Question

4．字母A-F代表六種不同物質，它們之間可發生如下圖的轉化（部分反應中生成物沒有全部列出）．其中D是一種強酸；E是一種常見金屬，有“國防金屬”的美譽，可在CO₂中燃燒．分析如圖示回答下列問題：

（1）A可以是N₂或NH₃；
（2）E在CO₂中燃燒的化學方程式為2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C；
（3）D與F反應的化學方程式為C+4HNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2NO₂↑+2H₂O，該反應中D表現了氧化性；
（4）50mL 14mol•L^-1物質D的溶液中加入足量的銅，充分反應后共收集到氣體2.24L（標準狀況下），則被還原的D的物質的量為0.3mol，參加反應的銅的質量為12.8g．

Answer 1

分析 題中D是一種強酸，A和氧氣反應生成B，B和氧氣反應生成C，說明BC為氧化物，A可以是非金屬單質，也可以是非金屬氫化物，E是一種常見金屬，有“國防金屬”的美譽，判斷為Mg，可在CO₂中燃燒生成MgO和C，F和酸D反生成生成C和二氧化碳，是碳和酸的反應，濃硫酸和濃硝酸都可以反應，但生成的才是和酸中元素化合價相同，所以證明D為硝酸，濃硫酸不符合，判斷A為N₂或NH₃，B為NO，C為NO₂，D為HNO₃，E為Mg，F為C，
（1）上述分析可知D為硝酸，則A為氮氣或氨氣；
（2）E在CO₂中燃燒的反應為Mg和二氧化碳反應生成碳和氧化鎂；
（3）D與F的反應是碳和濃硝酸加熱的反應生成二氧化碳，二氧化氮和水，硝酸具有強氧化性；
（4）硝酸和足量銅反應開始生成二氧化氮，隨后生成一氧化氮．

解答 題中D是一種強酸，A和氧氣反應生成B，B和氧氣反應生成C，說明BC為氧化物，A可以是非金屬單質，也可以是非金屬氫化物，E是一種常見金屬，有“國防金屬”的美譽，判斷為Mg，可在CO₂中燃燒生成MgO和C，F和酸D反生成生成C和二氧化碳，是碳和酸的反應，濃硫酸和濃硝酸都可以反應，但生成的才是和酸中元素化合價相同，所以證明D為硝酸，濃硫酸不符合，判斷A為N₂或NH₃，B為NO，C為NO₂，D為HNO₃，E為Mg，F為C，
（1）上述分析可知D為硝酸，則A為氮氣或氨氣，化學式為；N₂、NH₃，
故答案為：N₂；NH₃；
（2）E在CO₂中燃燒的反應為Mg和二氧化碳反應生成碳和氧化鎂，反應的化學方程式為：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C，
故答案為：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C；
（3）D與F的反應是碳和濃硝酸加熱的反應生成二氧化碳，二氧化氮和水，硝酸具有強氧化性，反應的化學方程式為：C+4HNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+NO₂↑+2H₂O，硝酸表現了氧化性，
故答案為：C+4HNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+NO₂↑+2H₂O，氧化性；
（4）硝酸物質的量=0.05L×14mol/L=0.7mol，硝酸和足量銅反應開始生成二氧化氮，隨后二氧化氮和水反應生成一氧化氮，只收集到NO氣體物質的量=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，發生反應3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，相當于生成NO₂，0.3mol，轉移電子0.3mol，被還原的HNO₃0.3mol．參加反應的Cu的質量=（0.7mol-0.3mol）×64g/mol=12.8g，
故答案為：0.3，12.8．

點評 本題考查了物質推斷和物質性質的分析判斷，主要是氮及其化合物性質的理解應用，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．