Question

如右框圖反應中所涉及的l4種物質都是由短周期元素組成的．已知：
（Ⅰ）F為單質；
（Ⅱ）A、B、C、G、H、J、K、N均是由兩種元素組成的化合物，且C、G為同周期元素形成的簡單氣態氫化物；
（Ⅲ）D、E、I、L、M均是由3種元素組成的化合物，且D具有兩性；
（Ⅳ）反應中生成的水均已略去．
請回答下列問題：
（1）寫出化學式：B

Na₂O₂

，I

NaAlO₂

．
（2）寫出E的電子式：

．
（3）反應③的化學方程式為

4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

6H₂O+4NO

．
（4）解釋反應⑤中生成的M的水溶液呈酸性的原因：

硝酸鋁是強酸弱堿鹽，鋁離子水解而使其水溶液呈酸性，Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺

（請用化學方程式及必要的文字說明）．
（5）反應②中，每1.00g C與足量的F作用，恢復到25℃時放出55.6kJ的熱量，寫出反應②的熱化學方程式：

CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-889.6KJ/mol

；反應②在KOH作介質的環境中可形成一個原電池，則該原電池的負極反應式為

CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O

．

Answer 1

分析：D是由三種元素組成的化合物，且D具有兩性，所以D是氫氧化鋁；F是單質，G是氫化物，G和F生成J，J和F生成K，K和N反應生成L和J，G、J、K、N均只含兩個元素，結合轉化關系科判斷該過程為連續氧化，再結合轉化特點易判斷G是氨氣，F是氧氣，J是一氧化氮，K是二氧化氮，可判斷B是過氧化鈉，E是氫氧化鈉，D是氫氧化鋁，I是偏鋁酸鈉；A和水反應只有是完全雙水解才能生成氫氧化鋁，又C與氨氣為同周期元素形成的簡單氣態氫化物，C只能是甲烷，所以A是碳化鋁，H是二氧化碳，M是硝酸鋁，結合物質的性質來分析解答．

解答：解：D是由三種元素組成的化合物，且D具有兩性，所以D是氫氧化鋁；F是單質，G是氫化物，G和F生成J，J和F生成K，K和N反應生成L和J，G、J、K、N均只含兩個元素，結合轉化關系科判斷該過程為連續氧化，再結合轉化特點易判斷G是氨氣，F是氧氣，J是一氧化氮，K是二氧化氮，可判斷B是過氧化鈉，E是氫氧化鈉，D是氫氧化鋁，I是偏鋁酸鈉；A和水反應只有是完全雙水解才能生成氫氧化鋁，又C與氨氣為同周期元素形成的簡單氣態氫化物，C只能是甲烷，所以A是碳化鋁，H是二氧化碳，M是硝酸鋁，
（1）通過以上分析知，B是過氧化鈉，D是偏鋁酸鈉，其化學式分別是Na₂O₂、NaAlO₂，故答案為：Na₂O₂；NaAlO₂；
（2）E是氫氧化鈉，其電子式為：，故答案為：；
（3）在催化劑、加熱條件下，氨氣被氧氣氧化生成一氧化氮和水，反應方程式為：4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

6H₂O+4NO，故答案為：4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

6H₂O+4NO；
（4）M是硝酸鋁，硝酸鋁是強酸弱堿鹽，鋁離子水解而使其水溶液呈酸性，Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，故答案為：硝酸鋁是強酸弱堿鹽，鋁離子水解而使其水溶液呈酸性，Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；
（5）每1.00g 甲烷與足量的氧氣作用，恢復到25℃時放出55.6kJ的熱量，1.00g甲烷的物質的量=

1.00g

16g/mol

=

1

16

mol，則1mol甲烷完全燃燒放出的熱量=

55.6KJ

1 16 mol

=889.6KJ/mol，所以其熱化學反應方程式為：
CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-889.6KJ/mol；
負極上甲烷失電子和氫氧根離子反應生成碳酸根離子和水，所以其電極反應式為：CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O，
故答案為：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-889.6KJ/mol；CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O．

點評：無機框圖題是高考的常見題型，以無機轉化為基礎，著重考查雙基是此類題的一大亮點，明確物質的性質及常見化學反應是解本題關鍵，難度中等．