Question

X、Y、Z、W均为含有10电子的微粒，其中X、Y、Z为分子，W为离子，且X与Z分子中含有的共用电子对数之比为3：4．
请回答：
（1）X的电子式______；若实验室用如图所示装置制取X，则制取X的化学反应方程式为______ CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；

Answer 1

【答案】分析：（1）常见的含有10电子的分子有：He、HF、H₂O、NH₃、CH₄，X、Y为含有10电子的分子，且X与Z分子中含有的共用电子对数之比为3：4，所以X为NH₃，Y为CH₄；根据反应装置可知用按盐和碱共热制取氨气；
（2）W为10电子离子，W+X+H₂O一白色沉淀，该白色沉淀可能为Mg（OH）₂或Al（OH）₃，根据Al（OH）₃为两性氢氧化物设计实验；
（3）常温下，取10mL pH=a的Y的稀溶液，加水稀释时pH随溶液体积的变化曲线可知：Y为弱电解质HF；HF的强腐蚀性弱酸，具有电离平衡；
（4）分子Z为CH₄，它对应的单质碳可发生题中转化，若n=1，则AB_n为一氧化碳，碳和水蒸气或碳与二氧化硅在高温下可发生置换反应生成一氧化碳．
解答：解：（1）常见的含有10电子的分子有：He、HF、H₂O、NH₃、CH₄，X、Y为含有10电子的分子，且X与Z分子中含有的共用电子对数之比为3：4，所以X为NH₃，Y为CH₄，X的电子式为；图中反应装置为固固加热装置，用按盐和碱共热制取氨气，常见的为氯化铵和氢氧化钙反应制取氨气，反应的化学方程式为Ca（OH）₂+2NH₄ClCaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（2）W为10电子离子，W+X+H₂O一白色沉淀，该白色沉淀可能为Mg（OH）₂或Al（OH）₃，根据Al（OH）₃为两性氢氧化物设计实验，加入足量的氢氧化钠溶液，若观察到白色沉淀溶解，则证明沉淀为Al（OH）₃，W为Al³⁺；若观察到白色沉淀不溶解，则证明白色沉淀为Mg（OH）₂，W为Mg²⁺；
（3）若Y为强酸，加水稀释100倍时，pH为a+2，而Y加水稀释100倍时，pH小于a+2，且Y是含有10电子的分子，则Y为弱酸HF；
a、HF的水溶液为氢氟酸，氢氟酸具有强腐蚀性，能刻蚀玻璃，故a正确；
b、盐酸为强电解质，完全电离，氢氟酸为弱电解质，部分电离，相同温度时与相同浓度的盐酸比较，Y的水溶液离子浓度小，的导电能力弱，故b正确；
c、氢氟酸为弱电解质，稀释后，平衡向电离方向移动，但阴离子的物质的量浓度之和减小；
（4）由以上分析可知，分子Z为CH₄，它对应的单质碳可发生题中转化，若n=1，则AB_n为一氧化碳，碳和水蒸气或碳与二氧化硅在高温下可发生置换反应生成一氧化碳，反应的化学方程式为：
（4）C+H₂CO+H₂或2C+SiO₂Si+2CO．
故答案为：（1），Ca（OH）₂+2NH₄ClCaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（2）加入足量的氢氧化钠溶液，若观察到白色沉淀溶解，则证明W为Al³⁺；若观察到白色沉淀不溶解，则证明W为Mg²⁺；
（3）HF，a、b；
（4）C+H₂CO+H₂（或2C+SiO₂Si+2CO）．
点评：本题考查常见的含有10电子的微粒的结构和性质，要解答此题，必须掌握它们的结构和性质，并会书写相关的化学方程式．