Question

4．中學化學中幾種常見物質的轉化關系如圖所示（圖中部分反應物或生成物及反應條件未列出）．

已知：A、B、C、D、E是單質，X、Y、Z、M、N、W、H、K是化合物，其中B是短周期中原子半徑最大的元素的單質、D和E為應用廣泛的金屬單質．
請回答下列問題：
（1）組成C的元素的原子結構示意圖是．
（2）寫出B在氧氣中燃燒生成的產物與H₂O反應的化學方程式2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑；
（3）用惰性電極電解X的水溶液的陰極反應方程式2H⁺+2e^-=H₂↑；
（4）寫出實驗室制備M的化學方程式AlCl₃+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3 NH₄Cl．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E是單質，X、Y、Z、M、N、W、H、K是化合物，B是短周期中原子半徑最大的元素的單質，則B為Na；電解熔融X得到Na，則X為NaCl，C為Cl₂，電解NaCl溶液得到Y、A、C，則A為H₂、Y為NaOH，單質D與氫氧化鈉反應得到氫氣與Z，故D為Al、J為NaAlO₂，A與C反應生成W為HCl，W與D反應生成K為AlCl₃，Z與K反應生成M為Al（OH）₃，E為應用廣泛的金屬單質，與HCl反應生成H，H能與氯氣反應生成N，N與E反應由得到H，則E為變價金屬，故E為Fe、H為FeCl₂、N為FeCl₃，據此解答．

解答 解：A、B、C、D、E是單質，X、Y、Z、M、N、W、H、K是化合物，B是短周期中原子半徑最大的元素的單質，則B為Na；電解熔融X得到Na，則X為NaCl，C為Cl₂，電解NaCl溶液得到Y、A、C，則A為H₂、Y為NaOH，單質D與氫氧化鈉反應得到氫氣與Z，故D為Al、J為NaAlO₂，A與C反應生成W為HCl，W與D反應生成K為AlCl₃，Z與K反應生成M為Al（OH）₃，E為應用廣泛的金屬單質，與HCl反應生成H，H能與氯氣反應生成N，N與E反應由得到H，則E為變價金屬，故E為Fe、H為FeCl₂、N為FeCl₃，
（1）C為Cl₂，組成C的元素的原子結構示意圖是，故答案為：；
（2）B為Na，在氧氣中燃燒生成的產物為Na₂O₂，Na₂O₂與H₂O反應的化學方程式：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，
故答案為：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑；
（3）用惰性電極電解NaCl的水溶液的陰極反應方程式：2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；
（4）實驗室制備Al（OH）₃的化學方程式：AlCl₃+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3 NH₄Cl，
故答案為：AlCl₃+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3 NH₄Cl．

點評 本題考查無機物推斷，涉及Na、Cl、Fe、Al元素化合物性質與轉化及電解原理等，以B的原子半徑為突破口進行推斷，需要學生熟練掌握元素化合物知識，難度中等．