Question

某種常見(jiàn)金屬X，它既能與鹽酸反應(yīng)，生成X³⁺和H₂，又能與燒堿溶液反應(yīng)生成[X（OH）₄]^-和H₂O，其氫氧化物具有兩性，但不與氨水反應(yīng)；而Zn（OH）₂與氨水反應(yīng)生成[Zn（NH₃）₄]²⁺．試回答下列問(wèn)題：
（1）用陽(yáng)離子膜電解Na[X（OH）₄]的水溶液得白色沉淀兩種氣體d等等，其離子方程式是

 

．
（2）與Y同周期的第VA族元素Z形成的最常見(jiàn)氫化物也可表示為ZH₃，但與XH₃最大的區(qū)別是：氫元素前者

 

，后者

 

．Z還可以形成多種氫化物及其微粒，如Z₂H₄、Z₂H₅⁺、ZH₄⁺等．
①寫出Z₂H₄的電子式，六個(gè)原子處在同一平面嗎？

 

（填“是”或“否”）
②若某一物質(zhì)組成為Z₄H₄，則它的一種離子化合物的化學(xué)式為

 

．
③ZH₄⁺在細(xì)菌存在下，氧化成硝酸的離子方程式是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：鎂、鋁的重要化合物,判斷簡(jiǎn)單分子或離子的構(gòu)型,電解原理

專題：元素及其化合物

分析：常見(jiàn)金屬X，它既能與鹽酸反應(yīng)，生成X³⁺和H₂，又能與燒堿溶液反應(yīng)生成[X（OH）₄]^-和H₂O，其氫氧化物具有兩性，但不與氨水反應(yīng)，該金屬應(yīng)該為Al，
（1）分析陽(yáng)離子膜電解Na[Al（OH）₄]；
（2）與Y同周期的第VA族元素Z應(yīng)該為N，形成的最常見(jiàn)氫化物為NH₃，本題比較NH₃和AlH₃；
①Z₂H₄為N₂H₄ ；為共價(jià)化合物，兩個(gè)N都是sp3雜化，周圍的空間構(gòu)型都是三角錐，整個(gè)分子就是兩個(gè)三角錐連起來(lái)的，六個(gè)原子不處在同一平面；
③NH₄⁺在細(xì)菌存在下，被氧氣氧化為硝酸根離子，依據(jù)得失電子守恒寫出化學(xué)方程式；

解答： 解：常見(jiàn)金屬X，它既能與鹽酸反應(yīng)，生成X³⁺和H₂，又能與燒堿溶液反應(yīng)生成[X（OH）₄]^-和H₂O，其氫氧化物具有兩性，但不與氨水反應(yīng)，該金屬應(yīng)該為Al；與Y同周期的第VA族元素Z應(yīng)該為N；
（1）用陽(yáng)離子膜電解Na[X（OH）₄]的水溶液得白色沉淀兩種氣體：沉淀應(yīng)為Al（OH）₃，氣體應(yīng)該為：H₂和O₂，電解方程式為：Al（OH）₄^-+2H₂O

電解  .

4Al（OH）₃↓+4OH^-+2H₂↑+O₂↑；
故答案為：Al（OH）₄^-+2H₂O

電解  .

4Al（OH）₃↓+4OH^-+2H₂↑+O₂↑；
（2）與Al同周期的第VA族元素Z應(yīng)該為N，形成的最常見(jiàn)氫化物為NH₃，NH₃為共價(jià)化合物，氫元素顯+1價(jià)；AlH₃為離子化合物，氫元素顯-1價(jià)；
①N₂H₄每個(gè)氮原子最外層是5個(gè)電子，每個(gè)氫原子是1個(gè)電子，每個(gè)N原子形成3對(duì)共用電子對(duì)，每個(gè)氫原子形成1對(duì)共用電子對(duì)；其電子式應(yīng)為：；
N₂H₄中，兩個(gè)N都是sp³雜化，周圍的空間構(gòu)型都是三角錐，整個(gè)分子就是兩個(gè)三角錐連起來(lái)的，N₂H₄中六個(gè)原子不處在同一平面；
故答案為：否；
②某一物質(zhì)組成為Z₄H₄，Z為N元素，N₄H₄的一種離子化合物應(yīng)為銨鹽，即NH₄N₃，疊氮化銨；
故答案為：NH₄N₃；
③NH₄⁺在硝化細(xì)菌的催化作用下被空氣中的氧氣氧化，N由-3價(jià)變?yōu)?5價(jià)，O的化合價(jià)降低為-2價(jià)，然后缺項(xiàng)配平，離子方程式為：NH₄⁺+2O₂ 

硝化細(xì)菌  .

NO₃^-+H₂O+2H⁺，
故答案為：NH₄⁺+2O₂ 

硝化細(xì)菌  .

NO₃^-+H₂O+2H⁺

點(diǎn)評(píng)：本題考查了鋁、氮及其化合物的性質(zhì)，題目涉及到電解方程式的書寫、電子式的書寫、離子方程式的書寫，綜合性強(qiáng)，難度中等，解題的關(guān)鍵在于把握反應(yīng)的過(guò)程，抓住氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒、原子個(gè)數(shù)守恒的規(guī)律．