Question

X、Y、Z、M均為短周期非金屬元素，其原子序數按由小到大排列．X可分別與Y、Z、M組成10電子共價化合物．X、Z、M三種元素可形成離子化合物．
（1）寫出元素的名稱：X．

 

，Z．

 

．
（2）已知有反應2ZX₃+3CuO=Z₂+3Cu+3X₂O，利用圖1所示裝置和必要的用品，可以進行制取ZX₃并證明ZX₃具有還原性的實驗．

①分夜漏斗中的溶液可能是

 

或

 

（填寫名稱）．
②證明ZX₃具有還原性的實驗現象是

 

．
③上述裝置有一不當之處，請在下面方框圖2中畫出改進部分的裝置圖．
（3）物質的檢驗和分離，是化學實驗的基本操作．
①X與Z元素可共同組成一種常見的陽離子，寫出檢驗該離子的實驗操作及現象．
實驗操作：

 

；
現象：

 

．
②下列混合物的分離和提純方法：①滲析②蒸餾③過濾④分液，其中基本原理相近的是下列的

 

（填序號）．
A．①和②B．③和④C．①和③D．②和④

Answer 1

考點：性質實驗方案的設計,位置結構性質的相互關系應用

專題：實驗設計題

分析：（1）X、Y、Z、M均為短周期非金屬元素，由X可分別與Y、Z、M組成10電子共價化合物，則可確定X為H，由于四種元素原子序數依次增大，且X、Z、M可形成離子化合物，則可知Y為碳元素，Z為氮元素，M為氧元素；
（2）若要制取NH₃，則在分液漏斗中可加入濃氨水或銨鹽的濃溶液；通過堿石灰干燥后，與氧化銅共熱，若黑色的氧化銅粉末變成紅色，玻璃管內壁有水珠生成，則證明NH₃具有還原性；由于氨氣極易溶于水，尾氣處理裝置中容易產生倒吸，可用如圖裝置代替；
（3）①X與Z可組成NH₄⁺，銨鹽易與堿反應生成氨氣，檢驗NH₄⁺可加入氫氧化鈉溶液加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗產生的氣體；
②滲析和過濾都是利用了互不相溶的物質使小的離子或分子透過半透膜或濾紙進行分離與提純．

解答： 解：（1）根據X可分別與Y、Z、M組成10電子共價化合物，可推斷X為H元素；由于四種元素原子序數依次增大，且X、Z、M可形成離子化合物，則可知Y為C元素，Z為N元素，M為O元素，
故答案為：氫；氮；
（2）①根據（1）可知，ZX₃為NH₃，若要制取NH₃，則在分液漏斗中可加入濃氨水或銨鹽的濃溶液，故答案為：濃氨水；銨鹽溶液；
②通過堿石灰干燥后，NH₃與CuO共熱，若黑色的CuO粉末變成紅色，玻璃管內壁有水珠生成，則證明NH₃具有還原性，故答案為：黑色的氧化銅粉末變紅色，玻璃管內壁有珠；
③由于氨氣極易溶于水，尾氣處理裝置中容易產生倒吸，可用如圖裝置代替，故答案為：；
（3）①X與Z可組成NH₄⁺，銨鹽易與堿反應生成氨氣，檢驗NH₄⁺可取銨鹽溶液少量，加入氫氧化鈉溶液，加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗產生的氣體，若試紙變藍，則證明含有NH₄⁺，
故答案為：取銨鹽溶液少量，加入氫氧化鈉溶液，加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗產生的氣體；試紙變藍；
②滲析和過濾都是利用了互不相溶的物質使小的離子或分子透過半透膜或濾紙進行分離與提純，所以①滲析、③過濾的基本原理相近，故答案為：C．

點評：本題綜合考查了物質結構及實驗能力，題目難度中等，解題的關鍵是確定三種元素，注意掌握氨氣的化學性質、制備及檢驗方法，試題側重考查學生的分析、理解能力及靈活應用所學知識的能力．