题目内容
已知A为常见金属,X、Y为常见非金属,X、E、F、G常温下为气体,C为液体,B是一种盐,受热极易分解,在工农业生产中用途较广(如被用作某些电池的电解质).现用A与石墨作电极,B的浓溶液作电解质,构成原电池.有关物质之间的转化关系如下图:(注意:其中有些反应的条件及部分生成物被略去)
请填写下列空白:
(1)反应④为A在某种气体中燃烧,生成单质Y和A的氧化物,其反应方程式为:______;
(2)从D溶液制备D的无水晶体的“操作a”为______;
(3)E的电子式为______;
(4)反应⑤的化学方程式为______;
(5)原电池反应①中正极的电极反应式为______.
解:C为液体,由转化关系XC可知,C为H2O,X含有H元素,X为常见非金属,故X为H2;
由D无水晶体A+Cl2,可知D为氯化物且是离子化合物,结合A+B溶液X+D+E,可知B为氯化物,且B是一种盐,受热极易分解,反应生成的H2与E气体,B应水解呈酸性,结合EFG,考虑反应①是金属与NH4Cl溶液发生的原电池反应,E为NH3,F为NO,G为NO2,由GH,可知H为HNO3;
Y为常见非金属,A(金属)→Y,Y+HNO3NO2,考虑Mg与CO2反应生成碳,碳与浓硝酸反应可以生成NO2,碳与水反应可以是氢气,符合转化关系,故A为Mg,Y为碳,D为MgCl2,
(1)反应④为Mg在二氧化碳气体中燃烧,生成单质C和MgO,反应方程式为:2Mg+CO22MgO+C,
故答案为:2Mg+CO22MgO+C;
(2)从MgCl2溶液制备MgCl2的无水晶体,应注意防止水解,应将D溶液在HCl气流中蒸干,
故答案为:将D溶液在HCl气流中蒸干;
(3)E为NH3,分子中氮原子与氢原子之间形成1对共用电子对,电子式为:,
故答案为:;
(4)反应⑤是碳与浓硝酸在加热的条件下生成二氧化碳、二氧化氮、水,反应方程式为:C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O,
故答案为:C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O;
(5)原电池反应①中,NH4+在正极放电生成氨气与氢气,电极反应式为:2NH4++2e-=2NH3↑+H2↑,
故答案为:2NH4++2e-=2NH3↑+H2↑.
分析:C为液体,由转化关系XC可知,C为H2O,X含有H元素,X为常见非金属,故X为H2;
由D无水晶体A+Cl2,可知D为氯化物且是离子化合物,结合A+B溶液X+D+E,可知B为氯化物,且B是一种盐,受热极易分解,反应生成的H2与E气体,B应水解呈酸性,结合EFG,考虑反应①是金属与NH4Cl溶液发生的原电池反应,E为NH3,F为NO,G为NO2,由GH,可知H为HNO3;
Y为常见非金属,A(金属)→Y,Y+HNO3NO2,考虑Mg与CO2反应生成碳,碳与浓硝酸反应可以生成NO2,碳与水反应可以是氢气,符合转化关系,故A为Mg,Y为碳,D为MgCl2.
点评:本题以无机框图题的形式考查N、Mg等元素单质及其化合物之间的相互转化关系和逻辑推理能力、化学用语的书写,难度较大,本题中D电解生成氯气、C为液体等为解题突破口,反应①原电池反应是本题的难点,需要结合转化关系利用倒推法判断,对学生的逻辑推理能力提出较高要求,注意归纳中学常见ABC转化关系.
由D无水晶体A+Cl2,可知D为氯化物且是离子化合物,结合A+B溶液X+D+E,可知B为氯化物,且B是一种盐,受热极易分解,反应生成的H2与E气体,B应水解呈酸性,结合EFG,考虑反应①是金属与NH4Cl溶液发生的原电池反应,E为NH3,F为NO,G为NO2,由GH,可知H为HNO3;
Y为常见非金属,A(金属)→Y,Y+HNO3NO2,考虑Mg与CO2反应生成碳,碳与浓硝酸反应可以生成NO2,碳与水反应可以是氢气,符合转化关系,故A为Mg,Y为碳,D为MgCl2,
(1)反应④为Mg在二氧化碳气体中燃烧,生成单质C和MgO,反应方程式为:2Mg+CO22MgO+C,
故答案为:2Mg+CO22MgO+C;
(2)从MgCl2溶液制备MgCl2的无水晶体,应注意防止水解,应将D溶液在HCl气流中蒸干,
故答案为:将D溶液在HCl气流中蒸干;
(3)E为NH3,分子中氮原子与氢原子之间形成1对共用电子对,电子式为:,
故答案为:;
(4)反应⑤是碳与浓硝酸在加热的条件下生成二氧化碳、二氧化氮、水,反应方程式为:C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O,
故答案为:C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O;
(5)原电池反应①中,NH4+在正极放电生成氨气与氢气,电极反应式为:2NH4++2e-=2NH3↑+H2↑,
故答案为:2NH4++2e-=2NH3↑+H2↑.
分析:C为液体,由转化关系XC可知,C为H2O,X含有H元素,X为常见非金属,故X为H2;
由D无水晶体A+Cl2,可知D为氯化物且是离子化合物,结合A+B溶液X+D+E,可知B为氯化物,且B是一种盐,受热极易分解,反应生成的H2与E气体,B应水解呈酸性,结合EFG,考虑反应①是金属与NH4Cl溶液发生的原电池反应,E为NH3,F为NO,G为NO2,由GH,可知H为HNO3;
Y为常见非金属,A(金属)→Y,Y+HNO3NO2,考虑Mg与CO2反应生成碳,碳与浓硝酸反应可以生成NO2,碳与水反应可以是氢气,符合转化关系,故A为Mg,Y为碳,D为MgCl2.
点评:本题以无机框图题的形式考查N、Mg等元素单质及其化合物之间的相互转化关系和逻辑推理能力、化学用语的书写,难度较大,本题中D电解生成氯气、C为液体等为解题突破口,反应①原电池反应是本题的难点,需要结合转化关系利用倒推法判断,对学生的逻辑推理能力提出较高要求,注意归纳中学常见ABC转化关系.
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