Question

X、Y、Z、M均为短周期非金属元素，其原子序数按由小到大排列．X可分别与Y、Z、M组成10电子共价化合物．X、Z、M三种元素可形成离子化合物．
（1）写出元素的名称：X．

 

，Z．

 

．
（2）已知有反应2ZX₃+3CuO=Z₂+3Cu+3X₂O，利用图1所示装置和必要的用品，可以进行制取ZX₃并证明ZX₃具有还原性的实验．

①分夜漏斗中的溶液可能是

 

或

 

（填写名称）．
②证明ZX₃具有还原性的实验现象是

 

．
③上述装置有一不当之处，请在下面方框图2中画出改进部分的装置图．
（3）物质的检验和分离，是化学实验的基本操作．
①X与Z元素可共同组成一种常见的阳离子，写出检验该离子的实验操作及现象．
实验操作：

 

；
现象：

 

．
②下列混合物的分离和提纯方法：①渗析②蒸馏③过滤④分液，其中基本原理相近的是下列的

 

（填序号）．
A．①和②B．③和④C．①和③D．②和④

Answer 1

考点：性质实验方案的设计,位置结构性质的相互关系应用

专题：实验设计题

分析：（1）X、Y、Z、M均为短周期非金属元素，由X可分别与Y、Z、M组成10电子共价化合物，则可确定X为H，由于四种元素原子序数依次增大，且X、Z、M可形成离子化合物，则可知Y为碳元素，Z为氮元素，M为氧元素；
（2）若要制取NH₃，则在分液漏斗中可加入浓氨水或铵盐的浓溶液；通过碱石灰干燥后，与氧化铜共热，若黑色的氧化铜粉末变成红色，玻璃管内壁有水珠生成，则证明NH₃具有还原性；由于氨气极易溶于水，尾气处理装置中容易产生倒吸，可用如图装置代替；
（3）①X与Z可组成NH₄⁺，铵盐易与碱反应生成氨气，检验NH₄⁺可加入氢氧化钠溶液加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体；
②渗析和过滤都是利用了互不相溶的物质使小的离子或分子透过半透膜或滤纸进行分离与提纯．

解答： 解：（1）根据X可分别与Y、Z、M组成10电子共价化合物，可推断X为H元素；由于四种元素原子序数依次增大，且X、Z、M可形成离子化合物，则可知Y为C元素，Z为N元素，M为O元素，
故答案为：氢；氮；
（2）①根据（1）可知，ZX₃为NH₃，若要制取NH₃，则在分液漏斗中可加入浓氨水或铵盐的浓溶液，故答案为：浓氨水；铵盐溶液；
②通过碱石灰干燥后，NH₃与CuO共热，若黑色的CuO粉末变成红色，玻璃管内壁有水珠生成，则证明NH₃具有还原性，故答案为：黑色的氧化铜粉末变红色，玻璃管内壁有珠；
③由于氨气极易溶于水，尾气处理装置中容易产生倒吸，可用如图装置代替，故答案为：；
（3）①X与Z可组成NH₄⁺，铵盐易与碱反应生成氨气，检验NH₄⁺可取铵盐溶液少量，加入氢氧化钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，若试纸变蓝，则证明含有NH₄⁺，
故答案为：取铵盐溶液少量，加入氢氧化钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体；试纸变蓝；
②渗析和过滤都是利用了互不相溶的物质使小的离子或分子透过半透膜或滤纸进行分离与提纯，所以①渗析、③过滤的基本原理相近，故答案为：C．

点评：本题综合考查了物质结构及实验能力，题目难度中等，解题的关键是确定三种元素，注意掌握氨气的化学性质、制备及检验方法，试题侧重考查学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力．