Question

【題目】A是用于制造汽車發(fā)動機的耐高溫陶瓷材料，A由兩種元素組成，取2.05g A在純氧中充分反應，得到2.55g固體E和一種氣體G。一定條件下，A還存在如下圖所示的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系，其中C、F、K是無色無味的氣體單質(zhì)，D、H是固體單質(zhì)。反應②常用于汽車尾氣的處理。

(1)C的電子式_________。

(2)A中所含元素形成的二種簡單離子的半徑_______大于_______。（填離子符號）

(3)反應②的化學方程式_______________________。

(4)寫出反應④的離子方程式_______________________。

(5)A在潮濕的空氣里不穩(wěn)定，產(chǎn)生一種刺激性氣味的氣體，寫出反應的化學方程式_____________。

Answer 1

【答案】 N3- Al3+ 2NO+2CON2+2CO2 2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑ AlN+3H2O=Al(OH)3+NH3↑

【解析】

常溫下，C、F、M是無色無味的氣體單質(zhì)，三者分別為H2、N2、O2中的一種，電解得到H與F，H固體單質(zhì)，可與NaOH溶液反應產(chǎn)生J和K，J為NaAlO2、K為H2，推知E為Al2O3、H為Al、F為O2；反應②常用于汽車尾氣的處理，B、G是汽車尾氣中的主要污染氣體，汽車尾氣處理原理是是CO+2NOCO2+N2，結(jié)合D是固體單質(zhì)，可知D是C單質(zhì)，B是CO，G是NO， C與F在放電條件下得到G為NO，C為N2；I為CO2， A是用于制造汽車發(fā)動機的耐高溫陶瓷材料，A由兩種元素組成，與CO反應①，產(chǎn)生N2、C和Al2O3，根據(jù)元素守恒，結(jié)合元素的原子結(jié)構(gòu)可知A為AlN，以此解答該題。

根據(jù)上述分析可知：A是AlN；B是CO；C是N2；D是C單質(zhì)；E是Al2O3；F是O2；G是NO；H是Al；I是CO2；J是NaAlO2；K是H2。

(1)C是N2，兩個N原子共用三對電子，使每個N原子都達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因此N2的電子式為。

(2)A是AlN，其中所含元素形成的二種簡單離子N3-、Al3+的電子層排布都是2、8，對于電子層結(jié)構(gòu)相同的離子來說，核電荷數(shù)越大，離子半徑就越小，所以離子半徑N3-大于Al3+。

(3)反應②是CO與NO在催化劑和加熱時反應產(chǎn)生無毒無害的CO2和N2，該反應的化學方程式是2NO+2CON2+2CO2。

(4)Al可以與強堿NaOH溶液發(fā)生反應，產(chǎn)生NaAlO2和氫氣，反應④的離子方程式是2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑。

(5) AlN是弱酸弱堿鹽，在潮濕的空氣里與空氣中的水蒸氣發(fā)生反應，產(chǎn)生一種刺激性氣味的氣體NH3和Al(OH)3，該反應的化學方程式是AlN+3H2O=Al(OH)3+NH3↑。