Question

某物质M具有硬度大、熔沸点高、高温下电绝缘性好、无毒等优良性能．经检测M中只含有两种短周期元素．现取82gM溶于适量的NaOH溶液中恰好完全反应，得到无色溶液A和44.8L气体B（气体体积为标准状况下测定），该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝．往无色溶液A中逐滴加入盐酸，可观察到溶液先变浑浊后变澄清．请回答下列问题：
（1）物质M的化学式为

 

，属于

 

晶体（填“分子”、“离子”或“原子”）．
（2）写出M与NaOH反应的化学方程式

 

（3）工业碱性废水中若含有NO₂^-，可用铝粉除去．已知此反应产物中检测到B气体．写出上述反应的离子方程式

 

．若改用电解法将废水中NO₂^-转换为N₂除去，N₂将在

 

（填“阴极”或“阳极”）生成．
（4）C1₂与B以3：1的物质的量之比反应生成HCl和一种二元化合物X（该反应中只有一种元素化合价改变）．X大量应用于面粉的漂白和消毒，写出X与水反应的化学方程式

 

．

Answer 1

考点：无机物的推断

专题：推断题

分析：M中只含有两种短周期元素，现取82gM溶于适量的NaOH溶液中恰好反应，得到无色溶液A和44.8L气体B（气体体积为标准状况下），该气体能使红色石蕊试纸变蓝，则气体B是NH₃，故M中含有氮元素，氨气的物质的量为2mol，则M中氮元素质量=2mol×14g/mol=28g，另外一种元素的质量=82g-28g=54g；往反应后的溶液中逐滴加入盐酸，可观察到溶液先变浑浊后变澄清，则反应后的溶液中溶质A是NaAlO₂，故M含有Al元素，其物质的量=

54g

27g/mol

=2mol，M中Al与N原子物质的量之比为2mol：2mol=1：1，故M是AlN，据此解答．

解答： 解：M中只含有两种短周期元素，现取82gM溶于适量的NaOH溶液中恰好反应，得到无色溶液A和44.8L气体B（气体体积为标准状况下），该气体能使红色石蕊试纸变蓝，则气体B是NH₃，故M中含有氮元素，氨气的物质的量为2mol，则M中氮元素质量=2mol×14g/mol=28g，另外一种元素的质量=82g-28g=54g；往反应后的溶液中逐滴加入盐酸，可观察到溶液先变浑浊后变澄清，则反应后的溶液中溶质A是NaAlO₂，故M含有Al元素，其物质的量=

54g

27g/mol

=2mol，M中Al与N原子物质的量之比为2mol：2mol=1：1，故M是AlN，
（1）由上述分析，可知物质M的化学式为AlN，具有硬度大、熔沸点高、高温下电绝缘性好，应属于原子晶体，故答案为：AlN；原子；
（2）AlN与NaOH反应的化学方程式为：AlN+NaOH+H₂O=NaAlO₂+NH₃↑，故答案为：AlN+NaOH+H₂O=NaAlO₂+NH₃↑；
（3）工业碱性废水中若含有NO₂^-，可用铝粉除去．此反应产物中检测到NH₃气体，还应生成偏铝酸根，反应离子反应方程式为2Al+NO₂^-+OH^-+H₂O=2AlO₂^-+NH₃↑；
若改用电解法将废水中NO^-₂转换为N₂除去，亚硝酸根得电子生成氮气，发生还原反应，所以应该在阴极上生成，
故答案为：2Al+NO₂^-+OH^-+H₂O=2AlO₂^-+NH₃↑；阴极；
（4）C1₂与NH₃以3：1的物质的量之比反应生成HCl和一种二元化合物X（该反应中只有一种元素化合价改变），则只能是Cl元素化合价变化，故X为NCl₃，X大量应用于面粉的漂白和消毒，与水反应的方程式为：NCl₃+3H₂O=NH₃↑+3HClO，故答案为：NCl₃+3H₂O=NH₃↑+3HClO．

点评：本题考查无机物的推断，涉及计算推断，“气体B能使湿润的红色石蕊试纸变蓝、A溶液加入盐酸的现象”是推断突破口，侧重考查分析推断能力及知识迁移应用的能力考查，题目难度中等．