Question

【題目】短周期元素的單質X、Y、Z在通常狀況下均為氣態，并有下列轉化關系(反應條件略去)：

已知：a. 常見雙原子單質分子中，X分子含共價健最多。

b. 甲分子含10個電子，乙分子含18個電子，且甲乙相遇可產生大量白煙。

(1)X的結構式是______________，化合物丙的電子式___________________；

(2)實驗室可用如圖所示裝置制備并收集甲。

① 寫出試管中發生的化學反應方程式__________________；

② 燒杯中溶液由無色變為紅色，其原因是(用化學反應方程式來表示)________________。

(3)磷在Z中燃燒可生成兩種產物，其中一種產物丁分子中各原子最外層不全是8電子結構，丁的化學式是____________ 。

Answer 1

【答案】N≡N 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2 NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH- PCl5

【解析】

常見雙原子單質分子中，含共價鍵數目最多的是N2，即X為N2，分子中含有3個共價鍵；單質X、Y、Z在通常狀況下均為氣態，應為非金屬，分別反應生成化合物甲、乙，甲分子中有10個電子，甲、乙反應生成離子化合物，反應時產生白煙，應為銨鹽，則化合物甲為NH3，Y為H2，乙為氫化物，能與氨氣反應生成鹽，且乙分子含有18個電子，應為HCl，則Z為Cl2，據此分析解答。

根據上述分析，X為N2，Y為H2，Z為Cl2，甲為NH3，乙為HCl，丙為NH4Cl。

(1)X為N2，分子中含有3個共價鍵，結構式為N≡N，化合物丙為NH4Cl，為離子化合物，含有離子鍵和共價鍵，其電子式為，故答案為：N≡N； ；

(2)①試管中是制備氨氣的反應，所選的試劑是NH4Cl和Ca(OH)2，反應的化學方程式為：2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O，故答案為：2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O；

②氨氣極易溶于水，與水反應生成一水合氨，一水合氨能夠電離出銨根離子和氫氧根離子，即NH3H2ONH4++OH-，因此氨水顯堿性，遇到酚酞變為紅色，故答案為：NH3+H2ONH3·H2O NH4++OH-；

(3)磷在氯氣中燃燒可生成兩種產物，為PCl3和PCl5，PCl3中各原子最外層都是8電子結構，PCl5中P原子最外層是10電子結構，因此丁為PCl5，故答案為：PCl5。