Question

如图是部分短周期元素的单质和化合物之间的相互转化关系，部分反应中的生成物没有全部列出．A为两性化合物，B、C是常见的非金属单质，D是由两种元素组成的新型陶瓷，F、I、K、W的焰色反应均为黄色，且I是厨房中常用的调味品．X是人类最早合成的有机物．反应③是工业生产重要化工原料W的主要反应．

回答下列问题：
（1）写出X的分子式

 

．
（2）写出下列反应的离子方程式：反应④

 

、反应⑤

 

．
（3）反应①是工业合成D的方法之一，反应①的化学方程式为

 

．
（4）工业生产中反应③的具体操作是：在I的饱和溶液中先通入H，再通入E．不先通入E的原因是

 

．

Answer 1

考点：无机物的推断

专题：推断题

分析：F、I、K、W的焰色反应均为黄色，均含有Na元素，且I是厨房中常用的调味品，可推知I为NaCl；A为两性化合物，含有Al元素，为氧化铝或氢氧化铝，L加热可得A，可推知A为Al₂O₃，L为Al（OH）₃．L能与含有Na元素物质F反应，可推知F为NaOH、G为NaAlO₂．X是人类最早合成的有机物，则X为CO（NH₂）₂，且由H、E反应得到，根据元素守恒可知，H、E两物质一定含有C、H、N、O元素，由于反应④中G（NaAlO₂）与E、水反应可得Al（OH）₃，则E为CO₂，结合转化关系，根据元素守恒可知，B、C分别为N₂，碳中的一种，二者与氧化铝反应可得D与二氧化碳，D是由两种元素组成的新型陶瓷，可推知D为AlN，根据反应②可知H为NH₃，故反应③为侯德邦制碱法，方程式为NaCl+NH₃+H₂O+CO₂=NaHCO₃↓+NH₄Cl，由于K分解可得二氧化碳与W，则K为NaHCO₃，J为NH₄Cl，据此解答．

解答： 解：F、I、K、W的焰色反应均为黄色，均含有Na元素，且I是厨房中常用的调味品，可推知I为NaCl；A为两性化合物，含有Al元素，为氧化铝或氢氧化铝，L加热可得A，可推知A为Al₂O₃，L为Al（OH）₃．L能与含有Na元素物质F反应，可推知F为NaOH、G为NaAlO₂．X是人类最早合成的有机物，则X为CO（NH₂）₂，且由H、E反应得到，根据元素守恒可知，H、E两物质一定含有C、H、N、O元素，由于反应④中G（NaAlO₂）与E、水反应可得Al（OH）₃，则E为CO₂，结合转化关系，根据元素守恒可知，B、C分别为N₂，碳中的一种，二者与氧化铝反应可得D与二氧化碳，D是由两种元素组成的新型陶瓷，可推知D为AlN，根据反应②可知H为NH₃，故反应③为侯德邦制碱法，方程式为NaCl+NH₃+H₂O+CO₂=NaHCO₃↓+NH₄Cl，由于K分解可得二氧化碳与W，则K为NaHCO₃，J为NH₄Cl，
（1）由上述分析可知，X的分子式为：CO（NH₂）₂，故答案为：CO（NH₂）₂；
（2）反应④是偏铝酸钠溶液通入过量的二氧化碳生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠，反应离子方程式为：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
反应⑤是氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水，反应离子方程式为：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，
故答案为：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O；
（3）反应①是工业合成D的方法之一，反应①的化学方程式为2Al₂O₃+2N₂+3C

1700℃  .

4AlN+3CO₂↑，
故答案为：2Al₂O₃+2N₂+3C

1700℃  .

4AlN+3CO₂↑；
（4）工业生产中反应③的具体操作是：在I的饱和溶液中先通入H，再通入E．不先通入E的原因是：CO₂在水中的溶解度远小于NH₃，若先通入NH₃，则反应③中NaHCO₃的产率很低，故在NaCl的饱和溶液中先通入NH₃，再通入CO₂，
故答案为：CO₂在水中的溶解度远小于NH₃，若先通入NH₃，则反应③中NaHCO₃的产率很低．

点评：本题考查无机物推断，题目突破口不明显，综合性、开放性较大，侧重考查学生分析推理能力，需要学生具备扎实的基础与综合应用能力，难度较大，为易错题目．