Question

某种常见金属X，它既能与盐酸反应，生成X³⁺和H₂，又能与烧碱溶液反应生成[X（OH）₄]^-和H₂O，其氢氧化物具有两性，但不与氨水反应；而Zn（OH）₂与氨水反应生成[Zn（NH₃）₄]²⁺．试回答下列问题：
（1）用阳离子膜电解Na[X（OH）₄]的水溶液得白色沉淀两种气体d等等，其离子方程式是

 

．
（2）与Y同周期的第VA族元素Z形成的最常见氢化物也可表示为ZH₃，但与XH₃最大的区别是：氢元素前者

 

，后者

 

．Z还可以形成多种氢化物及其微粒，如Z₂H₄、Z₂H₅⁺、ZH₄⁺等．
①写出Z₂H₄的电子式，六个原子处在同一平面吗？

 

（填“是”或“否”）
②若某一物质组成为Z₄H₄，则它的一种离子化合物的化学式为

 

．
③ZH₄⁺在细菌存在下，氧化成硝酸的离子方程式是

 

．

Answer 1

考点：镁、铝的重要化合物,判断简单分子或离子的构型,电解原理

专题：元素及其化合物

分析：常见金属X，它既能与盐酸反应，生成X³⁺和H₂，又能与烧碱溶液反应生成[X（OH）₄]^-和H₂O，其氢氧化物具有两性，但不与氨水反应，该金属应该为Al，
（1）分析阳离子膜电解Na[Al（OH）₄]；
（2）与Y同周期的第VA族元素Z应该为N，形成的最常见氢化物为NH₃，本题比较NH₃和AlH₃；
①Z₂H₄为N₂H₄ ；为共价化合物，两个N都是sp3杂化，周围的空间构型都是三角锥，整个分子就是两个三角锥连起来的，六个原子不处在同一平面；
③NH₄⁺在细菌存在下，被氧气氧化为硝酸根离子，依据得失电子守恒写出化学方程式；

解答： 解：常见金属X，它既能与盐酸反应，生成X³⁺和H₂，又能与烧碱溶液反应生成[X（OH）₄]^-和H₂O，其氢氧化物具有两性，但不与氨水反应，该金属应该为Al；与Y同周期的第VA族元素Z应该为N；
（1）用阳离子膜电解Na[X（OH）₄]的水溶液得白色沉淀两种气体：沉淀应为Al（OH）₃，气体应该为：H₂和O₂，电解方程式为：Al（OH）₄^-+2H₂O

电解  .

4Al（OH）₃↓+4OH^-+2H₂↑+O₂↑；
故答案为：Al（OH）₄^-+2H₂O

电解  .

4Al（OH）₃↓+4OH^-+2H₂↑+O₂↑；
（2）与Al同周期的第VA族元素Z应该为N，形成的最常见氢化物为NH₃，NH₃为共价化合物，氢元素显+1价；AlH₃为离子化合物，氢元素显-1价；
①N₂H₄每个氮原子最外层是5个电子，每个氢原子是1个电子，每个N原子形成3对共用电子对，每个氢原子形成1对共用电子对；其电子式应为：；
N₂H₄中，两个N都是sp³杂化，周围的空间构型都是三角锥，整个分子就是两个三角锥连起来的，N₂H₄中六个原子不处在同一平面；
故答案为：否；
②某一物质组成为Z₄H₄，Z为N元素，N₄H₄的一种离子化合物应为铵盐，即NH₄N₃，叠氮化铵；
故答案为：NH₄N₃；
③NH₄⁺在硝化细菌的催化作用下被空气中的氧气氧化，N由-3价变为+5价，O的化合价降低为-2价，然后缺项配平，离子方程式为：NH₄⁺+2O₂ 

硝化细菌  .

NO₃^-+H₂O+2H⁺，
故答案为：NH₄⁺+2O₂ 

硝化细菌  .

NO₃^-+H₂O+2H⁺

点评：本题考查了铝、氮及其化合物的性质，题目涉及到电解方程式的书写、电子式的书写、离子方程式的书写，综合性强，难度中等，解题的关键在于把握反应的过程，抓住氧化还原反应中得失电子守恒、原子个数守恒的规律．