Question

甲、乙、丙、丁是原子序數不超過20的元素組成的物質（單質或化合物），且存在如下轉化關系：甲+乙一丙+丁．依次回答下列問題：
（1）轉化關系中所涉及的反應為非氧化還原反應，且乙為水時：
①若丙為可燃性氣體，分子的空間構型為直線形結構．寫出實驗室制備丙的化學方程式

 

．
②若甲是由N和Cl元素組成的化合物，其分子球棍模型如圖所示，丙具有漂白性．則甲中Cl元素的化合價是

 

．
（2）轉化關系中所涉及的反應為氧化還原反應，且乙為水時：
①若甲可用于防毒面具、潛艇等常用的供氧劑，寫出發生反應的化學方程式

 

．
②若丙和丁都是可燃性氣體，其中丙是工業煉鐵過程中還原劑．寫出甲+乙→+丙+丁的化學方程式

 

．
③若甲是由N和0元素組成的氣態物質，呈紅棕色．將3.36g Fe加到一定量丙溶液中，收集到1.12L氣體丁（已折算為標準狀況），則反應的離子方程式是

 

（用一個離子方程式表示）．

Answer 1

分析：甲、乙、丙、丁是原子序數不超過20的元素組成的物質（單質或化合物），且存在轉化關系：甲+乙一丙+丁，
（1）轉化關系中所涉及的反應為非氧化還原反應，且乙為水時：
①若丙為可燃性氣體，分子的空間構型為直線形結構，則丙為CH≡CH，甲為CaC₂、丁為Ca（OH）₂；
②若甲是由N和Cl元素組成的化合物，由甲分子球棍模型可知，較大球為Cl原子、較小球為N原子，甲為NCl₃，甲發生水解反應丙具有漂白性，則丙為HClO、丁為NH₃，可知NCl₃中N表現負價、Cl為正價；
（2）轉化關系中所涉及的反應為氧化還原反應，且乙為水時：
①若甲可用于防毒面具、潛艇等常用的供氧劑，則甲為Na₂O₂，與水反應生成氫氧化鈉與氧氣；
②若丙和丁都是可燃性氣體，其中丙是工業煉鐵過程中還原劑，則丙為CO，故甲為碳、丁為氫氣；
③若甲是由N和O元素組成的氣態物質，呈紅棕色，則甲為NO₂，與水反應生成硝酸與NO，Fe加到一定量丙溶液中氣體丁，則丙為硝酸、丁為NO，令溶液中Fe³⁺、Fe²⁺的物質的量分別為xmol、ymol，根據鐵元素守恒、電子守恒數目守恒列方程計算，據此書寫．

解答：解：甲、乙、丙、丁是原子序數不超過20的元素組成的物質（單質或化合物），存在轉化關系：甲+乙一丙+丁，
（1）轉化關系中所涉及的反應為非氧化還原反應，且乙為水時：
①若丙為可燃性氣體，分子的空間構型為直線形結構，則丙為CH≡CH，甲為CaC₂、丁為Ca（OH）₂，實驗室制備丙的化學方程式為：CaC₂+2H₂O=Ca（OH）₂+HC≡CH↑，
故答案為：CaC₂+2H₂O=Ca（OH）₂+HC≡CH↑；
②若甲是由N和Cl元素組成的化合物，由甲分子球棍模型可知，較大球為Cl原子、較小球為N原子，甲為NCl₃，甲發生水解反應丙具有漂白性，則丙為HClO、丁為NH₃，故NCl₃中N表現負價、Cl為正價，則NCl₃中N為-3價、Cl為+1價，
故答案為：+1；
（2）轉化關系中所涉及的反應為氧化還原反應，且乙為水時：
①若甲可用于防毒面具、潛艇等常用的供氧劑，則甲為Na₂O₂，與水反應生成氫氧化鈉與氧氣，反應方程式為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，
故答案為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；
②若丙和丁都是可燃性氣體，其中丙是工業煉鐵過程中還原劑，則丙為CO，故甲為碳、丁為氫氣，該反應方程式為：C+H₂O

高溫  .

CO+H₂，
故答案為：C+H₂O

高溫  .

CO+H₂；
③若甲是由N和O元素組成的氣態物質，呈紅棕色，則甲為NO₂，與水反應生成硝酸與NO，Fe加到一定量丙溶液中氣體丁，則丙為硝酸、丁為NO，令溶液中Fe³⁺、Fe²⁺的物質的量分別為xmol、ymol，則：

x+y= 3.36 56 3x+2y= 1.12 22.4 ×(5-2)

解得x=0.03、y=0.03，
故反應離子方程式為：6Fe+5NO₃^-+2OH^-=3Fe³⁺+3Fe²⁺+5NO↑+10H₂O，
故答案為：6Fe+5NO₃^-+2OH^-=3Fe³⁺+3Fe²⁺+5NO↑+10H₂O．

點評：本題考查無機物的推斷、常用化學用語等，難度中等，需要學生熟練掌握元素化合物性質，（2）中注意利用氧化還原反應電子轉移守恒計算確定產物．