Question

5．某已知A、B均是由两种短周期元素组成的化合物，A中某元素的质量分数为25%，B的焰色反应呈黄色，C、J、X是同周期的元素的氢化物，X为无色液体，C、J为气体，D是一种不溶于水的白色固体．反应生成的水均已略去．它们有如图所示的关系．

（1）写出化学式：AAl₄C₃，
（2）在反应①②③④⑤中属于氧化还原反应的是①③④
（3）反应③化学方程式为：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑
（4）写出下列离子方程式：反应②2AlO₂^-+CO₂+3H₂O=2Al（OH）₃↓+CO₃^2-（或AlO₂^-+CO₂+2H₂O=2Al（OH）₃↓+HCO₃^-）；
G溶液与M溶液的反应Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓．
（5）将3.4gJ气体与足量的F反应，生成一种单质和X，恢复到25℃放出aKJ热量，写出该反应的热化学方程式4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（l）△H=-20aKL/mol．
（6）（CN）₂被称为拟卤素，它的阴离子CN^-作为配体形成的配合物有重要用途．
①HgCl₂和Hg（CN）₂反应可制得（CN）₂，写出反应方程式HgCl₂+Hg（CN）₂=Hg₂Cl₂+（CN）₂．
②写出（CN）₂的电子式．

Answer 1

分析 由X为无色液体，则X为H₂O；C、J、X是同周期的元素的简单氢化物，X为无色液体，C、J为气体，B的焰色反应呈黄色，结合转化关系图可知，B为Na₂O₂，E为NaOH，F为O₂，L+X生成I+K，只有硝酸的生成（3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO）符合这一模式，I为HNO₃；L为NO₂，K为NO，由NO+F到NO₂，F为O₂．顺便也可知J中含氮元素，J为NH₃；
又D遇I溶解，可知I为强酸，C也为第二周期元素的气态氢化物，而第二周期元素的气态氢化物一般只研究碳与氮元素的氢化物（若C为HF，则A为AlF₃，不合题意；而硼的性质一般不做研究，否则要给提示或条件），J为NH₃，所以C为烃类，A为碳与铝的化合物，结合A中某元素的质量分数为25%，A为Al₄C₃，它与水发生水解反应时，碳元素的价态不变，因此产物C为甲烷（CH₄），它与F（氧气）反应除水之外的产物H为CO₂．A+X=C+D反应方程式：Al₄C₃+12H₂O→4Al（OH）₃+3CH₄↑；
因为H与G反应生成D（Al（OH）₃），G由D反应来，因此G为偏铝酸盐，E为强碱，因为E由短周期元素化合物B与水反应来，所以E为NaOH，G为NaAlO₂，M为Al（OH）₃和I为HNO₃，反应生成为Al（NO₃）₃，因为B+水生成NaOH+O₂，B为Na₂O₂，均符合图中转化，然后结合元素化合物性质及化学用语来解答．

解答 解：由X为无色液体，则X为H₂O；C、J、X是同周期的元素的简单氢化物，X为无色液体，C、J为气体，B的焰色反应呈黄色，结合转化关系图可知，B为Na₂O₂，E为NaOH，F为O₂，L+X生成I+K，只有硝酸的生成（3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO）符合这一模式，I为HNO₃；L为NO₂，K为NO，由NO+F到NO₂，F为O₂．顺便也可知J中含氮元素，J为NH₃；又D遇I溶解，可知I为强酸，C也为第二周期元素的气态氢化物，而第二周期元素的气态氢化物一般只研究碳与氮元素的氢化物（若C为HF，则A为AlF₃，不合题意；而硼的性质一般不做研究，否则要给提示或条件），J为NH₃，所以C为烃类，A为碳与铝的化合物，结合A中某元素的质量分数为25%，A为Al₄C₃，它与水发生水解反应时，碳元素的价态不变，因此产物C为甲烷（CH₄），它与F（氧气）反应除水之外的产物H为CO₂．A+X=C+D反应方程式：Al₄C₃+12H₂O→4Al（OH）₃+3CH₄↑；
因为H与G反应生成D（Al（OH）₃），G由D反应来，因此G为偏铝酸盐，E为强碱，因为E由短周期元素化合物B与水反应来，所以E为NaOH，G为NaAlO₂，M为Al（OH）₃和I为HNO₃，反应生成为Al（NO₃）₃，因为B+水生成NaOH+O₂，B为Na₂O₂．符合图中转化，
（1）由上述分析可知，A为Al₄C₃，故答案为：Al₄C₃；
（2）反应①为甲烷与氧气的反应，反应③为过氧化钠与水的反应，反应④是氨气的催化氧化反应，这三个反应中均存在元素的化合价变化，为氧化还原反应，
故答案为：①③④；
（3）反应③化学方程式为2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，故答案为：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；
（4）反应②的离子反应为2AlO₂^-+CO₂+3H₂O=2Al（OH）₃↓+CO₃^2-（或AlO₂^-+CO₂+2H₂O=2Al（OH）₃↓+HCO₃^-），G溶液与M溶液的反应为G为NaAlO₂，M为Al（OH）₃和I为HNO₃，反应生成为Al（NO₃）₃，G与M反应的离子方程式为：Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓，
故答案为：2AlO₂^-+CO₂+3H₂O=2Al（OH）₃↓+CO₃^2-（或AlO₂^-+CO₂+2H₂O=2Al（OH）₃↓+HCO₃^-），Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓；
（5）3.4gNH₃的物质的量为0.2mol，放出aKJ热量，则4molNH₃放出20aKJ热量，故该反应的热化学方程式为4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（l）△H=-20aKL/mol，
故答案为：4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（l）△H=-20aKL/mol．
（6）①HgCl₂和Hg（CN）₂反应可制得（CN）₂，依据原子守恒写出反应方程式为：HgCl₂+Hg（CN）₂=Hg₂Cl₂+（CN）₂，（CN）₂属于共价化合价电子式为：，
故答案为：HgCl₂+Hg（CN）₂=Hg₂Cl₂+（CN）₂，；

点评 本题考查无机物的推断，为高频考点，把握B的焰色、X为水等为解答本题的突破口，侧重钠、铝及其化合物转化的考查，注意发生的氧化还原反应、相互促进水解反应来推断各物质，题目难度中等．