Question

13．已知A、B均是由兩種短周期元素組成的化合物，A中某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%，C、J是同周期元素的氣態(tài)氫化物，X為無色液體，D具有兩性．反應(yīng)生成的水均已略去．它們有如圖所示的關(guān)系．

（1）寫出化學(xué)式：A．Al₄C₃，C．CH₄．B的電子式．，
（2）反應(yīng)③中每生成lmolF，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為：1.204×10²⁴．
（3）反應(yīng)④的化學(xué)方程式為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O．
（4）寫出離子方程式分別為：H足量時反應(yīng)②AlO₂^-+CO₂+2H₂O=2Al（OH）₃↓+HCO₃^-；反應(yīng)⑤Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O．
（5）反應(yīng)①中，每1.00g C與足量的F作用，恢復(fù)到25℃放出55.6kJ熱量，寫出反應(yīng)①的熱化學(xué)方程式．CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-889.6kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 A、B均是由兩種短周期元素組成的化合物，X為無色液體，D具有兩性，且A與X反應(yīng)得到D與C，C為氣態(tài)氫化物，應(yīng)是A發(fā)生水解反應(yīng)，可推知X為H₂O、D為Al（OH）₃，由元素守恒可知A中含有Al元素．D能溶解在I中，I為強(qiáng)酸或強(qiáng)堿，B與水反應(yīng)得到F，氣態(tài)氫化物J與F反應(yīng)得到K，K與F反應(yīng)得到L，L與水反應(yīng)得到I與K，中學(xué)中工業(yè)制備硝酸符合轉(zhuǎn)化關(guān)系，可推知J為NH₃，F(xiàn)為O₂，K為NO，L為NO₂，I為HNO₃，則B為Na₂O₂，則E為NaOH、G為NaAlO₂．C、J是同周期元素的氣態(tài)氫化物，即C為第二周期氫化物，與氧氣反應(yīng)生成H，H與偏鋁酸鈉反應(yīng)得到Al（OH）₃，可推知H為CO₂，C為CH₄，故A中還含有C元素，則A為Al₄C₃，其中Al元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%，符合題意，據(jù)此解答．

解答 解：A、B均是由兩種短周期元素組成的化合物，X為無色液體，D具有兩性，且A與X反應(yīng)得到D與C，C為氣態(tài)氫化物，應(yīng)是A發(fā)生水解反應(yīng)，可推知X為H₂O、D為Al（OH）₃，由元素守恒可知A中含有Al元素．D能溶解在I中，I為強(qiáng)酸或強(qiáng)堿，B與水反應(yīng)得到F，氣態(tài)氫化物J與F反應(yīng)得到K，K與F反應(yīng)得到L，L與水反應(yīng)得到I與K，中學(xué)中工業(yè)制備硝酸符合轉(zhuǎn)化關(guān)系，可推知J為NH₃，F(xiàn)為O₂，K為NO，L為NO₂，I為HNO₃，則B為Na₂O₂，則E為NaOH、G為NaAlO₂．C、J是同周期元素的氣態(tài)氫化物，即C為第二周期氫化物，與氧氣反應(yīng)生成H，H與偏鋁酸鈉反應(yīng)得到Al（OH）₃，可推知H為CO₂，C為CH₄，故A中還含有C元素，則A為Al₄C₃，其中Al元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%，符合題意．
（1）由上述分析可知，A為Al₄C₃，C為CH₄，B為Na₂O₂，電子式為，
故答案為：Al₄C₃；CH₄；；
（2）反應(yīng)③為2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂，反應(yīng)中Na₂O₂起氧化劑、還原劑作用，氧元素化合價從-1價變化為0價，-2價，反應(yīng)中每生成lmolF（O₂）轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為1mol×2=2mol，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2mol×6.02×10²³mol^-1=1.204×10²⁴，
故答案為：1.204×10²⁴；
（3）反應(yīng)④是氨氣的催化氧化反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O，
故答案為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O；
（4）反應(yīng)②中足量的二氧化碳?xì)怏w通入偏鋁酸鈉溶液中發(fā)生的反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=2Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
反應(yīng)⑤是氫氧化鋁在硝酸中溶解的反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O，
故答案為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=2Al（OH）₃↓+HCO₃^-；Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O；
（5）反應(yīng)①是甲烷燃燒生成二氧化碳和水的反應(yīng)，每1.00g CH₄與足量的F（O₂）作用，恢復(fù)到25℃水為液體，放出55.6kJ熱量，則1mol甲烷燃燒放熱為55.6kJ×$\frac{1mol×16g/mol}{1.00g}$=889.6KJ，故反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-889.6kJ•mol^-1，
故答案為：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-889.6kJ•mol^-1．

點評 本題考查無機(jī)物推斷，基本屬于猜測驗證型推斷，注意以“X為無色液體，D具有兩性”為突破口，結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系中連續(xù)反應(yīng)進(jìn)行推斷，需要學(xué)生熟練掌握元素化合物知識與中學(xué)常見化學(xué)工業(yè)，難度較大．