Question

6．甲、乙、丙、丁是由短周期元素組成的物質(zhì)，它們之間存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系．甲+乙→丙+丁，
（1）轉(zhuǎn)化關(guān)系中所涉及的反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)，且乙為水．
①若甲為塊狀固體，丙為可燃性氣體，其分子內(nèi)既含有極性鍵又含有非極性鍵則丙的電子式是．
②若甲是由N和Cl元素組成的化合物，其分子結(jié)構(gòu)模型如圖1所示，丙具有漂白性．則甲中Cl元素的化合價(jià)是+1．

（2）轉(zhuǎn)化關(guān)系中所涉及的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，且乙為水．
①若甲和丙是同主族元素組成的單質(zhì)，且組成甲的元素位于第三周期，此反應(yīng)的離子方程式是2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑．
②若丙和丁都可在一定條件下還原CuO，此反應(yīng)的化學(xué)方程式是C+H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO+H₂．
③若甲是由N和O元素組成的氣態(tài)物質(zhì)，呈紅棕色．將3.36 gFe加到一定量丙溶液中，收集到1.12 L氣體丁（已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況），則反應(yīng)的離子方程式是6Fe+20OH⁺+5NO₃^-═3Fe²⁺+3Fe³⁺+5NO↑+10H₂O．
（3）Hofmann依據(jù)上述轉(zhuǎn)化關(guān)系測定氨分子的組成．現(xiàn)用如圖2所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，打開分液漏斗的活塞，待恢復(fù)到室溫，打開止水夾，試管內(nèi)液面上升至$\frac{2}{3}$處．
①滴下濃氨水一段時(shí)間后，試管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式8NH₃+3C1₂=N₂+6NH₄Cl．
②證明試管內(nèi)“不再反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是待產(chǎn)生的大量白煙沉降后，繼續(xù)滴加濃氨水，不再產(chǎn)生白煙．

Answer 1

分析 （1）轉(zhuǎn)化關(guān)系中所涉及的反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)，且乙為水．
①若甲為塊狀固體，丙為可燃性氣體，其分子內(nèi)既含有極性鍵又含有非極性鍵，這個(gè)反應(yīng)是實(shí)驗(yàn)室制乙炔的反應(yīng)，丙是乙炔；
②若甲是由N和Cl元素組成的化合物，丙具有漂白性，次氯酸具有漂白性，甲是NCl₃；
（2）轉(zhuǎn)化關(guān)系中所涉及的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，且乙為水．
①若甲和丙是同主族元素組成的單質(zhì)，且組成甲的元素位于第三周期，這個(gè)反應(yīng)是鈉與水的反應(yīng)；
②若丙和丁都可在一定條件下還原CuO，這個(gè)反應(yīng)是C和H₂O的反應(yīng)；
③若甲是由N和O元素組成的氣態(tài)物質(zhì)，呈紅棕色，這個(gè)反應(yīng)是3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO．鐵與硝酸反應(yīng)，生成的氣體丁為NO，根據(jù)得失電子守恒計(jì)算鐵元素的化合價(jià)及離子物質(zhì)的量，據(jù)此書寫；
（3）①黃綠色氣體為氯氣，氯氣與氨氣反應(yīng)生成氮?dú)馀c氯化銨；
②待產(chǎn)生的大量白煙沉降后，繼續(xù)滴加濃氨水，不再產(chǎn)生白煙，說明反應(yīng)結(jié)束．

解答 解：（1）①若甲為塊狀固體，丙為可燃性氣體，甲和水反應(yīng)生成可燃性氣體，所以甲是碳化鈣，丙是乙炔，丙炔中碳原子之間形成3對共用電子對，碳原子與氫原子之間形成1對共用電子對，故乙炔電子式為，
故答案為：；    
②若甲是由N和Cl元素組成的化合物，化合物中電子層數(shù)都的原子半徑大，電子層數(shù)少的原子半徑小，根據(jù)圖片知，甲是NCl₃ ，NCl₃ 和水反應(yīng)方程式為NCl₃ +3H₂O=NH₃+3HClO，次氯酸具有漂白性，故NCl₃ 中為+1價(jià)，
故答案為：+1；
（2）①若甲和丙是同主族元素組成的單質(zhì)，且組成甲的元素位于第三周期，單質(zhì)甲和水反應(yīng)生成同主族的丙，且是氧化還原反應(yīng)，所以甲是鈉，鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉、氫氣，反應(yīng)方程式為2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑，
故答案為：2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑；
②丙和丁都可在一定條件下還原CuO，能含有氧化銅的物質(zhì)有氫氣、一氧化碳和碳，甲和水反應(yīng)得到丙和丁，所以甲是碳，高溫下碳和水反應(yīng)生成氫氣和一氧化碳，反應(yīng)方程式為：C+H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO+H₂，
故答案為：C+H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO+H₂ ；
③若甲是由N和O元素組成的氣態(tài)物質(zhì)，呈紅棕色，所以甲是二氧化氮，二氧化氮和水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮；鐵和稀硝酸反應(yīng)生成一氧化氮，鐵的物質(zhì)的量為$\frac{3.36g}{56g/mol}$=0.06mol，NO的物質(zhì)的量為$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol
設(shè)生成的Fe²⁺為xmol，F(xiàn)e³⁺為ymol，則：
x+y=0.06
2x+3y=0.05×3
x=0.03mol，y=0.03mol
所以反應(yīng)方程式為：6Fe+20HNO₃=3Fe（NO₃）₂+3Fe（NO₃）₃+5NO+10H₂O，反應(yīng)的離子方程式為：6 Fe+20OH⁺+5 NO₃^-═3 Fe²⁺+3 Fe³⁺+5 NO↑+10 H₂O，
故答案為：6 Fe+20OH⁺+5 NO₃^-═3 Fe²⁺+3 Fe³⁺+5 NO↑+10 H₂O；
（3）①黃綠色氣體為氯氣，氯氣與氨氣反應(yīng)生成氮?dú)馀c氯化銨，反應(yīng)方程式為：8NH₃+3C1₂=N₂+6NH₄Cl，
故答案為：8NH₃+3C1₂=N₂+6NH₄Cl；
②待產(chǎn)生的大量白煙沉降后，繼續(xù)滴加濃氨水，不再產(chǎn)生白煙，說明反應(yīng)結(jié)束，
故答案為：待產(chǎn)生的大量白煙沉降后，繼續(xù)滴加濃氨水，不再產(chǎn)生白煙．

點(diǎn)評 本題以物質(zhì)的推斷為載體考查了元素化合物的性質(zhì)，能正確推斷物質(zhì)是解本題的關(guān)鍵，難點(diǎn)是判斷NCl₃和H₂O反應(yīng)的產(chǎn)物，題目難度中等．