短周期元素的单质X、Y、Z在通常状况下均为气态，并有下列转化关系

短周期元素的单质X、Y、Z在通常状况下均为气态，并有下列转化关系（反应条件略去）：

已知：a.常见双原子单质分子中，X分子含共价键最多。

b.甲分子含10个电子，乙分子含18个电子。

（1）X的电子式是______________________________。

（2）实验室可用下图所示装置（缺少收集装置，夹持固定装置略去）制备并收集甲。

①在图中方框内绘出用烧瓶收集甲的仪器装置简图。

②试管中的试剂是（填写化学式）________________________________________。

③烧杯中溶液由无色变为红色，其原因是（用电离方程式表示）

______________________________________________________________________。

（3）磷在Z中燃烧可生成两种产物，其中一种产物丁分子中各原子最外层不全是8电

子结构，丁的化学式是____________________。

（4）n mol丁与n mol丙在一定条件下反应，生成4n mol乙和另一化合物，该化合物蒸气的密度是相同状况下氢气的174倍，其化学式是____________________。

【答案】

（1）

（2）①

②NH₄Cl、Ca（OH）₂　（合理答案均可）

③NH₃·H₂O+OH^-

（3）PCl₅

（4）P₃N₃Cl₆

【解析】本题是一道无机化学推断题。由题意知甲为NH₃，乙为HCl，X为N₂，Y为H₂，Z为Cl₂。因为NH₃极易溶于水，密度比空气小，用向下排气法收集。2NH₄Cl+Ca(OH)₂CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，氨水呈碱性，滴入酚酞溶液变红，NH₃·H₂O+OH^－。磷在Cl₂中燃烧生成PCl₃和PCl₅，由丁分子最外层不全是8电子结构知丁为PCl₅。该化合物蒸气的密度是相同状况下氢气的174倍，故相对分子质量为174×2=348，由题意该化合物中N、P个数相同，设为(NP)_xCl_y

45·x+35.5·y=348  x=3  y=6

化学式为P₃N₃Cl₆

反应式为3PCl₅+3NH₄ClP₃N₃Cl₆+12HCl