1、1非金属及其化合物李仕才第 四 节 氮 及 其 重 要 化 合 物 考点四 环境污染及其防治1酸雨(1)酸雨：酸雨的 pH 小于 5.6。普通雨水因溶解 CO2，pH 在 5.67 之间。(2)酸雨的形成硫酸型酸雨的形成过程SO2H 2O H2SO3、2H 2SO3O 2=2H2SO4。引起硫酸型酸雨的 SO2主要来源于化石燃料的燃烧、工业尾气的排放等。硝酸型酸雨的形成过程2NOO 2=2NO2、3NO 2H 2O=2HNO3NO。引起硝酸型酸雨的 NOx主要来源于机动车尾气的排放。(3)酸雨的危害破坏森林、草原和农作物，使土壤、湖泊酸化，加速建筑物、桥梁、工业设备等的腐蚀。(4)酸雨的防治对
2、含 SO2的废气进行处理和回收利用。开发清洁能源。对含硫燃料脱硫，如在燃料煤中掺氧化钙粉末或碳酸钙粉末，有关化学方程式有：2SO22CaOO 2 2CaSO4= = = = =高 温 2SO22CaCO 3O 2 2CO22CaSO 4= = = = =高 温 2主要的大气污染物及其危害23.减少污染、保护环境的八项措施(1)将煤与适量生石灰混合后燃烧或对烟道气进行处理，可减少废气中 SO2的排放。(2)推广使用无铅汽油，在汽车尾气系统中安装催化转化器，使用燃料电池、乙醇汽油作为汽油替代品，发展电动车等措施，可减少汽车等机动车尾气的污染。(3)禁止氟氯代烷的生产和使用以保护臭氧层。(4)使用无
3、磷洗衣粉以减少水华和赤潮的发生。(5)使用合格环保型建筑材料和装饰材料等以减少甲醛的释放，降低居室装修污染。(6)发展低碳经济、倡导低碳生活、增大植被面积等以减少二氧化碳的排放量，从而减弱温室效应。(7)适当减少塑料的使用量并开发使用可降解塑料以减少白色污染。(8)回收利用废旧电池以防止土壤污染和水污染。判断正误(正确的打“” ，错误的打“”)1装饰材料释放的甲醛会造成污染。( )2Na 2S 可除去污水中的 Cu2 。( )3大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的重要因素。( )34 和 CO2反应生成可降解聚合物，该反应符合绿色化学的原则。( )5改进汽车尾气净化技术，减少大气污染物的排放。(
4、)6CO 2、CH 4、N 2等均是造成温室效应的气体。( )7使用无磷洗衣粉，可彻底解决水体富营养化问题。( )8使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一。( )具体措施：采用无毒、无害的原料；在无毒、无害的条件(包括催化剂、溶剂)下进行反应；产品应该是环境友好的；具有“原子经济性” ，即反应具有高选择性、极少副产物，甚至实现“零排放” 。一、环境污染与防治1下列关于化学与生产、生活的认识不正确的是( )ACO 2、CH 4、N 2等均是造成温室效应的气体B使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一C节能减排符合低碳经济的要求D合理开发利用可燃冰(固态甲烷水合物)有助于缓解能源紧缺4解析：A
5、项，N 2不是造成温室效应的气体，故不正确；使用清洁能源、节能减排、合理开发利用能源都符合化学与可持续发展的要求，故 B、C、D 都正确。答案：A2每年冬季我国北方大部分地区持续出现大雾，对交通出行、身体健康等方面造成很多不便，这为我国大气环境保护敲响了警钟。关于空气污染，下列说法正确的是( )A二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳和二氧化碳是大气主要污染物B正常雨水的 pH 等于 7C二氧化硫和二氧化氮是引起酸雨的主要气体D秸秆焚烧总体来说对庄稼是有益的，值得提倡解析：二氧化碳不属于大气污染物，它是引起温室效应的主要气体，A 选项错误；正常雨水中因为溶有二氧化碳而显酸性，B 选项错误；二氧化硫可以形
6、成硫酸型酸雨，二氧化氮可以形成硝酸型酸雨，C 选项正确；秸秆焚烧不但引起空气污染，还破坏了土壤的结构，造成农田质量下降，并容易引起火灾，引发交通事故，必须禁止，D 选项错误。答案：C3下表中的污染与其来源不对应的是( )解析：塑料在自然界很难被分解，从而容易造成白色污染，A 正确；化石燃料燃烧容易产生大量颗粒物，从而容易造成 PM2.5 污染，B 正确；汽车尾气中含有氮氧化物从而导致环境污染，C 正确；水体富营养化主要是由水中氮、磷含量升高导致的，D 不正确。答案：D4如图为雾霾的主要成分示意图。下列说法错误的是( )5ASO 2、N xOy都属于酸性氧化物B碳氢化合物可引起光化学烟雾C重金属
7、离子可导致蛋白质变性D汽车尾气的大量排放是造成雾霾天气的人为因素之一解析：能与碱反应生成盐和水的氧化物是酸性氧化物，NO、NO 2不是酸性氧化物，A 错误；碳氢化合物可引起光化学烟雾，B 正确；重金属盐能使蛋白质变性，C 正确；汽车尾气的大量排放是造成雾霾天气的人为因素之一，D 正确。答案：A52014 年“六五”世界环境日，中国主题为“向污染宣战” ，下列有关污染的说法不正确的是( )A “可燃冰”是一种埋藏在深海下面的燃料，是甲烷和水在高压和低温的条件下形成的，大量使用“可燃冰”不会加剧“温室效应”B农药、化肥的大量施用会导致水体富营养化C使用可降解的塑料袋可以缓解“白色污染”D空气中 S
8、O2的含量升高会引起“酸雨” ， “酸雨”的 pHO2SO24D此工艺的优点之一是物质能循环利用解析：结合题中流程可以分析得出其中涉及 2 个反应，依次为2Fe3 SO 22H 2O=2Fe2 SO 4H 、4Fe 2 O 24H =4Fe3 2H 2O，A 错，同时由24以上两个氧化还原反应方程式可知 C 错；用酸性 KMnO4溶液只能检验溶液 C 中是否含有Fe2 ，而不能检验 Fe3 ，B 错。答案：D二、绿色化学与环境保护7下列说法与“绿色思想”不符合的是( )A启用大气中细颗粒物(PM2.5)的监测，以追根溯源，采取措施，改善空气质量B开发高效氢能、太阳能等新型电动汽车，以解决城市机
9、动车尾气排放问题C推广使用可降解塑料及布质购物袋，以减少“白色污染”D目前我市的汽油标准已由“国”提高到“国” ，这意味着汽车不再排放氮氧化物解析：汽油标准由“国”提高到“国” ，主要是汽油中硫含量的要求标准变高，意味着汽车排放 SO2减少，与氮氧化物排放量无关。答案：D8 “绿色化学”要求从技术上、经济上设计可行的化学反应，使其尽可能减少对环境的副作用。下列化学反应中，不符合绿色化学理念的是( )A用氨水吸收硫酸厂的尾气：SO 22NH 3H 2O=(NH4)2SO3B除去硝酸工业尾气中的氮氧化合物：NO 2NO2NaOH= =2NaNO2H 2OC制硫酸铜：Cu2H 2SO4(浓) CuS
10、O4SO 22H 2O= = = = = D制硫酸铜：2CuO 2 2CuO、CuOH 2SO4(稀)= =CuSO4H 2O= = = = = 解析：绿色化学要求我们尽可能研究和寻找能充分利用的无毒害原料，最大限度地节约能源，在工业生产各个环节都争取做到净化和无污染。在选项 A、B、D 中，每一种物质7都得到了充分利用，而且均没有污染产生，但在选项 C 中，铜与浓硫酸反应生成硫酸铜的同时还放出了有毒的二氧化硫气体，所以选项 C 不符合绿色化学的理念。答案：C9绿色化学工艺的特点可以用原子经济化、原料绿色化、催化剂绿色化、溶液绿色化、产品绿色化等来形象地概括。下列说法不符合绿色化学理念的是(
11、)A无机化工生产中使用 H2O2代替 KClO3作氧化剂B生产过程中选用催化剂只需考虑能加快反应即可C物质合成中使用无毒、无害的原料或可再生资源D有机化工生产中所需溶剂尽量不选择苯、氯仿等有机物解析：过氧化氢作氧化剂还原产物为水，无污染，符合绿色化学的理念；选择催化剂既要考虑能加快反应的速率，又要考虑反应物的转化率，是否符合原子经济化，是否有毒等，故 B 不符合绿色化学理念；物质合成中使用无毒、无害的原料或可再生资源，符合绿色化学的理念；苯、氯仿等有机物有毒，有机化工生产中所需溶剂尽量不选择它们，符合绿色化学的理念。答案：B10在“绿色化学”工艺中，理想状态是反应物中的原子全部转化为目标产物，
12、即原子利用率为 100%。在下列反应类型中能体现这一原子经济原则的是_。置换反应 化合反应分解反应 取代反应加成反应 消去反应加聚反应 缩聚反应答案：知能拓展 元素化合物知识综合应用无机框图推断题的解题策略一、内容解读无机推断题集元素及其化合物知识、基本概念和基本理论等知识为一体，具有考查知8识面广、综合性强、思考容量大的特点。这种题型不但综合考查学生在中学阶段所学的元素及其化合物、物质结构、元素周期律、电解质溶液、化学平衡、氧化还原反应、化学用语等知识，而且更重要的是它能突出考查学生的综合分析判断能力、逻辑推理能力。且结构紧凑、文字表述少，包含信息多，思维能力要求高。二、解题策略推断题的解题
13、方法及推理过程表示如下：1 物质的特殊颜色(1)有色固体红色：Cu、Cu 2O、Fe 2O3；红褐色：Fe(OH) 3；黄色：AgI、Ag 3PO4；淡黄色：S、Na 2O2、AgBr；蓝色：Cu(OH) 2、CuSO 45H2O；黑色：炭粉、CuO、FeO、FeS、CuS、Ag 2S、PbS；紫黑色：KMnO 4、I 2。(2)有色溶液Fe2 (浅绿色)、Fe 3 (黄色)、Cu 2 (蓝色)、MnO (紫红色)、Fe 3 与苯酚(紫色)、Fe 3 4与 SCN (红色)、I 2与淀粉(蓝色)等。(3)有色气体Cl2(黄绿色)、Br 2(g)(红棕色)、NO 2(红棕色)、I 2(g)(紫色
14、)等。9(4)火焰颜色焰色反应：Na (黄色)、K (紫色，透过蓝色钴玻璃)、Ca 2 (砖红色)等；淡蓝色：S、H 2、H 2S、CH 4等在空气中燃烧；苍白色：H 2在 Cl2中燃烧。2 物质的特征性质(1)能使品红溶液褪色的气体：SO 2(加热后又恢复红色)、Cl 2(加热后不恢复红色)。(2)沉淀特殊的颜色变化白色沉淀先变灰绿色，再变红褐色：Fe(OH)2 Fe(OH)3； 放 置 于 空 气 中 白色沉淀迅速变棕褐色：AgOHAg 2O。(3)在空气中变为红棕色NO(无色) NO2(红棕色)。 被 氧 气 氧 化 (4)能使澄清石灰水变浑浊的气体：CO 2、SO 2。(5)通入 CO
15、2气体变浑浊的溶液：石灰水(CO 2过量则变澄清)、Na 2SiO3溶液、饱和Na2CO3溶液、浓苯酚钠溶液、NaAlO 2溶液等。(6)使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体：NH 3。(7)使湿润的淀粉KI 试纸变蓝：NO 2、Cl 2、Br 2、FeCl 3等。(8)能与 SO2、Cl 2、O 2等氧化性较强的气体(或其水溶液)反应析出淡黄色沉淀：H 2S。(9)在一定条件下具有漂白性的物质：Na 2O2、H 2O2、SO 2、氯水、O 3、活性炭等。(10)常温下能溶解 SiO2固体的物质：氢氟酸和 NaOH 溶液。(11)能与浓硫酸、铜片共热产生红棕色气体(NO 2)的溶液：硝酸盐(或硝酸)
16、溶液。(12)滴入沸水中可得到红褐色胶体的溶液：含 Fe3 的盐溶液。(13)烟雾现象棕(黄)色的烟：Cu 或 Fe 在 Cl2中燃烧；白烟：Na 在 Cl2中或 P 在空气中燃烧；NH 3遇到 HCl 气体；白雾：由 HX 等极易溶于水的气体产生。3 物质之间的特征转化关系(1)直线连续型转化关系A B C D D 氧化还原反应型aNH 3(或 N2) NO NO2或 NH3 N2 NO。 O2 O2 O2 O2 10bH 2S(或 S 或 FeS2) SO2 SO3或 H2S S SO2。 O2 O2 O2 O2 cC CO CO2或 O2 CO2 CO。 O2 O2 C C dNa Na
17、2O Na2O2。 O2 O2 eCl 2 FeCl3 FeCl2。 Fe Fe fHNO 3 Fe(NO3)3 Fe(NO3)2。 Fe Fe 非氧化还原反应型aNaOH Na2CO3 NaHCO3。 CO2 CO2 变形：CO 2 NaHCO3 Na2CO3； NaOH NaOH 或 HCl CO2 NaHCO3。 Na2CO3 Na2CO3 bNaOH Na2SO3 NaHSO3。 SO2 SO2 (也有如 a 所示类似的变形)cAl 3 Al(OH)3 AlO 。 OH OH 2变形：OH AlO Al(OH)3。 Al3 2 Al3 dAlO Al(OH)3 Al3 。 2 H H
18、变形：H Al3 Al(OH)3。 AlO 2 AlO 2 (2)三角型转化关系铁三角： 铝三角：氯三角：硅三角：(3)交叉型转化关系11硫及其重要化合物间的转化：氮及其重要化合物间的转化：钠及其重要化合物间的转化：(4)置换反应型转化关系金属单质置换出金属单质a2AlFe 2O3 Al2O32Fe(铝热反应；Al 还可与= = = = =高 温 V2O5、CrO 3、WO 3、MnO 2等发生置换反应)。bFeCuSO 4=FeSO4Cu。金属单质置换出非金属单质a2MgCO 2 2MgOC。= = = = =点 燃 b3Fe4H 2O(g) Fe3O44H 2。= = = = =高 温 非
19、金属单质置换金属单质aH 2CuO CuH 2O。= = = = =高 温 bCFeO FeCO。= = = = =高 温 非金属单质置换非金属单质a2F 22H 2O=4HFO 2。b2CSiO 2 Si2CO。= = = = =高 温 cCH 2O(g) COH 2。= = = = =高 温 同主族元素单质间的置换a2Na2H 2O=2NaOHH 2b2CSiO 2 Si2CO。= = = = =高 温 c2H 2SO 2 2S2H 2O。= = = = =点 燃 12dCl 22HI= =2HClI 2。不同主族元素单质间的置换a2MgCO 2 2MgOC。= = = = =点 燃 b2
20、F 22H 2O= 4HFO 2。cCH 2O(g) COH 2。= = = = =高 温 dH 2SCl 2=S2HCl。e3Cl 28NH 3= 6NH4ClN 2。(5)重要工业生产相关的反应工业制取漂粉精：2Cl22Ca(OH) 2=CaCl2Ca(ClO) 22H 2O。工业合成氨：N 23H 2 2NH3。 催 化 剂 高 温 、 高 压氨的催化氧化：4NH 35O 2 4NO6H 2O。= = = = =催 化 剂 电解饱和食盐水：2NaCl2H 2O 2NaOHH 2Cl 2。= = = = =电 解 电解制镁、铝：MgCl 2(熔融) MgCl 2、2Al 2O3(熔融)=
21、= = = =电 解 4Al3O 2。= = = = =电 解 冰 晶 石工业制玻璃：SiO 2Na 2CO3 Na2SiO3CO 2、SiO 2CaCO 3= = = = =高 温 CaSiO3CO 2。= = = = =高 温 工业制硫酸：SO 2 SO2或= = = = =点 燃 4FeS211O 2 2Fe2O38SO 2、2SO 2O 2 2SO3、SO 3H 2O=H2SO4。= = = = =高 温 催 化 剂 工业制粗硅：2CSiO 2 Si2CO。= = = = =高 温 工业制水煤气：CH 2O(g) COH 2。= = = = =高 温 4 特殊反应条件(1)高温、高压和
22、催化剂条件N23H 2 2NH3。 催 化 剂 高 温 、 高 压13(2)加热、催化剂条件 4NH 35O 2 4NO6H 2O。= = = = =催 化 剂 2SO 2O 2 2SO3。 催 化 剂 (3)通电条件2NaCl2H 2O 2NaOHH 2Cl 2。= = = = =电 解 2H 2O 2H2O 2。= = = = =电 解 针对训练 1：A、B、C 是元素周期表中前 18 号元素中的 3 种元素，甲是常见化合物，常温下呈液态，A 原子在同周期中半径最小，它们之间存在如图所示关系。下列说法错误的是( )A原子半径大小：BACB气态时稳定性：乙甲C与甲含相同元素的另一化合物既有极
23、性键也有非极性键D等浓度时，乙的水溶液在 A 的同主族无氧酸中酸性最强解析：根据题意及图中转化关系可知，A 为 F，B 为 O，C 为 H，甲为 H2O，乙为 HF。原子半径大小：OFH，A 项正确；非金属性：FO，故气态时稳定性：HFH 2O，B 项正确；与H2O 含相同元素的另一化合物为 H2O2，其既有极性键又有非极性键，C 项正确；HF 为弱酸，HCl、HBr、HI 均为强酸，且酸性依次增强，D 项错误。答案：D针对训练 2：下列各组物质之间通过一步就能实现如图所示转化关系的是( )14A. BC D解析：中 NaOH 不能一步转化为 Na2O，错误；中 Al2O3与 NaOH 反应可
24、转化为NaAlO2，NaAlO 2与 CO2反应可转化为 Al(OH)3，Al(OH) 3受热分解生成 Al2O3，Al 与 O2反应可转化为 Al2O3，Al 与 NaOH 反应可转化为 NaAlO2，正确；中 FeCl2与 Cl2反应可转化为FeCl3，FeCl 3与 Cu 反应可转化为 CuCl2，CuCl 2与 Fe 反应可转化为 FeCl2，Fe 与盐酸反应可转化为 FeCl2，Fe 与 Cl2反应可转化为 FeCl3，正确；中 N2不能一步转化为 NO2，错误。答案：B针对训练 3：某A 族元素是该族元素中在自然界中存在最广泛的元素，常以化合物 F的形式存在，其单质 A 可发生一系
25、列如图所示的化学反应。下列说法正确的是( )AD 与 H 溶液反应只有一种碳酸盐生成B电解 F 与盐酸反应后的溶液以制取单质 AC反应、中消耗等量 H2O 时转移的电子数相同D工业上常用 F 的悬浊液与 Cl2反应制取漂白粉15解析：本题综合考查元素及其化合物的转化与推理能力。A 族元素中在自然界中存在最广泛的是 Ca，其单质与水反应生成 Ca(OH)2和 H2，由题图中物质的转化关系可知 B 是H2，C 是 Ca(OH)2，E 是 NaH，H 是 NaOH，F 是 CaCO3，CaCO 3受热分解生成 CO2和 CaO，而CO2恰好与 Ca(OH)2反应生成 CaCO3和 H2O，所以 D
26、和 G 分别是 CO2和 CaO。A 项，CO 2与NaOH 溶液反应可能会生成两种碳酸盐：Na 2CO3和 NaHCO3，错误。B 项，Ca 为活泼金属，一般只能通过电解法来制备，可用电解熔融的 CaCl2的方法制备，但不能通过电解 CaCl2溶液制备，因 Ca 为活泼金属，可与水反应，错误。C 项，反应为 Ca2H 2O=Ca(OH)2H 2，H 2O 是氧化剂，反应消耗 1 mol H2O 时转移 1 mol 电子，反应为NaHH 2O=NaOHH 2，H 2O 是氧化剂，反应消耗 1 mol H2O 时，转移了 1 mol 电子，反应、消耗等量 H2O 时转移的电子数相同，正确。D 项
27、，工业上常用 Ca(OH)2的悬浊液与Cl2反应制取漂白粉，错误。答案：C针对训练 4：已知 AH 是中学化学中的常见物质，A、C、G 是金属，E、F 是氧化物，B 溶于水得蓝色溶液，它们有如图所示的关系(反应中生成的水已略去)。请回答下列问题：(1)反应的化学方程式为_，该反应在生产生活中的用途是_。(2)用金属 C 制备另一种金属单质是工业上较常用的方法。如：2C4BaO3BaBaOC 2O3。= = = = =高 温 常温下 C 的金属性比 Ba 的金属性_(填“强”或“弱”)。可利用上述方法制取 Ba 的主要原因是_(填字母)。a高温时 C 的活泼性大于 Ba 的b高温有利于 BaO
28、分解c高温时 BaOC2O3比 C2O3稳定d金属 Ba 的沸点比金属 C 的低(3)H 的水溶液在工业上可用于净水，其原因是_(用离子方程式表示)。16若将 H 的水溶液加热蒸干并灼烧，得到的固体是_。H 的水溶液与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为_。(4)金属 C 和 H2O2形成的 CH2O2电池是目前比较热门的电池，电池功率大，可作为许多机械的动力电池，其结构如图所示。碳纤维电极的电极反应式为_。该电池总反应式为_。(5)将 51.2 g A 投入 200 mL HNO3溶液中恰好反应完全，产生标准状况下的 NO2、NO共 31.36 L，则 HNO3溶液的浓度为_mo
29、lL1 。解析：A、C、G 是金属，G 和氯气反应生成 H，H 和 KSCN 溶液反应后溶液呈红色，说明H 是 FeCl3，所以 G 是 Fe；C 是金属单质，E 和 F 是氧化物，G 是 Fe，结合反应条件知为铝热反应，则 C 是 Al，F 是 Al2O3，E 是 Fe2O3；A 是金属单质，和氯气反应生成 B，B 溶于水得蓝色溶液，说明 B 中含有铜离子，则 A 是 Cu，根据元素守恒知，B 为 CuCl2；Al 和CuCl2发生置换反应生成 Cu 和 AlCl3，D 是 AlCl3，Al 2O3和 HCl 反应生成 AlCl3。(1)反应为铝和氧化铁发生铝热反应生成氧化铝和铁，化学方程式
30、为2AlFe 2O3 Al2O32Fe。(2)Al 与 Mg 同周期，Al 的金属性比 Mg 的弱，= = = = =高 温 而 Ba 与 Mg 同主族，Ba 的金属性比 Mg 的强，故常温下 Al 的金属性比 Ba 的金属性弱。由方程式可知，生成物中 Ba 为气态，Al 在高温下可将 BaO 中的 Ba 置换出来的原因是 Ba的沸点低于 Al 的，高温时 Ba 转化为气体脱离反应体系，使反应正向进行。(3)FeCl 3溶液可用于净水的原因是 Fe3 能水解：Fe 3 3H 2OFe(OH) 3(胶体)3H ，生成的 Fe(OH)3胶体具有吸附性，能吸附水中悬浮的杂质。FeCl 3水解吸热，加
31、热时平衡正向移动，且HCl 易挥发，故将 FeCl3溶液加热蒸干，最终完全转化为 Fe(OH)3，再灼烧后 Fe(OH)3分解为 Fe2O3。Fe 3 具有氧化性，能将 I 氧化为 I2：2Fe 3 2I =2Fe2 I 2。(4)碳纤维电极为原电池的正极，碱性电解质溶液中，该极的电极反应是 H2O22e =2OH ；铝电极为原电池负极，碱性电解质溶液中，该极的电极反应式为 Al3e 4OH =AlO 2H 2O。 217故电池的总反应式为 2Al3H 2O22OH =2AlO 4H 2O。(5)Cu 与硝酸反应生成 Cu(NO3) 22、NO、NO 2和 H2O，根据 N 原子守恒可得，n(
32、HNO 3)2n(Cu)n(气)2 51.2 g64 gmol 131.36 L22.4 Lmol 13 mol，则 c(HNO3) 15 molL 1 。3 mol0.2 L答案：(1)2AlFe 2O3 Al2O32Fe 焊接铁轨(或其他合理答案) (2)= = = = =高 温 弱 d (3)Fe 3 3H 2OFe(OH) 3(胶体)3H Fe 2O3 2Fe 3 2I =2Fe2 I 2 (4)H 2O22e =2OH 2Al3H 2O22OH =2AlO 4H 2O (5)15 2针对训练 5：新型无机非金属材料甲和乙均是高温陶瓷材料，硬度大、熔点高、化学性质稳定。甲、乙分别由原子
33、序数依次增大的 X、Y、Z 三种短周期元素中的两种组成。甲与 NaOH 浓溶液共热生成气体丙和化合物丁，丙在标准状况下的密度为 0.76 gL1 ，在丁溶液中滴加盐酸至过量，先生成白色沉淀后溶解。Z 元素的氧化物是制造光导纤维的主要材料，在 1 300 1 400 的条件下，0.1 mol 的 X 单质与 4.2 g Z 单质恰好完全反应制得乙。请回答下列问题：(1)乙的化学式为_；丙的电子式为_。(2)甲与 NaOH 浓溶液共热的化学方程式为_。(3)丁溶液中通入少量 CO2的离子方程式为_。(4)高温条件下，丙与 Fe2O3反应生成 Fe 和 X 单质，写出该反应的化学方程式：_，有人提出
34、生成的产物 Fe 中可能还有 FeO，请设计实验方案验证之(用化学方法)_ _。(5)工业上在 X 单质的气氛下将 Z 的氧化物和焦炭加热到 1 400 1 450 的条件下以制备乙，反应中还生成一种常见的可燃性气体戊，该反应的化学方程式为_。解析：本题主要考查物质推断及化学方程式的书写等知识，意在考查考生的分析推理能力。根据丙在标准状况下的密度为 0.76 gL1 ，可得出丙的摩尔质量为 0.76 gL1 22.4 Lmol1 17 gmol 1 ，推出丙为 NH3；根据在丁溶液中滴加盐酸至过量，先生成白色沉淀后溶解，推出丁为 NaAlO2；根据 Z 元素的氧化物是制造光导纤维的主要材料，可
35、推断出 Z 为 Si；故 X、Y 分别为 N、Al，甲为 AlN。(1)0.1 mol N 2与 4.2 g Si 恰好18完全反应制得乙，故乙为 Si3N4；丙为 NH3，其电子式为 。(2)甲为AlN，其与 NaOH 浓溶液共热的化学方程式为AlNNaOHH 2O NaAlO2NH 3。(3)丁溶液为 NaAlO2溶液，在其中通入少= = = = = 量 CO2，反应的离子方程式为 2AlO CO 23H 2O=2Al(OH)3CO 。(4)根据题意知， 2 23在高温下，氨气与氧化铁反应生成铁和氮气，结合质量守恒知，另一产物为水，反应的化学方程式为 Fe2O32NH 3 2FeN 23H
36、 2O；为了检验生成的产物 Fe 中是否含= = = = =高 温 有 FeO，方法为取样品少许，溶于足量的 CuSO4溶液，充分反应后过滤，将所得的滤渣溶于稀盐酸，滴加 KSCN 溶液无现象，再滴加氯水，若溶液呈红色，则证明有 FeO 生成。(5)在N2气氛下，用 SiO2和焦炭加热制备 Si3N4，结合质量守恒知，另一可燃性气体为 CO，反应的化学方程式为 3SiO22N 26C Si3N46CO。= = = = =高 温 答案：(1)Si 3N4 (2)AlNNaOHH 2O NaAlO2NH 3= = = = = (3)2AlO CO 23H 2O=2Al(OH)3CO 2 23(4)Fe2O32NH 3 2FeN 23H 2O 取样品少许，溶于足量的 CuSO4溶液，= = = = =高 温 充分反应后过滤，将所得的滤渣溶于稀盐酸，滴加 KSCN 溶液无现象，再滴加氯水，若溶液呈红色，则证明有 FeO 生成(5)3SiO22N 26C Si3N46CO= = = = =高 温 19
