Question

【题目】A是用于制造汽车发动机的耐高温陶瓷材料，A由两种元素组成，取2.05g A在纯氧中充分反应，得到2.55g固体E和一种气体G。一定条件下，A还存在如下图所示的物质转化关系，其中C、F、K是无色无味的气体单质，D、H是固体单质。反应②常用于汽车尾气的处理。

(1)C的电子式_________。

(2)A中所含元素形成的二种简单离子的半径_______大于_______。（填离子符号）

(3)反应②的化学方程式_______________________。

(4)写出反应④的离子方程式_______________________。

(5)A在潮湿的空气里不稳定，产生一种刺激性气味的气体，写出反应的化学方程式_____________。

Answer 1

【答案】 N3- Al3+ 2NO+2CON2+2CO2 2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑ AlN+3H2O=Al(OH)3+NH3↑

【解析】

常温下，C、F、M是无色无味的气体单质，三者分别为H2、N2、O2中的一种，电解得到H与F，H固体单质，可与NaOH溶液反应产生J和K，J为NaAlO2、K为H2，推知E为Al2O3、H为Al、F为O2；反应②常用于汽车尾气的处理，B、G是汽车尾气中的主要污染气体，汽车尾气处理原理是是CO+2NOCO2+N2，结合D是固体单质，可知D是C单质，B是CO，G是NO， C与F在放电条件下得到G为NO，C为N2；I为CO2， A是用于制造汽车发动机的耐高温陶瓷材料，A由两种元素组成，与CO反应①，产生N2、C和Al2O3，根据元素守恒，结合元素的原子结构可知A为AlN，以此解答该题。

根据上述分析可知：A是AlN；B是CO；C是N2；D是C单质；E是Al2O3；F是O2；G是NO；H是Al；I是CO2；J是NaAlO2；K是H2。

(1)C是N2，两个N原子共用三对电子，使每个N原子都达到稳定结构，因此N2的电子式为。

(2)A是AlN，其中所含元素形成的二种简单离子N3-、Al3+的电子层排布都是2、8，对于电子层结构相同的离子来说，核电荷数越大，离子半径就越小，所以离子半径N3-大于Al3+。

(3)反应②是CO与NO在催化剂和加热时反应产生无毒无害的CO2和N2，该反应的化学方程式是2NO+2CON2+2CO2。

(4)Al可以与强碱NaOH溶液发生反应，产生NaAlO2和氢气，反应④的离子方程式是2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑。

(5) AlN是弱酸弱碱盐，在潮湿的空气里与空气中的水蒸气发生反应，产生一种刺激性气味的气体NH3和Al(OH)3，该反应的化学方程式是AlN+3H2O=Al(OH)3+NH3↑。