Question

相对分子质量由小到大排列的X、Y、Z三种气体单质，组成这三种单质的元素分别位于不同的短周期．在一定条件下，X与Y化合生成M；X与Z化合生成N；M能与N化合生成A．实验室可分别用如图1所示的发生装置制取X、Z和M（夹持装置已略）．
（1）制取X、Z、M的发生装置分别是（填写序号）X：

 

；Z：

 

；M：

 

．
（2）X、Y、Z三种单质分别是X：

 

；Y：

 

；Z：

 

．（填名称）
（3）A的电子式是

 

，A中含有的化学键类型有

 

．
（4）已知Z能与M在常温下反应生成Y，同时有白烟产生．反应的化学方程式是

 

．
（5）用如图2所示装置进行Z与M在常温下反应的实验，并收集Y．
①若从A中逸出的气体含有Z，则通入反应装置A中的Z和M的物质的量之比应满足

 

．
②若从A中逸出的气体无论含有Z或M，经洗气瓶B后，均能被吸收，则洗气瓶B中试剂与Z、M反应的离子方程式分别是

 

；

 

．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计,实验装置综合

专题：实验设计题,元素及其化合物

分析：通过题干选项推出位于三个不同周期三种单质反应，其中两种产物又可相互化合，则可以判断出X、Y、Z三种气体单质分别是H₂、N₂、Cl₂，从而判断出M、A、N的名称；在B洗气瓶中既能吸收Cl₂又能吸收NH₃的试剂且让写出离子方程式，则说明所选试剂既能与Cl₂反应，又能与NH₃反应，因此可推测FeCl₂溶液，形成氯气、氨气与氯化亚铁溶液反应的离子方程式．

解答： 解：相对分子质量由小到大排列的X、Y、Z三种气体单质，组成这三种单质的元素分别位于不同的短周期；在一定条件下，X与Y化合生成M、X与Z化合生成N、M能与N化合生成A，则X、Y、Z三种气体单质分别是H₂、N₂、Cl₂，所以N为NH₃、N为HCl、A为NH₄Cl，
（1）根据分析可知，X为氢气、Z为氯气、M为氨气；装置甲为固+液加热制取气体装置，可以用甲装置制取Z氯气；装置乙为固+固加热制取气体装置，可以用于制取M氨气；丙为固+液不需要加热制取气体装置，可用于制取X氢气，故答案为：丙；甲；乙；
（2）根据分析可知，X为H₂、Z为N₂、Z为Cl₂，故答案为：H₂；N₂；Cl₂；
（3）A是M能与N化合生成的，所以A为NH₄Cl，氯化铵为离子化合物的，铵根离子和氯离子都需要标出所带电荷及最外层电子，则氯化铵的电子式为，氯化铵中存在铵根离子与氯离子形成的离子键，铵根离子中还存在极性共价键，
故答案为：；离子键、极性共价键；
（4）Z能与M在常温下反应生成Y，同时有白烟产生，Z为氯气、M为氨气，二者反应生成氯化铵和氮气，反应的化学方程式为：3Cl₂+8NH₃=6NH₄Cl+N₂，
故答案为：3Cl₂+8NH₃=6NH₄Cl+N₂；
（5）①M为NH₃、Z为Cl₂，二者反应的方程式为：3Cl₂+8NH₃=6NH₄Cl+N₂，从A中逸出的气体含有Z，即氯气过量，则通入反应装置A中的Z和M的物质的量之比应满足：n（Cl₂）：n（NH₃）＞

8

3

，
故答案为：n（Cl₂）：n（NH₃）＞

8

3

；
②在B洗气瓶中既能吸收Cl₂又能吸收NH₃的试剂且让写出离子方程式，则说明B所选试剂既能与Cl₂反应，又能与NH₃反应，因此可推测B可能为FeCl₂溶液，反应的离子方程式为：Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺、Fe²⁺+2NH₃?H₂O=Fe（OH）₂↓+2NH₄⁺，
故答案为：Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺；Fe²⁺+2NH₃?H₂O=Fe（OH）₂↓+2NH₄⁺．

点评：本题考查了性质实验方案的设计，题目难度中等，解答关键在于通过题干信息推出位于三个不同周期三种单质的组成，注意掌握物质性质实验方案的设计原则，试题充分考查了学生的分析、理解能力及化学实验能力．