Question

X、Y、Z三种短周期元素，它们的原子序数之和为16．X、Y、Z三种元素的常见单质在常温下都是无色气体，在适当条件下X、Y、Z两两之间发生反应生成A、B、C三种化合物，转化关系如图1：
一个B分子中含有的Z原子个数比C分子少1个，B、C 两种分子中的电子数均等于10．请回答下列问题：
（1）B的结构式是

 

，C的电子式是

 

．
（2）C在一定条件下反应生成A的化学方程式是

 

．
（3）实验室可用如图2所示装置（缺少收集装置，夹持固定装置略去）制备并收集C．

①在图2中方框内绘出用圆底烧瓶收集C的仪器装置简图．
②实验室制备C的化学方程式为

 

．
③通常情况下，实验室检验C的方法是

 

．
④烧杯中溶液由无色变为红色，其原因是（用方程式表示）

 

．
（4）A与C在一定条件下反应，生成11.2L（标准状况下）Y单质时，需要C的质量是

 

 g．

Answer 1

考点：无机物的推断

专题：推断题

分析：短周期中形成无色气体单质的只有H₂、N₂、O₂（稀有气体除外），三元素的质子数之和为16，三种单质相互化合可以得到NO、H₂O、NH₃，且一个B分子中含有的Z原子个数比C分子中少1个，则B为H₂O、C为NH₃、Z为氢，由转化关系可知，故A为NO，X为氧，Y为氮，
（1）B、C都为共价化合物，根据成键特点确定结构式和电子式；
（2）氨气和氧气在催化作用下反应可生成NO；
（3）实验室用氯化铵和氢氧化钙在加热条件下反应制备氨气，氨气密度比空气小，可用向下排空法收集，氨气水溶液呈碱性，可用湿润的石蕊试纸检验；
（4）A与C在一定条件下反应，为氨气和NO生成氮气的反应，根据方程式计算．

解答： 解：短周期中形成无色气体单质的只有H₂、N₂、O₂（稀有气体除外），三元素的质子数之和为16，三种单质相互化合可以得到NO、H₂O、NH₃，且一个B分子中含有的Z原子个数比C分子中少1个，则B为H₂O、C为NH₃、Z为氢，由转化关系可知，故A为NO，X为氧，Y为氮，
（1）H₂O分子中，1个氧原子分别与2个氢原子共用1对电子，形成两个H-O共价键，结构式为：，NH₃分子中，一个氮原子分别与3个氢原子共用1对电子，形成3个H-N共价键，电子式为：，故答案为：；；
（2）氨气和氧气在催化作用下反应可生成NO，方程式为4NH₃+5O₂

催化剂   .

高温高压

4NO+6H₂O，故答案为：4NH₃+5O₂

催化剂   .

高温高压

4NO+6H₂O；
（3）①氨气极易溶于水，且密度比空气小，应用向下排空气法收集，可用装置收集，故答案为：；
②实验室用氯化铵和氢氧化钙在加热条件下反应制备氨气，反应的方程式为Ca（OH）₂+2NH₄Cl

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案为：Ca（OH）₂+2NH₄Cl

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
③氨气为碱性气体，与水反应生成NH₃?H₂O，电离子出OH^-离子，溶液呈碱性，检验时可用用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，如果产生白烟，则证明为氨气，或用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，如果试纸变蓝，则证明是氨气氨气；
故答案为：用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，如果产生白烟，则证明为氨气；或用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，如果试纸变蓝，则证明是氨气；
④氨气极易溶于水，烧杯中形成一水合氨溶液，一水合氨存在电离生成铵根离子和氢氧根离子，即NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-，显碱性，遇到酚酞由无色变为红色，故答案为：NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-；
（4）A与C在一定条件下反应，为氨气和NO生成氮气的反应，方程式为4NH₃+6NO=5N₂+6H₂O，生成氮气的物质的量为

11.2L

22.4L/mol

=0.5mol，需要0.4molNH₃，m（NH₃）=0.4mol×17g/mol=6.8g．
故答案为：6.8．

点评：本题考查无机物的推断，题目较为综合，侧重于学生的分析能力、计算能力和实验能力的考查，为高考常见题型，注意把握物质的性质以及结构特点，把握实验操作的基本方法，难度中等．