Question

已知A为常见金属，X、Y为常见非金属，X、E、F、G常温下为气体，C为液体，B是一种盐，受热极易分解，在工农业生产中用途较广（如被用作某些电池的电解质）．现用A与石墨作电极，B的浓溶液作电解质，构成原电池．有关物质之间的转化关系如下图：（注意：其中有些反应的条件及部分生成物被略去）
请填写下列空白：

（1）反应④为A在某种气体中燃烧，生成单质Y和A的氧化物，其反应方程式为：______；
（2）从D溶液制备D的无水晶体的“操作a”为______；
（3）E的电子式为______；
（4）反应⑤的化学方程式为______；
（5）原电池反应①中正极的电极反应式为______．

Answer 1

解：C为液体，由转化关系XC可知，C为H₂O，X含有H元素，X为常见非金属，故X为H₂；
由D无水晶体A+Cl₂，可知D为氯化物且是离子化合物，结合A+B溶液X+D+E，可知B为氯化物，且B是一种盐，受热极易分解，反应生成的H₂与E气体，B应水解呈酸性，结合EFG，考虑反应①是金属与NH₄Cl溶液发生的原电池反应，E为NH₃，F为NO，G为NO₂，由GH，可知H为HNO₃；
Y为常见非金属，A（金属）→Y，Y+HNO₃NO₂，考虑Mg与CO₂反应生成碳，碳与浓硝酸反应可以生成NO₂，碳与水反应可以是氢气，符合转化关系，故A为Mg，Y为碳，D为MgCl₂，
（1）反应④为Mg在二氧化碳气体中燃烧，生成单质C和MgO，反应方程式为：2Mg+CO₂2MgO+C，
故答案为：2Mg+CO₂2MgO+C；
（2）从MgCl₂溶液制备MgCl₂的无水晶体，应注意防止水解，应将D溶液在HCl气流中蒸干，
故答案为：将D溶液在HCl气流中蒸干；
（3）E为NH₃，分子中氮原子与氢原子之间形成1对共用电子对，电子式为：，
故答案为：；
（4）反应⑤是碳与浓硝酸在加热的条件下生成二氧化碳、二氧化氮、水，反应方程式为：C+4HNO₃（浓）CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，
故答案为：C+4HNO₃（浓）CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
（5）原电池反应①中，NH₄⁺在正极放电生成氨气与氢气，电极反应式为：2NH₄⁺+2e-=2NH₃↑+H₂↑，
故答案为：2NH₄⁺+2e-=2NH₃↑+H₂↑．
分析：C为液体，由转化关系XC可知，C为H₂O，X含有H元素，X为常见非金属，故X为H₂；
由D无水晶体A+Cl₂，可知D为氯化物且是离子化合物，结合A+B溶液X+D+E，可知B为氯化物，且B是一种盐，受热极易分解，反应生成的H₂与E气体，B应水解呈酸性，结合EFG，考虑反应①是金属与NH₄Cl溶液发生的原电池反应，E为NH₃，F为NO，G为NO₂，由GH，可知H为HNO₃；
Y为常见非金属，A（金属）→Y，Y+HNO₃NO₂，考虑Mg与CO₂反应生成碳，碳与浓硝酸反应可以生成NO₂，碳与水反应可以是氢气，符合转化关系，故A为Mg，Y为碳，D为MgCl₂．
点评：本题以无机框图题的形式考查N、Mg等元素单质及其化合物之间的相互转化关系和逻辑推理能力、化学用语的书写，难度较大，本题中D电解生成氯气、C为液体等为解题突破口，反应①原电池反应是本题的难点，需要结合转化关系利用倒推法判断，对学生的逻辑推理能力提出较高要求，注意归纳中学常见ABC转化关系．