Question

1．X是一种重要的工业原料，X在160℃分解制备异氰酸和氨气，反应方程式为：X $\stackrel{160℃}{→}$HCNO+NH₃（已配平）．完成下列填空：
（1）在上述反应所涉及的各元素中，原子半径最大的元素是C
（2）在上述物质中有三种元素处于同周期，下列叙述中能说明三种元素非金属性递变规律的事实是c．
a．最高价氧化物对应水化物的酸性          b．单质与H₂反应的难易程度
c．两两形成化合物中元素的化合价          d．元素原子半径的大小
工业上在催化剂条件下，用NH₃作为还原剂将烟气中的NOx还原成无害的氮和水，反应方程式可表示为：
2NH₃（g）+NO（g）+NO₂（g）?2N₂（g）+3H₂O（g）
（3）上述反应转移3mol电子，生成N₂0.5mol．
（4）X可以代替NH₃还原烟气中的NO_x，X的分子模型如图所示，X结构为．
（5）氰酸有两种结构，一种分子内含有叁键，称为氰酸，另一种分子内不含叁键，称为异氰酸，且两种结构中所有原子最外层均已达到稳定结构，分子中也不含环状结构．请分别写出氰酸和异氰酸的结构式：H-O-C≡N、H-N=C=O．

Answer 1

分析 （1）根据元素守恒知，X中含有C、N、O、H元素，C、O、N元素位于周期表相同周期，原子序数越大，半径越小；
（2）a．O元素无正价；
b．氨气键能较大，难以与氢气反应；
c．根据元素的化合价，可知反应中得失电子的难易；
d．元素非金属性强弱与原子半径大小无关；
（3）2NH₃（g）+NO（g）+NO₂（g）?2N₂（g）+3H₂O（g）中N元素化合价由-3价、+2价、+4价转化为0价，该反应中只有氨气作还原剂，根据方程式知，生成的氮气一半来自于氨气，根据氨气和转移电子之间关系式计算；
（4）由模型可知分子式为CO（NH₂）₂，由此可确定电子式；
（5）根据共价键的特点和原子核外电子排布确定结构简式．

解答 解：（1）C、O、N元素位于周期表相同周期，原子序数越大，半径越小，则原子半径最大的为C，故答案为：C；
（2）a．O元素无正价，故a错误；
b．氨气键能较大，难以与氢气反应，不能用于比较非金属性强弱，故b错误；
c．形成的化合物分别为N₄C₃、NO、CO，由化合价可知在反应中得失电子的难易，可知非金属性O＞N＞C，故c正确；
d．元素非金属性强弱与原子半径大小无关，故d错误；
故答案为：c；
（3）2NH₃（g）+NO（g）+NO₂（g）?2N₂（g）+3H₂O（g）中N元素化合价由-3价、+2价、+4价转化为0价，该反应中只有氨气作还原剂，根据方程式知，生成的氮气一半来自于氨气，根据氨气和转移电子之间关系式知，如果有3mol电子转移，则有1mol氨气反应，生成0.5mol氮气，故答案为：0.5；
（4）由模型可知分子式为CO（NH₂）₂，电子式为，故答案为：；
（5）氰酸有两种结构，一种分子内含有叁键，称为氰酸，另一种分子内不含叁键，称为异氰酸，且两种结构中所有原子最外层均已达到稳定结构，分子中也不含环状结构，可知氰酸的结构式为H-O-C≡N，异氰酸的结构式为H-N=C=O，
故答案为：H-O-C≡N；H-N=C=O．

点评 本题考查位置结构性质的相互关系及氧化还原反应等知识点，明确物质性质及氧化还原反应特点即可解答，难点是（4）（5）题物质结构判断及电子式的书写，侧重考查学生知识运用能力，题目难度中等．