A、B、C、D均为短周期元素，甲、乙、丙、丁分别是它们对应的常见单质，其中A、B、D同周期．已知C元素基态原子的2p能级上的电子排布图为：．甲和丙可形成两种化合物X和Y，X和水反应后生

Question

A、B、C、D均为短周期元素，甲、乙、丙、丁分别是它们对应的常见单质，其中A、B、D同周期．已知C元素基态原子的2p能级上的电子排布图为：．甲和丙可形成两种化合物X和Y，X和水反应后生成一种具有还原性的二元酸M．1mol乙与足量丙可化合生成Z，所得的Z与热水反应的产物W需用12mol KOH才能完全中和．乙在足量丁中燃烧生成化合物N，N和水反应生成W和D元素的气态氢化物．试回答下列问题：
（1）写出下列元素符号或物质的分子式：
D______；乙______； Z______．
（2）指出下列分子的空间构型：
X______；Y______；N______．
（3）写出N与热水反应的化学方程式：______．
（4）A、B、D最高价氧化物对应的水化物的酸性顺序为______．

Answer 1

A、B、C、D均为短周期元素，甲、乙、丙、丁分别是它们对应的常见单质，其中A、B、D同周期，C元素基态原子的2p能级上的电子排布图为：，则C是O元素；
甲和丙可形成两种化合物X和Y，X和水反应后生成一种具有还原性的二元酸M，同一元素有不同价态氧化物X和Y，符合此条件的常见元素有C、N、P、S，其中符合“氧化物和水反应后生成一种具有还原性二元酸”这个条件的只有S元素及其氧化物二氧化硫和亚硫酸，则A是S元素，甲是硫单质；
“1mol乙与足量丙可化合生成Z，所得的Z与热水反应的产物W需用12mol KOH才能完全中和”说明W是一个多元酸，可假设为磷酸，通过验证符合条件，所以B是P元素，乙为白磷；
与S、P同周期、且能使白磷在其中弱酸的丁应该是氯气，所以D是Cl元素，与S、P同周期、且能使白磷在其中弱酸的丁应该是氯气，所以D是Cl元素，乙在足量丁中燃烧生成化合物N，N和水反应生成W和D元素的气态氢化物，则W是磷酸，D的氢化物是氯化氢，该反应不属于氧化还原反应，则N是五氯化磷，
（1）通过以上分析知，D、乙、Z分别是Cl、P₄、P₄O₁₀，
故答案为：Cl；P₄；P₄O₁₀；
（2）通过以上分析知，X是二氧化硫，Y是三氧化硫，N是PCl₅，
X的价层电子对数3，且含有一个孤电子对，所以其结构为V型；
Y的价层电子对数是3，且不含孤电子对，所以其结构是平面三角形；
N的价层电子对数是5，且不含孤电子对，所以其结构是三角双锥形，
故答案为：V型；平面三角形；三角双锥形；
（3）N是五氯化磷，五氯化磷和水反应生成磷酸和盐酸，反应方程式为 PCl₅+4H₂O=H₃PO₄+5HCl，
故答案为：PCl₅+4H₂O=H₃PO₄+5HCl；
（4）元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，所以A、B、D最高价氧化物对应的水化物的酸性顺序为H₃PO₄＜H₂SO₄＜HClO₄，故答案为：H₃PO₄＜H₂SO₄＜HClO₄．