Question

3．A、B、C、D、E、F为中学化学中的常见物质，且物质A由1～2种短周期元素组成，在一定条件下有如图转化关系，请完成下列问题：
（1）若常温下A为有色气体．
①当F是一种金属单质时，请写出一定浓度的B溶液和适量F反应生成C与气体E的离子方程式：Fe+4H⁺+NO₃^-═Fe³⁺+NO↑+2H₂O．
②当C是一种产生温室效应的气体分子时，E具有漂白性，物质F焰色反应呈黄色，则C的电子式为；D中所含化学键的类型离子键和共价键．
（2）若A为淡黄色固体，D为白色难溶于水的物质，且A和D的式量相等．
①用离子方程式表示F的水溶液呈酸性的原因Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺．
②A可由对应的单质直接化合生成，生成39gA时，放出255.5kJ的热量，写出该反应的热化学方程式2Na（s）+O₂（g）=Na₂O₂（s）△H=-511kJ/mol．
（3）若A中一种元素原子的最外层电子数为内层电子总数的1/5，将B和D分别溶于水，所得溶液按恰当比例混合，可得一种不含金属元素的盐溶液，请写出A与H₂O反应的化学方程式：Mg₃N₂+6H₂O=3Mg（OH）₂+2NH₃↑；B转化为C的化学方程式为4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F为中学化学中的常见物质，且物质A由1～2种短周期元素组成，由转化关系可知，B、E为短周期元素组成．
（1）①若F是一种金属单质，由转化关系可知，F为变价金属，应为Fe，B与Fe反应生成高价Fe，由于A为有色气体，与水反应生成B与E，则A为二氧化氮，B为硝酸、E为NO，C为硝酸铁、D为硝酸亚铁；
②A为有色气体，与水反应生成B与E，E具有漂白性，则A为氯气、B为HCl、E为HClO，物质F焰色反应呈黄色，含有Na元素，C为导致温室效应的主要成分，且其固体常作致冷剂，结合转化关系可知，F为碳酸钠、C为二氧化碳、D为碳酸氢钠；
（2）①A为淡黄色固体，能与水反应，则A为过氧化钠，物质A和D的式量相等，结合转化关系，B为氢氧化钠、C为偏铝酸钠、F为铝盐、D为氧化铝、E为氧气；
②A为过氧化钠，可由钠和氧气直接化合生成，生成39g过氧化钠即为0.5mol时，放出255.5kJ的热量，则生成1mol过氧化钠可放出511kJ的热量，据此写出反应的热化学方程式；
（3）若物质A中一种元素原子的最外层电子数为内层电子总数的$\frac{1}{5}$，则该元素原子有3个电子层，最外层电子数为2，则该元素为Mg，B和D分别溶于水，所得溶液按恰当比例混合，可得一不含金属元素的盐溶液，为铵盐，A中含有氮元素，则A为Mg₃N₂，结合转化关系，可知B为氨气、F为氧气、C为NO、D为硝酸，E为氢氧化镁，据此答题．

解答 解：A、B、C、D、E、F为中学化学中的常见物质，且物质A由1～2种短周期元素组成，由转化关系可知，B、E为短周期元素组成．
（1）①若F是一种金属单质，由转化关系可知，F为变价金属，应为Fe，B与Fe反应生成高价Fe，由于A为有色气体，与水反应生成B与E，则A为二氧化氮，B为硝酸、E为NO，C为硝酸铁、D为硝酸亚铁，一定浓度的B和适量F反应生成C与气体E的离子方程式：Fe+4H⁺+NO₃^-═Fe³⁺+NO↑+2H₂O，
故答案为：Fe+4H⁺+NO₃^-═Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
②A为有色气体，与水反应生成B与E，E具有漂白性，则A为氯气、B为HCl、E为HClO，物质F焰色反应呈黄色，含有Na元素，C为导致温室效应的主要成分，且其固体常作致冷剂，结合转化关系可知，F为碳酸钠、C为二氧化碳、D为碳酸氢钠，则：则C的电子式为；D中所含化学键的类型为离子键和共价键，
故答案为：；离子键和共价键；
 （2）①A为淡黄色固体，能与水反应，则A为过氧化钠，物质A和D的式量相等，结合转化关系，B为氢氧化钠、C为偏铝酸钠、F为铝盐、D为氧化铝、E为氧气．用离子方程式表示物质F的水溶液呈酸性的原因为：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，
故答案为：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；
②A为过氧化钠，可由钠和氧气直接化合生成，生成39g过氧化钠即为0.5mol时，放出255.5kJ的热量，则生成1mol过氧化钠可放出511kJ的热量，所以反应的热化学方程式为2Na（s）+O₂（g）=Na₂O₂（s）△H=-511kJ/mol，
故答案为：2Na（s）+O₂（g）=Na₂O₂（s）△H=-511kJ/mol；
（3）若物质A中一种元素原子的最外层电子数为内层电子总数的$\frac{1}{5}$，则该元素原子有3个电子层，最外层电子数为2，则该元素为Mg，B和D分别溶于水，所得溶液按恰当比例混合，可得一不含金属元素的盐溶液，为铵盐，A中含有氮元素，则A为Mg₃N₂，结合转化关系，可知B为氨气、F为氧气、C为NO、D为硝酸，E为氢氧化镁，A与H₂O反应的化学方程式为Mg₃N₂+6H₂O=3Mg（OH）₂+2NH₃↑，B转化为C的化学方程式为：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O，
故答案为：Mg₃N₂+6H₂O=3Mg（OH）₂+2NH₃↑；4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O．

点评 本题考查无机物推断，难度中等，熟练掌握元素化合物的性质是关键，侧重考查学生对常见物质性质与特殊反应考查．