Question

5．某已知A、B均是由兩種短周期元素組成的化合物，A中某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%，B的焰色反應(yīng)呈黃色，C、J、X是同周期的元素的氫化物，X為無(wú)色液體，C、J為氣體，D是一種不溶于水的白色固體．反應(yīng)生成的水均已略去．它們有如圖所示的關(guān)系．

（1）寫(xiě)出化學(xué)式：AAl₄C₃，
（2）在反應(yīng)①②③④⑤中屬于氧化還原反應(yīng)的是①③④
（3）反應(yīng)③化學(xué)方程式為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑
（4）寫(xiě)出下列離子方程式：反應(yīng)②2AlO₂^-+CO₂+3H₂O=2Al（OH）₃↓+CO₃^2-（或AlO₂^-+CO₂+2H₂O=2Al（OH）₃↓+HCO₃^-）；
G溶液與M溶液的反應(yīng)Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓．
（5）將3.4gJ氣體與足量的F反應(yīng)，生成一種單質(zhì)和X，恢復(fù)到25℃放出aKJ熱量，寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（l）△H=-20aKL/mol．
（6）（CN）₂被稱為擬鹵素，它的陰離子CN^-作為配體形成的配合物有重要用途．
①HgCl₂和Hg（CN）₂反應(yīng)可制得（CN）₂，寫(xiě)出反應(yīng)方程式HgCl₂+Hg（CN）₂=Hg₂Cl₂+（CN）₂．
②寫(xiě)出（CN）₂的電子式．

Answer 1

分析 由X為無(wú)色液體，則X為H₂O；C、J、X是同周期的元素的簡(jiǎn)單氫化物，X為無(wú)色液體，C、J為氣體，B的焰色反應(yīng)呈黃色，結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可知，B為Na₂O₂，E為NaOH，F(xiàn)為O₂，L+X生成I+K，只有硝酸的生成（3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO）符合這一模式，I為HNO₃；L為NO₂，K為NO，由NO+F到NO₂，F(xiàn)為O₂．順便也可知J中含氮元素，J為NH₃；
又D遇I溶解，可知I為強(qiáng)酸，C也為第二周期元素的氣態(tài)氫化物，而第二周期元素的氣態(tài)氫化物一般只研究碳與氮元素的氫化物（若C為HF，則A為AlF₃，不合題意；而硼的性質(zhì)一般不做研究，否則要給提示或條件），J為NH₃，所以C為烴類，A為碳與鋁的化合物，結(jié)合A中某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%，A為Al₄C₃，它與水發(fā)生水解反應(yīng)時(shí)，碳元素的價(jià)態(tài)不變，因此產(chǎn)物C為甲烷（CH₄），它與F（氧氣）反應(yīng)除水之外的產(chǎn)物H為CO₂．A+X=C+D反應(yīng)方程式：Al₄C₃+12H₂O→4Al（OH）₃+3CH₄↑；
因?yàn)镠與G反應(yīng)生成D（Al（OH）₃），G由D反應(yīng)來(lái)，因此G為偏鋁酸鹽，E為強(qiáng)堿，因?yàn)镋由短周期元素化合物B與水反應(yīng)來(lái)，所以E為NaOH，G為NaAlO₂，M為Al（OH）₃和I為HNO₃，反應(yīng)生成為Al（NO₃）₃，因?yàn)锽+水生成NaOH+O₂，B為Na₂O₂，均符合圖中轉(zhuǎn)化，然后結(jié)合元素化合物性質(zhì)及化學(xué)用語(yǔ)來(lái)解答．

解答 解：由X為無(wú)色液體，則X為H₂O；C、J、X是同周期的元素的簡(jiǎn)單氫化物，X為無(wú)色液體，C、J為氣體，B的焰色反應(yīng)呈黃色，結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可知，B為Na₂O₂，E為NaOH，F(xiàn)為O₂，L+X生成I+K，只有硝酸的生成（3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO）符合這一模式，I為HNO₃；L為NO₂，K為NO，由NO+F到NO₂，F(xiàn)為O₂．順便也可知J中含氮元素，J為NH₃；又D遇I溶解，可知I為強(qiáng)酸，C也為第二周期元素的氣態(tài)氫化物，而第二周期元素的氣態(tài)氫化物一般只研究碳與氮元素的氫化物（若C為HF，則A為AlF₃，不合題意；而硼的性質(zhì)一般不做研究，否則要給提示或條件），J為NH₃，所以C為烴類，A為碳與鋁的化合物，結(jié)合A中某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%，A為Al₄C₃，它與水發(fā)生水解反應(yīng)時(shí)，碳元素的價(jià)態(tài)不變，因此產(chǎn)物C為甲烷（CH₄），它與F（氧氣）反應(yīng)除水之外的產(chǎn)物H為CO₂．A+X=C+D反應(yīng)方程式：Al₄C₃+12H₂O→4Al（OH）₃+3CH₄↑；
因?yàn)镠與G反應(yīng)生成D（Al（OH）₃），G由D反應(yīng)來(lái)，因此G為偏鋁酸鹽，E為強(qiáng)堿，因?yàn)镋由短周期元素化合物B與水反應(yīng)來(lái)，所以E為NaOH，G為NaAlO₂，M為Al（OH）₃和I為HNO₃，反應(yīng)生成為Al（NO₃）₃，因?yàn)锽+水生成NaOH+O₂，B為Na₂O₂．符合圖中轉(zhuǎn)化，
（1）由上述分析可知，A為Al₄C₃，故答案為：Al₄C₃；
（2）反應(yīng)①為甲烷與氧氣的反應(yīng)，反應(yīng)③為過(guò)氧化鈉與水的反應(yīng)，反應(yīng)④是氨氣的催化氧化反應(yīng)，這三個(gè)反應(yīng)中均存在元素的化合價(jià)變化，為氧化還原反應(yīng)，
故答案為：①③④；
（3）反應(yīng)③化學(xué)方程式為2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，故答案為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；
（4）反應(yīng)②的離子反應(yīng)為2AlO₂^-+CO₂+3H₂O=2Al（OH）₃↓+CO₃^2-（或AlO₂^-+CO₂+2H₂O=2Al（OH）₃↓+HCO₃^-），G溶液與M溶液的反應(yīng)為G為NaAlO₂，M為Al（OH）₃和I為HNO₃，反應(yīng)生成為Al（NO₃）₃，G與M反應(yīng)的離子方程式為：Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓，
故答案為：2AlO₂^-+CO₂+3H₂O=2Al（OH）₃↓+CO₃^2-（或AlO₂^-+CO₂+2H₂O=2Al（OH）₃↓+HCO₃^-），Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓；
（5）3.4gNH₃的物質(zhì)的量為0.2mol，放出aKJ熱量，則4molNH₃放出20aKJ熱量，故該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（l）△H=-20aKL/mol，
故答案為：4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（l）△H=-20aKL/mol．
（6）①HgCl₂和Hg（CN）₂反應(yīng)可制得（CN）₂，依據(jù)原子守恒寫(xiě)出反應(yīng)方程式為：HgCl₂+Hg（CN）₂=Hg₂Cl₂+（CN）₂，（CN）₂屬于共價(jià)化合價(jià)電子式為：，
故答案為：HgCl₂+Hg（CN）₂=Hg₂Cl₂+（CN）₂，；

點(diǎn)評(píng) 本題考查無(wú)機(jī)物的推斷，為高頻考點(diǎn)，把握B的焰色、X為水等為解答本題的突破口，側(cè)重鈉、鋁及其化合物轉(zhuǎn)化的考查，注意發(fā)生的氧化還原反應(yīng)、相互促進(jìn)水解反應(yīng)來(lái)推斷各物質(zhì)，題目難度中等．