Question

物质X、Y、Z均含同种短周期元素，其转化关系如下图所示（反应条件未标出）。
 
（1）若X是无色极易溶于水的刺激性气味气体，Z是红棕色气体，由Y与W反应生成Z的化学方程式是_______________________________________________________。
（2）若X含三种短周期元素，其中两种元素的原子的质子数之和等于另一种元素原子的质子数，单质W是常见金属，则X的稀溶液转化为Y的离子方程式是             
                                                         。
（3）若X是空气的主要成分之一，W原子的最外层电子数是内层电子数的二倍；则Y与W反应生成0.1 mol Z时，反应中转移的电子数为__________________________。
（4）若Y是白色胶状沉淀，W为烧碱，则0.1mol Y与足量W反应生成Z时消耗烧碱的质量为         克 。

Answer 1

（8分）（1）2NO + O₂＝2NO₂   （2）Fe + 4H⁺ +NO3^—＝Fe³⁺ + NO↑ + 2H₂O
（3）6.02×10²² 或 0.1N_A    （4）4

试题分析：（1）Z是红棕色气体，则Z是NO₂。若X是无色极易溶于水的刺激性气味气体，因此X是氨气，氨气和氧气反应生成NO和水，NO和氧气反应生成NO₂，则由Y与W反应生成Z的化学方程式是2NO + O₂＝2NO₂。
（2）单质W是常见金属，则关键图中转化特点可知，W应该是变价的金属铁。X含三种短周期元素，其中两种元素的原子的质子数之和等于另一种元素原子的质子数，因此X是硝酸，Y是硝酸铁，Z是硝酸亚铁。则X的稀溶液转化为Y的离子方程式是Fe + 4H⁺ +NO3^—＝Fe³⁺ + NO↑ + 2H₂O。
（3）若X是空气的主要成分之一，则X是氧气或氮气。W原子的最外层电子数是内层电子数的二倍，因此W是单质碳，所以X是氧气，Y是CO₂，Z是CO。则Y与W反应的方程式是CO₂＋C2CO，所以生成0.1 mol Z时，反应中转移的电子数为0.1mol×N_A，即6.02×10²² 。
（4）若Y是白色胶状沉淀，W为烧碱，因此X是铝盐，Y是氢氧化铝，Z是偏铝酸钠。氢氧化铝或氢氧化钠反应的化学方程式是Al(OH)₃＋NaOH＝NaAlO₂＋2H₂O，所以0.1mol Y与足量W反应生成Z时消耗烧碱的质量是0.1mol×40g/mol＝4.0g。
点评：该题是高考中的常见题型，侧重对学生能力的培养。试题综合性强，有利于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力。该类试题需要明确的是化学推断题是一类综合性较强的试题，如元素及化合物性质和社会生活，环境保护，化学计算等知识，还可引入学科间综合。它不仅可考察学生对化学知识的理解程度，更重要的是培养学生的综合分析能力和思维方法。解框图题的方法：最关键的是寻找“突破口”，“突破口”就是抓“特”字，例如特殊颜色、特殊状态、特殊气味、特殊反应、特殊现象、特殊制法、特殊用途等。