Question

X、Y、Z、M均為短周期非金屬元素，其原子序數(shù)按由小到大排列．X可分別與Y、Z、M組成10電子共價化合物．X、Z、M三種元素可形成離子化合物．
（1）寫出元素的名稱：X．

 

，Z．

 

．
（2）已知有反應(yīng)2ZX₃+3CuO=Z₂+3Cu+3X₂O，利用圖1所示裝置和必要的用品，可以進行制取ZX₃并證明ZX₃具有還原性的實驗．

①分夜漏斗中的溶液可能是

 

或

 

（填寫名稱）．
②證明ZX₃具有還原性的實驗現(xiàn)象是

 

．
③上述裝置有一不當之處，請在下面方框圖2中畫出改進部分的裝置圖．
（3）物質(zhì)的檢驗和分離，是化學(xué)實驗的基本操作．
①X與Z元素可共同組成一種常見的陽離子，寫出檢驗該離子的實驗操作及現(xiàn)象．
實驗操作：

 

；
現(xiàn)象：

 

．
②下列混合物的分離和提純方法：①滲析②蒸餾③過濾④分液，其中基本原理相近的是下列的

 

（填序號）．
A．①和②B．③和④C．①和③D．②和④

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設(shè)計,位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）X、Y、Z、M均為短周期非金屬元素，由X可分別與Y、Z、M組成10電子共價化合物，則可確定X為H，由于四種元素原子序數(shù)依次增大，且X、Z、M可形成離子化合物，則可知Y為碳元素，Z為氮元素，M為氧元素；
（2）若要制取NH₃，則在分液漏斗中可加入濃氨水或銨鹽的濃溶液；通過堿石灰干燥后，與氧化銅共熱，若黑色的氧化銅粉末變成紅色，玻璃管內(nèi)壁有水珠生成，則證明NH₃具有還原性；由于氨氣極易溶于水，尾氣處理裝置中容易產(chǎn)生倒吸，可用如圖裝置代替；
（3）①X與Z可組成NH₄⁺，銨鹽易與堿反應(yīng)生成氨氣，檢驗NH₄⁺可加入氫氧化鈉溶液加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗產(chǎn)生的氣體；
②滲析和過濾都是利用了互不相溶的物質(zhì)使小的離子或分子透過半透膜或濾紙進行分離與提純．

解答： 解：（1）根據(jù)X可分別與Y、Z、M組成10電子共價化合物，可推斷X為H元素；由于四種元素原子序數(shù)依次增大，且X、Z、M可形成離子化合物，則可知Y為C元素，Z為N元素，M為O元素，
故答案為：氫；氮；
（2）①根據(jù)（1）可知，ZX₃為NH₃，若要制取NH₃，則在分液漏斗中可加入濃氨水或銨鹽的濃溶液，故答案為：濃氨水；銨鹽溶液；
②通過堿石灰干燥后，NH₃與CuO共熱，若黑色的CuO粉末變成紅色，玻璃管內(nèi)壁有水珠生成，則證明NH₃具有還原性，故答案為：黑色的氧化銅粉末變紅色，玻璃管內(nèi)壁有珠；
③由于氨氣極易溶于水，尾氣處理裝置中容易產(chǎn)生倒吸，可用如圖裝置代替，故答案為：；
（3）①X與Z可組成NH₄⁺，銨鹽易與堿反應(yīng)生成氨氣，檢驗NH₄⁺可取銨鹽溶液少量，加入氫氧化鈉溶液，加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗產(chǎn)生的氣體，若試紙變藍，則證明含有NH₄⁺，
故答案為：取銨鹽溶液少量，加入氫氧化鈉溶液，加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗產(chǎn)生的氣體；試紙變藍；
②滲析和過濾都是利用了互不相溶的物質(zhì)使小的離子或分子透過半透膜或濾紙進行分離與提純，所以①滲析、③過濾的基本原理相近，故答案為：C．

點評：本題綜合考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)及實驗?zāi)芰�，題目難度中等，解題的關(guān)鍵是確定三種元素，注意掌握氨氣的化學(xué)性質(zhì)、制備及檢驗方法，試題側(cè)重考查學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識的能力．