Question

20．（1）元素M 的離子與NH₄⁺所含電子數(shù)和質(zhì)子數(shù)均相同，則M的原子結(jié)構(gòu)示意圖為 ．
（2）硫酸鋁溶液與過量氨水反應(yīng)的離子方程式為Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺．
（3）能證明Na₂SO₃溶液中存在SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-水解平衡的事實(shí)是C  （填序號(hào)）．
A．滴人酚酞溶液變紅，再加人H₂SO₄溶液后紅色退去
B．滴人酚酞溶液變紅，再加人氯水后紅色退去
C．滴人酚酞溶液變紅，再加人BaCl₂溶液后產(chǎn)生沉淀且紅色退去
（4）元素X、Y 在周期表中位于同一主族，化合物Cu₂X和Cu₂Y 可發(fā)生如下轉(zhuǎn)化（其中D 是纖維素水解的最終產(chǎn)物）：Cu₂X$\stackrel{過量濃硝酸}{→}$澄清溶液$\stackrel{一定量NaOH溶液}{→}$懸濁液$→_{△}^{D的溶液}$Cu₂Y（磚紅色沉淀）
①非金屬性X＜Y（填“＞”或“＜”）
②Cu₂Y與過量濃硝酸反應(yīng)有紅棕色氣體生成，化學(xué)方程式為Cu₂O+6HNO_3（濃）=2Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+3H₂O
（5）圖1表示某種含氮有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)，其分子內(nèi)4個(gè)氮原子分別位于正四面體的4個(gè)頂點(diǎn)（見圖2），分子內(nèi)存在空腔，能嵌入某離子或分子并形成4個(gè)氫鍵予以識(shí)別．

下列分子或離子中，能被該有機(jī)化合物識(shí)別的是c（填標(biāo)號(hào)）．
a．CF₄      b．CH₄      c．NH₄⁺     d．H₂O．

Answer 1

分析 （1）N的質(zhì)子數(shù)為7，H的質(zhì)子數(shù)為1，所以NH₄⁺中質(zhì)子數(shù)為11，電子數(shù)為10個(gè)，據(jù)此解答；
（2）硫酸鋁溶液與氨水反應(yīng)可生成氫氧化鋁沉淀和硫酸銨；
（3）如果亞硫酸鈉不水解，則溶液中氫氧根離子和氫離子濃度相等，溶液呈中性，向溶液中加入酚酞后溶液不變色，加入和亞硫酸根離子反應(yīng)的物質(zhì)后，溶液紅色褪色，則證明存在水解平衡；
（4）①采用逆推法，懸濁液與D的溶液（葡萄糖溶液）生成磚紅色沉淀是氧化亞銅，推出X、Y元素，再解答；
②Cu₂Y為氧化亞銅，+1價(jià)的銅具有還原性，硝酸具有氧化性，根據(jù)得失電子守恒配平；
（5）能被該有機(jī)物識(shí)別即能嵌入空腔形成4個(gè)氫鍵，則要求某分子或離子是正四面體結(jié)構(gòu)且能形成氫鍵，據(jù)此解題．

解答 解：（1）N的質(zhì)子數(shù)為7，H的質(zhì)子數(shù)為1，NH₄⁺中含有10個(gè)電子，11個(gè)質(zhì)子，與之相同的單核離子為鈉離子，則M的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，
故答案為：；
（2）硫酸鋁溶液與氨水反應(yīng)可生成氫氧化鋁沉淀和硫酸銨，氫氧化鋁不能溶于弱堿，則該反應(yīng)為Al₂（SO₄）₃+6NH₃．H₂O═2Al（OH）₃↓+3（NH₄）₂SO₄，其離子反應(yīng)為2Al³⁺+3NH₃．H₂O═2Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，
故答案為：Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（3）A．滴入酚酞試液變紅，說明溶液呈堿性，再加入硫酸溶液后，生成具有漂白性的SO₂，溶液褪色，不能說明存在SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-水解平衡，故A錯(cuò)誤；
B．滴入酚酞試液變紅，再加入氯水后，氯氣和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，次氯酸具有漂白性，能使紅色褪色，氯氣具有強(qiáng)氧化性，Cl₂+SO₃^2-+H₂O═SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺，Cl₂+HSO₃^-+H₂O═SO₄ ^2-+2Cl^-+3H⁺，氯氣和堿發(fā)生歧化反應(yīng)，Cl₂+2OH^-═ClO^-+Cl^-+H₂O，溶液褪色，不能說明存在SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-水解平衡，故B錯(cuò)誤；
C．滴入酚酞試液變紅，說明溶液中氫氧根離子濃度大于氫離子濃度，再加入氯化鋇溶液后，鋇離子和亞硫酸根離子反應(yīng)而和亞硫酸氫根離子不反應(yīng)，鋇離子和亞硫酸根離子反應(yīng)生成亞硫酸鋇沉淀，且溶液紅色褪去，所以說明存在SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-水解平衡，故C正確；
故選C；
（4）①根據(jù)懸濁液與D的溶液（葡萄糖溶液）生成磚紅色沉淀是氧化亞銅，推出Y為O元素，再根據(jù)X，Y同主族，推出X為S元素，同一主族，從上往下，非金屬性在逐漸減弱，所以，非金屬性X＜Y；
故答案為：＜；
②Cu₂Y為氧化亞銅，Cu₂O與濃硝酸反應(yīng)生成紅棕色的氣體NO₂，利用氧化還原反應(yīng)原理配平，該反應(yīng)的方程式為：Cu₂O+6HNO₃（濃）=2Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+3H₂O，
故答案為：Cu₂O+6HNO_3（濃）=2Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+3H₂O；
（5）要形成氫鍵，就要掌握形成氫鍵的條件：一是要有H原子，二是要電負(fù)性比較強(qiáng)，半徑比較小的原子比如F、O、N等構(gòu)成的分子間形成的特殊的分子間作用力．符合這樣的選項(xiàng)就是C和D，但題中要求形成4個(gè)氫鍵，氫鍵具有飽和性，這樣只有選C．
故選c．

點(diǎn)評(píng) 本題較為綜合，主要考查推斷和邏輯分析能力，明確物質(zhì)的性質(zhì)及發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是解答的關(guān)鍵，題目難度中等．