Question

短周期元素的单质X、Y、Z在通常状况下均为气态，并有下列转化关系（反应条件略去）：
已知：a．常见双原子单质分子中，X分子含共价键最多．b．甲分子中含10个电子，乙分子含有18个电子．
实验室可用如图所示装置（缺少收集装置，夹持固定装置略去）制备并收集甲．

①在图中方框内绘出用烧瓶收集甲的仪器装置简图．
②试管中的试剂是（填写化学式）________．
③烧杯中溶液由无色变为红色，其原因是（用电离方程式表示）________．

Answer 1

NH₄Cl和Ca（OH）₂    NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-
分析：常见双原子单质分子中，含共价键数目最多的是N₂，即X为N₂，分子中含有3个共价键，单质X、Y、Z在通常状况下均为气态，应为非金属，分别反应生成化合物甲、乙，二者反应生成离子化合物，应为铵盐，则化合物甲为NH₃，Y为H₂，乙为氢化物，能与氨气反应生成盐，且含有18个电子，应为HCl，则Z为Cl₂，以此解答该题．
解答：常见双原子单质分子中，含共价键数目最多的是N₂，即X为N₂，分子中含有3个共价键，单质X、Y、Z在通常状况下均为气态，应为非金属，分别反应生成化合物甲、乙，二者反应生成离子化合物，应为铵盐，则化合物甲为NH₃，Y为H₂，乙为氢化物，能与氨气反应生成盐，且含有18个电子，应为HCl，则Z为Cl₂，收集的NH₃，向下排空气法，制备NH₃用NH₄Cl和Ca（OH）₂，一水合氨的电离是可逆的，生成铵离子和氢氧根显碱性，遇到酚酞变红色；
①用烧瓶收集氨气的仪器装置简图为：，故答案为：；
②试管中是制备氨气的反应，所选的试剂是NH₄Cl和Ca（OH）₂，故答案为：NH₄Cl和Ca（OH）₂；
③氨气极易溶于水，烧杯中形成一水合氨溶液，一水合氨存在电离生成铵根离子和氢氧根离子，即NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-，显碱性，遇到酚酞由无色变为红色，故答案为：NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-．
点评：本题考查了物质转化关系的分析判断，物质选择的综合应用，10电子微粒，18电子微粒的应用时解题关键，题目难度中等．