Question

20．A、B、C、D、E、F为中学化学中的常见物质，且物质A由1～2种短周期元素组成，在一定条件下有如图转化关系，请完成下列问题：

（1）若常温下A为有色气体．
①当F是一种金属单质时，请写出一定浓度的B溶液和适量F反应生成C与气体E的离子方程式：Fe+4H⁺+NO₃^-═Fe³⁺+NO↑+2H₂O．
②当C为直线形分子时，E具有漂白性，物质F焰色反应呈黄色，则C的电子式为；D中所含化学键的类型为离子键、共价键．
（2）若A为淡黄色固体，D为白色难溶于水的物质，且A和D的相对分子质量相等，请用离子方程式表示F的水溶液呈酸性的原因：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺．
（3）若A中一种元素原子的最外层电子数为内层电子总数的$\frac{1}{5}$，将B和D分别溶于水，所得溶液按恰当比例混合，可得一种不含金属元素的盐溶液，请写出A与H₂O反应的化学方程式：Mg₃N₂+6H₂O=3Mg（OH）₂+2NH₃↑；B转化为C的化学方程式为4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F为中学化学中的常见物质，且物质A由1～2种短周期元素组成，由转化关系可知，B、E为短周期元素组成．
（1）若常温下A为有色气体，
①当F是一种金属单质时，由转化关系可知，F为变价金属，B具有强氧化性，则A为NO₂，B为HNO₃，E为NO，F为Fe，C为Fe（NO₃）₃，D为Fe（NO₃）₂；
②A为有色气体，与水反应生成B与E，E具有漂白性，A为Cl₂，B为HCl，E为HClO，物质F焰色反应呈黄色，含有Na元素，C为直线型分子，结合转化关系可知，F为Na₂CO₃、C为CO₂、D为NaHCO₃；
（2）A为淡黄色固体，能与水反应，则A为Na₂O₂，D为白色难溶于水的物质，且A和D的相对分子质量相等，则B为NaOH，E为O₂，F为铝盐，C为NaAlO₂，D为Al（OH）₃；
（3）若物质A中一种元素原子的最外层电子数为内层电子总数的$\frac{1}{5}$，则该元素原子有3个电子层，最外层电子数为2，该元素为Mg，B和D分别溶于水，所得溶液按恰当比例混合，可得一不含金属元素的盐溶液，该盐为铵盐，A中含有氮元素，则A为Mg₃N₂，结合转化关系，可知B为NH₃、F为O₂、C为NO、D为HNO₃，E为Mg（OH）₂．

解答 解：A、B、C、D、E、F为中学化学中的常见物质，且物质A由1～2种短周期元素组成，由转化关系可知，B、E为短周期元素组成．
（1）若常温下A为有色气体．
①当F是一种金属单质时，由转化关系可知，F为变价金属，B具有强氧化性，则A为NO₂，B为HNO₃，E为NO，F为Fe，C为Fe（NO₃）₃，D为Fe（NO₃）₂，一定浓度的B溶液和适量F反应生成C与气体E的离子方程式：Fe+4H⁺+NO₃^-═Fe³⁺+NO↑+2H₂O，
故答案为：Fe+4H⁺+NO₃^-═Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
②A为有色气体，与水反应生成B与E，E具有漂白性，A为Cl₂，B为HCl，E为HClO，物质F焰色反应呈黄色，含有Na元素，C为直线型分子，结合转化关系可知，F为Na₂CO₃、C为CO₂、D为NaHCO₃，则C的电子式为，D中所含化学键的类型为离子键、共价键，
故答案为：；离子键、共价键；
（2）A为淡黄色固体，能与水反应，则A为Na₂O₂，D为白色难溶于水的物质，且A和D的相对分子质量相等，则B为NaOH，E为O₂，F为铝盐，C为NaAlO₂，D为Al（OH）₃，用离子方程式表示物质F的水溶液呈酸性的原因为：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，
故答案为：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；
（3）若物质A中一种元素原子的最外层电子数为内层电子总数的$\frac{1}{5}$，则该元素原子有3个电子层，最外层电子数为2，该元素为Mg，B和D分别溶于水，所得溶液按恰当比例混合，可得一不含金属元素的盐溶液，该盐为铵盐，A中含有氮元素，则A为Mg₃N₂，结合转化关系，可知B为NH₃、F为O₂、C为NO、D为HNO₃，E为Mg（OH）₂．A与H₂O反应的化学方程式为Mg₃N₂+6H₂O=3Mg（OH）₂+2NH₃↑，B转化为C的化学方程式为：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O，
故答案为：Mg₃N₂+6H₂O=3Mg（OH）₂+2NH₃↑；4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O．

点评 本题考查无机物推断，基本属于猜测验证型题目，熟练掌握元素化合物的性质是关键，侧重考查学生对常见物质性质与特殊反应考查，难度中等．