Question

3．某二元化合物A由X、Y兩元素組成，它具有良好的電學(xué)和光學(xué)性能，將20.6gA隔絕空氣加熱至300℃完全分解，產(chǎn)生19.2gX單質(zhì)和1.12L氣體Y單質(zhì)（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．A遇水劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體C和黃色沉淀D，D在空氣中最終變?yōu)樗{(lán)色固體，該藍(lán)色固體加熱生成黑色固體E．
（1）Y元素在周期表中放入位置第2周期第ⅤA族，鎂與Y單質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)物的化學(xué)式Mg₃N₂
（2）A在300℃下隔絕空氣加熱分解的化學(xué)方程式2Cu₃N$\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$6Cu+N₂．
（3）A與足量鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生白色沉淀，化學(xué)方程式為Cu₃N+4HCl=3CuCl↓+NH₄Cl，
（4）用化學(xué)方程式解釋黃色固體D變?yōu)樗{(lán)色固體的原因4CuOH+O₂+2H₂O=4Cu（OH）₂．
（5）固體E和氣體C加熱反應(yīng)，有紅色固體生成，其化學(xué)方程式為3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O或6CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$3Cu₂O+N₂+3H₂O．請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)紅色固體成分取少量固體mg加入稀硫酸后過濾、洗滌、干燥到恒重，稱量固體質(zhì)量為ng，根據(jù)m與n的關(guān)系確定其組成．

Answer 1

分析 A遇水劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體C和黃色沉淀D，則C應(yīng)為NH₃，D在空氣中最終變?yōu)樗{(lán)色固體，該藍(lán)色固體加熱生成黑色固體E，則D應(yīng)為CuOH，E為CuO，二元化合物A由X、Y兩元素組成，根據(jù)元素守恒可知，A應(yīng)由Cu、N兩種元素組成，則氣體Y單質(zhì)應(yīng)為N₂，X單質(zhì)為Cu，它具有良好的電學(xué)和光學(xué)性能，20.6gA隔絕空氣加熱至300℃完全分解，產(chǎn)生19.2gCu和1.12LN₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則A中銅元素和氮元素的物質(zhì)的量之比為$\frac{19.2}{64}：\frac{1.12}{22.4}$=3：1，所以A為Cu₃N，據(jù)此答題．

解答 解：A遇水劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體C和黃色沉淀D，則C應(yīng)為NH₃，D在空氣中最終變?yōu)樗{(lán)色固體，該藍(lán)色固體加熱生成黑色固體E，則D應(yīng)為CuOH，E為CuO，二元化合物A由X、Y兩元素組成，根據(jù)元素守恒可知，A應(yīng)由Cu、N兩種元素組成，則氣體Y單質(zhì)應(yīng)為N₂，X單質(zhì)為Cu，它具有良好的電學(xué)和光學(xué)性能，20.6gA隔絕空氣加熱至300℃完全分解，產(chǎn)生19.2gCu和1.12LN₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則A中銅元素和氮元素的物質(zhì)的量之比為$\frac{19.2}{64}：\frac{1.12}{22.4}$=3：1，所以A為Cu₃N，
（1）Y元素為氮元素，在周期表中放入位置第2周期第ⅤA族，鎂與氮?dú)夥磻?yīng)產(chǎn)物的化學(xué)式是Mg₃N₂，
故答案為：第2周期第ⅤA族；Mg₃N₂；
（2）Cu₃N在300℃下隔絕空氣加熱分解的化學(xué)方程式為2Cu₃N$\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$6Cu+N₂，
故答案為：2Cu₃N$\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$6Cu+N₂；
（3）Cu₃N與足量鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生白色沉淀為氯化亞銅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu₃N+4HCl=3CuCl↓+NH₄Cl，
故答案為：Cu₃N+4HCl=3CuCl↓+NH₄Cl；
（4）黃色固體CuOH變?yōu)樗{(lán)色固體Cu（OH）₂的原因是因?yàn)闅溲趸瘉嗐~被空氣中的氧氣所氧化，反應(yīng)的方程式為4CuOH+O₂+2H₂O=4Cu（OH）₂，
故答案為：4CuOH+O₂+2H₂O=4Cu（OH）₂ ；
（5）CuO和NH₃加熱反應(yīng)，有紅色固體銅或氧化亞銅生成，其化學(xué)方程式為3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O或6CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$3Cu₂O+N₂+3H₂O，檢驗(yàn)紅色固體成分 的方法是取少量固體mg加入稀硫酸后過濾、洗滌、干燥到恒重，稱量固體質(zhì)量為ng，根據(jù)m與n的關(guān)系確定其組成，
故答案為：3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O或6CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$3Cu₂O+N₂+3H₂O；取少量固體mg加入稀硫酸后過濾、洗滌、干燥到恒重，稱量固體質(zhì)量為ng，根據(jù)m與n的關(guān)系確定其組成．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了無機(jī)推斷，題目難度較大，涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，注意掌握無機(jī)推斷的方法與技巧，明確有關(guān)物質(zhì)的顏色變化是解題的關(guān)鍵，試題充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)計(jì)算能力．