题目内容
A、B、C、D是中学化学常见的四种物质，它们的转化关系如下：A+B=C+D （1）若A、B、C都是非金属氧化物，且C在空气中易变成A，则A中非氧元素的气态氢化物M的电子式为
（2）若A、D是两种单质，B是黑色有磁性的氧化物，B与盐酸反应生成溶液N，检验N溶液中低价金属阳离子的方法是
（3）2NH3（g）+3Cl2（g）═N2（g）+6HCl（g）H=-456kJ?mol-1
已知：
断开1mol H-N键与断开1mol H-Cl键所需能量相差约为（4）某学生设计了如图装置以完成Cl2和NH3的反应．若该装置能实现设计目标，则
①石墨b电极上发生的是
②写出石墨a电极的电极反应式：
考点：无机物的推断,原电池和电解池的工作原理
专题：推断题,电化学专题
分析：（1）若A、B、C都是非金属氧化物，且C在空气中易变成A，应是NO与氧气反应得到NO2，则C为NO、A为NO2、B为H2O、D为HNO3，A中非氧元素的气态氢化物M为NH3，分子中N原子与H原子之间形成1对共用电子对，非金属性越强，氢化物稳定性越强；
（2）B是黑色有磁性的氧化物，B为Fe3O4，A、D是两种单质，则D为Fe，A为还原性单质，C为A的氧化物，
N溶液中中低价阳离子为Fe2+，用铁氰化钾溶液检验；将D的粉末加入溶液N中，发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+，
结合Fe的化合价变化计算转移电子数目；
（3）反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和，据此计算；键能越大，化学键越强；
（4）装置为原电池反应，钠离子移向b极，可知a为负极，氨气失电子，碱性条件下生成氮气与水，b为正极，氯气得到电子生成氯离子，发生还原反应．
（2）B是黑色有磁性的氧化物，B为Fe3O4，A、D是两种单质，则D为Fe，A为还原性单质，C为A的氧化物，
N溶液中中低价阳离子为Fe2+，用铁氰化钾溶液检验；将D的粉末加入溶液N中，发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+，
结合Fe的化合价变化计算转移电子数目；
（3）反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和，据此计算；键能越大，化学键越强；
（4）装置为原电池反应，钠离子移向b极，可知a为负极，氨气失电子，碱性条件下生成氮气与水，b为正极，氯气得到电子生成氯离子，发生还原反应．
解答：
解：（1）若A、B、C都是非金属氧化物，且C在空气中易变成A，应是NO与氧气反应得到NO2，则C为NO、A为NO2、B为H2O、D为HNO3，A中非氧元素的气态氢化物M为NH3，分子中N原子与H原子之间形成1对共用电子对，氮原子有一对孤对电子，氨气的电子式为：
；非金属性O＞N，故氢化物稳定H2O＞NH3，
故答案为：；＞；
（2）B是黑色有磁性的氧化物，B为Fe3O4，A、D是两种单质，则D为Fe，A为还原性单质，C为A的氧化物，
四氧化三铁与盐酸反应生成N的溶液中含有氯化亚铁、氯化铁，N溶液中中低价阳离子为Fe2+，检验离子方法为：取反应后的溶液于试管中，滴加铁氰化钾溶液，溶液中有蓝色沉淀生成则含有Fe2+；
用铁氰化钾溶液检验；将D的粉末加入溶液N中，发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+，28gFe的物质的量=
=0.5mol，反应中Fe的化合价由0价升高为+2，转移电子物质的量=0.5mol×2=1mol，
故答案为：取反应后的溶液于试管中，滴加铁氰化钾溶液，溶液中有蓝色沉淀生成则含有Fe2+；1；
（3）由于反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和，则6×E（H-N）+3E（Cl-Cl）-6 E（H-Cl）-E（N≡N）=-456kJ?mol-1，即6×E（H-N）+3×243KJ/mol-6E（H-Cl）-945KJ/mol=-456kJ?mol-1，整理得到E（H-N）-E（H-Cl）=-40KJ/mol，断开1mol H-N键与断开1mol H-Cl键所需能量相差约为40KJ，键能越大化学键越稳定，故NH3中的H-N键比HCl中的H-Cl键弱；
故答案为：40kJ；弱；
（4）①装置为原电池反应，电解质溶液中阳离子向正极移动，由图可知，钠离子移向b极，可知a为负极，b为正极，氯气在得到电子生成氯离子，发生还原反应，
故答案为：还原；
②石墨a电极为负极，氨气失电子，碱性条件下生成氮气与水，电极反应式为：2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O，
故答案为：2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O．
；非金属性O＞N，故氢化物稳定H2O＞NH3，故答案为：
；＞；（2）B是黑色有磁性的氧化物，B为Fe3O4，A、D是两种单质，则D为Fe，A为还原性单质，C为A的氧化物，
四氧化三铁与盐酸反应生成N的溶液中含有氯化亚铁、氯化铁，N溶液中中低价阳离子为Fe2+，检验离子方法为：取反应后的溶液于试管中，滴加铁氰化钾溶液，溶液中有蓝色沉淀生成则含有Fe2+；
用铁氰化钾溶液检验；将D的粉末加入溶液N中，发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+，28gFe的物质的量=
| 28g |
| 56g/mol |
故答案为：取反应后的溶液于试管中，滴加铁氰化钾溶液，溶液中有蓝色沉淀生成则含有Fe2+；1；
（3）由于反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和，则6×E（H-N）+3E（Cl-Cl）-6 E（H-Cl）-E（N≡N）=-456kJ?mol-1，即6×E（H-N）+3×243KJ/mol-6E（H-Cl）-945KJ/mol=-456kJ?mol-1，整理得到E（H-N）-E（H-Cl）=-40KJ/mol，断开1mol H-N键与断开1mol H-Cl键所需能量相差约为40KJ，键能越大化学键越稳定，故NH3中的H-N键比HCl中的H-Cl键弱；
故答案为：40kJ；弱；
（4）①装置为原电池反应，电解质溶液中阳离子向正极移动，由图可知，钠离子移向b极，可知a为负极，b为正极，氯气在得到电子生成氯离子，发生还原反应，
故答案为：还原；
②石墨a电极为负极，氨气失电子，碱性条件下生成氮气与水，电极反应式为：2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O，
故答案为：2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O．
点评：本题考查无机物推断，题目比较综合，涉及电子式、元素周期律、离子检验、氧化还原反应计算、键能与反应焓变关系、化学键键参数、原电池等，需要学生具备扎实的基础与知识迁移应用能力，难度中等．
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