Question

1．X是一種重要的工業(yè)原料，X在160℃分解制備異氰酸和氨氣，反應(yīng)方程式為：X $\stackrel{160℃}{→}$HCNO+NH₃（已配平）．完成下列填空：
（1）在上述反應(yīng)所涉及的各元素中，原子半徑最大的元素是C
（2）在上述物質(zhì)中有三種元素處于同周期，下列敘述中能說明三種元素非金屬性遞變規(guī)律的事實是c．
a．最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性          b．單質(zhì)與H₂反應(yīng)的難易程度
c．兩兩形成化合物中元素的化合價          d．元素原子半徑的大小
工業(yè)上在催化劑條件下，用NH₃作為還原劑將煙氣中的NOx還原成無害的氮和水，反應(yīng)方程式可表示為：
2NH₃（g）+NO（g）+NO₂（g）?2N₂（g）+3H₂O（g）
（3）上述反應(yīng)轉(zhuǎn)移3mol電子，生成N₂0.5mol．
（4）X可以代替NH₃還原煙氣中的NO_x，X的分子模型如圖所示，X結(jié)構(gòu)為．
（5）氰酸有兩種結(jié)構(gòu)，一種分子內(nèi)含有叁鍵，稱為氰酸，另一種分子內(nèi)不含叁鍵，稱為異氰酸，且兩種結(jié)構(gòu)中所有原子最外層均已達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，分子中也不含環(huán)狀結(jié)構(gòu)．請分別寫出氰酸和異氰酸的結(jié)構(gòu)式：H-O-C≡N、H-N=C=O．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)元素守恒知，X中含有C、N、O、H元素，C、O、N元素位于周期表相同周期，原子序數(shù)越大，半徑越小；
（2）a．O元素?zé)o正價；
b．氨氣鍵能較大，難以與氫氣反應(yīng)；
c．根據(jù)元素的化合價，可知反應(yīng)中得失電子的難易；
d．元素非金屬性強弱與原子半徑大小無關(guān)；
（3）2NH₃（g）+NO（g）+NO₂（g）?2N₂（g）+3H₂O（g）中N元素化合價由-3價、+2價、+4價轉(zhuǎn)化為0價，該反應(yīng)中只有氨氣作還原劑，根據(jù)方程式知，生成的氮氣一半來自于氨氣，根據(jù)氨氣和轉(zhuǎn)移電子之間關(guān)系式計算；
（4）由模型可知分子式為CO（NH₂）₂，由此可確定電子式；
（5）根據(jù)共價鍵的特點和原子核外電子排布確定結(jié)構(gòu)簡式．

解答 解：（1）C、O、N元素位于周期表相同周期，原子序數(shù)越大，半徑越小，則原子半徑最大的為C，故答案為：C；
（2）a．O元素?zé)o正價，故a錯誤；
b．氨氣鍵能較大，難以與氫氣反應(yīng)，不能用于比較非金屬性強弱，故b錯誤；
c．形成的化合物分別為N₄C₃、NO、CO，由化合價可知在反應(yīng)中得失電子的難易，可知非金屬性O(shè)＞N＞C，故c正確；
d．元素非金屬性強弱與原子半徑大小無關(guān)，故d錯誤；
故答案為：c；
（3）2NH₃（g）+NO（g）+NO₂（g）?2N₂（g）+3H₂O（g）中N元素化合價由-3價、+2價、+4價轉(zhuǎn)化為0價，該反應(yīng)中只有氨氣作還原劑，根據(jù)方程式知，生成的氮氣一半來自于氨氣，根據(jù)氨氣和轉(zhuǎn)移電子之間關(guān)系式知，如果有3mol電子轉(zhuǎn)移，則有1mol氨氣反應(yīng)，生成0.5mol氮氣，故答案為：0.5；
（4）由模型可知分子式為CO（NH₂）₂，電子式為，故答案為：；
（5）氰酸有兩種結(jié)構(gòu)，一種分子內(nèi)含有叁鍵，稱為氰酸，另一種分子內(nèi)不含叁鍵，稱為異氰酸，且兩種結(jié)構(gòu)中所有原子最外層均已達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，分子中也不含環(huán)狀結(jié)構(gòu)，可知氰酸的結(jié)構(gòu)式為H-O-C≡N，異氰酸的結(jié)構(gòu)式為H-N=C=O，
故答案為：H-O-C≡N；H-N=C=O．

點評 本題考查位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系及氧化還原反應(yīng)等知識點，明確物質(zhì)性質(zhì)及氧化還原反應(yīng)特點即可解答，難點是（4）（5）題物質(zhì)結(jié)構(gòu)判斷及電子式的書寫，側(cè)重考查學(xué)生知識運用能力，題目難度中等．