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是同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．它们有如下图所示的关系．

（1）写出化学式：A．______，B．______，C．______．
（2）反应③中每生成lmolF，转移电子的数目为：______．
（3）反应④的化学方程式为：______△4NO+6H₂O

Answer

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，I为HNO3；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：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．综上所述判断出的各物质为：A为Al4C3 ；B为Na2O2；C为CH4；D为Al（OH）3；E为NaOH；F为O2；G为NaAlO2；H为CO2；I为HNO3；为NH3；K为NO；LNO2；X为H2O；
（1）依据分析推断得到A、B、C分别为：Al4C3、Na2O2、CH4，故答案为：Al4C3；Na2O2；CH4；
（2）反应③为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2；反应中过氧化钠自身氧化还原反应，氧元素化合价从-1价变化为0价，-2价，反应中每生成lmolF（O2）转移电子物质的量为2mol，转移电子数为1.204×1024，故答案为：1.204×1024；
（3）反应④是氨气的催化氧化反应，反应的化学方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O，故答案为：4NH3+5O24NO+6H2O；
（4）反应②是二氧化碳气体通入偏铝酸钠溶液中发生的反应，反应的离子方程式为：2AlO2-+CO2+3H2O=2Al（OH）3↓+CO32-或AlO2-+CO2+2H2O=2Al（OH）3↓+HCO3-；反应⑤是氢氧化铝在硝酸中溶解的反应，反应的离子方程式为：Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O，
故答案为：2AlO2-+CO2+3H2O=2Al（OH）3↓+CO32-或AlO2-+CO2+2H2O=2Al（OH）3↓+HCO3-；Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O；
（5）反应①是甲烷燃烧生成二氧化碳和水的反应，每1.00g CH4与足量的F（O2）作用，恢复到25℃水为液体，放出55.6kJ热量；依据化学方程式计算1mol甲烷燃烧放热为889.6KJ；
反应的热化学方程式为：CH4（g）+2O2（g）CO2（g）+2H2O（l）△H=-889.6kJ•mol-1，
故答案为：CH4（g）+2O2（g）CO2（g）+2H2O（l）△H=-889.6kJ•mol-1．