Question

4．物质A～G均由短周期元素组成，A、B为非金属气体单质，B原子最外层电子数比次外层电子数的2倍还多1．甲、乙均为金属单质，且甲的原子半径在第三周期最大．各物质间的转化关系如下（部分生成物未给出，且未注明反应条件）：
请回答：
（1）物质D的化学式NO；
（2）物质C的电子式是；
（3）实验室制取C的化学方程式Ca（OH）₂+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（4）物质F和乙反应生成A的离子方程式2OH^-+2Al+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（5）物质C和O₂反应生成D和E的化学反应方程式4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O．

Answer 1

分析 B为短周期非金属气体单质，B原子最外层电子数比次外层电子数的2倍还多1，最外层电子数不超过8，则次外层为K层，所以B原子最外层电子数是5，所以该元素是N元素，则B是N₂，A为短周期非金属气体单质，且能和氮气反应生成C，C能被氧气氧化，则A是H₂，C是NH₃，氨气被氧气氧化生成NO和H₂O，D能被氧气氧化，则D是NO，G是NO₂，E是H₂O，甲、乙均为金属单质，且甲的原子半径在第三周期最大，则甲是Na，钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，F能和短周期金属反应，则F是NaOH，乙是Al，结合物质的性质分析解答．

解答 解：B为短周期非金属气体单质，B原子最外层电子数比次外层电子数的2倍还多1，最外层电子数不超过8，则次外层为K层，所以B原子最外层电子数是5，所以该元素是N元素，则B是N₂，A为短周期非金属气体单质，且能和氮气反应生成C，C能被氧气氧化，则A是H₂，C是NH₃，氨气被氧气氧化生成NO和H₂O，D能被氧气氧化，则D是NO，G是NO₂，E是H₂O，甲、乙均为金属单质，且甲的原子半径在第三周期最大，则甲是Na，钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，F能和短周期金属反应，则F是NaOH，乙是Al，
（1）通过以上分析知，D是NO，故答案为：NO；
（2）C是氨气，每个氢原子核外有1个电子，每个氮原子最外层5个电子，和三个氢原子形成三个共价键，所以其电子式为：，
故答案为：；
（3）C是氨气，实验室采用加热氯化铵和氢氧化钙的方法制取氨气，反应方程式为Ca（OH）₂+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案为：Ca（OH）₂+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（4）F是氢氧化钠，乙是铝，铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，离子反应方程式为2OH^-+2Al+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案为：2OH^-+2Al+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（5）物质C和O₂反应生成D和E的反应是氨气的催化氧化，氨气具有还原性，氧气具有氧化性，氨气中氮元素为-3价，被氧气氧化为+2价的氮元素，所以氨气和氧气反应生成一氧化氮和水，反应化学方程式为：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O，
故答案为：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O．

点评 本题考查了无机物的推断，以“B原子结构、甲原子结构、结合物质的状态”为突破口进行推断，明确元素在周期表中的位置、元素周期律、物质的性质是解本题关键，同时考查学生分析问题、解决问题能力，知道氨气的实验室制法，题目难度中等．