Question

19．已知如圖中物質M是由同一短周期的兩種元素組成的離子化合物，焰色反應為黃色，陰離子元素最高正價與它的負價代數和為6，X具有漂白性，Y為堿性氣體，W是對空氣無污染的氣體．試回答下列問題：

（1）若用鐵做陽極電解M溶液一段時間，可以看到的現象是有白色沉淀生成，陰極有氣泡生成．
（2）寫出工業上制備Y氣體，并生產硝酸的化學反應方程式：N₂+3H₂$?_{高溫高壓}^{催化劑}$2NH₃、4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O、2NO+O₂═2NO₂、3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO
（3）若A是一種常見金屬，寫出反應②的離子方程式2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO^-+3H₂↑．
（4）若A是某元素的一種常見酸性氧化物，則A的化學式為SiO₂；其用途為光導纖維．（寫出一種即可）
（5）寫出反應⑤的化學方程式NaClO+2NH₃═NaCl+N₂H₄+H₂O．
（6）標準狀況下，反應⑥中生成11.2L W時轉移的電子數$\frac{4}{3}$N_A．（用N_A表示阿伏加德羅常數）

Answer 1

分析 M是由同一短周期的兩種元素組成的離子化合物，焰色反應為黃色，則說明含有鈉元素，陰離子元素最高正價與它的負價代數和為6，所以陰離子為第ⅤⅡA族元素，所以M為NaCl，電解食鹽水可以得到氯氣、氫氣、氫氧化鈉，X具有漂白性且由B和D反應得到，即由氫氧化鈉和氯氣反應得到，所以X為次氯酸鈉，由于C和D又能反應，所以，D為氯氣，C為氫氣，B為氫氧化鈉，Y為堿性氣體，則Y為氨氣，W是由二氧化氮和Z反應后的產物，所以含有氮元素，對空氣無污染的氣體，則W為氮氣，
（1）若用鐵做陽極電解，陽極鐵被氧化，陰極生成氫氣；
（2）Y為氨氣，工業用氮氣和氫氣發生反應生成，氨氣催化氧化生成NO，繼續與水、氧氣反應生成硝酸；
（3）若A是一種常見金屬，能與NaOH反應，則A應為Al；
（4）若A是某元素的一種常見酸性氧化物，要得到白色膠狀沉淀，則A應為SiO₂；
（5）NaClO和NH₃發生氧化還原反應，生成N₂H₄；
（6）根據氧化還原反應計算電子轉移數．

解答 解：M是由同一短周期的兩種元素組成的離子化合物，焰色反應為黃色，則說明含有鈉元素，陰離子元素最高正價與它的負價代數和為6，所以陰離子為第ⅤⅡA族元素，所以M為NaCl，電解食鹽水可以得到氯氣、氫氣、氫氧化鈉，X具有漂白性且由B和D反應得到，即由氫氧化鈉和氯氣反應得到，所以X為次氯酸鈉，由于C和D又能反應，所以，D為氯氣，C為氫氣，B為氫氧化鈉，Y為堿性氣體，則Y為氨氣，W是由二氧化氮和Z反應后的產物，所以含有氮元素，對空氣無污染的氣體，則W為氮氣，
（1）若用鐵做陽極電解，陽極鐵被氧化，陰極生成氫氣，可觀察到生成白色沉淀，為氫氧化亞鐵，故答案為：有白色沉淀生成，陰極有氣泡生成；
（2）Y為氨氣，工業用氮氣和氫氣發生反應生成，氨氣催化氧化生成NO，繼續與水、氧氣反應生成硝酸，涉及反應有N₂+3H₂$?_{高溫高壓}^{催化劑}$2NH₃；4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O；2NO+O₂═2NO₂；3 NO₂+H₂O═2HNO₃+NO，
故答案為：N₂+3H₂$?_{高溫高壓}^{催化劑}$2NH₃；4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O；2NO+O₂═2NO₂；3 NO₂+H₂O═2HNO₃+NO；
（3）若A是一種常見金屬，能與NaOH反應，則A應為Al，反應②的離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO^-+3H₂↑，故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO^-+3H₂↑；
（4）若A是某元素的一種常見酸性氧化物，要得到白色膠狀沉淀，則A應為SiO₂，其用途為光導纖維，故答案為：SiO₂；光導纖維；
（5）NaClO和NH₃發生氧化還原反應，生成N₂H₄，化學方程式NaClO+2NH₃═NaCl+N₂H₄+H₂O，故答案為：NaClO+2NH₃═NaCl+N₂H₄+H₂O；
（6）反應⑥的化學方程式為2NO₂+2N₂H₄═3N₂+4H₂O，根據氧化還原反應可知，每轉移8mol電子時，會產生3molN₂，所以當產生11.2L（即0.5mol） N₂時轉移的電子數為$\frac{4}{3}$N_A，故答案為：$\frac{4}{3}$N_A．

點評 本題考查元素化合物的特性和反應，為高頻考點和常見題型，用框圖設問可以考查學生正向思維、逆向思維、發散和收斂思維，能根據題眼正確判斷化合物是解本題的關鍵，注意鋁和氫氧化鈉溶液的反應中，水作反應物，容易漏寫，為易錯點．