Question

1．现有中学化学常见的物质，其中甲、乙、丙是单质，甲为第三周期金属，A、B、C、D、E、F是化合物，B是红棕色气体，C在常温下是无色无味液体，甲元素的原子序数是丙元素原子序数的2倍，它们之间有如图所示的相互转化关系（部分反应条件已略去）．

（1）B的化学式为NO₂，D的化学式为Mg（NO₃）₂．
（2）写出A与丙反应的化学方程式：C+4HNO₃（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O．
（3）工业上制取A分三步进行，其中两步反应已经在图中得到体现，写出另外一步反应的化学方程式：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O．
（4）若9.6g甲与一定量A浓溶液完全反应后，生成标准状况下的8.96L气体中含有的B和F，且甲无剩余，则B和F的物质的量之比为1：1．

Answer 1

分析 B是红棕色气体，B是NO₂；C在常温下是无色无味液体，则C为H₂O，甲为第三周期金属，甲元素的原子序数是丙元素原子序数的2倍，甲的原子序数为偶数，则原子序数为12，即甲为Mg，则丙为C；结合转化可知，A溶液是浓硝酸，则D为Mg（NO₃）₂，B与C生成F，F为NO，F与乙生成B，则乙为O₂，由丙和A的反应C+4HNO₃（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O可知，E为CO₂，以此来解答．

解答 解：B是红棕色气体，B是NO₂；C在常温下是无色无味液体，则C为H₂O，甲为第三周期金属，甲元素的原子序数是丙元素原子序数的2倍，甲的原子序数为偶数，则原子序数为12，即甲为Mg，则丙为C；结合转化可知，A溶液是浓硝酸，则D为Mg（NO₃）₂，B与C生成F，F为NO，F与乙生成B，则乙为O₂，由丙和A的反应C+4HNO₃（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O可知，E为CO₂，
（1）由上述分析可知，B为NO₂，D为Mg（NO₃）₂，故答案为：NO₂；Mg（NO₃）₂；
（2）A与丙反应的化学方程式为C+4HNO₃（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，故答案为：C+4HNO₃（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
（3）制取A分三步进行，氨气的催化氧化、NO氧化生成二氧化氮、二氧化氮与水反应生成硝酸，则除图中转化外的另外一步反应的化学方程式为4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O，故答案为：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O；
（4）n（Mg）=$\frac{9.6g}{24g/mol}$=0.4mol，8.96L气体中含有的B和F，气体的物质的量为$\frac{8.96L}{22.4L/mol}$=0.4mol，Mg完全反应，设B和F的物质的量分别为x、y，由电子守恒及原子守恒可知，$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.4}\\{x+3y=0.4×2}\end{array}\right.$，解得x=0.2mol，y=0.2mol，所以B和F的物质的量之比为1：1，故答案为：1：1．

点评 本题考查无机物的推断，为高频考点，把握N及其化合物、Mg及其化合物的性质、相互转化为解答的关键，侧重分析与推断能力的考查，（4）中氧化还原反应计算为解答的难点，题目难度中等．