Question

1．現有中學化學常見的物質，其中甲、乙、丙是單質，甲為第三周期金屬，A、B、C、D、E、F是化合物，B是紅棕色氣體，C在常溫下是無色無味液體，甲元素的原子序數是丙元素原子序數的2倍，它們之間有如圖所示的相互轉化關系（部分反應條件已略去）．

（1）B的化學式為NO₂，D的化學式為Mg（NO₃）₂．
（2）寫出A與丙反應的化學方程式：C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O．
（3）工業上制取A分三步進行，其中兩步反應已經在圖中得到體現，寫出另外一步反應的化學方程式：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O．
（4）若9.6g甲與一定量A濃溶液完全反應后，生成標準狀況下的8.96L氣體中含有的B和F，且甲無剩余，則B和F的物質的量之比為1：1．

Answer 1

分析 B是紅棕色氣體，B是NO₂；C在常溫下是無色無味液體，則C為H₂O，甲為第三周期金屬，甲元素的原子序數是丙元素原子序數的2倍，甲的原子序數為偶數，則原子序數為12，即甲為Mg，則丙為C；結合轉化可知，A溶液是濃硝酸，則D為Mg（NO₃）₂，B與C生成F，F為NO，F與乙生成B，則乙為O₂，由丙和A的反應C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O可知，E為CO₂，以此來解答．

解答 解：B是紅棕色氣體，B是NO₂；C在常溫下是無色無味液體，則C為H₂O，甲為第三周期金屬，甲元素的原子序數是丙元素原子序數的2倍，甲的原子序數為偶數，則原子序數為12，即甲為Mg，則丙為C；結合轉化可知，A溶液是濃硝酸，則D為Mg（NO₃）₂，B與C生成F，F為NO，F與乙生成B，則乙為O₂，由丙和A的反應C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O可知，E為CO₂，
（1）由上述分析可知，B為NO₂，D為Mg（NO₃）₂，故答案為：NO₂；Mg（NO₃）₂；
（2）A與丙反應的化學方程式為C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，故答案為：C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
（3）制取A分三步進行，氨氣的催化氧化、NO氧化生成二氧化氮、二氧化氮與水反應生成硝酸，則除圖中轉化外的另外一步反應的化學方程式為4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O，故答案為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O；
（4）n（Mg）=$\frac{9.6g}{24g/mol}$=0.4mol，8.96L氣體中含有的B和F，氣體的物質的量為$\frac{8.96L}{22.4L/mol}$=0.4mol，Mg完全反應，設B和F的物質的量分別為x、y，由電子守恒及原子守恒可知，$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.4}\\{x+3y=0.4×2}\end{array}\right.$，解得x=0.2mol，y=0.2mol，所以B和F的物質的量之比為1：1，故答案為：1：1．

點評 本題考查無機物的推斷，為高頻考點，把握N及其化合物、Mg及其化合物的性質、相互轉化為解答的關鍵，側重分析與推斷能力的考查，（4）中氧化還原反應計算為解答的難點，題目難度中等．