Question

20．有關物質的轉化關系如下圖所示（部分物質與條件已略去）．A是常見的金屬單質，B是常見的強酸，E是空氣中含量最多的單質，I是既能與強酸又能與強堿反應的氧化物，G是最常見的無色液體，J是一種高硬度材料（摩爾質量為41g•mol^-1）．

請回答下列問題：
（1）A的原子結構示意圖為，B的名稱是鹽酸或硫酸．
（2）寫出反應①的離子方程式：Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3 NH₄⁺．
（3）反應②的化學方程式為：Al₂O₃+2NH₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2AlN+3H₂O；實驗室制取F的化學方程式為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑．

Answer 1

分析 E是空氣中含量最多的單質，則E為N₂，A是常見的金屬單質，B是常見的強酸，生成的C、D為氯化物和氫氣，D能與E反應生成F，則D為H₂，所以F為NH₃，I是既能與強酸又能與強堿反應的氧化物，則I為Al₂O₃，G是最常見的無色液體，則G為H₂O，J是一種高硬度材料（摩爾質量為41g•mol^-1），I和F反應生成G和J，根據(jù)元素守恒可知J為AlN，根據(jù)物質的轉化關系可知H為，C為含鋁離子的鹽，則A為Al，B可以是鹽酸或硫酸，依據(jù)推斷回答問題．

解答 解：E是空氣中含量最多的單質，則E為N₂，A是常見的金屬單質，B是常見的強酸，生成的C、D為氯化物和氫氣，D能與E反應生成F，則D為H₂，所以F為NH₃，I是既能與強酸又能與強堿反應的氧化物，則I為Al₂O₃，G是最常見的無色液體，則G為H₂O，J是一種高硬度材料（摩爾質量為41g•mol^-1），I和F反應生成G和J，根據(jù)元素守恒可知J為AlN，根據(jù)物質的轉化關系可知H為，C為含鋁離子的鹽，則A為Al，B可以是鹽酸或硫酸，
（1）根據(jù)上面的分析可知，A為Al，原子核電荷數(shù)為13，三個電子層，最外層3個電子，原子結構示意圖為：，B的名稱為鹽酸或硫酸，
故答案為：，鹽酸或硫酸；

（2）反應①的離子方程式為：Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，
故答案為：Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3 NH₄⁺；
（3）反應②的化學方程式為：Al₂O₃+2NH₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2AlN+3H₂O，實驗室制備F是氨氣是利用氯化銨固體和氫氧化鈣固體加熱反應生成氯化鈣、氨氣和水，反應的化學方程式為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑，
故答案為：Al₂O₃+2NH₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2AlN+3H₂O，2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑．

點評 本題考查了物質轉化關系分析判斷，主要是鋁及其化合物性質，氮及其化合物性質的分析應用，注意反應特征的理解應用是解題關鍵，題目難度中等．