Question

已知A、B均是由两种短周期元素组成的化合物，A中某元素的质量分数为75%，C、J同为第二周期元素的气态氢化物，X为无色液体，D具有两性．反应生成的水均已略去．它们有如图所示的关系．
（1）写出A的化学式：

Al₄C₃

，B的电子式：

．
（2）反应③中每生成lmolF，转移电子的数目为：

1.204×10²⁴（或2N_A）

．
（3）反应④的化学方程式为：

4NH₃+5O₂

催化剂 .

△

4NO+6H₂O

．
（4）写出G溶液与过量H气体反应的离子方程式为：

AlO₂^-+CO₂+2H₂O=2Al（OH）₃↓+HCO₃^-

．

Answer 1

分析：1．X为无色液体，推断X为H₂O；
2．D具有两性，可知D为Al₂O₃或Al（OH）₃，而Al₂O₃要经过氢氧化铝脱水或铝直接与氧气化合而得，图中显然不具备这样的条件，因此D为Al（OH）₃，D由A反应而来，A中含铝元素；
3．因为D遇I溶解，可知I为强酸或强碱，但I由J一路反应而来，又有J为第二周期元素的气态氢化物，因此J为非金属氢化物，I为强酸，而L+X生成I+K，只有硝酸的生成（3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO）符合这一模式，L为NO₂，K为NO，由NO+F到NO₂，F为O₂．顺便也可知J中含氮元素，J为NH₃；
4．因为C也为第二周期元素的气态氢化物，而第二周期元素的气态氢化物一般只研究碳与氮元素的氢化物（若C为HF，则A为AlF₃，不合题意；而硼的性质一般不做研究，否则要给提示或条件），J为NH₃，所以C为烃类，A为碳与铝的化合物，结合给出的质量分数，A为Al₄C₃，它与水发生水解反应时，碳元素的价态不变，因此产物C为甲烷（CH₄），它与F（氧气）反应除水之外的产物H为CO₂．A+X=C+D反应方程式：Al₄C₃+12H₂O→4Al（OH）₃+3CH₄↑；
5．因为H与G反应生成D（Al（OH）₃），G由D反应来，因此G为偏铝酸盐，E为强碱，因为E由短周期元素化合物B与水反应来，所以E为NaOH，G为NaAlO₂，因为B+水生成NaOH+O₂，所以B为Na₂O₂．依据推断物质分析回答问题．

解答：解：依据转化关系和题干信息分析：
1．一般题目中“无色液体”即指水，所以假设X为H₂O．
2．入手点是D具有两性，可知D为Al₂O₃或Al（OH）₃，而Al₂O₃要经过氢氧化铝脱水或铝直接与氧气化合而得，图中显然不具备这样的条件，因此D为Al（OH）₃，D由A反应而来，A中含铝元素．
3．因为D遇I溶解，可知I为强酸或强碱，但I由J一路反应而来，又有J为第二周期元素的气态氢化物，因此J为非金属氢化物，I为强酸，而L+X生成I+K，只有硝酸的生成（3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO）符合这一模式，L为NO₂，K为NO，由NO+F到NO₂，F为O₂．顺便也可知J中含氮元素，J为NH₃．
4．因为C也为第二周期元素的气态氢化物，而第二周期元素的气态氢化物一般只研究碳与氮元素的氢化物（若C为HF则A为AlF₃，不合题意；而硼的性质一般不做研究，否则要给提示或条件），J为NH₃，所以C为烃类，A为碳与铝的化合物，结合给出的质量分数，A为Al4C3，它与水发生水解反应时，碳元素的价态不变，因此产物C为甲烷（CH4），它与F（氧气）反应除水之外的产物H为CO₂；A+X=C+D反应方程式：Al₄C₃+12H₂O→4Al（OH）₃+3CH₄↑．
5．因为H与G反应生成D（Al（OH）₃），G由D反应来，因此G为偏铝酸盐，E为强碱，因为E由短周期元素化合物B与水反应来，所以E为NaOH，G为NaAlO₂，因为B+水生成NaOH+O₂，所以B为Na₂O₂．
推断出的各物质为：A：Al₄C₃，B：Na₂O₂，C：CH₄，D：Al（OH）₃ ；E：NaOH，F：O₂，G：NaAlO₂，H：CO₂；I：HNO₃，J：NH₃，K：NO，L：NO₂，X：H₂O，
（1）依据判断出的物质可知A为Al₄C₃；B为过氧化钠，电子式为：，故答案为：Al₄C₃；；
（2）反应③是2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，反应中每生成lmolO₂，转移电子为2mol，转移电子的数目为1.204×10²⁴（或2N_A），故答案为：1.204×10²⁴（或2N_A）；
（3）反应④是氨气的催化氧化反应，反应的化学方程式为：4NH₃+5O₂

催化剂 .

△

4NO+6H₂O，故答案为：4NH₃+5O₂

催化剂 .

△

4NO+6H₂O；
（4）G溶液为NaAlO₂与过量H为CO₂气体反应的离子方程式为：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，故答案为：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-．

点评：本题考查了物质转化关系的应用，物质性质的综合应用，主要考查钠及其化合物、铝及其化合物等物质性质的分析判断，电子式书写，电子转移计算，离子方程式，化学方程式的书写方法，题目较难．