Question

知周期元素的單質(zhì)X、Y、Z在通常狀況下均為氣態(tài)，并存在下列轉(zhuǎn)化關(guān)系（反應(yīng)條件略去）：

已知：在常見雙原子單質(zhì)分子中，X分子含共價鍵最多；甲分子含10個電子，乙分子含18個電子．
回答下列問題：
（1）X的電子式是

 

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（2）實驗室可用圖1所示裝置（缺少收集裝置，夾持固定裝置略去）制備并收集甲．

①從裝置（圖2）中選出圖1方框內(nèi)收集甲的裝置是

 

．
②試管中的試劑是（填寫化學(xué)式）

 

．
③燒杯中溶液由無色變?yōu)榧t色，其原因是（用電離方程式表示）

 

（3）磷在單質(zhì)Z中燃燒可生成兩種產(chǎn)物，其中一種產(chǎn)物丁分子中各原子最外電子層均滿足8電子結(jié)構(gòu)，丁的化學(xué)式是

 

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Answer 1

考點：無機物的推斷,氣體發(fā)生裝置

專題：元素及其化合物

分析：常見雙原子單質(zhì)分子中，含共價鍵數(shù)目最多的是N₂，即X為N₂，分子中含有3個共價鍵，單質(zhì)X、Y、Z在通常狀況下均為氣態(tài)，應(yīng)為非金屬，分別反應(yīng)生成化合物甲、乙，二者反應(yīng)生成離子化合物，應(yīng)為銨鹽，則化合物甲為NH₃，Y為H₂，乙為氫化物，能與氨氣反應(yīng)生成鹽，且含有18個電子，應(yīng)為HCl，則Z為Cl₂，以此解答該題．
（1）推斷X為氮氣，依據(jù)分子結(jié)構(gòu)寫出電子式；
（2）①氨氣是比空氣輕的極易溶于水的氣體，收集方法用向下排氣法收集；
②分析推斷可知甲為NH₃，裝置圖是利用大試管加熱反應(yīng)生成，制備氨氣所用固體物質(zhì)為氯化銨和氫氧化鈣混合加熱制��；
③氨氣極易溶于水生成一水合氨，在溶液中電離生成氫氧根離子使酚酞試液變紅；
（3）磷在氯氣中燃燒生成三氯化磷和五氯化磷，分子中各原子最外電子層均滿足8電子結(jié)構(gòu)的是三氯化磷．

解答： 解：常見雙原子單質(zhì)分子中，含共價鍵數(shù)目最多的是N₂，即X為N₂，分子中含有3個共價鍵，單質(zhì)X、Y、Z在通常狀況下均為氣態(tài)，應(yīng)為非金屬，分別反應(yīng)生成化合物甲、乙，二者反應(yīng)生成離子化合物，應(yīng)為銨鹽，則化合物甲為NH₃，Y為H₂，乙為氫化物，能與氨氣反應(yīng)生成鹽，且含有18個電子，應(yīng)為HCl，則Z為Cl₂；
（1）推斷可知X為氮氣，氮氣的電子式為，故答案為：；
（2）①氨氣是比空氣輕的極易溶于水的氣體，收集方法用向下排氣法收集，A中導(dǎo)氣管短進長出不能收集到純凈的氨氣，B裝置導(dǎo)氣管長進短處，可以把空氣排出，能收集到純凈的氨氣，C裝置不能收集到純凈的氨氣，故答案為：B；  
②分析推斷可知甲為NH₃，裝置圖是利用大試管加熱反應(yīng)生成，實驗室中制備氨氣所用固體物質(zhì)為氯化銨和氫氧化鈣混合加熱制取，故答案為：NH₄Cl、Ca（OH）₂；
③氨氣極易溶于水生成一水合氨是一元弱堿溶液中電離生成氫氧根離子使酚酞試液變紅，電離反應(yīng)為NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-，
故答案為：NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-；
（3）磷在氯氣中 燃燒生成三氯化磷和五氯化磷，分子中各原子最外電子層均滿足8電子結(jié)構(gòu)的是三氯化磷，磷和三個氯原子形成三個共價鍵，達到原子的8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，
故答案為：PCl₃．

點評：本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的分析判斷，轉(zhuǎn)化關(guān)系和物質(zhì)性質(zhì)是解題關(guān)鍵，掌握物質(zhì)性質(zhì)和特征反應(yīng)產(chǎn)物的分析判斷，實驗制備氣體的裝置選擇和性質(zhì)驗證，題目難度中等．