Question

现有A、B、C、D四种短周期元素，A分别与B、C、D结合生成甲、乙、丙三种化合物，C和D结合生成化合物丁．B、C、D三种元素的单质和甲、乙、丙、丁四种化合物的转化关系如图：
又知甲、乙、丙分子均含有10个质子．
（1）根据以上条件，可以确定A、B、C、D四种元素中三种，不能被确定的第四种元素是

 

（填写选项的编号，下同）（①A    ②B    ③C     ④D）
写出转化关系图中已确认的反应的化学方程式：

 

（2）以下四个补充条件中的任何一个都可以进一步确定第四种元素，其中一个条件推断出的第四种元素与其余三个条件推断出的第四种元素不同，这个条件是

 

．依据该条件推断，第四种元素在周期表中的位置为

 

．
A．化合物甲与丙、乙与丙均能够发生反应
B．化合物甲、乙、丙都是无色物质，其中只有甲有刺激性气味
C．通常情况下乙和丁不发生反应，若将乙、丁、单质C混合，立即发生化合反应．
D．单质C和化合物丁不能共存．
（3）按（2）中的另外三个补充条件推断第四种元素．丙的空间构型为

 

．

Answer 1

考点：无机物的推断

专题：推断题

分析：A、B、C、D四种短周期元素，A分别与B、C、D结合生成甲、乙、丙三种化合物，且甲、乙、丙分子均含有10个质子，C、D结合生成化合物丁，乙和B单质反应生成C单质和化合物甲，反应是置换反应，因为甲、乙、丙分子均含有10个质子，则可初步确定A是氢元素，考虑到B可置换C，可初步确定B是氟元素，C是氧元素，所以，D应该是碳元素或氮元素．如果确定B是氯元素，C是硫元素，则D为磷元素或硅元素，这与“C、D两元素形成丁”和“C单质与丙反应生成丁和乙”矛盾． 故A是H元素，B是F元素，C是O元素，D是N或C元素，甲是HF，乙是H₂O，丙是NH₃或CH₄，丁是NO或CO₂，以此解答该题．

解答： 解：A、B、C、D四种短周期元素，A分别与B、C、D结合生成甲、乙、丙三种化合物，且甲、乙、丙分子均含有10个质子，C、D结合生成化合物丁，乙和B单质反应生成C单质和化合物甲，反应是置换反应，因为甲、乙、丙分子均含有10个质子，则可初步确定A是氢元素，考虑到B可置换C，可初步确定B是氟元素，C是氧元素，所以，D应该是碳元素或氮元素．如果确定B是氯元素，C是硫元素，则D为磷元素或硅元素，这与“C、D两元素形成丁”和“C单质与丙反应生成丁和乙”矛盾． 故A是H元素，B是F元素，C是O元素，D是N或C元素，甲是HF，乙是H₂O，丙是NH₃或CH₄，丁是NO或CO₂，
（1）依据分析可知，D元素不能确定，转化关系图中已确认的反应为B+乙→甲+C的反应，是氟气和水反应生成氟化氢和氧气，化学反应方程式：2F₂+2H₂O=4HF+O₂，
故答案为：④；2F₂+2H₂O=4HF+O₂；
（2）A．化合物甲与丙、乙与丙均能够发生反应，丙应为NH₃；
B．化合物甲、乙、丙都是无色物质，其中只有甲有刺激性气味，丙是CH₄；
C．通常情况下乙和丁不发生反应，若将乙、丁、单质C混合，立即发生化合反应，丁是NO；
D．单质C和化合物丁不能共存，丁是NO，
则B条件推断出的第四种元素与其余三个条件推断出的第四种元素不同，丙是CH₄，依据该条件推断，第四种元素在周期表中的位置为第二周期ⅣA族，
故答案为：B；第二周期ⅣA族；
（3）按（2）中的另外三个补充条件推断第四种元素为N元素，丙是NH₃，为三角锥型，
故答案为：三角锥型．

点评：本题考查无机物的推断，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，注意把握物质反应的特点以及10质子物质，为解答该题的关键，难度中等．