Question

已知A、B均是由兩種短周期元素組成的化合物，A中某元素的質量分數為75%，C、J同為第二周期元素的氣態氫化物，X為無色液體，D具有兩性．反應生成的水均已略去．它們有如圖所示的關系．
（1）寫出A的化學式：

Al₄C₃

，B的電子式：

．
（2）反應③中每生成lmolF，轉移電子的數目為：

1.204×10²⁴（或2N_A）

．
（3）反應④的化學方程式為：

4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O

．
（4）寫出G溶液與過量H氣體反應的離子方程式為：

AlO₂^-+CO₂+2H₂O=2Al（OH）₃↓+HCO₃^-

．

Answer 1

分析：1．X為無色液體，推斷X為H₂O；
2．D具有兩性，可知D為Al₂O₃或Al（OH）₃，而Al₂O₃要經過氫氧化鋁脫水或鋁直接與氧氣化合而得，圖中顯然不具備這樣的條件，因此D為Al（OH）₃，D由A反應而來，A中含鋁元素；
3．因為D遇I溶解，可知I為強酸或強堿，但I由J一路反應而來，又有J為第二周期元素的氣態氫化物，因此J為非金屬氫化物，I為強酸，而L+X生成I+K，只有硝酸的生成（3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO）符合這一模式，L為NO₂，K為NO，由NO+F到NO₂，F為O₂．順便也可知J中含氮元素，J為NH₃；
4．因為C也為第二周期元素的氣態氫化物，而第二周期元素的氣態氫化物一般只研究碳與氮元素的氫化物（若C為HF，則A為AlF₃，不合題意；而硼的性質一般不做研究，否則要給提示或條件），J為NH₃，所以C為烴類，A為碳與鋁的化合物，結合給出的質量分數，A為Al₄C₃，它與水發生水解反應時，碳元素的價態不變，因此產物C為甲烷（CH₄），它與F（氧氣）反應除水之外的產物H為CO₂．A+X=C+D反應方程式：Al₄C₃+12H₂O→4Al（OH）₃+3CH₄↑；
5．因為H與G反應生成D（Al（OH）₃），G由D反應來，因此G為偏鋁酸鹽，E為強堿，因為E由短周期元素化合物B與水反應來，所以E為NaOH，G為NaAlO₂，因為B+水生成NaOH+O₂，所以B為Na₂O₂．依據推斷物質分析回答問題．

解答：解：依據轉化關系和題干信息分析：
1．一般題目中“無色液體”即指水，所以假設X為H₂O．
2．入手點是D具有兩性，可知D為Al₂O₃或Al（OH）₃，而Al₂O₃要經過氫氧化鋁脫水或鋁直接與氧氣化合而得，圖中顯然不具備這樣的條件，因此D為Al（OH）₃，D由A反應而來，A中含鋁元素．
3．因為D遇I溶解，可知I為強酸或強堿，但I由J一路反應而來，又有J為第二周期元素的氣態氫化物，因此J為非金屬氫化物，I為強酸，而L+X生成I+K，只有硝酸的生成（3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO）符合這一模式，L為NO₂，K為NO，由NO+F到NO₂，F為O₂．順便也可知J中含氮元素，J為NH₃．
4．因為C也為第二周期元素的氣態氫化物，而第二周期元素的氣態氫化物一般只研究碳與氮元素的氫化物（若C為HF則A為AlF₃，不合題意；而硼的性質一般不做研究，否則要給提示或條件），J為NH₃，所以C為烴類，A為碳與鋁的化合物，結合給出的質量分數，A為Al4C3，它與水發生水解反應時，碳元素的價態不變，因此產物C為甲烷（CH4），它與F（氧氣）反應除水之外的產物H為CO₂；A+X=C+D反應方程式：Al₄C₃+12H₂O→4Al（OH）₃+3CH₄↑．
5．因為H與G反應生成D（Al（OH）₃），G由D反應來，因此G為偏鋁酸鹽，E為強堿，因為E由短周期元素化合物B與水反應來，所以E為NaOH，G為NaAlO₂，因為B+水生成NaOH+O₂，所以B為Na₂O₂．
推斷出的各物質為：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）依據判斷出的物質可知A為Al₄C₃；B為過氧化鈉，電子式為：，故答案為：Al₄C₃；；
（2）反應③是2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，反應中每生成lmolO₂，轉移電子為2mol，轉移電子的數目為1.204×10²⁴（或2N_A），故答案為：1.204×10²⁴（或2N_A）；
（3）反應④是氨氣的催化氧化反應，反應的化學方程式為：4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O，故答案為：4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O；
（4）G溶液為NaAlO₂與過量H為CO₂氣體反應的離子方程式為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，故答案為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-．

點評：本題考查了物質轉化關系的應用，物質性質的綜合應用，主要考查鈉及其化合物、鋁及其化合物等物質性質的分析判斷，電子式書寫，電子轉移計算，離子方程式，化學方程式的書寫方法，題目較難．