Question

5．圖A所示的轉化關系中（具體反應條件略），a、b、c和d分別為四種短周期元素的常見單質，其余均為它們的化合物，i的溶液為常見的酸，a的一種同素異形體的晶胞如圖B所示．

回答下列問題：
（1）圖B對應的物質名稱是金剛石，晶體類型為原子晶體．
（2）d中元素的原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁵．
（3）圖A中由二種元素組成的物質中，沸點最高的是H₂O，原因是分子間形成氫鍵，該物質的分子構型為V形．
（4）圖A中的雙原子分子中，極性最大的分子是HCl．
（5）k的分子式為COCl₂，中心原子的雜化軌道類型為sp²，屬于極性分子（填“極性”或“非極性”）．K又稱光氣，實驗室制取時，可用四氯化碳與發煙硫酸（SO₃的硫酸溶液）反應．將四氯化碳加熱至55-60℃，滴加入發煙硫酸，即發生逸出光氣和磺酰氯（該物質在高溫時分解成SO₂和Cl₂），寫出制取光氣的化學方程式：
SO₃+CCl₄═SO₂Cl₂+COCl₂↑
制取光氣也可用氯仿和雙氧水直接反應，生成光氣和一種極易溶于水的氣體，且水溶液呈強酸性，寫出該化學方程式：CHCl₃+H₂O₂=HCl+H₂O+COCl₂．

Answer 1

分析 a、b、c和d分別為四種短周期元素的常見單質，b與c反應生成水，故b、c分別為H₂、O₂中的一種，a的一種同素異形體的晶胞中每個原子周圍有4個鍵，判斷為金剛石，則a為C，則b為H₂、c為O₂，由轉化關系可知，f為CO，g為CO₂，因i是常見的酸，只由b、d形成可判斷為鹽酸，則d為Cl₂，i為HCl，而k與水反應生成CO₂與鹽酸，該反應沒在教材中出現過，且由f、d反應得到，應含C、O、Cl三種元素，只能判斷為COCl₂，據此解答．

解答 解：a、b、c和d分別為四種短周期元素的常見單質，b與c反應生成水，故b、c分別為H₂、O₂中的一種，a的一種同素異形體的晶胞中每個原子周圍有4個鍵，判斷為金剛石，則a為C，則b為H₂、c為O₂，由轉化關系可知，f為CO，g為CO₂，因i是常見的酸，只由b、d形成可判斷為鹽酸，則d為Cl₂，i為HCl，而k與水反應生成CO₂與鹽酸，該反應沒在教材中出現過，且由f、d反應得到，應含C、O、Cl三種元素，只能判斷為COCl₂，
（1）根據上面的分析，圖B對應的物質名稱是金剛石，屬于原子晶體，
故答案為：金剛石；原子晶體；
（2）d中元素為Cl元素，基態原子電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁵，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁵；
（3）所有兩元素形成的物質中，只有水是液態，其它都是氣體，故水的沸點最高，因為水分子之間有氫鍵，水分子中O原子呈2個σ鍵、含有2對孤電子對，雜化軌道數目為4，產生sp³雜化，所以分子構型為V形，
故答案為：H₂O；分子間形成氫鍵；V形；
（4）所有雙原子分子中，只有H、Cl電負性差值最大，因而HCl的極性最大，
故答案為：HCl；
（5）k的分子式為COCl₂，COCl₂中C原子成3個σ鍵、1個π鍵，沒有孤電子對，C原子采取sp²雜化，分子中正負電荷中心不重合，屬于極性分子，四氯化碳與發煙硫酸（SO₃的硫酸溶液）反應，制取光氣的化學方程式為 SO₃+CCl₄═SO₂Cl₂+COCl₂↑，制取光氣也可用氯仿和雙氧水直接反應，生成光氣和一種極易溶于水的氣體，且水溶液呈強酸性，其化學方程式為CHCl₃+H₂O₂=HCl+H₂O+COCl₂，
故答案為：COCl₂；sp²；極性；SO₃+CCl₄═SO₂Cl₂+COCl₂↑；CHCl₃+H₂O₂=HCl+H₂O+COCl₂．

點評 本題考查無機物推斷、物質結構與性質，涉及雜化方式、晶體結構、分子極性、核外電子排布、分子構型等知識，關鍵根據晶胞結構判斷b，難度中等．