Question

20．有关物质的转化关系如下图所示（部分物质与条件已略去）．A是常见的金属单质，B是常见的强酸，E是空气中含量最多的单质，I是既能与强酸又能与强碱反应的氧化物，G是最常见的无色液体，J是一种高硬度材料（摩尔质量为41g•mol^-1）．

请回答下列问题：
（1）A的原子结构示意图为，B的名称是盐酸或硫酸．
（2）写出反应①的离子方程式：Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3 NH₄⁺．
（3）反应②的化学方程式为：Al₂O₃+2NH₃ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2AlN+3H₂O；实验室制取F的化学方程式为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑．

Answer 1

分析 E是空气中含量最多的单质，则E为N₂，A是常见的金属单质，B是常见的强酸，生成的C、D为氯化物和氢气，D能与E反应生成F，则D为H₂，所以F为NH₃，I是既能与强酸又能与强碱反应的氧化物，则I为Al₂O₃，G是最常见的无色液体，则G为H₂O，J是一种高硬度材料（摩尔质量为41g•mol^-1），I和F反应生成G和J，根据元素守恒可知J为AlN，根据物质的转化关系可知H为，C为含铝离子的盐，则A为Al，B可以是盐酸或硫酸，依据推断回答问题．

解答 解：E是空气中含量最多的单质，则E为N₂，A是常见的金属单质，B是常见的强酸，生成的C、D为氯化物和氢气，D能与E反应生成F，则D为H₂，所以F为NH₃，I是既能与强酸又能与强碱反应的氧化物，则I为Al₂O₃，G是最常见的无色液体，则G为H₂O，J是一种高硬度材料（摩尔质量为41g•mol^-1），I和F反应生成G和J，根据元素守恒可知J为AlN，根据物质的转化关系可知H为，C为含铝离子的盐，则A为Al，B可以是盐酸或硫酸，
（1）根据上面的分析可知，A为Al，原子核电荷数为13，三个电子层，最外层3个电子，原子结构示意图为：，B的名称为盐酸或硫酸，
故答案为：，盐酸或硫酸；

（2）反应①的离子方程式为：Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，
故答案为：Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3 NH₄⁺；
（3）反应②的化学方程式为：Al₂O₃+2NH₃ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2AlN+3H₂O，实验室制备F是氨气是利用氯化铵固体和氢氧化钙固体加热反应生成氯化钙、氨气和水，反应的化学方程式为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑，
故答案为：Al₂O₃+2NH₃ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2AlN+3H₂O，2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑．

点评 本题考查了物质转化关系分析判断，主要是铝及其化合物性质，氮及其化合物性质的分析应用，注意反应特征的理解应用是解题关键，题目难度中等．