Question

甲、乙、丙、丁是由前20號(hào)元素組成的物質(zhì)，以下4種情況下的反應(yīng)均符合轉(zhuǎn)化關(guān)系：甲+乙→丙+丁．請(qǐng)按要求回答下列問題：
（1）若甲和丁是同主族元素組成的單質(zhì)，且甲的組成元素位于第三周期；乙為水．
①則丙的電子式為

 

；
②該反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（2）若甲為固態(tài)離子化合物，組成它的兩種元素的核電荷數(shù)之和為26；乙為水；丙為分于內(nèi)既含有非極性鍵又含有極性鍵的可燃性氣體．
①則丙的結(jié)構(gòu)式為

 

；
②丁的稀溶液與鹽酸反應(yīng)生成1mol水時(shí)放熱為X kJ，請(qǐng)寫出此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

 

．
（3）若常溫下氣體甲的水溶液pH大于7；乙為黃綠色氣體；丙為無色氣體單質(zhì)，丁為固體銨鹽．假設(shè)充滿甲、乙兩種混合氣體在集氣瓶中恰好完全反應(yīng)，冷卻后再將該集氣瓶倒置于水中打開塞子，觀察水倒吸入集氣瓶中，剩余氣體占反應(yīng)前氣體總體積的l/11．
①在甲與乙的反應(yīng)中，甲具有（填“氧化”或“還原”）

 

 性；
②還可以觀察到集氣瓶中的現(xiàn)象有

 

，其中反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（4）若甲為黃綠色氣體單質(zhì)；乙為固體氯化物，常用作肥料，其水溶液pH＜7；丙為氮的氯化物；丁為HCl．當(dāng)消耗6.72LCl₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）時(shí)得到0.10mol丙．
①用離子方程式表示乙的水溶液pH＜7的原因：

 

．
②請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：無機(jī)物的推斷

專題：推斷題

分析：甲、乙、丙、丁是由前20號(hào)元素組成的物質(zhì)，以下4種情況下的反應(yīng)均符合轉(zhuǎn)化關(guān)系：甲+乙→丙+丁，
（1）若甲和丁是同主族元素組成的單質(zhì)，且甲的組成元素位于第三周期，乙為水，為Na與水反應(yīng)生成NaOH與氫氣，則甲為Na、丙為NaOH、丁為H₂，
（2）若甲為固態(tài)離子化合物，組成它的兩種元素的核電荷數(shù)之和為26；乙為水；丙為分于內(nèi)既含有非極性鍵又含有極性鍵的可燃性氣體，反應(yīng)為CaC₂與水反應(yīng)得到Ca（OH）₂與C₂H₂；
（3）若常溫下氣體甲的水溶液pH大于7；乙為黃綠色氣體；丙為無色氣體單質(zhì)，丁為固體銨鹽，應(yīng)是氨氣與氯氣反應(yīng)生成氮?dú)馀c氯化銨，甲為NH₃，乙為Cl₂，丙為N₂，丁為NH₄Cl；
（4）若甲為黃綠色氣體單質(zhì)，則甲為Cl₂，乙為固體氯化物，常用作肥料，其水溶液pH＜7；丙為氮的氯化物；丁為HCl，結(jié)合元素守恒可知，乙為NH₄Cl，6.72LCl₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）的物質(zhì)的量=

6.72L

22.4L/mol

=0.3mol，反應(yīng)得到氮的氯化物丙為0.1mol，設(shè)生成物的化合價(jià)為x，根據(jù)氧化劑和還原劑得失電子數(shù)目相等，則有0.3mol×2=0.1mol×[x-（-3）]，x=3，所以生成物為NCl₃．

解答： 解：甲、乙、丙、丁是由前20號(hào)元素組成的物質(zhì)，以下4種情況下的反應(yīng)均符合轉(zhuǎn)化關(guān)系：甲+乙→丙+丁，
（1）若甲和丁是同主族元素組成的單質(zhì)，且甲的組成元素位于第三周期，乙為水，為Na與水反應(yīng)生成NaOH與氫氣，則甲為Na、丙為NaOH、丁為H₂，
①則丙（NaOH）的電子式為：；
②反應(yīng)的離子方程式為：2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑，
故答案為：；2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑；
（2）若甲為固態(tài)離子化合物，組成它的兩種元素的核電荷數(shù)之和為26；乙為水；丙為分于內(nèi)既含有非極性鍵又含有極性鍵的可燃性氣體，反應(yīng)為CaC₂與水反應(yīng)得到Ca（OH）₂與C₂H₂，
①丙（C₂H₂）的結(jié)構(gòu)式為H-C≡C-H；
②丁為氫氧化鈣，其稀溶液與鹽酸反應(yīng)生成1mol水時(shí)放熱為X kJ，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：Ca（OH）₂（aq）+2HCl（aq）=CaCl₂（aq）+2H₂O（l）△H=-2X kJ/mol，
故答案為：H-C≡C-H；Ca（OH）₂（aq）+2HCl（aq）=CaCl₂（aq）+2H₂O（l）△H=-2X kJ/mol；
（3）若常溫下氣體甲的水溶液pH大于7；乙為黃綠色氣體；丙為無色氣體單質(zhì)，丁為固體銨鹽，應(yīng)是氨氣與氯氣反應(yīng)生成氮?dú)馀c氯化銨，甲為NH₃，乙為Cl₂，丙為N₂，丁為NH₄Cl；
①甲與乙的反應(yīng)中為8NH₃+3Cl₂=N₂+6NH₄Cl，反應(yīng)中甲中氮元素化合價(jià)升高，具有還原性，
故答案為：還原；
②甲與乙的反應(yīng)中為8NH₃+3Cl₂=N₂+6NH₄Cl，可以觀察到氣瓶中的現(xiàn)象有：產(chǎn)生大量白煙，黃綠色氣體逐漸變淺至無色，
故答案為：產(chǎn)生大量白煙，黃綠色氣體逐漸變淺至無色；8NH₃+3Cl₂=N₂+6NH₄Cl；
（4）若甲為黃綠色氣體單質(zhì)，則甲為Cl₂，乙為固體氯化物，常用作肥料，其水溶液pH＜7；丙為氮的氯化物；丁為HCl，結(jié)合元素守恒可知，乙為NH₄Cl，6.72LCl₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）的物質(zhì)的量=

6.72L

22.4L/mol

=0.3mol，反應(yīng)得到氮的氯化物丙為0.1mol，設(shè)生成物的化合價(jià)為x，根據(jù)氧化劑和還原劑得失電子數(shù)目相等，則有0.3mol×2=0.1mol×[x-（-3）]，x=3，所以生成物為NCl₃，
①NH₄Cl溶液中NH₄⁺離子水解：NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺，破壞水的電離平衡，溶液呈酸性，故答案為：NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺；
②該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3Cl₂+NH₄Cl═NCl₃+4HCl，故答案為：3Cl₂+NH₄Cl═NCl₃+4HCl．

點(diǎn)評(píng)：本題考查無機(jī)物推斷，需要學(xué)生熟練掌握元素化合物知識(shí)，對(duì)學(xué)生的邏輯推理有一定的要求，（4）中注意從守恒的角度解答，為易錯(cuò)點(diǎn)，難度中等．