Question

短周期元素的单质X、Y、Z在通常状况下均为气态，并存在下列转化关系（反应条件略去）：

已知：在常见双原子单质分子中，X分子含共价键最多；甲分子含10个电子，乙分子含18个电子．

回答下列问题：

（1）X的电子式是_________．

（2）实验室可用图1所示装置（缺少收集装置，夹持固定装置略去）制备并收集甲．

①从装置（图2）中选出图1方框内收集甲的装置是__________．

②试管中发生的化学反应方程式是 ________________________．

③烧杯中溶液由无色变为红色，其原因是（用电离方程式表示）__________________。

Answer

B NH3•H2O⇌NH4++OH﹣

【解析】根据相关物质的性质、结构特点、相互转化关系以及常见的10电子和18电子微粒首先判断出物质种类，最后结合问题解答。

常见双原子单质分子中，含共价键数目最多的是N2，即X为N2，分子中含有3个共价键，单质X、Y、Z在通常状况下均为气态，应为非金属，分别反应生成化合物甲、乙。甲分子含10个电子，乙分子含18个电子，二者反应生成离子化合物，应为铵盐，则化合物甲为NH3，Y为H2，乙为HCl，则Z为Cl2；

（1）推断可知X为氮气，氮气的电子式为；（2）①氨气是比空气轻的极易溶于水的气体，收集方法用向下排气法收集，A中导气管短进长出不能收集到纯净的氨气，B装置导气管长进短处，可以把空气排出，能收集到纯净的氨气，C装置不能收集到纯净的氨气，故答案为：B； ②分析推断可知甲为NH3，装置图是利用大试管加热反应生成，实验室中制备氨气所用固体物质为氯化铵和氢氧化钙混合加热制取，方程式为：2NH4Cl＋Ca（OH）2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；③氨气极易溶于水生成的一水合氨是一元弱碱，在溶液中电离生成氢氧根离子使酚酞试液变红，电离反应为NH3•H2O⇌NH4++OH﹣。

点睛：本题考查了物质性质的分析判断，掌握转化关系和物质的性质是解题的关键，注意掌握物质性质和特征反应产物的分析判断，实验制备气体的装置选择和性质验证。