Question

13．A～G及X、Y均是中学化学常见物质，其中B、D、E、F、G在常温下为气体且B为红棕色，C的硫酸盐溶液通常为蓝色，它们之间有如下转化关系（其中反应③④⑦的产物中的水已略去）．
（1）写出G分子的结构式N≡N．
（2）写出反应⑦的离子方程式Cu+2NO₃^-+4H⁺=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O．
（3）写出电解X溶液的阳极反应式4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O．
（4）写出反应④的化学方程式3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂+3Cu+3H₂O．
（5）若使F按下列途径完全转化为Y：

则参加反应的F与整个过程中消耗D的物质的量之比为1：2．

Answer 1

分析 B为红棕色气体，则B为NO₂，二氧化氮溶于水得到硝酸和NO，E是气体，则E是NO、Y是HNO₃，氮气和氧气放电生成NO，E能被D氧化生成B，则D是O₂、G是N₂，C是红色金属单质，为Cu，Cu和硝酸反应生成硝酸铜、NO，加热X能分解，则X是Cu（NO₃）₂，加热硝酸铜，硝酸铜分解生成CuO、二氧化氮和水，则A是CuO，
F是气体，CuO和F反应生成氮气、Cu，根据元素守恒知，F为NH₃，结合题目分析解答．

解答 解：B为红棕色气体，则B为NO₂，二氧化氮溶于水得到硝酸和NO，E是气体，则E是NO、Y是HNO₃，氮气和氧气放电生成NO，E能被D氧化生成B，则D是O₂、G是N₂，C是红色金属单质，为Cu，Cu和硝酸反应生成硝酸铜、NO，加热X能分解，则X是Cu（NO₃）₂，加热硝酸铜，硝酸铜分解生成CuO、二氧化氮和水，则A是CuO，F是气体，CuO和F反应生成氮气、Cu，根据元素守恒知，F为NH₃，
（1）G分子为氮气，氮原子间形成三键结构，结构式为：N≡N，故答案为：N≡N；
（2）⑦为Cu和浓硝酸反应生成硝酸铜、NO₂和水的反应，该反应的离子方程式Cu+2NO₃^-+4H⁺=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O，
故答案为：Cu+2NO₃^-+4H⁺=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O；
（3）电解硝酸铜溶液时，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，电极反应式为4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，
故答案为：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；
（4）④为CuO和氨气在加热条件下反应生成氮气、Cu和水，所以该反应的化学方程式为3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂+3Cu+3H₂O，
故答案为：3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂+3Cu+3H₂O；
（5）F为氨气，Y为硝酸，氨气被氧气氧化生成NO，NO被氧气氧化生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸和NO，如果氨气经过一系列反应后完全转化为硝酸时，发生反应可以写为NH₃+2O₂=HNO₃+H₂O，根据方程式知消耗氨气和氧气的物质的量之比为1：2，
故答案为：1：2．

点评 本题以Cu、氮及其化合物为载体考查了无机物推断，以物质元素、状态、反应条件突破口采用正逆结合的方法进行推断，能正确书写离子方程式、电极反应式、化学方程式，注意（5）转移电子守恒的利用，题目难度中等．