Question

已知A、B均是由兩種短周期元素組成的化合物，A中某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%，C、J同為第二周期元素的氣態(tài)氫化物，X為無(wú)色液體，D具有兩性．反應(yīng)生成的水均已略去．它們有如圖所示的關(guān)系．
（1）寫出A的化學(xué)式：

Al₄C₃

，B的電子式：

．
（2）反應(yīng)③中每生成lmolF，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為：

1.204×10²⁴（或2N_A）

．
（3）反應(yīng)④的化學(xué)方程式為：

4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O

．
（4）寫出G溶液與過(guò)量H氣體反應(yīng)的離子方程式為：

AlO₂^-+CO₂+2H₂O=2Al（OH）₃↓+HCO₃^-

．

Answer 1

分析：1．X為無(wú)色液體，推斷X為H₂O；
2．D具有兩性，可知D為Al₂O₃或Al（OH）₃，而Al₂O₃要經(jīng)過(guò)氫氧化鋁脫水或鋁直接與氧氣化合而得，圖中顯然不具備這樣的條件，因此D為Al（OH）₃，D由A反應(yīng)而來(lái)，A中含鋁元素；
3．因?yàn)镈遇I溶解，可知I為強(qiáng)酸或強(qiáng)堿，但I(xiàn)由J一路反應(yīng)而來(lái)，又有J為第二周期元素的氣態(tài)氫化物，因此J為非金屬氫化物，I為強(qiáng)酸，而L+X生成I+K，只有硝酸的生成（3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO）符合這一模式，L為NO₂，K為NO，由NO+F到NO₂，F(xiàn)為O₂．順便也可知J中含氮元素，J為NH₃；
4．因?yàn)镃也為第二周期元素的氣態(tài)氫化物，而第二周期元素的氣態(tài)氫化物一般只研究碳與氮元素的氫化物（若C為HF，則A為AlF₃，不合題意；而硼的性質(zhì)一般不做研究，否則要給提示或條件），J為NH₃，所以C為烴類，A為碳與鋁的化合物，結(jié)合給出的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，A為Al₄C₃，它與水發(fā)生水解反應(yīng)時(shí)，碳元素的價(jià)態(tài)不變，因此產(chǎn)物C為甲烷（CH₄），它與F（氧氣）反應(yīng)除水之外的產(chǎn)物H為CO₂．A+X=C+D反應(yīng)方程式：Al₄C₃+12H₂O→4Al（OH）₃+3CH₄↑；
5．因?yàn)镠與G反應(yīng)生成D（Al（OH）₃），G由D反應(yīng)來(lái)，因此G為偏鋁酸鹽，E為強(qiáng)堿，因?yàn)镋由短周期元素化合物B與水反應(yīng)來(lái)，所以E為NaOH，G為NaAlO₂，因?yàn)锽+水生成NaOH+O₂，所以B為Na₂O₂．依據(jù)推斷物質(zhì)分析回答問(wèn)題．

解答：解：依據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系和題干信息分析：
1．一般題目中“無(wú)色液體”即指水，所以假設(shè)X為H₂O．
2．入手點(diǎn)是D具有兩性，可知D為Al₂O₃或Al（OH）₃，而Al₂O₃要經(jīng)過(guò)氫氧化鋁脫水或鋁直接與氧氣化合而得，圖中顯然不具備這樣的條件，因此D為Al（OH）₃，D由A反應(yīng)而來(lái)，A中含鋁元素．
3．因?yàn)镈遇I溶解，可知I為強(qiáng)酸或強(qiáng)堿，但I(xiàn)由J一路反應(yīng)而來(lái)，又有J為第二周期元素的氣態(tài)氫化物，因此J為非金屬氫化物，I為強(qiáng)酸，而L+X生成I+K，只有硝酸的生成（3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO）符合這一模式，L為NO₂，K為NO，由NO+F到NO₂，F(xiàn)為O₂．順便也可知J中含氮元素，J為NH₃．
4．因?yàn)镃也為第二周期元素的氣態(tài)氫化物，而第二周期元素的氣態(tài)氫化物一般只研究碳與氮元素的氫化物（若C為HF則A為AlF₃，不合題意；而硼的性質(zhì)一般不做研究，否則要給提示或條件），J為NH₃，所以C為烴類，A為碳與鋁的化合物，結(jié)合給出的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，A為Al4C3，它與水發(fā)生水解反應(yīng)時(shí)，碳元素的價(jià)態(tài)不變，因此產(chǎn)物C為甲烷（CH4），它與F（氧氣）反應(yīng)除水之外的產(chǎn)物H為CO₂；A+X=C+D反應(yīng)方程式：Al₄C₃+12H₂O→4Al（OH）₃+3CH₄↑．
5．因?yàn)镠與G反應(yīng)生成D（Al（OH）₃），G由D反應(yīng)來(lái)，因此G為偏鋁酸鹽，E為強(qiáng)堿，因?yàn)镋由短周期元素化合物B與水反應(yīng)來(lái)，所以E為NaOH，G為NaAlO₂，因?yàn)锽+水生成NaOH+O₂，所以B為Na₂O₂．
推斷出的各物質(zhì)為：A：Al₄C₃，B：Na₂O₂，C：CH₄，D：Al（OH）₃ ；E：NaOH，F(xiàn)：O₂，G：NaAlO₂，H：CO₂；I：HNO₃，J：NH₃，K：NO，L：NO₂，X：H₂O，
（1）依據(jù)判斷出的物質(zhì)可知A為Al₄C₃；B為過(guò)氧化鈉，電子式為：，故答案為：Al₄C₃；；
（2）反應(yīng)③是2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，反應(yīng)中每生成lmolO₂，轉(zhuǎn)移電子為2mol，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為1.204×10²⁴（或2N_A），故答案為：1.204×10²⁴（或2N_A）；
（3）反應(yīng)④是氨氣的催化氧化反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O，故答案為：4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O；
（4）G溶液為NaAlO₂與過(guò)量H為CO₂氣體反應(yīng)的離子方程式為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，故答案為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系的應(yīng)用，物質(zhì)性質(zhì)的綜合應(yīng)用，主要考查鈉及其化合物、鋁及其化合物等物質(zhì)性質(zhì)的分析判斷，電子式書寫，電子轉(zhuǎn)移計(jì)算，離子方程式，化學(xué)方程式的書寫方法，題目較難．