Question

14．A、B、C、D均为中学化学所学的常见物质，它们之间的转化关系如图所示（部分反应条件或产物已略去）．请按要求回答下列问题：

（1）若A、B、C、D均含有同一种短周期元素X，它们的转化关系如图l所示：
①常温下，若A为化合物，C为红棕色气体，D为强电解质，则X所在周期表中的位置是第二周期ⅤA族；用方程式表示A溶于水，使酚酞变红的原因：NH₃+H₂O?NH₃．H₂O?NH₄⁺+OH^-；写出反应C→D的化学方程式3NO₂+2H₂O=2HNO₃+NO．
②常温下，若A为固体单质，D为强电解质，则D可能的化学式为NaOH、H₂SO₄；符合上述条件且含有离子键的C的电子式：．
（2）若A、B、C均含有同一种短周期元素Y，它们的转化关系如图2所示：
若Y的周期数等于主族序数；盐A溶液显酸性：盐B溶液显碱性，且焰色反应为黄色；C为两性氢氧化物．
①请写出元素Y的离子结构示意图；
②写出B溶液与A溶液反应生成C的离子方程式：3AlO₂^-+Al³⁺+6H₂O=4Al（OH）₃↓．
③在实验室里，欲使A溶液中的阳离子全部沉淀出来转化为C，最佳方案的离子方程式为Al³⁺+3NH₃．H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺．

Answer 1

分析 （1）若A、B、C、D均含有同一种短周期元素X，
①C为红棕色气体，应为NO₂，A为化合物，D为强电解质，结合转化关系，可知A为NH₃、B为NO、D为HNO₃，氨水中一水合氨电离溶液呈碱性，而使酚酞变红；
②常温下，若A为固体单质，D为强电解质，结合转化关系可知，A为Na、B为氧化钠、C为过氧化钠、D为NaOH（或A为S、B为二氧化硫、C为三氧化硫、D为硫酸）符合转化关系，含有离子键的C为过氧化钠，由钠离子与过氧根离子构成；
（2）若A、B、C均含有同一种短周期元素Y，C为两性氢氧化物，则C为Al（OH）₃，Y的周期数等于主族序数，即Y为Al，盐B溶液显碱性，且焰色反应为黄色，则B为NaAlO₂，盐A溶液显酸性，则A为铝盐．

解答 解：（1）若A、B、C、D均含有同一种短周期元素X，
①C为红棕色气体，应为NO₂，A为化合物，D为强电解质，结合转化关系，可知A为NH₃、B为NO、D为HNO₃，
X为氮元素，处于第二周期ⅤA族，氨水中一水合氨电离：NH₃+H₂O?NH₃．H₂O?NH₄⁺+OH^-，溶液呈碱性，而使酚酞变红，C→D的化学方程式为3NO₂+2H₂O=2HNO₃+NO，
故答案为：第二周期ⅤA族；NH₃+H₂O?NH₃．H₂O?NH₄⁺+OH^-；3NO₂+2H₂O=2HNO₃+NO；
②常温下，若A为固体单质，D为强电解质，结合转化关系可知，A为Na、B为氧化钠、C为过氧化钠、D为NaOH，或A为S、B为二氧化硫、C为三氧化硫、D为硫酸，符合转化关系，含有离子键的C为过氧化钠，由钠离子与过氧根离子构成，其电子式为：，
故答案为：NaOH；H₂SO₄；；
（2）若A、B、C均含有同一种短周期元素Y，C为两性氢氧化物，则C为Al（OH）₃，Y的周期数等于主族序数，即Y为Al，盐B溶液显碱性，且焰色反应为黄色，则B为NaAlO₂，盐A溶液显酸性，则A为铝盐，则：
①铝离子结构示意图为，故答案为：；
②NaAlO₂与铝盐发生互促水解反应生成氢氧化铝，反应的离子方程式为3AlO₂^-+Al³⁺+6H₂O=4Al（OH）₃↓，故答案为：3AlO₂^-+Al³⁺+6H₂O=4Al（OH）₃↓；
③在实验室里，欲使铝盐溶液中的阳离子全部沉淀出来转化为氢氧化铝，可以用铝盐溶液与氨水反应得到，所发生化学反应的离子方程式为：Al³⁺+3NH₃．H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，故答案为：Al³⁺+3NH₃．H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺．

点评 本题考查无机物推断，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，涉及N、Na、S、Al元素化合物的性质及转化，需要学生熟练掌握元素化合物知识，难度中等．