Question

9．已知A為常見金屬，X、Y為常見非金屬，X、E、F、G常溫下為氣體，常溫下C為無色液體，B是一種鹽，受熱極易分解，在工農業生產中用途較廣（如被用作某些電池的電解質）．現用A與石墨作電極，B的濃溶液作電解質，構成原電池．有關物質之間的轉化關系如圖：（注意：其中有些反應的條件及部分生成物被略去）

請填寫下列空白：
（1）反應④為A在某種氣體中燃燒，生成單質Y和A的氧化物，其反應方程式為：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C
（2）從D溶液制備D的無水晶體的“操作a”為將氯化鎂溶液在HCl氣流中蒸干
（3）反應②的化學方程式為4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O
（4）反應⑤的化學方程式為C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O
（5）原電池反應①中正極的電極反應式為2NH₄⁺+2e^-=2NH₃↑+H₂↑
（6）已知E可與次氯酸鈉溶液反應生成K，K和E的組成元素相同，且一分子K中有18個電子，則K的電子式為
（7）檢驗氣體E的試劑及現象是濕潤的紅色石蕊試紙，變藍．

Answer 1

分析 C為無色液體，由氣體X（X由原電池反應得到，可能是H₂）和氧氣反應得到，故C應是H₂O，X是H₂；根據反應⑦可知非金屬Y是C；由電解D無水晶體得到A與Cl₂，可知D為氯化物且是離子化合物，結合A+B溶液發生原電池反應得到X、D、E，可知B為氯化物，且B是一種鹽，受熱極易分解，反應生成的H₂與E氣體，B應水解呈酸性，由轉化關系：E→F→G→H，屬于常溫下氣體E的連續氧化得到氣體G，在中學階段中N、S元素化合物符合轉化關系，考慮反應①是金屬與NH₄Cl溶液發生的原電池反應，可推出E為NH₃、F為NO、G為NO₂，則H為HNO₃；（1）中反應④為A在某種氣體中燃燒，生成單質Y和A的氧化物，應為Mg與二氧化碳的反應，可推出A為Mg，則D為MgCl₂；結合反應①可推知B為NH₄Cl，驗證符合轉化關系，據此進行解答．

解答 解：C為無色液體，由氣體X（X由原電池反應得到，可能是H₂）和氧氣反應得到，故C應是H₂O，X是H₂；根據反應⑦可知非金屬Y是C；由電解D無水晶體得到A與Cl₂，可知D為氯化物且是離子化合物，結合A+B溶液發生原電池反應得到X、D、E，可知B為氯化物，且B是一種鹽，受熱極易分解，反應生成的H₂與E氣體，B應水解呈酸性，由轉化關系：E→F→G→H，屬于常溫下氣體E的連續氧化得到氣體G，在中學階段中N、S元素化合物符合轉化關系，考慮反應①是金屬與NH₄Cl溶液發生的原電池反應，可推出E為NH₃、F為NO、G為NO₂，則H為HNO₃；（1）中反應④為A在某種氣體中燃燒，生成單質Y和A的氧化物，應為Mg與二氧化碳的反應，可推出A為Mg，則D為MgCl₂；結合反應①可推知B為NH₄Cl，驗證符合轉化關系，
（1）反應④為Mg與二氧化碳的反應生成MgO與碳，反應方程式為：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C，
故答案為：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C；
（2）從MgCl₂溶液制備MgCl₂的無水晶體，應注意防止水解，應將氯化鎂溶液在HCl氣流中蒸干，
故答案為：將氯化鎂溶液在HCl氣流中蒸干；
（3）反應②是氨的催化氧化，反應化學方程為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O；
故答案為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O；
（4）反應⑤是碳與濃硝酸反應生成CO₂、NO₂、H₂O，方程式為：C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，
故答案為：C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
（5）原電池反應①中，正極發生還原反應，銨根離子放電生成氨氣與氫氣，正極反應式為：2NH₄⁺+2e^-=2NH₃↑+H₂↑，
故答案為：2NH₄⁺+2e^-=2NH₃↑+H₂↑；
（6）E為氨氣，K與氨氣組成元素相同，且為18電子，則K的分子式為N₂H₄，其電子式為：，故答案為：；
（7）氨氣溶于水呈堿性，所以氨氣遇到濕潤的紅色石蕊試紙變藍，通常利用此方法檢驗氨氣，故答案為：濕潤的紅色石蕊試紙，變藍．

點評 本題考查無機物的推斷，題目難度中等，側重于學生的分析能力和元素化合物知識的綜合運用的考查，為高考常見題型，注意把握題給信息，結合轉化關系進行推斷，（5）為易錯點，該原電池實質為銨根離子水解，Mg再與氫離子反應生成氫氣．