Question

已知周期表中，元素Q、R、W、Y與元素X相鄰。Y   的最高化合價氧化物的水化物是強酸。回答下列問題：

(1)W與Q可以形成一種高溫結構陶瓷材料。W的氯化物分子呈正四面體結構，W的氧 化物的晶體類型是________；

(2)Q的具有相同化合價且可以相互轉變的氧化物是__________；

(3)R和Y形成的二元化合物中，R呈現最高化合價的化合物的化學式是    __________________；

(4)這5種元素的氫化物分子中，①立體結構類型相同的氫化物的沸點從高到低排列次序       是(填化學式)________________________，其原因是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

②電子總數相同的氫化物的化學式和立體結構分別是

________________________________________________________________________；

(5)W和Q所形成的結構陶瓷材料的一種合成方法如下：W的氯化物與Q的氫化物加    熱反應，生成化合物W(QH₂)₄和HCl氣體；W(QH₂)₄在高溫下分解生成Q的氫化物和       該陶瓷材料。上述相關反應的化學方程式(各物質用化學式表示)是    ________________________________________________________________________

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________________________________________________________________________。

Answer 1

解析　(1)由W與Q可形成一種高溫結構陶瓷材料且W的氯化物分子為正四面體結構知　　　 W為Si，其氧化物SiO₂為原子晶體。

(2)與Si可形成高溫結構陶瓷且相同化合價的氧化物可相互轉變的元素Q為N，其氧化 物是NO₂和N₂O₄。

(3)由Y的最高價氧化物的水化物是強酸及5種元素在周期表中的位置關系知Y為S元　 素，X為P，R為As，R和Y形成的二元化合物中，R呈現最高化合價的化合物的化學 式為As₂S₅。

(4)①5種元素分別形成的氫化物為：AsH₃、PH₃、NH₃、SiH₄、H₂S，立體結構相同的氫 化物為NH₃、PH₃、AsH₃，由于NH₃分子間存在氫鍵，故NH₃沸點最高，對于組成和結　　　 構相似的一類物質，相對分子質量越大，沸點越高，故AsH₃的沸點高于PH₃。

②電子總數相同的氫化物是SiH₄、PH₃、H₂S，其立體結構分別是正四面體、三角錐、V 形。

(5)由上述已知W為Si、Q為N，故SiCl₄與NH₃的反應方程式為：SiCl₄＋4NH₃△,Si(NH₂)₄ ＋4HCl，Si(NH₂)₄分解生成Si₃N₄的化學方程式為：3Si(NH₂)₄高溫,Si₃N₄＋8NH₃↑。

答案　(1)原子晶體　(2)NO₂和N₂O₄　(3)As₂S₅

(4)①NH₃、AsH₃、PH₃　NH₃分子間存在氫鍵，故沸點最高，相對分子質量AsH₃大于　 PH₃，所以分子間作用力AsH₃大于PH₃，故AsH₃沸點高于PH₃

②SiH₄正四面體，PH₃三角錐，H₂S角形(V形)

(5)SiCl₄＋4NH₃Si(NH₂)₄＋4HCl、

3Si(NH₂)₄Si₃N₄＋8NH₃↑