Question

4．物質A～G均由短周期元素組成，A、B為非金屬氣體單質，B原子最外層電子數比次外層電子數的2倍還多1．甲、乙均為金屬單質，且甲的原子半徑在第三周期最大．各物質間的轉化關系如下（部分生成物未給出，且未注明反應條件）：
請回答：
（1）物質D的化學式NO；
（2）物質C的電子式是；
（3）實驗室制取C的化學方程式Ca（OH）₂+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（4）物質F和乙反應生成A的離子方程式2OH^-+2Al+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（5）物質C和O₂反應生成D和E的化學反應方程式4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O．

Answer 1

分析 B為短周期非金屬氣體單質，B原子最外層電子數比次外層電子數的2倍還多1，最外層電子數不超過8，則次外層為K層，所以B原子最外層電子數是5，所以該元素是N元素，則B是N₂，A為短周期非金屬氣體單質，且能和氮氣反應生成C，C能被氧氣氧化，則A是H₂，C是NH₃，氨氣被氧氣氧化生成NO和H₂O，D能被氧氣氧化，則D是NO，G是NO₂，E是H₂O，甲、乙均為金屬單質，且甲的原子半徑在第三周期最大，則甲是Na，鈉和水反應生成氫氧化鈉和氫氣，F能和短周期金屬反應，則F是NaOH，乙是Al，結合物質的性質分析解答．

解答 解：B為短周期非金屬氣體單質，B原子最外層電子數比次外層電子數的2倍還多1，最外層電子數不超過8，則次外層為K層，所以B原子最外層電子數是5，所以該元素是N元素，則B是N₂，A為短周期非金屬氣體單質，且能和氮氣反應生成C，C能被氧氣氧化，則A是H₂，C是NH₃，氨氣被氧氣氧化生成NO和H₂O，D能被氧氣氧化，則D是NO，G是NO₂，E是H₂O，甲、乙均為金屬單質，且甲的原子半徑在第三周期最大，則甲是Na，鈉和水反應生成氫氧化鈉和氫氣，F能和短周期金屬反應，則F是NaOH，乙是Al，
（1）通過以上分析知，D是NO，故答案為：NO；
（2）C是氨氣，每個氫原子核外有1個電子，每個氮原子最外層5個電子，和三個氫原子形成三個共價鍵，所以其電子式為：，
故答案為：；
（3）C是氨氣，實驗室采用加熱氯化銨和氫氧化鈣的方法制取氨氣，反應方程式為Ca（OH）₂+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案為：Ca（OH）₂+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（4）F是氫氧化鈉，乙是鋁，鋁和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，離子反應方程式為2OH^-+2Al+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：2OH^-+2Al+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（5）物質C和O₂反應生成D和E的反應是氨氣的催化氧化，氨氣具有還原性，氧氣具有氧化性，氨氣中氮元素為-3價，被氧氣氧化為+2價的氮元素，所以氨氣和氧氣反應生成一氧化氮和水，反應化學方程式為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O，
故答案為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O．

點評 本題考查了無機物的推斷，以“B原子結構、甲原子結構、結合物質的狀態(tài)”為突破口進行推斷，明確元素在周期表中的位置、元素周期律、物質的性質是解本題關鍵，同時考查學生分析問題、解決問題能力，知道氨氣的實驗室制法，題目難度中等．