Question

16．A、B、C均為中學化學中的常見物質，它們含有一種相同的元素．請根據題中信息回答問題．
Ⅰ：A、B、C三種物質都由短周期元素組成，D是空氣的主要成分之一，它們存在如下反應轉化關系：
A$\stackrel{D}{→}$B$\stackrel{D}{→}$C
（1）若A是非金屬單質，常溫下為固態，且A與C在一定條件下能發生反應，則C為CO₂．
（2）若A短周期是金屬單質，則A在元素周期表的位置是第三周期IA族．
（3）若常溫時C為紅棕色氣體，則A可能是N₂或NH₃；工業上用A與D反應制取B的化學方程式為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O．
Ⅱ：已知A、B、C、D存在如圖所示的反應轉化關系：

（1）若D為生活中常見的金屬單質，圖中反應均為氧化還原反應，A與C反應生成B的離子方程式為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；請設計一個檢驗B中陽離子的方案：取少量B溶液，往其中滴加少量硫氰化鉀溶液，若溶液變紅，則含有Fe³⁺．（寫出實驗步驟、現象及結論）
（2）若D為強堿，A為常見正鹽，A、B、C含有共同元素是生活中常見金屬元素，圖中反應均為非氧化還原反應，則A與C反應生成B的離子方程式為：3AlO₂^-+Al³⁺+6H₂O=4Al（OH）₃↓．

Answer 1

分析 I．A、B、C三種物質都由短周期元素組成，A連續與D反應生成C，D是空氣的主要成分之一，判斷D為O₂．
（1）若A是非金屬單質，常溫下為固態，且A與C在一定條件下能發生反應，則A為碳，B為CO，C為CO₂；
（2）若A短周期是金屬單質，則A為Na，B為Na₂O，C為Na₂O₂；
（3）若常溫時C為紅棕色氣體，則C為NO₂，A為N₂或NH₃，B為NO；
Ⅱ．（1）①若D為生活中常見的金屬單質，A與D連續發生氧化反應，則D為變價金屬，A具有強氧化性，由轉化關系可知，A為Cl₂，D為Fe，B為FeCl₃，C為FeCl₂；
（2）若D為強堿，A為常見的正鹽，A、B、C中共同含有的元素是日常生活中常見的合金元素，則A為鋁鹽、B為氫氧化鋁、C為偏鋁酸鹽．

解答 I．A、B、C三種物質都由短周期元素組成，A連續與D反應生成C，D是空氣的主要成分之一，判斷D為O₂．
（1）若A是非金屬單質，常溫下為固態，且A與C在一定條件下能發生反應，則A為碳，B為CO，C為CO₂，
故答案為：CO₂；
（2）若A短周期是金屬單質，則A為Na，B為Na₂O，C為Na₂O₂，Na再周期表中位置為：第三周期IA族，
故答案為：第三周期IA族；
（3）若常溫時C為紅棕色氣體，則C為NO₂，A為N₂或NH₃，B為NO，工業上用A與D反應制取B的反應是氨氣的催化氧化反應生成一氧化氮和水，反應的化學方程式為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O，
故答案為：N₂或NH₃；4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O；
Ⅱ．（1）①若D為生活中常見的金屬單質，A與D連續發生氧化反應，則D為變價金屬，A具有強氧化性，由轉化關系可知，A為Cl₂，D為Fe，B為FeCl₃，C為FeCl₂，
A與C反應生成B的離子方程式為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，
檢驗FeCl₃中陽離子的方案：取少量B溶液，往其中滴加少量硫氰化鉀溶液，若溶液變紅，則含有Fe³⁺，
故答案為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；取少量B溶液，往其中滴加少量硫氰化鉀溶液，若溶液變紅，則含有Fe³⁺；
（2）若D為強堿，A為常見的正鹽，A、B、C中共同含有的元素是日常生活中常見的合金元素，則A為鋁鹽、B為氫氧化鋁、C為偏鋁酸鹽，A與C反應生成B的離子方程式為：3AlO₂^-+Al³⁺+6H₂O=4Al（OH）₃↓，
故答案為：3AlO₂^-+Al³⁺+6H₂O=4Al（OH）₃↓．

點評 本題考查無機物的推斷，基本屬于開放性題目，需要學生熟練掌握元素化合物性質，熟練掌握中學常見連續反應，題目難度中等．