Question

A、B、C、D、E為中學(xué)化學(xué)常見的單質(zhì)或化合物，它們之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示（部分產(chǎn)物略去）．

請(qǐng)回答下列問題：
（1）若A是能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，C、D均為空氣的主要成分，E是一種有毒氣體．
①C分子的電子式為

：
②寫出反應(yīng)I的化學(xué)方程式：

4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O

；
③寫出反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式：

2NO+2CO

催化劑  .

N₂+2CO₂

．
（2）若A是淡黃色固體化合物；常溫下D是無(wú)色氣體；C分子中含有的陰、陽(yáng)離子均為10電子粒子．
①D的結(jié)構(gòu)式為

O=C=O

，C分子中所含化學(xué)鍵的類型是

離子鍵和共價(jià)鍵

；
②寫出反應(yīng)I的化學(xué)方程式：

2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂

；
③寫出反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式：

Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH

（3）將（2）中一定量的氣體D通入2L含C的溶液中，在反應(yīng)后所得的溶液中逐滴加入稀鹽酸至過(guò)量，并將溶液加熱，產(chǎn)生的氣體與HCl的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖所示（忽略氣體的溶解和HCl的揮發(fā)）．

①O點(diǎn)溶液中所含溶質(zhì)的化學(xué)式為

NaHCO₃、NaOH

，常溫下a點(diǎn)溶液的pH

＞

7（填“＞”、“=”或“＜”），a點(diǎn)溶液中各離子濃度由大到小的關(guān)系是

c（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-）

；
②標(biāo)準(zhǔn)狀況下，通入氣體D的體積為

44.8

L，C溶液的物質(zhì)的量濃度為

2.5

mol?L^-1．

Answer 1

分析：（1）若A是能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，則A是NH₃，C、D均為空氣的主要成分，且A和D能反應(yīng)，則D是O₂，C是N₂，反應(yīng)I為氨的催化氧化，則B是NO，E是一種有毒氣體，NO和有毒氣體反應(yīng)生成氮?dú)�，說(shuō)明E具有還原性，為CO；
（2）若A是淡黃色固體化合物，A為Na₂O₂，常溫下D是無(wú)色氣體，D是CO₂，C分子中含有的陰、陽(yáng)離子均為10電子粒子，C為NaOH，過(guò)氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成B，B為Na₂CO₃，B和E反應(yīng)生成氫氧化鈉；
（3）①分析圖象知，加入鹽酸時(shí)，開始沒有氣體產(chǎn)生，加到一定量時(shí)才產(chǎn)生氣體，根據(jù)1molNa₂CO₃

1molHCl

1molNaHCO₃

1molHCl

1molCO₂，可知O點(diǎn)溶液中含有氫氧化鈉和碳酸鈉，a點(diǎn)開始產(chǎn)生氣體，說(shuō)明a點(diǎn)溶質(zhì)為碳酸鈉和氯化鈉，根據(jù)溶質(zhì)的性質(zhì)分析解答；
②根據(jù)碳原子守恒計(jì)算二氧化碳的物質(zhì)的量，根據(jù)鈉原子守恒計(jì)算氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度．

解答：解：（1）若A是能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，則A是NH₃，C、D均為空氣的主要成分，且A和D能反應(yīng)，則D是O₂，C是N₂，反應(yīng)I為氨的催化氧化，則B是NO，E是一種有毒氣體，NO和有毒氣體反應(yīng)生成氮?dú)�，說(shuō)明E具有還原性，為CO，
①C為N₂，氮?dú)夥肿拥碾娮邮綖?，故答案為：：
②氨氣和氧氣在催化劑、加熱條件下反應(yīng)生成一氧化氮和水，反應(yīng)方程式為：4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O，

故答案為：4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O；
③在催化劑條件下，一氧化氮和一氧化碳反應(yīng)生成氮?dú)夂投�氧化碳，反�?yīng)方程式為：
2NO+2CO

催化劑  .

N₂+2CO₂，故答案為：2NO+2CO

催化劑  .

N₂+2CO₂；
（2）若A是淡黃色固體化合物，A為Na₂O₂，常溫下D是無(wú)色氣體，D是CO₂，C分子中含有的陰、陽(yáng)離子均為10電子粒子，C為NaOH，過(guò)氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成B，B為Na₂CO₃，B和E反應(yīng)生成氫氧化鈉，
①D為CO₂，二氧化碳的結(jié)構(gòu)式為 O=C=O，C是NaOH，C分子中所含化學(xué)鍵的類型是離子鍵和共價(jià)鍵，
故答案為：O=C=O；離子鍵和共價(jià)鍵；
②二氧化碳和過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，反應(yīng)方程式為：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂
故答案為：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；
③氫氧化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣和氫氧化鈉，反應(yīng)方程式為：Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH，
故答案為：Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH；
（3）①分析圖象知，加入鹽酸時(shí)，開始沒有氣體產(chǎn)生，加到一定量時(shí)才產(chǎn)生氣體，根據(jù)1molNa₂CO₃

1molHCl

1molNaHCO₃

1molHCl

1molCO₂，可知O點(diǎn)溶液中含有氫氧化鈉和碳酸鈉，a點(diǎn)開始產(chǎn)生氣體，說(shuō)明a點(diǎn)溶質(zhì)為碳酸氫鈉和氯化鈉，碳酸氫根離子電離程度小于水解程度，所以溶液呈堿性，但電離和水解程度都較微弱，碳酸氫根離子電離程度很小，所以c（H⁺）＞c（CO₃^2-），則離子濃度大小順序是c（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-），
故答案為：NaHCO₃、NaOH；＞；c（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-）；
②從a點(diǎn)開始，碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)，消耗鹽酸的物質(zhì)的量的為2mol，碳酸氫鈉和鹽酸反應(yīng)的物質(zhì)的量之比為1：1，所以n（NaHCO₃）為2mol，根據(jù)碳原子守恒，得n（NaHCO₃）=n（CO₂）=2mol，所以標(biāo)況下，二氧化碳的體積=2mol×22.4L/mol=44.8L；
溶液完全消耗的鹽酸的物質(zhì)的量是5mol，溶液中的溶質(zhì)變?yōu)镹aCl，根據(jù)氯元素、鈉元素守恒得n（HCl）=n（aNaCl）=n（NaOH）=5mol，所以C（NaOH）=

5mol

2L

=2.5mol/L，
故答案為：44.8；2.5．

點(diǎn)評(píng)：本題以無(wú)機(jī)推斷為載體考查了離子濃度大小的判斷、物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化等知識(shí)點(diǎn)，正確推斷物質(zhì)是解本題關(guān)鍵，結(jié)合溶液的酸堿性、電荷守恒、原子守恒來(lái)分析解答，難度中等．