从微观结构看物质的多样性(解析版)(苏教版2019必修第一册).docx

5.3 从微观结构看物质的多样性
【学习目标】
1.了解物质的量及其单位、阿伏加德罗常数、摩尔质量的含义与应用。
2.能从宏观和微观相结合的视角认识物质的量、微观粒子数和物质的质量之间的关系，并建立三者之间简单计算的思维模型。

【知识梳理】 一、同素异形现象
1．同素异形现象和同素异形体
(1)同一种元素能够形成几种不同的单质，这种现象称为同素异形现象。
(2)同一种元素可形成不同单质，这些单质之间互称为这种元素的同素异形体。
2．常见的同素异形体
(1)碳的同素异形体
物质
金刚石
石墨
足球烯(C60)
物理性质
颜色状态
无色透明固体
灰黑色固体
灰黑色固体
硬度熔点
坚硬、熔点很高
质软、熔点高
硬度小、熔点低
导电性
不导电
导电
不导电
微观结构

空间网状结构

平面网状结构

封闭笼状结构
差异分析
碳原子的成键方式和排列方式不同
(2)氧的同素异形体
物质
O2
O3
颜色
无色
淡蓝色
沸点
O2＜O3(填“>”“<”或“＝”)
气味
无味
鱼腥味
相互转化
3O22O3
差异分析
分子中氧原子个数和氧原子的成键方式不同
(3)磷的同素异形体
物质
色态
毒性
稳定性
保存
白磷
白色蜡状固体
有剧毒
易自燃
冷水中
红磷
红棕色固体
无毒
加热或点燃可燃烧
直接存放在广口瓶中
二、同分异构现象
1．同分异构现象和同分异构体
(1)化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象，称为同分异构现象。
(2)分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体。
(3)同分异构现象主要表现在有机化合物中。
2．实例
(1)正丁烷和异丁烷
名称
正丁烷
异丁烷
分子式
C4H10
分子
结构
结构式

结构简式
CH3CH2CH2CH3

球棍模型

结论
分子结构不同
沸点
－0.5 ℃
－11.7 ℃
差异分析
原子的连接方法不同，化学键的类型相同，物质类别相同
(2)乙醇和二甲醚
名称
乙醇
二甲醚
分子式
C2H6O
分子结构
结构式

结论
分子结构
性质
沸点
78 ℃
－23 ℃
物理性质不同，化学性质不同

[辨析]　1．“三同”比较

定义
化学符号
结构
性质
同位素
质子数相同，中子数不同的原子
H、H、H
电子层结构相同，原子结构不同
物理性质不同，化学性质相同
同素异形体
同一种元素组成的不同单质
O2、O3
单质的组成或结构不同
物理性质不同，化学性质不一定相同
同分异构体
分子式相同，结构不同的化合物
一般用结构式或结构简式表示
碳链异构、位置异构、官能团异构
物理性质不同，化学性质不一定相同
2．对同素异形体的理解
(1)组成元素：只含有一种元素。
(2)物质类别：互为同素异形体的只能是单质。
(3)性质关系：同素异形体之间的物理性质有差异，但化学性质相似。
(4)相互转化：同素异形体之间的转化属于化学变化，因为转化过程中有化学键的断裂与形成。
(5)同素异形体之间的转化既有单质参加，又有单质生成，但由于没有涉及化合价的变化，一般认为这种转化属于非氧化还原反应。
3．四角度认识同分异构体
(1)从物质看：互为同分异构体的物质只能是化合物。它们之间的转化属于化学变化，若共存则为混合物。
(2)从分子式看：互为同分异构体的化合物，其分子式相同，相对分子质量也相同，但相对分子质量相同的化合物分子式不一定相同，如甲酸(HCOOH)和乙醇(CH3CH2OH)的相对分子质量均为46。
(3)从结构看：互为同分异构体的化合物，空间结构不同。
(4)从性质看：互为同分异构体的化合物，物理性质不同，化学性质可能相似。

【能力达成】
1．下列物质属于同素异形体的是(　　)
A．甲烷和乙烷 B．35Cl和37Cl
C．红磷和白磷 D．氢氧化钠和氢氧化钾
答案：C
解析：由同种元素形成的不同种单质互为同素异形体。甲烷和乙烷属于化合物，A项错误；35Cl和37Cl是质子数相同、中子数不同的原子，它们互称为同位素，B项错误；红磷和白磷是由磷元素形成的不同种单质，它们互为同素异形体，C项正确；氢氧化钠和氢氧化钾均是化合物，是两种不同的碱，D项错误。
2．如图所示为乙醇(C2H5OH)和二甲醚(CH3OCH3)的球棍模型，下列说法错误的是(　　)

A．两者互为同分异构体
B．两者的化学键完全相同
C．两者的化学性质不同
D．两者的相对分子质量相同
答案：B
解析：乙醇和二甲醚的分子式相同(均为C2H6O)，但两者的结构不同，故两者互为同分异构体，具有相同的相对分子质量，A、D项正确；从球棍模型可知，在乙醇分子中存在碳碳单键、碳氧单键、氢氧键、碳氢键，而二甲醚分子中只有碳氧单键与碳氢键，B项错误；由于两者的结构不同，且属于不同类物质，故两者的化学性质必然不同，C项正确。
3．科学家发现C60后，近年又合成了许多球形分子，如C50、C70、C120、C540等，它们互称为(　　)
A．同一种物质 B．同分异构体
C．同素异形体 D．同位素
答案：C
4．下列各组物质中，互称为同分异构体的是(　　)
A．冰和水
B．氧气和臭氧
C．纯碱和烧碱
D．
答案：D
解析：冰和水都是H2O，属于同一种物质，A项错误；氧气和臭氧是由同种元素形成的不同种单质，二者互为同素异形体，B项错误；纯碱为Na2CO3、烧碱为NaOH，前者是盐，后者是碱，二者化学式不同，C项错误；的分子式均为C5H12，但是结构不同，二者互为同分异构体，D项正确。
5．随着科学技术的不断进步，研究物质的手段和途径越来越多，N、H3、O4、C60等已被发现。下列有关说法中正确的是(　　)
A．N中含有36个电子
B．O2与O4互为同位素
C．C60的摩尔质量为720
D．H2与H3互为同素异形体
答案：D
解析：N含有34个电子，A项错误；同位素的研究对象是原子，而O2与O4均为单质，不是同位素，二者互为同素异形体，B项错误；摩尔质量的单位是g/mol，C项错误；由同种元素形成的不同单质互称为同素异形体，D项正确。
6．2017年1月26日美国《科学》杂志报道，哈佛大学实验室对液氢样本施加约4.95×1011 Pa压力，成功制造出了金属氢，这是一种以氢离子和自由电子为基本单位的晶体。下列关于金属氢的推测错误的是(　　)
A．可能具有很好的导电性
B．与氢气互为同素异形体
C．制造金属氢的过程属于化学变化
D．摩尔质量与氢气相同
答案：D
解析：金属氢是一种以氢离子和自由电子为基本单位的晶体，存在自由移动的电子，能导电，故A正确；金属氢是由氢元素组成的单质，与氢气互为同素异形体，故B正确；制造金属氢的过程中，有新物质生成，属于化学变化，故C正确；金属氢是由氢原子构成的单质，是与氢气不同的单质，故其摩尔质量不同，故D错误。
7．下列各组物质的晶体中，化学键类型相同、晶体类型也相同的是(　　)
A．SO2和SiO2 B．CO2和H2O
C．SiC和HCl D．CCl4和KCl
答案：B
解析：A项中SO2和SiO2的化学键相同，都是极性共价键，但晶体类型不同，SO2晶体属于分子晶体，SiO2晶体属于共价晶体；B项中CO2和H2O的化学键都是极性共价键，且都属于分子晶体；C项中SiC和HCl的化学键相同，都为极性共价键，但晶体类型不同，SiC晶体属于共价晶体，HCl晶体属于分子晶体；D项中CCl4和KCl的化学键类型不同，CCl4为极性共价键，KCl为离子键，且晶体类型也不同，CCl4晶体属于分子晶体，KCl晶体属于离子晶体。
8．互为同分异构体的物质一定不可能具有(　　 )
A．相同的分子式
B．相同的结构
C．相似的化学性质
D．相同的相对分子质量
答案：B
解析：互为同分异构体的物质的分子式相同，其相对分子质量也相同，但其结构不同，化学性质不一定相似。
9．下列各对物质中，属于同分异构体的是(　　 )
A．白磷和红磷
B．干冰和CO2

答案：D
解析：白磷和红磷两者属于同素异形体，A项不符合题意；干冰和CO2是同一种物质，只是状态不同，B项不符合题意；C项属于同一种物质，不符合题意；D项中两者的分子式均为C6H14，结构不同，属于同分异构体，符合题意。
10．氧气在放电或紫外线照射下能转化为臭氧(O3)。下列说法正确的是(　　)
A．O3和O2互为同位素
B．O2比O3稳定
C．等体积O3和O2含有相同质子数
D．O3与O2的相互转化是物理变化
答案：B
解析：O2和O3互为同素异形体，A不正确；温度、压强不确定，不能确定O2、O3的物质的量，不能确定其质子数，C不正确；同素异形体之间的转化属于化学变化，D不正确。
11．下列各组物质中，属于同素异形体的是（　　）
A．16O和18O　　 　　　
B．红磷、白磷
C．二氧化硫、三氧化硫
D．二氧化碳、干冰
答案：B
解析：红磷和白磷是由磷元素组成的不同的单质，故B项正确；16O与18O互为同位素，故A项错误；SO2与SO3是不同的硫的氧化物，故C项错误；干冰是CO2的固态存在形式，故D项错误。
12．下列物质之间的相互关系错误的是（　　）
A．CH3—CH2—NO2和H2N—CH2—COOH互为同分异构体
B．O2和O3互为同素异形体
C．H和T互为同位素
D．冰和干冰为同一种物质
答案：D
解析：A项中给出的两种物质的结构虽然不同，但其分子式相同，所以两者属于同分异构体，A项正确；B项中给出的两种物质是由同一元素形成的不同单质，属于同素异形体，B项正确；C项中给出的两种微粒为同一元素的不同原子，属于同位素，C项正确；干冰的成分是CO2，而冰的成分是H2O，D项错误。

【知识梳理】 三、晶体与非晶体
1．常见固体物质一般可分为晶体和非晶体。晶体有规则的几何外形，如氯化钠、金刚石、干冰等。非晶体没有固定的熔点，一般也不具备规则的几何外形。
微点拨：晶体规则的几何外形是其内部构成微粒有规则排列的结果。
2．常见的几类晶体
晶体类型
离子晶体
共价晶体
分子晶体
金属晶体
晶体微粒
阴、阳离子
原子
分子
金属阳离子、自由电子
形成晶体的作用力
离子键
共价键
分子间作用力或氢键)
金属键
实例
氯化钠、氢氧化钾
金刚石、二氧化硅
冰、干冰
Na、Zn

[辨析]　1．不同类型晶体的比较
一般情况下，不同类型晶体的熔、沸点：共价晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体的熔、沸点差别较大，有些金属熔、沸点较低，例如碱金属；有些金属熔、沸点很高，例如金属钨的熔点高达3 000 ℃以上。
2．同类型晶体的比较
(1)离子晶体
一般地，离子晶体中阴、阳离子半径越小，离子所带电荷越多，离子键越强，离子晶体的熔、沸点越高。例如，熔点：NaCl>KCl>RbCl>CsCl；NaF>NaCl>NaBr>NaI；MgO>Na2O>NaCl。
(2)共价晶体
一般地，对于结构相似的共价晶体，原子半径越小，共价键的键长越短，共价键越强，共价晶体的熔、沸点越高。例如，熔点：金刚石>SiC>晶体硅。
(3)分子晶体
一般地，对于组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，晶体的熔、沸点越高。例如，沸点：F2<Cl2<Br2<I2；CF4<CCl4<CBr4<CI4；HCl<HBr<HI。
注意：若分子间能形成氢键，会使物质的熔、沸点反常的高，例如，沸点：HF>HI>HBr>HCl，H2O>H2Te>H2Se>H2S。HF分子间、H2O分子间均能形成氢键，故其沸点反常的高。
(4)金属晶体
一般地，对于主族元素形成的金属晶体，金属阳离子半径越小、离子所带电荷数越多，金属键越强，金属的熔、沸点越高。例如，熔点：Li>Na>K>Rb>Cs；Na<Mg<Al。
注意：晶体的熔、沸点高低还可以通过常温常压下物质的状态进行判断。例如，在常温常压下，碘单质为固态，溴单质为液态，氯单质为气态，故沸点：I2>Br2>Cl2。
3、晶体的熔、沸点高低判断
1．先看晶体的类型
不同晶体类型的物质其熔点的一般规律：共价晶体>离子晶体>分子晶体；但是要注意金属晶体的熔、沸点有的很高，如钨、铂等，有的则很低，如汞、铯等。
2．同一晶体类型的物质，需比较晶体内部结构粒子间作用力，作用力越大，熔、沸点越高。
（1）共价晶体：要比较共价键的强弱，一般地说，原子半径越小，形成共价键的键长越短，键能越大，其晶体熔、沸点越高。如熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅。
（2）离子晶体：要比较离子键的强弱，一般地说，阴、阳离子的电荷数越大，离子半径越小，则离子间作用就越强，其离子晶体熔、沸点越高。如熔点：MgO>NaCl>KCl。
（3）分子晶体：含有氢键的分子晶体，熔、沸点较高。若无氢键，且组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，熔沸点越高，如：熔、沸点：HI>HBr>HCl。
由上述可知，同类晶体熔、沸点比较思路：共价晶体→共价键键能→键长→原子半径；分子晶体→分子间作用力→相对分子质量；离子晶体→离子键强弱→离子所带电荷多少、离子半径。

【能力达成】
1．下列物质性质的变化规律与化学键强弱无关的是(　　)
A．F2、Cl2、Br2、I2的熔点逐渐升高
B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
C．金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅
D．NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低
答案：A
解析：F2、Cl2、Br2、I2形成的晶体为分子晶体，熔化时仅破坏分子间作用力，与化学键无关，A项符合题意。
2．根据表中给出的几种物质的熔沸点数据，判断下列说法错误的是(　　)
晶体
NaCl
MgCl2
AlCl3
SiCl4
单质B
熔点/℃
801
714
194
－68
2 300
沸点/℃
1 465
1 412
181
57
2 500
A．SiCl4是分子晶体
B．单质B可能是共价晶体
C．AlCl3在加热时能升华
D．NaCl比MgCl2更易熔化
答案：D
解析：晶体的性质与其晶体类型相关。SiCl4的熔、沸点较低，所以属于分子晶体，A项正确；单质B的熔、沸点较高，可能属于共价晶体，B项正确；AlCl3的熔点高于沸点，所以加热时直接从固态变成气态，即易升华，C项正确；NaCl的熔点高于MgCl2的，所以MgCl2比NaCl更易熔化，D项错误。
3．下列不属于晶体的特点的是（　　）
A．具有规则的几何外形
B．具有固定的沸点
C．具有固定的熔点
D．一定是无色透明的固体
答案：D
4．有关晶体的下列说法中，正确的是（　　）
A．晶体中分子间作用力越大，分子越稳定
B．原子晶体中共价键越强，熔点越高
C．冰融化时水分子中共价键发生断裂
D．氯化钠熔化时离子键未被破坏
答案：B
解析：A选项中晶体中分子间作用力大小与分子的稳定性没有关系；C选项中冰融化时水分子中共价键不发生断裂；D选项中氯化钠熔化时离子键被破坏。
5.下列说法一定正确的是（　　）
A．其水溶液导电的一定是离子晶体
B．熔融态导电的一定是离子晶体
C．共价化合物形成的晶体一定是分子晶体
D．固态不导电、熔融态导电的一定是离子晶体
答案：D
解析：部分分子晶体的水溶液能导电，A错误；金属在熔融态时也导电，B错误；SiO2是共价化合物，是共价晶体，C错误；固态不导电、熔融态导电是离子晶体区别其他晶体的性质，D正确。
6．下列各组物质中，3种物质的晶体类型都不相同的是(　　)
A．KCl、H2SO4、P4 B．CO2、Na3PO4、Mg
C．NH4F、C60、干冰 D．Si、SiO2、K2CO3
答案：B　
解析：A项中的H2SO4和P4都是分子晶体，KCl是离子晶体；B项中CO2、Na3PO4、Mg分别属于分子晶体、离子晶体、金属晶体；C项中C60和干冰均为分子晶体，NH4F是离子晶体；D项中的Si和SiO2都是共价晶体。
7.下列物质的熔、沸点高低顺序中，正确的是（　　）
A．金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅
B．CI4>CBr4>CCl4>CF4
C．MgO>O2>N2>H2O
D．KCl>NaCl>MgO
答案：B
解析：A中同属共价晶体，熔、沸点高低主要看共价键强弱，显然晶体硅<碳化硅，A错误；B中都是组成结构相似的分子晶体，熔、沸点高低取决于相对分子质量的大小，B正确；C中水在常温下是液体，很明显H2O>O2>N2，C错误；D中三物质均为离子晶体，且r（K＋）>r（Na＋）>r（Mg2＋），r（Cl－）>r（O2－），熔、沸点高低顺序应为MgO>NaCl>KCl，D错误。
8.下表给出几种物质的熔、沸点：

NaCl
MgCl2
AlCl3
SiCl4
单质B
熔点/℃
801
710
180
－68
2 300
沸点/℃
1 465
1 418
160
57
2 500
判断下列有关说法中错误的是（　　）
①MgCl2属于离子晶体　②SiCl4是分子晶体
③单质B可能是共价晶体　④AlCl3加热能升华　⑤MgCl2水溶液不导电　⑥1 500 ℃时，NaCl可形成气态分子
A．仅⑤ 　B．④⑥ 　C．①④ 　D．②③⑤
答案：A
解析：由表中所给熔、沸点数据，可知SiCl4的熔、沸点最低，应为分子晶体；单质B的熔、沸点最高，因此为共价晶体；AlCl3的沸点低于熔点，故可升华；MgCl2属于离子晶体，其水溶液能导电；1 500 ℃时高于NaCl的沸点，故可形成气态分子，故选A。
9．有几种晶体：A．水晶，B．冰醋酸，C．白磷，D．金刚石，E．晶体氩，F．干冰。
(1)属于分子晶体的是________，直接由原子构成的分子晶体是________。
(2)属于原子晶体的化合物是________。
(3)直接由原子构成的晶体是________。
(4)受热熔化时，化学键不发生变化的是________，需克服共价键的是________。
答案：(1)B、C、E、F　E　(2)A　(3)A、D、E　 (4)B、C、F　A、D
解析：分子晶体由分子构成的有B、C、E、F。晶体氩是单原子分子；原子晶体和单原子分子晶体都由原子直接构成，原子晶体有A、D，但化合物只有A；分子晶体熔化时，一般不破坏化学键；原子晶体熔化时，破坏化学键。

【学习效果】
1.科学家发现C60后，近年又合成了许多球形分子（富勒烯），如C50、C70、C120、C540等，它们互称为（　　）
A．同系物　　　B．同分异构体
C．同素异形体 D．同位素
答案：C
解析：C60与C50、C70、C120、C540等都是碳元素形成的性质不同的单质，属于碳元素的同素异形体。
2．下列说法中正确的是（　　）
A．SO2、SO3互为同分异构体
B．两种化合物的组成元素相同，且各元素的质量分数也相同，则二者一定是同分异构体
C．相对分子质量相同的几种化合物，互称为同分异构体
D．组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物，互为同分异构体
答案：D
解析：SO2和SO3分子式不同，A项错误；若两种化合物的组成元素相同，各元素的质量分数也相同，则它们不一定是同分异构体，如NO2与N2O4，B项错误；相对分子质量相同的物质是很多的，如无机物中的H2SO4和H3PO4，又如有机物中的C2H6O（乙醇）和CH2O2（甲酸），这些物质都具有相同的相对分子质量，但由于它们的分子组成不同，所以它们不是同分异构体，C项错误；当不同化合物组成元素的质量分数相同，相对分子质量也相同时，其分子式一定相同，因此这样的不同化合物互为同分异构体，D项正确。
3．下列各组物质中，两者互为同分异构体的是（　　）
①CuSO4·5H2O和CuSO4·3H2O
②NH4CNO与CO（NH2）2
③CH3CH2OH和CH3—O—CH3
④12H2O和13H2O
A．①②③ B．②③
C．①③④ D．②③④
答案：B
解析：分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体。①中化学式不同且无分子存在。②③组中，两者的分子式相同，但结构不同，故两者互为同分异构体。④中水分子的结构相同，不互为同分异构体。
4．下列晶体中属于共价晶体的是（　　）
A．氖 B．食盐
C．干冰 D．金刚石
答案：D
解析：氖、干冰属于分子晶体，食盐属于离子晶体，金刚石属于共价晶体。
5．我们熟悉的食盐、金属、刨冰、钻石、水晶等都是晶体；而同样透明的玻璃却是非晶体。下列关于晶体和非晶体的本质区别的叙述中正确的是（　　）
A．是否具有规则几何外形的固体
B．是否具有固定组成的物质
C．是否具有美观对称的外形
D．内部构成微粒是否在空间呈有规则的重复排列
答案：D
解析：有规则几何外形或美观对称的固体不一定都是晶体，如玻璃，A项、C项错误；具有固定组成的物质也不一定是晶体，如某些无定形体也具有固定的组成，B项错误；晶体和非晶体的本质区别在于微观结构不同，D项正确。
5．下列说法正确的是(　　)
A．H2SO4溶于水能电离出H＋和SO，所以硫酸是离子化合物
B．Ba(OH)2晶体中既存在共价键又有离子键
C.SiO2属于共价晶体，熔化破坏共价键和分子间作用力
D．干冰升华时，分子内共价键会发生断裂
答案：B
解析：本题考查化合物和化学键类型。H2SO4溶于水能电离出H＋和SO，而硫酸是共价化合物，二者无因果关系，故A错误；Ba2＋与OH－形成离子键，OH－中H和O原子间形成共价键，故B正确；SiO2属于共价晶体，熔化只破坏共价键，故C错误；干冰升华时只破坏分子间作用力，没有发生化学变化，不破坏共价键，故D错误。
6．石墨烯是从石墨材料中剥离出来的，其剥离原理其实并不复杂，就像我们将写错的字用胶条从纸上粘下来一样。石墨烯是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体，它是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。科学家甚至预言“石墨烯将彻底改变21世纪”。下列关于石墨烯的说法错误的是(　　)
A．从石墨中剥离出石墨烯属于化学变化
B．石墨烯由碳原子构成
C．石墨烯与石墨互为同位素
D．石墨的导电性比银的强
答案：C　
解析：石墨与石墨烯是不同种物质，因此从石墨中剥离出石墨烯属于化学变化，故A项正确；石墨烯是由碳原子构成的，故B项正确；石墨烯与石墨都是碳单质，二者互为同素异形体，故C项错误；由题中信息可知，石墨烯是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，因此石墨烯的导电性比银的强，故D项正确。
7．U、V、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的六种常见元素。Y的单质在W2中燃烧的产物可使品红溶液褪色。Z和W元素形成的化合物Z3W4是具有磁性的黑色固体，U的单质在W2中燃烧可生成UW和UW2两种气体。X的单质是一种金属，该金属在UW2中剧烈燃烧生成黑、白两种固体。
请回答下列问题：
(1)V的单质分子的结构式为________；Z元素在元素周期表中的位置是______________。
(2)U元素形成的同素异形体的晶体类型可能是____________(填序号)。
①原子晶体　②离子晶体　③分子晶体　④金属晶体
(3)U、V、W形成的10电子氢化物中，沸点较低的是________(填化学式)。
(4)YW2气体通入BaCl2和HNO3的混合溶液，生成白色沉淀和无色气体VW，有关反应的离子方程式为____________________，由此可知VW和YW2还原性较强的是________(填化学式)。
答案：　(1)N≡N　第四周期Ⅷ族　(2)①③　(3)CH4　(4)3SO2＋2NO＋3Ba2＋＋2H2O===3BaSO4↓＋2NO＋4H＋　SO2
解析：　结合元素周期表进行推断。由“Y的单质在W2中燃烧的产物可使品红溶液褪色”可知，Y为S，W为O；由Z3W4是具有磁性的黑色固体可知，Z为Fe；U的原子序数最小，可与W形成UW和UW2两种气体，可推知，U为C；X的单质是一种金属，在UW2中剧烈燃烧生成黑、白两种固体，再由原子序数的顺序可知X为Mg；V的原子序数介于U和W之间，故V只能为N。(1)V的单质为氮气，其结构式为N≡N；Z为Fe，位于第四周期Ⅷ族。(2)U为C，由碳形成的同素异形体中金刚石为原子晶体，C60为分子晶体，故应选①③。(3)U、V、W形成的10电子氢化物分别为CH4、NH3、H2O，因NH3和H2O分子间存在氢键，因此沸点较低的是CH4。
(4)3SO2＋2NO＋3Ba2＋＋2H2O===3BaSO4↓＋2NO＋4H＋，NO和SO2相比，还原性较强的是SO2。
8．如图所示是部分短周期主族元素单质熔点的变化图，根据此图回答下列问题：

(1)③号元素在元素周期表中的位置是________，该元素的一种同素异形体能导电，该同素异形体的名称是________。
(2)⑤⑥两种元素的最高价氧化物对应的水化物之间相互反应的离子方程式为
___________________________________________________________________。
(3)⑦号元素的原子结构示意图为________。
(4)②④两种元素形成的化合物晶体有两种结构，其中一种结构与金刚石相似，具有该结构的晶体属于____________晶体，若使其熔化，需破坏的是____________。
(5)写出⑤和⑧形成的常见化合物的电子式________。

9．请参考下表中有关数据，完成下列问题：

MgO
Al2O3
MgCl2
AlCl3
熔点/℃
2 852
2 072
714
190(2.5×107 Pa)
沸点/℃
3 600
2 980
1 412
182.7
(1)工业上常用电解熔融MgCl2的方法制金属镁，用电解Al2O3与冰晶石熔融混合物的方法生产铝。不用电解熔融MgO的方法生产镁的原因是____________________________；
不用电解熔融AlCl3的方法生产铝的原因是________________________________________。
(2)设计一个方案证明MgCl2和AlCl3的晶体类型。实验方法是
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
答案：　(1)MgO的熔点远高于MgCl2，电解熔融MgO需要更高的温度，既增加成本，又不便于操作　AlCl3属于分子晶体，熔融状态不能导电，不能被电解
(2)将两种晶体加热至熔融状态，MgCl2能导电，AlCl3不能导电，证明MgCl2为离子晶体，AlCl3为分子晶体
解析：　(1)由表中数据可知，MgO的熔点远高于MgCl2，电解熔融MgO需要更高的温度，会消耗更多的电能，既增加成本，又不便于操作。观察表中数据可知，AlCl3的熔点较低，且沸点比熔点低，易升华，属于分子晶体，熔融状态不能导电，不能被电解，故不用电解熔融AlCl3的方法生产铝。
(2)离子晶体在熔融状态能导电，而分子晶体在熔融状态不能导电，利用此特点可区分离子晶体和分子晶体。实验方法为将两种晶体加热至熔融状态，MgCl2能导电，AlCl3不能导电，证明MgCl2为离子晶体，AlCl3为分子晶体。
10．原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中，a的最外层电子数为其周期数的2倍；b的－2价离子比d的－2价离子少8个电子，c的＋1价离子比e的－1价离子少8个电子。
回答下列问题：
(1)元素a为________，c为________(填化学式，下同)。
(2)由这些元素形成的双原子分子为_________________。
(3)这些元素的单质或由它们形成的AB型化合物中，其晶体类型属于原子晶体的是________，属于离子晶体的是________，属于金属晶体的是________，属于分子晶体的是________(每空均填一种)。
答案：(1)C　Na
(2)CO、O2、Cl2
(3)金刚石　NaCl　Na　S(或CO、O2、Cl2)