Question

13．A～G及X、Y均是中學化學常見物質，其中B、D、E、F、G在常溫下為氣體且B為紅棕色，C的硫酸鹽溶液通常為藍色，它們之間有如下轉化關系（其中反應③④⑦的產物中的水已略去）．
（1）寫出G分子的結構式N≡N．
（2）寫出反應⑦的離子方程式Cu+2NO₃^-+4H⁺=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O．
（3）寫出電解X溶液的陽極反應式4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O．
（4）寫出反應④的化學方程式3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂+3Cu+3H₂O．
（5）若使F按下列途徑完全轉化為Y：

則參加反應的F與整個過程中消耗D的物質的量之比為1：2．

Answer 1

分析 B為紅棕色氣體，則B為NO₂，二氧化氮溶于水得到硝酸和NO，E是氣體，則E是NO、Y是HNO₃，氮氣和氧氣放電生成NO，E能被D氧化生成B，則D是O₂、G是N₂，C是紅色金屬單質，為Cu，Cu和硝酸反應生成硝酸銅、NO，加熱X能分解，則X是Cu（NO₃）₂，加熱硝酸銅，硝酸銅分解生成CuO、二氧化氮和水，則A是CuO，
F是氣體，CuO和F反應生成氮氣、Cu，根據元素守恒知，F為NH₃，結合題目分析解答．

解答 解：B為紅棕色氣體，則B為NO₂，二氧化氮溶于水得到硝酸和NO，E是氣體，則E是NO、Y是HNO₃，氮氣和氧氣放電生成NO，E能被D氧化生成B，則D是O₂、G是N₂，C是紅色金屬單質，為Cu，Cu和硝酸反應生成硝酸銅、NO，加熱X能分解，則X是Cu（NO₃）₂，加熱硝酸銅，硝酸銅分解生成CuO、二氧化氮和水，則A是CuO，F是氣體，CuO和F反應生成氮氣、Cu，根據元素守恒知，F為NH₃，
（1）G分子為氮氣，氮原子間形成三鍵結構，結構式為：N≡N，故答案為：N≡N；
（2）⑦為Cu和濃硝酸反應生成硝酸銅、NO₂和水的反應，該反應的離子方程式Cu+2NO₃^-+4H⁺=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O，
故答案為：Cu+2NO₃^-+4H⁺=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O；
（3）電解硝酸銅溶液時，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，電極反應式為4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，
故答案為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；
（4）④為CuO和氨氣在加熱條件下反應生成氮氣、Cu和水，所以該反應的化學方程式為3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂+3Cu+3H₂O，
故答案為：3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂+3Cu+3H₂O；
（5）F為氨氣，Y為硝酸，氨氣被氧氣氧化生成NO，NO被氧氣氧化生成二氧化氮，二氧化氮和水反應生成硝酸和NO，如果氨氣經過一系列反應后完全轉化為硝酸時，發(fā)生反應可以寫為NH₃+2O₂=HNO₃+H₂O，根據方程式知消耗氨氣和氧氣的物質的量之比為1：2，
故答案為：1：2．

點評 本題以Cu、氮及其化合物為載體考查了無機物推斷，以物質元素、狀態(tài)、反應條件突破口采用正逆結合的方法進行推斷，能正確書寫離子方程式、電極反應式、化學方程式，注意（5）轉移電子守恒的利用，題目難度中等．