甲、乙、丙、丁是由前20号元素组成的物质,以下4种情况下的反应均符合转化关系:甲+乙→丙+丁.请按要求回答下列问题:

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  • 解题思路:甲、乙、丙、丁是由前20号元素组成的物质,以下4种情况下的反应均符合转化关系:甲+乙→丙+丁,

    (1)若甲和丁是同主族元素组成的单质,且甲的组成元素位于第三周期,乙为水,为Na与水反应生成NaOH与氢气,则甲为Na、丙为NaOH、丁为H2

    (2)若甲为固态离子化合物,组成它的两种元素的核电荷数之和为26;乙为水;丙为分于内既含有非极性键又含有极性键的可燃性气体,反应为CaC2与水反应得到Ca(OH)2与C2H2

    (3)若常温下气体甲的水溶液pH大于7;乙为黄绿色气体;丙为无色气体单质,丁为固体铵盐,应是氨气与氯气反应生成氮气与氯化铵,甲为NH3,乙为Cl2,丙为N2,丁为NH4Cl;

    (4)若甲为黄绿色气体单质,则甲为Cl2,乙为固体氯化物,常用作肥料,其水溶液pH<7;丙为氮的氯化物;丁为HCl,结合元素守恒可知,乙为NH4Cl,6.72LCl2(标准状况下)的物质的量=[6.72L/22.4L/mol]=0.3mol,反应得到氮的氯化物丙为0.1mol,设生成物的化合价为x,根据氧化剂和还原剂得失电子数目相等,则有0.3mol×2=0.1mol×[x-(-3)],x=3,所以生成物为NCl3

    甲、乙、丙、丁是由前20号元素组成的物质,以下4种情况下的反应均符合转化关系:甲+乙→丙+丁,

    (1)若甲和丁是同主族元素组成的单质,且甲的组成元素位于第三周期,乙为水,为Na与水反应生成NaOH与氢气,则甲为Na、丙为NaOH、丁为H2

    ①则丙(NaOH)的电子式为:

    ②反应的离子方程式为:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,

    故答案为:

    ;2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑;

    (2)若甲为固态离子化合物,组成它的两种元素的核电荷数之和为26;乙为水;丙为分于内既含有非极性键又含有极性键的可燃性气体,反应为CaC2与水反应得到Ca(OH)2与C2H2

    ①丙(C2H2)的结构式为H-C≡C-H;

    ②丁为氢氧化钙,其稀溶液与盐酸反应生成1mol水时放热为X kJ,反应的热化学方程式为:Ca(OH)2(aq)+2HCl(aq)=CaCl2(aq)+2H2O(l)△H=-2X kJ/mol,

    故答案为:H-C≡C-H;Ca(OH)2(aq)+2HCl(aq)=CaCl2(aq)+2H2O(l)△H=-2X kJ/mol;

    (3)若常温下气体甲的水溶液pH大于7;乙为黄绿色气体;丙为无色气体单质,丁为固体铵盐,应是氨气与氯气反应生成氮气与氯化铵,甲为NH3,乙为Cl2,丙为N2,丁为NH4Cl;

    ①甲与乙的反应中为8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl,反应中甲中氮元素化合价升高,具有还原性,

    故答案为:还原;

    ②甲与乙的反应中为8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl,可以观察到气瓶中的现象有:产生大量白烟,黄绿色气体逐渐变浅至无色,

    故答案为:产生大量白烟,黄绿色气体逐渐变浅至无色;8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl;

    (4)若甲为黄绿色气体单质,则甲为Cl2,乙为固体氯化物,常用作肥料,其水溶液pH<7;丙为氮的氯化物;丁为HCl,结合元素守恒可知,乙为NH4Cl,6.72LCl2(标准状况下)的物质的量=[6.72L/22.4L/mol]=0.3mol,反应得到氮的氯化物丙为0.1mol,设生成物的化合价为x,根据氧化剂和还原剂得失电子数目相等,则有0.3mol×2=0.1mol×[x-(-3)],x=3,所以生成物为NCl3

    ①NH4Cl溶液中NH4+离子水NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+,破坏水的电离平衡,溶液呈酸性,故答案为:NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+

    ②该反应的化学方程式为:3Cl2+NH4Cl═NCl3+4HCl,故答案为:3Cl2+NH4Cl═NCl3+4HCl.

    点评:

    本题考点: 无机物的推断.

    考点点评: 本题考查无机物推断,需要学生熟练掌握元素化合物知识,对学生的逻辑推理有一定的要求,(4)中注意从守恒的角度解答,为易错点,难度中等.