Question

X、Y、Z三種短周期元素，它們的原子序數(shù)之和為16．X、Y、Z三種元素的常見單質在常溫下都是無色氣體，在適當條件下X、Y、Z兩兩之間發(fā)生反應生成A、B、C三種化合物，轉化關系如圖1：
一個B分子中含有的Z原子個數(shù)比C分子少1個，B、C 兩種分子中的電子數(shù)均等于10．請回答下列問題：
（1）B的結構式是

 

，C的電子式是

 

．
（2）C在一定條件下反應生成A的化學方程式是

 

．
（3）實驗室可用如圖2所示裝置（缺少收集裝置，夾持固定裝置略去）制備并收集C．

①在圖2中方框內繪出用圓底燒瓶收集C的儀器裝置簡圖．
②實驗室制備C的化學方程式為

 

．
③通常情況下，實驗室檢驗C的方法是

 

．
④燒杯中溶液由無色變?yōu)榧t色，其原因是（用方程式表示）

 

．
（4）A與C在一定條件下反應，生成11.2L（標準狀況下）Y單質時，需要C的質量是

 

 g．

Answer 1

考點：無機物的推斷

專題：推斷題

分析：短周期中形成無色氣體單質的只有H₂、N₂、O₂（稀有氣體除外），三元素的質子數(shù)之和為16，三種單質相互化合可以得到NO、H₂O、NH₃，且一個B分子中含有的Z原子個數(shù)比C分子中少1個，則B為H₂O、C為NH₃、Z為氫，由轉化關系可知，故A為NO，X為氧，Y為氮，
（1）B、C都為共價化合物，根據(jù)成鍵特點確定結構式和電子式；
（2）氨氣和氧氣在催化作用下反應可生成NO；
（3）實驗室用氯化銨和氫氧化鈣在加熱條件下反應制備氨氣，氨氣密度比空氣小，可用向下排空法收集，氨氣水溶液呈堿性，可用濕潤的石蕊試紙檢驗；
（4）A與C在一定條件下反應，為氨氣和NO生成氮氣的反應，根據(jù)方程式計算．

解答： 解：短周期中形成無色氣體單質的只有H₂、N₂、O₂（稀有氣體除外），三元素的質子數(shù)之和為16，三種單質相互化合可以得到NO、H₂O、NH₃，且一個B分子中含有的Z原子個數(shù)比C分子中少1個，則B為H₂O、C為NH₃、Z為氫，由轉化關系可知，故A為NO，X為氧，Y為氮，
（1）H₂O分子中，1個氧原子分別與2個氫原子共用1對電子，形成兩個H-O共價鍵，結構式為：，NH₃分子中，一個氮原子分別與3個氫原子共用1對電子，形成3個H-N共價鍵，電子式為：，故答案為：；；
（2）氨氣和氧氣在催化作用下反應可生成NO，方程式為4NH₃+5O₂

催化劑   .

高溫高壓

4NO+6H₂O，故答案為：4NH₃+5O₂

催化劑   .

高溫高壓

4NO+6H₂O；
（3）①氨氣極易溶于水，且密度比空氣小，應用向下排空氣法收集，可用裝置收集，故答案為：；
②實驗室用氯化銨和氫氧化鈣在加熱條件下反應制備氨氣，反應的方程式為Ca（OH）₂+2NH₄Cl

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案為：Ca（OH）₂+2NH₄Cl

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
③氨氣為堿性氣體，與水反應生成NH₃?H₂O，電離子出OH^-離子，溶液呈堿性，檢驗時可用用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口，如果產生白煙，則證明為氨氣，或用濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口，如果試紙變藍，則證明是氨氣氨氣；
故答案為：用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口，如果產生白煙，則證明為氨氣；或用濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口，如果試紙變藍，則證明是氨氣；
④氨氣極易溶于水，燒杯中形成一水合氨溶液，一水合氨存在電離生成銨根離子和氫氧根離子，即NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-，顯堿性，遇到酚酞由無色變?yōu)榧t色，故答案為：NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-；
（4）A與C在一定條件下反應，為氨氣和NO生成氮氣的反應，方程式為4NH₃+6NO=5N₂+6H₂O，生成氮氣的物質的量為

11.2L

22.4L/mol

=0.5mol，需要0.4molNH₃，m（NH₃）=0.4mol×17g/mol=6.8g．
故答案為：6.8．

點評：本題考查無機物的推斷，題目較為綜合，側重于學生的分析能力、計算能力和實驗能力的考查，為高考常見題型，注意把握物質的性質以及結構特點，把握實驗操作的基本方法，難度中等．