Question

甲、乙、丙、丁是由短周期元素组成的四种物质，它们之间存在如下转化关系：甲+乙→丙+丁
（1）若转化关系中所涉及的反应为非氧化还原反应，且乙为水．若甲是由N和Cl元素组成的化合物，其分子结构模型如图1所示，丙具有漂白性．则甲中Cl元素的化合价是

 

，丁的化学式

 

．
（2）若转化关系中所涉及的反应为氧化还原反应，且乙为水．
①若丙和丁都可在一定条件下还原CuO，则：甲+乙一丙+丁的化学方程式是

 

．
②若甲是由N和O元素组成的气态物质，呈红棕色．则甲+乙→丙+丁的化学方程式是

 

．
（3）Hofmann依据上述转化关系：甲+乙→丙+丁，测定氨分子的组成，现用如图2所示的装置进行实验，打开分液祸斗的话塞，滴下浓氨水，至不再反应为止；关闭分液漏斗的活塞，待恢复到室温，打开止水夹，试管内液面上升至

2

3

处．简述Hofmann依据上述转化关系测定氨分子组成的原理（用化学方程式表示）

 

．

Answer 1

分析：（1）若甲是由N和Cl元素组成的化合物，根据图片知，甲是NCl₃ ，NCl₃ 和水反应生成氨气和次氯酸，丙具有漂白性，应为HClO，丁为NH₃；
（2）①丙和丁都可在一定条件下还原CuO，能还原氧化铜的物质有氢气、一氧化碳和碳，甲和水反应得到丙和丁，所以甲是碳，碳和水反应生成氢气和一氧化碳；
②若甲是由N和O元素组成的气态物质，呈红棕色，所以甲是二氧化氮；二氧化氮和水反应生成硝酸和NO；
（3）黄绿色气体为Cl₂，与氨气反应，待恢复到室温，打开止水夹，试管内液面上升至

2

3

处，说明生成不溶于水的气体，应为N₂，且体积为Cl₂的

1

3

．

解答：解：（1）若甲是由N和Cl元素组成的化合物，根据图片知，甲是NCl₃ ，NCl₃ 和水反应生成氨气和次氯酸，丙具有漂白性，应为HClO，丁为NH₃，NCl₃ 和水反应方程式为NCl₃ +3H₂O=NH₃+3HClO，次氯酸具有漂白性，故NCl₃ 中Cl为+1价，故答案为：+1；NH₃；
（2）①丙和丁都可在一定条件下还原CuO，能还原氧化铜的物质有氢气、一氧化碳和碳，甲和水反应得到丙和丁，所以甲是碳，碳和水反应生成氢气和一氧化碳，反应方程式为：C+H₂O（g）

高温  .

CO+H₂，故答案为：C+H₂O（g）

高温  .

CO+H₂；
②若甲是由N和O元素组成的气态物质，呈红棕色，所以甲是二氧化氮；二氧化氮和水反应生成硝酸和NO，反应的方程式为3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，
故答案为：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
（3）黄绿色气体为Cl₂，与氨气反应，待恢复到室温，打开止水夹，试管内液面上升至

2

3

处，说明生成不溶于水的气体，应为N₂，且体积为Cl₂的

1

3

，反应的方程式为8NH₃+3C1₂=N₂+6NH₄Cl，故答案为：8NH₃+3C1₂=N₂+6NH₄Cl．

点评：本题以物质的推断为载体考查了元素化合物的性质，侧重于学生的分析能力、实验能力的考查，能正确推断物质是解本题的关键，难点是判断NCl₃和H₂O反应的产物，难度较大．