Question

13．短周期元素的单质X、Y、Z在通常状况下均为气态，并有如图1转化关系（反应条件略去）．已知X、Y、Z均为双原子单质，X是空气中含量最多的气体，甲可使湿润的酚酞试纸变红，乙溶于水即得盐酸． 请完成下列问题：

（1）X的电子式是．
（2）写出甲和乙反应的化学方程式NH₃+HCl=NH₄Cl．
（3）实验室可用图2所示的装置（缺少收集装置，夹持固定装置略去）制备并收集甲．
①在图中方框内绘出收集甲的仪器装置简图．
②试管中的试剂是Ca（OH）₂和NH₄Cl（填写化学式）．
③烧杯中溶液由无色变为红色，其原因是（用电离方程式表示）NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-．

Answer 1

分析 短周期元素的单质X、Y、Z在通常状况下均为气态，且均为双原子单质，X是空气中含量最多的气体，则X为N₂，Y与Z反应生成乙，乙溶于水即得盐酸，则乙为HCl，Y、Z分别为Cl₂、H₂中的一种，X与Y反应生成甲，甲可使湿润的酚酞试纸变红，则Y为H₂、Z为Cl₂、甲为NH₃，甲与乙反应生成丙为NH₄Cl，据此解答．

解答 解：短周期元素的单质X、Y、Z在通常状况下均为气态，且均为双原子单质，X是空气中含量最多的气体，则X为N₂，Y与Z反应生成乙，乙溶于水即得盐酸，则乙为HCl，Y、Z分别为Cl₂、H₂中的一种，X与Y反应生成甲，甲可使湿润的酚酞试纸变红，则Y为H₂、Z为Cl₂、甲为NH₃，甲与乙反应生成丙为NH₄Cl．
（1）X为N₂，电子式是，故答案为：；
（2）甲和乙反应的化学方程式：NH₃+HCl=NH₄Cl，故答案为：NH₃+HCl=NH₄Cl；
（3）①氨气是比空气轻的易溶于水的气体，应用向下排空气方法收集，收集氨气的装置图为，
故答案为：；
②实验室利用Ca（OH）₂和NH₄Cl 在加热条件下反应得到氨气，
故答案为：Ca（OH）₂和NH₄Cl；
③氨气极易溶于水，烧杯中形成一水合氨溶液，一水合氨存在电离生成铵根离子和氢氧根离子，即NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-，显碱性，遇到酚酞由无色变为红色，
故答案为：NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-．

点评 本题考查无机物的推断，难度不大，注意把握题中信息、认真审题，学习中注重相关基础知识的积累．