Question

（2008?北京）X、Y、Z、W為含有相同電子數的分子或離子，均由原子序數小于10的元素組成，X有5個原子核．通常狀況下，W為無色液體．
已知：X+Y

△

Z+W
（1）Y的電子式是

．
（2）液態Z和W的電離相似，都可電離出電子數相同的兩種離子，液態Z的電離方程式是

2NH₃（l）?NH₂^-+NH₄⁺

．
（3）用圖1所示裝置制備NO并驗證其還原性．有下列主要操作：
a．向廣口瓶內注入足量熱NaOH溶液，將盛有銅片的小燒杯放入瓶中．
b．關閉止水夾，點燃紅磷，伸入瓶中，塞好膠塞．
c．待紅磷充分燃燒，一段時間后打開分液漏斗旋塞，向燒杯中滴入少量稀硝酸．
①步驟c后還缺少的一步主要操作是

打開止水夾，通入少量氧氣

．
②紅磷充分燃燒的產物與NaOH溶液反應的離子方程式是

P₂O₅+6OH^-=2PO₄^3-+3H₂O

．
③步驟c滴入稀硝酸后燒杯中的現象是

3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O

，反應的離子方程式是

Cu片逐漸溶解，有無色氣泡產生，溶液由無色變為藍色

．
（4）一定溫度下，將1mol N₂O₄置于密閉容器中，保持壓強不變，升高溫度至T₁的過程中，氣體由無色逐漸變為紅棕色．溫度由T₁繼續升高到T₂的過程中，氣體逐漸變為無色．若保持T₂，增大壓強，氣體逐漸變為紅棕色．氣體的物質的量n隨溫度T變化的關系如圖2所示．
①溫度在T₁-T₂之間，反應的化學方程式是

2NO₂?2NO+O₂

．
②溫度在T₂-T₃之間，氣體的平均相對分子質量是（保留1位小數）

30.7

．

Answer 1

分析：（1）（2）X、Y、Z、W為含有相同電子數的分子或離子，均由原子序數小于10的元素組成，考慮為10電子微粒，通常狀況下，W為無色液體判斷為H₂O；X有5個原子核，發生反應X+Y

△

Z+W，飲食NH₄⁺+OH^-=NH₃↑+H₂O，推斷X為NH₄⁺、Y為OH^-、Z為NH₃；
（3）裝置用來制備NO并驗證其還原性，先制備無氧氣操作狀態下制得的NO，為了更好的驗證一氧化氮氣體的還原性，白磷燃燒消耗掉氧氣，氫氧化鈉吸收空氣中的二氧化碳和生成的五氧化二磷，再滴入硝酸和銅反應生成一氧化氮無色氣體；驗證一氧化氮的還原性可以打開止水夾使空氣進入到廣口瓶，一氧化氮遇到氧氣會被氧化為二氧化氮；
（4）①溫度由T₁繼續升高到T₂的過程中，氣體逐漸變為無色，且混合氣體總的物質的量增大，說明NO₂發生分解反應，應生成NO與O₂；
②溫度在T₂-T₃之間處于平衡狀態，平衡時混合氣體總的物質的量為3mol，根據起始加入1molN₂O₄計算混合氣體總質量，計算混合氣體的平均摩爾質量確定平均相對分子質量．

解答：解：（1）X、Y、Z、W為含有相同電子數的分子或離子，均由原子序數小于10的元素組成，考慮為10電子微粒，通常狀況下，W為無色液體判斷為H₂O；X有5個原子核，發生反應X+Y

△

Z+W，飲食NH₄⁺+OH^-=NH₃↑+H₂O，推斷X為NH₄⁺、Y為OH^-、Z為NH₃，Y的電子式為，故答案為：；
（2）液態Z為NH₃與W為H₂O的電離相似，都可電離出電子數相同的兩種離子，液態NH₃的電離方程式是2NH₃（l）?NH₂^-+NH₄⁺；故答案為：2NH₃（l）?NH₂^-+NH₄⁺；
（3）裝置用來制備NO并驗證其還原性，先制備無氧氣操作狀態下制得的NO，為了更好的驗證一氧化氮氣體的還原性，白磷燃燒消耗掉氧氣，氫氧化鈉吸收空氣中的二氧化碳和生成的五氧化二磷，再滴入硝酸和銅反應生成一氧化氮無色氣體；驗證一氧化氮的還原性可以打開止水夾使空氣進入到廣口瓶，一氧化氮遇到氧氣會被氧化為二氧化氮，
①由上述分析可知，步驟c后還缺少的一步主要操作是：打開止水夾，通入少量氧氣，故答案為：打開止水夾，通入少量氧氣；
②紅磷充分燃燒的產物為P₂O₅，與NaOH溶液反應的離子方程式是P₂O₅+6OH^-=2PO₄^3-+3H₂O，故答案為：P₂O₅+6OH^-=2PO₄^3-+3H₂O；
③步驟c滴入稀硝酸后燒杯中，發生反應為3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，現象是：Cu片逐漸溶解，有無色氣泡產生，溶液由無色變為藍色，
故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；Cu片逐漸溶解，有無色氣泡產生，溶液由無色變為藍色；
（4）①溫度由T₁繼續升高到T₂的過程中，氣體逐漸變為無色，且混合氣體總的物質的量增大，說明NO₂發生分解反應，應生成NO與O₂，方程式為：2NO₂?2NO+O₂，
故答案為：2NO₂?2NO+O₂；
②溫度在T₂-T₃之間處于平衡狀態，平衡時混合氣體總的物質的量為3mol，起始加入1molN₂O₄，故平衡混合氣體總質量=1mol×92g/mol=92g，混合氣體的平均摩爾質量=

92g

3mol

=30.7g/mol，故混合氣體的平均相對分子質量為30.7，故答案為：30.7．

點評：本題考查無機物推斷、化學實驗、化學平衡等，注意一氧化氮的制備應在沒有氧氣條件下進行，（4）中方程式的書寫為易錯點，學生容易認為NO₂轉化為N₂O₄，忽略混合氣體物質的量增大．