Question

現有A、B、C、D四種短周期元素，A分別與B、C、D結合生成甲、乙、丙三種化合物，C和D結合生成化合物丁．B、C、D三種元素的單質和甲、乙、丙、丁四種化合物的轉化關系如圖：
又知甲、乙、丙分子均含有10個質子．
（1）根據以上條件，可以確定A、B、C、D四種元素中三種，不能被確定的第四種元素是

 

（填寫選項的編號，下同）（①A    ②B    ③C     ④D）
寫出轉化關系圖中已確認的反應的化學方程式：

 

（2）以下四個補充條件中的任何一個都可以進一步確定第四種元素，其中一個條件推斷出的第四種元素與其余三個條件推斷出的第四種元素不同，這個條件是

 

．依據該條件推斷，第四種元素在周期表中的位置為

 

．
A．化合物甲與丙、乙與丙均能夠發生反應
B．化合物甲、乙、丙都是無色物質，其中只有甲有刺激性氣味
C．通常情況下乙和丁不發生反應，若將乙、丁、單質C混合，立即發生化合反應．
D．單質C和化合物丁不能共存．
（3）按（2）中的另外三個補充條件推斷第四種元素．丙的空間構型為

 

．

Answer 1

考點：無機物的推斷

專題：推斷題

分析：A、B、C、D四種短周期元素，A分別與B、C、D結合生成甲、乙、丙三種化合物，且甲、乙、丙分子均含有10個質子，C、D結合生成化合物丁，乙和B單質反應生成C單質和化合物甲，反應是置換反應，因為甲、乙、丙分子均含有10個質子，則可初步確定A是氫元素，考慮到B可置換C，可初步確定B是氟元素，C是氧元素，所以，D應該是碳元素或氮元素．如果確定B是氯元素，C是硫元素，則D為磷元素或硅元素，這與“C、D兩元素形成丁”和“C單質與丙反應生成丁和乙”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，以此解答該題．

解答： 解：A、B、C、D四種短周期元素，A分別與B、C、D結合生成甲、乙、丙三種化合物，且甲、乙、丙分子均含有10個質子，C、D結合生成化合物丁，乙和B單質反應生成C單質和化合物甲，反應是置換反應，因為甲、乙、丙分子均含有10個質子，則可初步確定A是氫元素，考慮到B可置換C，可初步確定B是氟元素，C是氧元素，所以，D應該是碳元素或氮元素．如果確定B是氯元素，C是硫元素，則D為磷元素或硅元素，這與“C、D兩元素形成丁”和“C單質與丙反應生成丁和乙”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）依據分析可知，D元素不能確定，轉化關系圖中已確認的反應為B+乙→甲+C的反應，是氟氣和水反應生成氟化氫和氧氣，化學反應方程式：2F₂+2H₂O=4HF+O₂，
故答案為：④；2F₂+2H₂O=4HF+O₂；
（2）A．化合物甲與丙、乙與丙均能夠發生反應，丙應為NH₃；
B．化合物甲、乙、丙都是無色物質，其中只有甲有刺激性氣味，丙是CH₄；
C．通常情況下乙和丁不發生反應，若將乙、丁、單質C混合，立即發生化合反應，丁是NO；
D．單質C和化合物丁不能共存，丁是NO，
則B條件推斷出的第四種元素與其余三個條件推斷出的第四種元素不同，丙是CH₄，依據該條件推斷，第四種元素在周期表中的位置為第二周期ⅣA族，
故答案為：B；第二周期ⅣA族；
（3）按（2）中的另外三個補充條件推斷第四種元素為N元素，丙是NH₃，為三角錐型，
故答案為：三角錐型．

點評：本題考查無機物的推斷，為高頻考點，側重于學生的分析能力的考查，注意把握物質反應的特點以及10質子物質，為解答該題的關鍵，難度中等．