Question

15．短周期元素的单质X、Y、Z在通常状况下均为气态，并有下列转化关系（反应条件略去）：

已知：I：常见双原子单质分子中，X分子含共价键最多．
II：甲分子中含10个电子，乙分子含有18个电子．
（1）化合物丙中阳离子的检验方法是在样品溶液中滴加氢氧化钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验，若有能使红色石蕊试纸变蓝的气体产生，则样品中含有铵根离子，否则没有铵根离子．
（2）实验室可用图2所示装置（夹持固定装置略去）加热化合物丙和另一种化合物制备并收集甲．
①写出试管内发生的化学反应方程式2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O．
②烧杯中溶液由无色变为红色，其原因是（用电离方程式表示）NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-．
③将甲的浓溶液滴加至某物质中可快速制备甲，该物质可能为bc．
a．浓硫酸b．碱石灰c．氧化钙d．氯化镁（3）X、Y中的元素可组成具有18个电子的分子，请写出该分子化学式N₂H₄．

Answer 1

分析 常见双原子单质分子中，含共价键数目最多的是N₂，即X为N₂，分子中含有3个共价键，单质X、Y、Z在通常状况下均为气态，应为非金属，分别反应生成化合物甲、乙，二者反应生成离子化合物，应为铵盐，则化合物甲为NH₃，Y为H₂，乙为氢化物，能与氨气反应生成盐，且含有18个电子，应为HCl，则Z为Cl₂，丙为NH₄Cl，以此解答该题．

解答 解：见双原子单质分子中，含共价键数目最多的是N₂，即X为N₂，分子中含有3个共价键，单质X、Y、Z在通常状况下均为气态，应为非金属，分别反应生成化合物甲、乙，二者反应生成离子化合物，应为铵盐，则化合物甲为NH₃，Y为H₂，乙为氢化物，能与氨气反应生成盐，且含有18个电子，应为HCl，则Z为Cl₂，丙为NH₄Cl，
（1）由上述分析可知，化合物丙中阳离子这铵根离子，检验铵根离子的方法是在样品溶液中滴加氢氧化钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验，若有能使红色石蕊试纸变蓝的气体产生，则样品中含有铵根离子，否则没有铵根离子，
故答案为：在样品溶液中滴加氢氧化钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验，若有能使红色石蕊试纸变蓝的气体产生，则样品中含有铵根离子，否则没有铵根离子；
（2）①试管中是制备氨气的反应，所选的试剂是NH₄Cl和Ca（OH）₂，反应方程式为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
②氨气极易溶于水，烧杯中形成一水合氨溶液，一水合氨存在电离生成铵根离子和氢氧根离子，即NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-，显碱性，遇到酚酞由无色变为红色，
故答案为：NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-；
③实验中将氨水的浓溶液滴加至碱石灰或氧化钙中可快速制备氨气，故选bc；
（3）X为N₂，Y为H₂，X、Y中的元素可组成具有18个电子的分子为N₂H₄，故答案为：N₂H₄．

点评 本题考查了物质性质的分析判断，转化关系和物质性质是解题关键，掌握物质性质和特征反应产物的分析判断，实验制备气体的装置选择和性质验证，题目难度中等．