Question

已知A为中学化学中常见的金属，而X、Y为中学化学中常见的非金属单质．C、X、E、F、G常温下为气体，J为无色液体，B是一种盐，受热易分解，现用A和石墨作电极，B的浓溶液作电解质溶液形成原电池物质之间的转化关系如图所示（其中部分反应的条件和生成物已被省略）

上图中H的浓溶液与炽热的Y单质发生反应⑦，生成C、G的同时也生成了J．请根据图示回答下列问题：
（1）金属A为

 

，操作a是将D溶液与HCl的气流中蒸干，HCl所起的作用是

 

．
（2）写出E的电子式

 

，该分子的空间构型

 

，C的结构式

 

．
（3）写出反应⑦的化学方程式

 

．
（4）原电池①的总反应为

 

．
（5）写出反应②的化学方程式

 

．

Answer 1

分析：J为液体，由转化关系X

O2

J可知，J为H₂O，X含有H元素，X为常见非金属，故X为H₂；
由D无水晶体

电解

A+Cl₂，可知D为氯化物且是离子化合物，结合A+B溶液

原电池反应

X+D+E，可知B为氯化物，且B是一种盐，受热极易分解，反应生成的H₂与E气体，B应水解呈酸性，结合E

O2

F

O2

G，考虑反应①是金属与NH₄Cl溶液发生的原电池反应，则B为NH₄Cl，E为NH₃，F为NO，G为NO₂，由G

H2O

H，可知H为HNO₃；
Y为常见非金属，A（金属）→Y，Y+HNO₃

△

NO₂，考虑Mg与CO₂反应生成碳，碳与浓硝酸反应可以生成NO₂，碳与水反应可以是氢气，符合转化关系，故A为Mg，Y为碳，D为MgCl₂，结合对应物质的性质以及题目要求解答该题．

解答：解：J为液体，由转化关系X

O2

J可知，J为H₂O，X含有H元素，X为常见非金属，故X为H₂；
由D无水晶体

电解

A+Cl₂，可知D为氯化物且是离子化合物，结合A+B溶液

原电池反应

X+D+E，可知B为氯化物，且B是一种盐，受热极易分解，反应生成的H₂与E气体，B应水解呈酸性，结合E

O2

F

O2

G，考虑反应①是金属与NH₄Cl溶液发生的原电池反应，则B为NH₄Cl，E为NH₃，F为NO，G为NO₂，由G

H2O

H，可知H为HNO₃；
Y为常见非金属，A（金属）→Y，Y+HNO₃

△

NO₂，考虑Mg与CO₂反应生成碳，碳与浓硝酸反应可以生成NO₂，碳与水反应可以是氢气，符合转化关系，故A为Mg，Y为碳，D为MgCl₂，
（1）由以上分析可知A为Mg，D为MgCl₂，溶液水解呈酸性，为抑制水解，应在HCl气流中，
故答案为：Mg；抑制Mg²⁺水解，带出水蒸气；
（2）E为NH₃，电子式为，为三角锥形分子，C为CO₂，为直线形分子，结构式为O=C=O，故答案为：；三角锥形；O=C=O；
（3）反应⑦为浓硝酸与碳的反应，方程式为C+4HNO₃（浓）

△   .

CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，故答案为：C+4HNO₃（浓）

△   .

CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
（4）原电池①生成氯化镁、氢气和氨气，则总反应为Mg+2NH₄Cl

电解  .

MgCl₂+NH₃↑+H₂↑，故答案为：Mg+2NH₄Cl

电解  .

MgCl₂+NH₃↑+H₂↑；
（5）反应②为氨气的催化氧化，反应的方程式为4NH₃+5O₂

催化剂 .

高温高压

4NO+6H₂O，故答案为：4NH₃+5O₂

催化剂 .

高温高压

4NO+6H₂O．

点评：本题考查无机物的推断，为高考常见题型和高频考点，侧重于学生的分析能力和元素化合物知识的综合运用的考查，注意把握题给信息，结合转化关系进行推断，把握给提的推断的突破口，难度中等．