Question

物質X、Y、Z均含同種短周期元素，其轉化關系如下圖所示（反應條件未標出）。
 
（1）若X是無色極易溶于水的刺激性氣味氣體，Z是紅棕色氣體，由Y與W反應生成Z的化學方程式是_______________________________________________________。
（2）若X含三種短周期元素，其中兩種元素的原子的質子數之和等于另一種元素原子的質子數，單質W是常見金屬，則X的稀溶液轉化為Y的離子方程式是             
                                                         。
（3）若X是空氣的主要成分之一，W原子的最外層電子數是內層電子數的二倍；則Y與W反應生成0.1 mol Z時，反應中轉移的電子數為__________________________。
（4）若Y是白色膠狀沉淀，W為燒堿，則0.1mol Y與足量W反應生成Z時消耗燒堿的質量為         克 。

Answer 1

（8分）（1）2NO + O₂＝2NO₂   （2）Fe + 4H⁺ +NO3^—＝Fe³⁺ + NO↑ + 2H₂O
（3）6.02×10²² 或 0.1N_A    （4）4

試題分析：（1）Z是紅棕色氣體，則Z是NO₂。若X是無色極易溶于水的刺激性氣味氣體，因此X是氨氣，氨氣和氧氣反應生成NO和水，NO和氧氣反應生成NO₂，則由Y與W反應生成Z的化學方程式是2NO + O₂＝2NO₂。
（2）單質W是常見金屬，則關鍵圖中轉化特點可知，W應該是變價的金屬鐵。X含三種短周期元素，其中兩種元素的原子的質子數之和等于另一種元素原子的質子數，因此X是硝酸，Y是硝酸鐵，Z是硝酸亞鐵。則X的稀溶液轉化為Y的離子方程式是Fe + 4H⁺ +NO3^—＝Fe³⁺ + NO↑ + 2H₂O。
（3）若X是空氣的主要成分之一，則X是氧氣或氮氣。W原子的最外層電子數是內層電子數的二倍，因此W是單質碳，所以X是氧氣，Y是CO₂，Z是CO。則Y與W反應的方程式是CO₂＋C2CO，所以生成0.1 mol Z時，反應中轉移的電子數為0.1mol×N_A，即6.02×10²² 。
（4）若Y是白色膠狀沉淀，W為燒堿，因此X是鋁鹽，Y是氫氧化鋁，Z是偏鋁酸鈉。氫氧化鋁或氫氧化鈉反應的化學方程式是Al(OH)₃＋NaOH＝NaAlO₂＋2H₂O，所以0.1mol Y與足量W反應生成Z時消耗燒堿的質量是0.1mol×40g/mol＝4.0g。
點評：該題是高考中的常見題型，側重對學生能力的培養(yǎng)。試題綜合性強，有利于培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和發(fā)散思維能力。該類試題需要明確的是化學推斷題是一類綜合性較強的試題，如元素及化合物性質和社會生活，環(huán)境保護，化學計算等知識，還可引入學科間綜合。它不僅可考察學生對化學知識的理解程度，更重要的是培養(yǎng)學生的綜合分析能力和思維方法。解框圖題的方法：最關鍵的是尋找“突破口”，“突破口”就是抓“特”字，例如特殊顏色、特殊狀態(tài)、特殊氣味、特殊反應、特殊現象、特殊制法、特殊用途等。