Question

10．已知：A為常見的短周期輕金屬，含A的合金材料常用于火箭、飛機、輪船等制造業；B是一種鹽，在工農業生產中用途較廣；C、F、H為常見非金屬單質；常溫下C、F、I、E、J和K為氣體；E對空氣的相對密度為0.586；G為液體．有關物質間的轉化關系如圖（圖中部分反應物或產物已省略）：

請填空：
（1）B的電子式為；I分子的空間構型為直線形．
（2）反應②的實驗現象為燃燒，發光發熱，有黑色與白色固體物質生成．
（3）操作a必須在HCl氣流中加熱得無水物，其原因是抑制Mg²⁺的水解；操作b為熔融狀態下電解．
（4）反應①的離子反應方程式為Mg+2NH₄⁺═Mg²⁺+H₂↑+2NH₃↑；反應③的化學反應方程式為4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O．
（5）已知C的燃燒熱為286 kJ/mol，請寫出表示1g C在F中完全燃燒生成液體G的熱化學反應方程式$\frac{1}{2}$H₂（g）+$\frac{1}{4}$O₂（g）=$\frac{1}{2}$H₂O（g）△H=-143kJ/mol．

Answer 1

分析 E對空氣的相對密度為0.586，其相對分子質量=0.586×29=17，且E為氣體，可推知E為NH₃，E與F連續反應得到K，且F、J、K均為氣體，可推知F為O₂、J為NO、K為NO₂，常溫常壓下G為液體，與K反應得到L濃溶液，則G為H₂O、L為HNO₃，D系列轉化得到黃綠色氣體為Cl₂，結合轉化關系及元素守恒可推知B為NH₄Cl，氣體C與F反應得到G，可推知C為H₂，非金屬單質H與濃硝酸反應得到G、I、K，且金屬A可以在I中燃燒得到H，可推知H為碳、I為CO₂，A為Mg，結合轉化關系可知D為MgCl₂，據此解答．

解答 解：E對空氣的相對密度為0.586，其相對分子質量=0.586×29=17，且E為氣體，可推知E為NH₃，E與F連續反應得到K，且F、J、K均為氣體，可推知F為O₂、J為NO、K為NO₂，常溫常壓下G為液體，與K反應得到L濃溶液，則G為H₂O、L為HNO₃，D系列轉化得到黃綠色氣體為Cl₂，結合轉化關系及元素守恒可推知B為NH₄Cl，氣體C與F反應得到G，可推知C為H₂，非金屬單質H與濃硝酸反應得到G、I、K，且金屬A可以在I中燃燒得到H，可推知H為碳、I為CO₂，A為Mg，結合轉化關系可知D為MgCl₂，
（1）由上述分析可知，B的化學式為NH₄Cl，電子式為，I為CO₂，為直線形結構，
故答案為：；直線形；
（2）反應②為：反應方程式為：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C，現象為：燃燒，發光發熱，有黑色與白色固體物質生成，
故答案為：燃燒，發光發熱，有黑色與白色固體物質生成；
（3）操作a是由氯化鎂溶液得到氯化鎂晶體，由于溶液中鎂離子水解得到氫氧化鎂與HCl，必須在HCl氣流中加熱得無水物，而不能直接加熱濃縮，其原因是抑制Mg²⁺的水解；操作b是電解熔融的氯化鎂得到Mg與氯氣，
故答案為：抑制Mg²⁺的水解；熔融狀態下電解；
（4）反應①的離子反應方程式為為：Mg+2NH₄⁺═Mg²⁺+H₂↑+2NH₃↑，反應③的化學反應方程式為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O，
故答案為：Mg+2NH₄⁺═Mg²⁺+H₂↑+2NH₃↑；4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O；
（5）已知氫氣的燃燒熱為286 kJ/mol，1g 氫氣為0.5mol在氧氣中完全燃燒生成液體水，放出的熱量為134kJ，熱化學反應方程式：$\frac{1}{2}$H₂（g）+$\frac{1}{4}$O₂（g）=$\frac{1}{2}$H₂O（g）△H=-143kJ/mol，
故答案為：$\frac{1}{2}$H₂（g）+$\frac{1}{4}$O₂（g）=$\frac{1}{2}$H₂O（g）△H=-143kJ/mol．

點評 本題考查無機物推斷，E的相對密度及可以連續反應是推斷突破口，再結合轉化關系推斷，需要學生熟練掌握Mg與二氧化碳的反應，在無機推斷中經常涉及，反應①在中學沒有涉及，是推斷障礙，利用推斷的產物判斷發生的反應，難度較大．