Question

20．A、B、C、D、E、F為中學化學中的常見物質，且物質A由1～2種短周期元素組成，在一定條件下有如圖轉化關系，請完成下列問題：

（1）若常溫下A為有色氣體．
①當F是一種金屬單質時，請寫出一定濃度的B溶液和適量F反應生成C與氣體E的離子方程式：Fe+4H⁺+NO₃^-═Fe³⁺+NO↑+2H₂O．
②當C為直線形分子時，E具有漂白性，物質F焰色反應呈黃色，則C的電子式為；D中所含化學鍵的類型為離子鍵、共價鍵．
（2）若A為淡黃色固體，D為白色難溶于水的物質，且A和D的相對分子質量相等，請用離子方程式表示F的水溶液呈酸性的原因：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺．
（3）若A中一種元素原子的最外層電子數為內層電子總數的$\frac{1}{5}$，將B和D分別溶于水，所得溶液按恰當比例混合，可得一種不含金屬元素的鹽溶液，請寫出A與H₂O反應的化學方程式：Mg₃N₂+6H₂O=3Mg（OH）₂+2NH₃↑；B轉化為C的化學方程式為4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F為中學化學中的常見物質，且物質A由1～2種短周期元素組成，由轉化關系可知，B、E為短周期元素組成．
（1）若常溫下A為有色氣體，
①當F是一種金屬單質時，由轉化關系可知，F為變價金屬，B具有強氧化性，則A為NO₂，B為HNO₃，E為NO，F為Fe，C為Fe（NO₃）₃，D為Fe（NO₃）₂；
②A為有色氣體，與水反應生成B與E，E具有漂白性，A為Cl₂，B為HCl，E為HClO，物質F焰色反應呈黃色，含有Na元素，C為直線型分子，結合轉化關系可知，F為Na₂CO₃、C為CO₂、D為NaHCO₃；
（2）A為淡黃色固體，能與水反應，則A為Na₂O₂，D為白色難溶于水的物質，且A和D的相對分子質量相等，則B為NaOH，E為O₂，F為鋁鹽，C為NaAlO₂，D為Al（OH）₃；
（3）若物質A中一種元素原子的最外層電子數為內層電子總數的$\frac{1}{5}$，則該元素原子有3個電子層，最外層電子數為2，該元素為Mg，B和D分別溶于水，所得溶液按恰當比例混合，可得一不含金屬元素的鹽溶液，該鹽為銨鹽，A中含有氮元素，則A為Mg₃N₂，結合轉化關系，可知B為NH₃、F為O₂、C為NO、D為HNO₃，E為Mg（OH）₂．

解答 解：A、B、C、D、E、F為中學化學中的常見物質，且物質A由1～2種短周期元素組成，由轉化關系可知，B、E為短周期元素組成．
（1）若常溫下A為有色氣體．
①當F是一種金屬單質時，由轉化關系可知，F為變價金屬，B具有強氧化性，則A為NO₂，B為HNO₃，E為NO，F為Fe，C為Fe（NO₃）₃，D為Fe（NO₃）₂，一定濃度的B溶液和適量F反應生成C與氣體E的離子方程式：Fe+4H⁺+NO₃^-═Fe³⁺+NO↑+2H₂O，
故答案為：Fe+4H⁺+NO₃^-═Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
②A為有色氣體，與水反應生成B與E，E具有漂白性，A為Cl₂，B為HCl，E為HClO，物質F焰色反應呈黃色，含有Na元素，C為直線型分子，結合轉化關系可知，F為Na₂CO₃、C為CO₂、D為NaHCO₃，則C的電子式為，D中所含化學鍵的類型為離子鍵、共價鍵，
故答案為：；離子鍵、共價鍵；
（2）A為淡黃色固體，能與水反應，則A為Na₂O₂，D為白色難溶于水的物質，且A和D的相對分子質量相等，則B為NaOH，E為O₂，F為鋁鹽，C為NaAlO₂，D為Al（OH）₃，用離子方程式表示物質F的水溶液呈酸性的原因為：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，
故答案為：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；
（3）若物質A中一種元素原子的最外層電子數為內層電子總數的$\frac{1}{5}$，則該元素原子有3個電子層，最外層電子數為2，該元素為Mg，B和D分別溶于水，所得溶液按恰當比例混合，可得一不含金屬元素的鹽溶液，該鹽為銨鹽，A中含有氮元素，則A為Mg₃N₂，結合轉化關系，可知B為NH₃、F為O₂、C為NO、D為HNO₃，E為Mg（OH）₂．A與H₂O反應的化學方程式為Mg₃N₂+6H₂O=3Mg（OH）₂+2NH₃↑，B轉化為C的化學方程式為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O，
故答案為：Mg₃N₂+6H₂O=3Mg（OH）₂+2NH₃↑；4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O．

點評 本題考查無機物推斷，基本屬于猜測驗證型題目，熟練掌握元素化合物的性質是關鍵，側重考查學生對常見物質性質與特殊反應考查，難度中等．