Question

17．中學(xué)化學(xué)常見物質(zhì)A、B、C、D、X、Y，存在如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系（部分物質(zhì)和條件略去）請(qǐng)根據(jù)要求回答下列問題：

（1）若A為NaOH溶液，X為CO₂，D是沉淀，①則Y可為BD（填序號(hào)）．
A．SO₃         B．Ba（OH）₂          C．H₂SO₄           D．CaO
②A可與C反應(yīng)生成B的離子方程式為HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O．
（2）若A為能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，A與D反應(yīng)生成一種化肥，
①實(shí)驗(yàn)室制備氣體A的反應(yīng)、收集和尾氣處理裝置如圖依次為ACG．用此裝置制備A的化學(xué)方程式為2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O．

②寫出木炭與D的濃溶液在加熱的條件下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式4HNO₃（濃）+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2H₂O+4NO₂↑．
（3）若A和X均為單質(zhì)，反應(yīng)Ⅲ的現(xiàn)象是白色沉淀，在空氣中迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，
①檢驗(yàn)B溶液中是否存在C的試劑可選用C（填序號(hào)）．
A．Cl₂       B．NaOH溶液         C．酸性KMnO₄         D．KSCN溶液
②C溶液在貯存時(shí)應(yīng)加入少量X，其理由是（用離子方程式說明）2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺．
（4）若A金屬，D為強(qiáng)堿，則：
①寫出A與水反應(yīng)生成D的離子方程式2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+2H₂↑．
②反應(yīng)Ⅲ中，還原劑是Na₂O₂．
（5）若A為淡黃色固體單質(zhì)，D是強(qiáng)酸，
①把一定量的鋅與100mL 18.5mol•L^-1的D充分反應(yīng)后，鋅完全溶解，同時(shí)生成氣體M 33.6L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．將反應(yīng)后的溶液稀釋到1L后溶液的c（H⁺）=0.1mol•L^-1，則下列敘述不正確的是B．

A．氣體M是SO2和H2的混合物	B．氣體M是SO2和H2的體積比為4：1
C．反應(yīng)中共消耗鋅97.5g	D．反應(yīng)中共轉(zhuǎn)移電子3mol

②為了分離氣體M，并分別得到干燥的氣體，某學(xué)生設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)裝置，a、b為活塞，且每個(gè)裝置中的溶液均過量．甲容器中盛C；乙容器中盛A（填字母）．
A．濃硫酸       B．稀硫酸       C．氫氧化鈉溶液     D．氯化鋇溶液

氣體M實(shí)驗(yàn)時(shí)，關(guān)閉b，打開a，此時(shí)分離出的氣體是H₂；當(dāng)分離完一種氣體后，關(guān)閉a，打開b，此時(shí)得到的氣體是SO₂．

Answer 1

分析 （1）若A為NaOH溶液，X為CO₂，則B為Na₂CO₃，C為NaHCO₃，D是沉淀，Y可以是Ba（OH）₂ 或CaO；
（2）若A為能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，應(yīng)為為NH₃ ，A與D反應(yīng)生成一種化肥，應(yīng)生成硝酸銨，則B為NO，C為NO₂，D為HNO₃；
（3）若A和X均為單質(zhì)，反應(yīng)Ⅲ的現(xiàn)象是白色沉淀，在空氣中迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，A為Cl₂，X為Fe，B為FeCl₃，C為FeCl₂，Y為堿，D為Fe（OH）₂；
（4）若A金屬，D為強(qiáng)堿，則A為Na，B為Na₂O，C為Na₂O₂，D為NaOH；
（5）若A為淡黃色固體單質(zhì)，D是強(qiáng)酸，則A為S，B為 SO₂，C為 SO₃，D為H₂SO₄．
①Zn和濃硫酸發(fā)生：Zn+2H₂SO₄（濃）=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液濃度減小，稀硫酸與Zn發(fā)生：Zn+H₂SO₄（稀）=ZnSO₄+H₂↑，由方程式可知，參加反應(yīng)Zn的物質(zhì)的量等于氣體物質(zhì)的量，故n（Zn）=n（氣體）=$\frac{33.6L}{22.4L/mol}$=1.5mol，溶液中n（SO₄^2-）=n（ZnSO₄）+n_剩余（H₂SO₄）=1.5mol+1L×0.05mol/L=1.55mol，由S原子守恒可知，生成SO₂為0.1L×18.5mol/L-1.55mol=0.3mol，由于n（SO₂）＜1.5mol，則生成的氣體為SO₂和的H₂混合物，而氫氣物質(zhì)的量為1.5mol-0.3mol=1.2mol；
②分離H₂和SO₂，并分別得到干燥的氣體，由實(shí)驗(yàn)裝置可知，丙（分液漏斗）中為稀硫酸，甲中為NaOH溶液，混合氣體進(jìn)入甲中二氧化硫與NaOH反應(yīng)，而氫氣不能反應(yīng)，則從甲中逸出氫氣，然后利用乙中濃硫酸干燥即可得到干燥的氫氣，然后打開分液漏斗的活塞，發(fā)生鹽酸與亞硫酸鈉的反應(yīng)生成二氧化硫氣體，再通過乙中濃硫酸干燥得到干燥的二氧化硫氣體，以此來解答．

解答 解：（1）若A為NaOH溶液，X為CO₂，則B為Na₂CO₃，C為NaHCO₃，D是沉淀，Y可以是Ba（OH）₂ 或CaO，分別得到BaCO₃、CaCO₃沉淀，A可與C反應(yīng)生成B的離子方程式為HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O，
故答案為：BD；HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O；
（2）若A為能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，應(yīng)為為NH₃ ，A與D反應(yīng)生成一種化肥，應(yīng)生成硝酸銨，則B為NO，C為NO₂，D為HNO₃，
①實(shí)驗(yàn)室用A制備氨氣，用C收集氨氣，因氨氣的密度比空氣小，吸收尾氣時(shí)應(yīng)防止倒吸，可用G，實(shí)驗(yàn)室用氯化銨和氫氧化鈣在加熱條件下制備氨氣，方程式為2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案為：ACG；2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
②濃硝酸與碳在加熱條件下反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化氮和水，方程式為4HNO₃（濃）+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2H₂O+4NO₂↑，
故答案為：4HNO₃（濃）+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2H₂O+4NO₂↑；
（3）若A和X均為單質(zhì)，反應(yīng)Ⅲ的現(xiàn)象是白色沉淀，在空氣中迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，A為Cl₂，X為Fe，B為FeCl₃，C為FeCl₂，Y為堿，D為Fe（OH）₂，亞鐵離子具有還原性，可與高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)，可用高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)，可觀察到溶液紫色褪去，為防止亞鐵離子變質(zhì)，可加入Fe，反應(yīng)的離子方程式為2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，
故答案為：C；2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺；
（4）若A金屬，D為強(qiáng)堿，則A為Na，B為Na₂O，C為Na₂O₂，D為NaOH，
①鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，反應(yīng)的離子方程式為2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+2H₂↑，故答案為：2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+2H₂↑；
②過氧化鈉和水反應(yīng)生成氧氣和氫氧化鈉，反應(yīng)中過氧化鈉既是氧化劑也是還原劑，故答案為：Na₂O₂；
（5）①Zn和濃硫酸發(fā)生：Zn+2H₂SO₄（濃）=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液濃度減小，稀硫酸與Zn發(fā)生：Zn+H₂SO₄（�。�=ZnSO₄+H₂↑，由方程式可知，參加反應(yīng)Zn的物質(zhì)的量等于氣體物質(zhì)的量，故n（Zn）=n（氣體）=$\frac{33.6L}{22.4L/mol}$=1.5mol，溶液中n（SO₄^2-）=n（ZnSO₄）+n_剩余（H₂SO₄）=1.5mol+1L×0.05mol/L=1.55mol，由S原子守恒可知，生成SO₂為0.1L×18.5mol/L-1.55mol=0.3mol，由于n（SO₂）＜1.5mol，則生成的氣體為SO₂和的H₂混合物，而氫氣物質(zhì)的量為1.5mol-0.3mol=1.2mol．
A．氣體Y為SO₂和H₂的混合物，且V（SO₂）：V（H₂）=1：4，故A正確；
B．氣體Y為SO₂和H₂的混合物，且V（SO₂）：V（H₂）=1：4，故B錯(cuò)誤；
C．反應(yīng)中共消耗金屬Zn的質(zhì)量m（Zn）=1.5mol×65g/mol=97.5g，故C正確；
D．反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目等于參加反應(yīng)的Zn提供的電子，故反應(yīng)中共轉(zhuǎn)移電子1.5mol×2=3mol，故D正確．
故答案為：B；
②甲的作用為吸收二氧化硫，使其與氫氣分離，則甲容器中盛堿液為NaOH；乙容器可干燥氫氣、二氧化硫，具有吸收性，則乙中盛濃硫酸，氣體M實(shí)驗(yàn)時(shí)，關(guān)閉b，打開a，此時(shí)分離出的氣體是氫氣，當(dāng)分離完一種氣體后，關(guān)閉a，打開b，發(fā)生鹽酸與亞硫酸鈉的反應(yīng)生成二氧化硫氣體，再通過乙中濃硫酸干燥得到干燥的二氧化硫氣體，即這樣得到的氣體是SO₂，
故答案為：C；A；H₂； SO₂．

點(diǎn)評(píng) 本題考查無機(jī)物推斷，涉及Na、S、N、Fe元素單質(zhì)化合物性質(zhì)用途轉(zhuǎn)化，為高考常見題型和高頻考點(diǎn)，把握物質(zhì)的性質(zhì)、發(fā)生的反應(yīng)、實(shí)驗(yàn)裝置的作用等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，注意元素化合物知識(shí)的綜合應(yīng)用，題目難度中等．