Question

16．已知A为常见金属，X、Y为常见非金属，X、E、F、G常温下为气体，C为液体，B是一种盐，受热极易分解，在工农业生产中用途较广（如被用作某些电池的电解质）．现用A与石墨作电极，B的浓溶液作电解质，构成原电池．有关物质之间的转化关系如图：（注意：其中有些反应的条件及部分生成物被略去）

请填写下列空白：
（1）比较①～⑦七个反应，请归纳它们的共同特点是均为氧化还原反应
（2）反应④为A在某种气体中燃烧，生成单质Y和A的氧化物，其反应方程式为2Mg+CO₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C
（3）写出物质B的电子式
（4）从D溶液制备D的无水晶体的“操作a”为将MgCl₂溶液在HCl气流中蒸干．
（5）反应②的化学方程式为4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O
（6）反应⑤的化学方程为C+4HNO₃（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O
（7）原电池反应①中正极的电极反应为2NH₄⁺+2e^-=2NH₃↑+H₂↑．

Answer 1

分析 C为液体，由转化关系X$\stackrel{O_{2}}{→}$C可知，C为H₂O，X含有H元素，X为常见非金属，故X为H₂；
由D无水晶体$\stackrel{电解}{→}$A+Cl₂，可知D为氯化物且是离子化合物，结合A+B溶液$\stackrel{原电池反应}{→}$X+D+E，可知B为氯化物，且B是一种盐，受热极易分解，原电池反应生成的H₂与E气体，B应水解呈酸性，结合E$\stackrel{O_{2}}{→}$F$\stackrel{O_{2}}{→}$G，考虑反应①是金属与NH₄Cl溶液发生的原电池反应，E为NH₃，F为NO，G为NO₂，由G$\stackrel{H_{2}O}{→}$H，可知H为HNO₃；
Y为常见非金属，A（金属）→Y，Y+HNO₃$\stackrel{△}{→}$NO₂，考虑Mg与CO₂反应生成碳，碳与浓硝酸反应可以生成NO₂，碳与水反应可以是氢气，符合转化关系，故A为Mg，Y为碳，D为MgCl₂．

解答 解：C为液体，由转化关系X$\stackrel{O_{2}}{→}$C可知，C为H₂O，X含有H元素，X为常见非金属，故X为H₂；
由D无水晶体$\stackrel{电解}{→}$A+Cl₂，可知D为氯化物且是离子化合物，结合A+B溶液$\stackrel{原电池反应}{→}$X+D+E，可知B为氯化物，且B是一种盐，受热极易分解，原电池反应生成的H₂与E气体，B应水解呈酸性，结合E$\stackrel{O_{2}}{→}$F$\stackrel{O_{2}}{→}$G，考虑反应①是金属与NH₄Cl溶液发生的原电池反应，E为NH₃，F为NO，G为NO₂，由G$\stackrel{H_{2}O}{→}$H，可知H为HNO₃；
Y为常见非金属，A（金属）→Y，Y+HNO₃$\stackrel{△}{→}$NO₂，考虑Mg与CO₂反应生成碳，碳与浓硝酸反应可以生成NO₂，碳与水反应可以是氢气，符合转化关系，故A为Mg，Y为碳，D为MgCl₂．
（1）比较①～⑦七个反应，请归纳它们的共同特点是：均为氧化还原反应，
故答案为：均为氧化还原反应；
（2）反应④为A在某种气体中燃烧，生成单质Y和A的氧化物，其反应方程式为：2Mg+CO₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C，
故答案为：2Mg+CO₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C；
（3）物质B为NH₄Cl，电子式为，故答案为：；
（4）从MgCl₂溶液制备MgCl₂的无水晶体的“操作a”应防止水解，将MgCl₂溶液在HCl气流中蒸干，
故答案为：将MgCl₂溶液在HCl气流中蒸干；
（5）反应②的化学方程式为：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O，故答案为：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O；
（6）反应⑤的化学方程为：C+4HNO₃（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，故答案为：C+4HNO₃（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
（7）原电池反应①中正极的电极反应为：2NH₄⁺+2e^-=2NH₃↑+H₂↑，
故答案为：2NH₄⁺+2e^-=2NH₃↑+H₂↑．

点评 本题以无机框图题的形式考查N、Mg等元素单质及其化合物之间的相互转化关系和逻辑推理能力、化学用语的书写，难度较大，本题中D电解生成氯气、C为液体等为解题突破口，反应①原电池反应是本题的难点，需要结合转化关系利用倒推法判断，对学生的逻辑推理能力提出较高要求，注意归纳中学常见连续反应．