Question

甲、乙、丙、丁是原子序数不超过20的元素组成的物质（单质或化合物），且存在如下转化关系：甲+乙一丙+丁．依次回答下列问题：
（1）转化关系中所涉及的反应为非氧化还原反应，且乙为水时：
①若丙为可燃性气体，分子的空间构型为直线形结构．写出实验室制备丙的化学方程式

 

．
②若甲是由N和Cl元素组成的化合物，其分子球棍模型如图所示，丙具有漂白性．则甲中Cl元素的化合价是

 

．
（2）转化关系中所涉及的反应为氧化还原反应，且乙为水时：
①若甲可用于防毒面具、潜艇等常用的供氧剂，写出发生反应的化学方程式

 

．
②若丙和丁都是可燃性气体，其中丙是工业炼铁过程中还原剂．写出甲+乙→+丙+丁的化学方程式

 

．
③若甲是由N和0元素组成的气态物质，呈红棕色．将3.36g Fe加到一定量丙溶液中，收集到1.12L气体丁（已折算为标准状况），则反应的离子方程式是

 

（用一个离子方程式表示）．

Answer 1

分析：甲、乙、丙、丁是原子序数不超过20的元素组成的物质（单质或化合物），且存在转化关系：甲+乙一丙+丁，
（1）转化关系中所涉及的反应为非氧化还原反应，且乙为水时：
①若丙为可燃性气体，分子的空间构型为直线形结构，则丙为CH≡CH，甲为CaC₂、丁为Ca（OH）₂；
②若甲是由N和Cl元素组成的化合物，由甲分子球棍模型可知，较大球为Cl原子、较小球为N原子，甲为NCl₃，甲发生水解反应丙具有漂白性，则丙为HClO、丁为NH₃，可知NCl₃中N表现负价、Cl为正价；
（2）转化关系中所涉及的反应为氧化还原反应，且乙为水时：
①若甲可用于防毒面具、潜艇等常用的供氧剂，则甲为Na₂O₂，与水反应生成氢氧化钠与氧气；
②若丙和丁都是可燃性气体，其中丙是工业炼铁过程中还原剂，则丙为CO，故甲为碳、丁为氢气；
③若甲是由N和O元素组成的气态物质，呈红棕色，则甲为NO₂，与水反应生成硝酸与NO，Fe加到一定量丙溶液中气体丁，则丙为硝酸、丁为NO，令溶液中Fe³⁺、Fe²⁺的物质的量分别为xmol、ymol，根据铁元素守恒、电子守恒数目守恒列方程计算，据此书写．

解答：解：甲、乙、丙、丁是原子序数不超过20的元素组成的物质（单质或化合物），存在转化关系：甲+乙一丙+丁，
（1）转化关系中所涉及的反应为非氧化还原反应，且乙为水时：
①若丙为可燃性气体，分子的空间构型为直线形结构，则丙为CH≡CH，甲为CaC₂、丁为Ca（OH）₂，实验室制备丙的化学方程式为：CaC₂+2H₂O=Ca（OH）₂+HC≡CH↑，
故答案为：CaC₂+2H₂O=Ca（OH）₂+HC≡CH↑；
②若甲是由N和Cl元素组成的化合物，由甲分子球棍模型可知，较大球为Cl原子、较小球为N原子，甲为NCl₃，甲发生水解反应丙具有漂白性，则丙为HClO、丁为NH₃，故NCl₃中N表现负价、Cl为正价，则NCl₃中N为-3价、Cl为+1价，
故答案为：+1；
（2）转化关系中所涉及的反应为氧化还原反应，且乙为水时：
①若甲可用于防毒面具、潜艇等常用的供氧剂，则甲为Na₂O₂，与水反应生成氢氧化钠与氧气，反应方程式为：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，
故答案为：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；
②若丙和丁都是可燃性气体，其中丙是工业炼铁过程中还原剂，则丙为CO，故甲为碳、丁为氢气，该反应方程式为：C+H₂O

高温  .

CO+H₂，
故答案为：C+H₂O

高温  .

CO+H₂；
③若甲是由N和O元素组成的气态物质，呈红棕色，则甲为NO₂，与水反应生成硝酸与NO，Fe加到一定量丙溶液中气体丁，则丙为硝酸、丁为NO，令溶液中Fe³⁺、Fe²⁺的物质的量分别为xmol、ymol，则：

x+y= 3.36 56 3x+2y= 1.12 22.4 ×(5-2)

解得x=0.03、y=0.03，
故反应离子方程式为：6Fe+5NO₃^-+2OH^-=3Fe³⁺+3Fe²⁺+5NO↑+10H₂O，
故答案为：6Fe+5NO₃^-+2OH^-=3Fe³⁺+3Fe²⁺+5NO↑+10H₂O．

点评：本题考查无机物的推断、常用化学用语等，难度中等，需要学生熟练掌握元素化合物性质，（2）中注意利用氧化还原反应电子转移守恒计算确定产物．