Question

15．Ⅰ．已知A、B、C為中學化學中常見的單質．室溫下，A為固體，B和C均為氣體．在適宜的條件下，它們可以按如下框圖進行反應．

回答下列問題：
（1）組成單質A、B、C的三種元素中的任意兩種元素形成的化合物所屬物質類別一定不是③⑤．
①氫化物         ②酸         ③堿          ④鹽          ⑤氧化物
（2）如果E溶液是一種強酸，則E的化學式為HCl．
Ⅱ．下圖是一些常見元素的單質或化合物之間的轉化關系．溶液中的水以及部分反應物或生成物未標出．A、E是空氣中的兩種主要成分，C是由兩種元素組成的新型材料，并且C的原子數、最外層電子數之和與SiC相同，J是一種能引起溫室效應的氣體，K是兩性化合物．反應③、④、⑤用于工業中生產H．

回答下列問題：
（1）寫出A的電子式：，G的化學式：NO；
（2）寫出D和H反應的化學方程式：C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂+↑+2H₂O；
（3）寫出反應⑥的離子方程式：CO₂+2AlO₂^-+3H₂O=2Al（OH）₃↓+CO₃^2-；
（4）B和SiC的納米級復合粉末是新一代大規模集成電路理想的散熱材料．反應①是科學家研究開發制備該納米級復合粉末的最新途徑．已知B由Si及另外兩種元素組成，且Si與另外兩種元素的物質的量之比均為1：4，寫出反應①的化學方程式：Al₄SiC₄+2N₂$\frac{\underline{\;1500℃\;}}{\;}$4AlN+SiC+3C．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）兩種元素不能形成堿，D和E溶于水得到相應的溶液，所以形成的化合物不能是氧化物；
（2）如果E溶液是一種強酸，且只含有2種元素，則E為HCl；
Ⅱ．A、E是空氣中的兩種主要成分，分別為O₂、N₂中的一種，A與B反應得到C、SiC與D，由元素守恒可知B中至少含有Si、C元素，D與E反應得到J是一種能引起溫室效應的氣體，則J為CO₂，C與氫氧化鈉溶液反應得到F與I，I與J反應得到兩性化合物K與鈉鹽，則K為Al（OH）₃，則B中含有Si、C、Al三種元素，C是由兩種元素組成的新型材料，并且C的原子數、最外層電子數之和與SiC相同，則C為AlN，故A為N₂，D為碳，E為O₂，F為NH₃，I為NaAlO₂，由轉化關系可知G為NO，反應③、④、⑤用于工業中生產H，應為氨的催化氧化，工業制硝酸的反應，所以H為HNO₃，以此解答該題．

解答 解：Ⅰ（1）A、B、C的三種元素中的任意兩種元素不能形成堿，D和E溶于水得到相應的溶液，所以形成的化合物不能是氧化物，故答案為：③⑤；
（2）如果E溶液是一種強酸，且只含有2種元素，則E為HCl，A可以為Al、B為氯氣、C為氫氣、D為氯化鋁，故答案為：HCl；
Ⅱ（1）A為N₂，電子式為，G的化學式為：NO，故答案為：；NO；
（2）D和H反應的化學方程式：C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂+↑+2H₂O，故答案為：C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂+↑+2H₂O；
（3）反應⑥為二氧化碳與偏鋁酸鈉的反應，反應離子方程式為CO₂+2AlO₂^-+3H₂O=2Al（OH）₃↓+CO₃^2-，
故答案為：CO₂+2AlO₂^-+3H₂O=2Al（OH）₃↓+CO₃^2-；
（4）B中含有Al、Si、C等元素，Si與另外兩種元素的物質的量之比均為1：4，則B為Al₄SiC₄，與氮氣反應生成AlN、SiC和C，反應的方程式為：Al₄SiC₄+2N₂$\frac{\underline{\;1500℃\;}}{\;}$4AlN+SiC+3C，
故答案為：Al₄SiC₄+2N₂$\frac{\underline{\;1500℃\;}}{\;}$4AlN+SiC+3C．

點評 本題綜合考查無機物的推斷，為高考常見題型，側重于學生的分析能力的考查，注意利用“物質結構特點、性質、J為溫室效應氣體、K為兩性化合物：等B為突破口進行推斷，難度中等．