Question

某含氯化合物A由两种短周期元素组成，常温下该物质为气态，测得该气体对空气的相对密度为3.0，A溶于水可得只含单一溶质B的弱酸性溶液，B溶液在放置过程中其酸性会增强。常温下，气体A与NH₃反应生成离子晶体C、气体单质D和常见液体E，D为空气中含量最多的物质。气体A可用某一气体单质与潮湿的Na₂CO₃反应制得，同时生成两种钠盐。请回答下列问题：
（1）气体A的化学式为           ，气体单质D对应元素在周期表中的位置为        。
（2）用化学方程式表示B溶液酸性增强的原因                                。
（3）气体A与NH₃反应的化学方程式为               ，该反应体现气体A具有      性。
（4）试写出制取气体A的化学方程式为                          。
（5）设计实验探究离子晶体C的成分为                               。

Answer 1

（1）Cl₂O(2分）， 第二周期第VA族  (1分）  （2）2HClO＝2HCl + O₂↑(2分)
（3）3Cl₂O +10NH₃＝6NH₄Cl +2N₂ + 3H₂O  (2分）      氧化　　(2分)
（4）2Cl₂+2Na₂CO₃+ H₂O＝Cl₂O+2NaHCO₃+2NaCl   (2分)
（5）取少量晶体溶于水，分成两份于试管中；一份加入浓NOH溶液、加热，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，证明含有NH₄⁺；另一份加入用硝酸酸化的硝酸银溶液，产生白色沉淀，证明含Cl^－，由此证明该晶体为NH₄Cl。(3分，每步1分)

解析试题分析：该气体对空气的相对密度为3.0，则A的相对分子质量是3.0×29＝87。又因为含氯化合物A由两种短周期元素组成，氯元素的相对原子质量是35.5，所以该化合物应该含有2个氯原子，则另外一种元素的的相对原子质量是87－35.5×2＝16，所以是氧元素，则A的化学式为Cl₂O。A溶于水可得只含单一溶质B的弱酸性溶液，B溶液在放置过程中其酸性会增强，所以B是次氯酸。常温下，气体A与NH₃反应生成离子晶体C、气体单质D和常见液体E，D为空气中含量最多的物质，则D是氮气。这说明该反应中氨气被氧化生成氮气，而还原产物是氯化氢，进而与氨气反应生成氯化铵，即C是氯化铵。根据原子守恒可知，E是水。气体A可用某一气体单质与潮湿的Na₂CO₃反应制得，同时生成两种钠盐。因此根据原子守恒可知，该气体应该是氯气，反应的方程式为2Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O＝Cl₂O+2NaHCO₃+2NaCl。
（1）气体A的化学式为Cl₂O，气体单质D对应元素氮元素在周期表中的位置为第二周期第ⅤA族。
（2）次氯酸不稳定，受热易分解，生成氯化氢和氧气，因此溶液的酸性增强，反应的化学方程式为2HClO＝2HCl + O₂↑。
（3）二氧化氯具有强氧化性，能把氨气氧化生成氮气，反应的化学方程式为3Cl₂O +10NH₃＝6NH₄Cl +2N₂ + 3H₂O。在反应中氯元素的化合价从＋4价降低到－1价，得到电子，被还原，体现二氧化氯的氧化性。
（4）氯气与碳酸钠溶液发生自身的氧化还原反应生成二氧化氯，同时还产生两种盐，因此应该是碳酸氢钠和氯化钠，反应的化学方程式为2Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O＝Cl₂O+2NaHCO₃+2NaCl。
（5）铵盐能与强碱反应生成氨气，氨气能使湿润的红色石蕊试纸显蓝色，据此可以检验NH₄^＋。而氯离子可以通过硝酸酸化的硝酸银溶液检验。即取少量晶体溶于水，分成两份于试管中；一份加入浓NOH溶液、加热，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，证明含有NH₄⁺；另一份加入用硝酸酸化的硝酸银溶液，产生白色沉淀，证明含Cl^－，由此证明该晶体为NH₄Cl。
考点：考查物质推断、元素周期表的结构、氧化还原反应的有关判断与应用以及离子的检验