Question

1．已知：A為淡黃色固體，E、X常溫下為氣體，A、B、C、D含有相同的金屬離子，其轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖1（部分產(chǎn)物已略去）．

請(qǐng)回答下列問題：
（1）B中所含化學(xué)鍵的類型是離子鍵、共價(jià)鍵．
（2）常溫常壓下，7.8g A與足量的水充分反應(yīng)放出熱量a kJ，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式2Na₂O₂（s）+2H₂O（l）=4NaOH（aq）+O₂（g）△H=-20akJ•mol^-1．
（3）①C也可轉(zhuǎn)化為B，寫出該轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH．②B與D反應(yīng)的離子方程式為HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O．
（4）將一定量的氣體X通入2L B的溶液中，向所得溶液中邊逐滴加入稀鹽酸邊振蕩至過量，產(chǎn)生的氣體與鹽酸物質(zhì)的量的關(guān)系如圖2（忽略氣體的溶解和HCl的揮發(fā)）．
請(qǐng)回答：a 點(diǎn)溶液中所含溶質(zhì)的化學(xué)式為Na₂CO₃和NaCl，b 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-）．

Answer 1

分析 E、X為空氣中常見氣體，A為含金屬離子的淡黃色固體化合物，能與水反應(yīng)生成E與B，應(yīng)是過氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉與氧氣，則A為Na₂O₂，E為O₂，B為NaOH，B與X可以連續(xù)反應(yīng)，可推知X為CO₂，C為Na₂CO₃，D為NaHCO₃，
（1）氫氧化鈉為離子化合物，含有離子鍵和共價(jià)鍵；
（2）常溫常壓下，7.8g過氧化鈉的物質(zhì)的量是0.1mol，與足量的水充分反應(yīng)放出熱量a kJ，則2mol過氧化鈉與足量的水充分反應(yīng)放出熱量20a kJ，標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對(duì)應(yīng)反應(yīng)的焓變寫出熱化學(xué)方程式；
（3）①碳酸鈉可與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和氫氧化鈉；
②氫氧化鈉與碳酸氫鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水；
（4）向溶液中逐滴加入稀鹽酸，開始無氣體產(chǎn)生，且未產(chǎn)生氣體消耗的HCl的物質(zhì)的量大于產(chǎn)生氣體消耗的HCl的物質(zhì)的量，說明氫氧化鈉過量，HCl先與氫氧化鈉反應(yīng)，所以a點(diǎn)溶液中的溶質(zhì)為NaCl、Na₂ CO₃，且碳酸鈉的物質(zhì)的量是氯化鈉物質(zhì)的量的2倍；b點(diǎn)為碳酸鈉完全轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉，此時(shí)溶液為NaCl和碳酸氫鈉的混合液，溶液中鈉離子的濃度最大，其次是碳酸氫根離子，然后是氯離子，溶液為堿性，所以氫氧根離子濃度大于氫離子濃度，則c（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃ ^2-）

解答 解：（1）B為NaOH，含有離子鍵、共價(jià)鍵，
故答案為：離子鍵、共價(jià)鍵；
（2）常溫常壓下，7.8g Na₂O₂與足量的水充分反應(yīng)放出熱量a kJ，2mol Na₂O₂完全反應(yīng)方程式的熱量=a kJ×$\frac{2mol×78g/mol}{7.8g}$=20a kJ，反應(yīng)熱化學(xué)方程式為：2Na₂O₂（s）+2H₂O（l）=4NaOH（aq）+O₂（g）△H=-20a kJ/mol，
故答案為：2Na₂O₂（s）+2H₂O（l）=4NaOH（aq）+O₂（g）△H=-20a kJ•mol^-1；
（3）①碳酸鈉也可轉(zhuǎn)化為氫氧化鈉，該轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH，
故答案為：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；
②氫氧化鈉與碳酸氫鈉反應(yīng)生成碳酸鈉與水，反應(yīng)離子方程式為：HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O，
故答案為：HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O；
（4）根據(jù)Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl、NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑知，Na₂CO₃轉(zhuǎn)化為NaHCO₃、NaHCO₃轉(zhuǎn)化為NaCl需要的HCl的物質(zhì)的量相等，實(shí)際上產(chǎn)生氣體之前消耗鹽酸與產(chǎn)生二氧化碳消耗鹽酸體積之比=3：2，所以溶液中還存在NaOH，說明原溶液中為NaOH、Na₂CO₃，結(jié)合方程式可知，溶液中n（NaOH）：n（Na₂CO₃）=1：2，故a點(diǎn)是氫氧化鈉前后與鹽酸反應(yīng)碳酸鈉未反應(yīng)，a點(diǎn)時(shí)溶液中的溶質(zhì)是Na₂CO₃和NaCl，
b點(diǎn)時(shí)，碳酸鈉恰好轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉，b點(diǎn)溶液中的溶質(zhì)是NaHCO₃和NaCl，且n（NaHCO₃）：n（NaCl）=2：3，鈉離子和氯離子不水解，根據(jù)元素守恒知c（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（HCO₃^-），NaHCO₃為強(qiáng)堿弱酸酸式鹽，其溶液呈堿性，則c（OH^-）＞c（H⁺），碳酸氫根離子水解程度大于電離程度，碳酸氫根離子電離生成碳酸根離子，水和碳酸氫根離子都電離生成氫離子，所以c（H⁺）＞c（CO₃^2-），
故答案為：Na₂CO₃和NaCl；c（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-）；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了無機(jī)物推斷，涉及熱化學(xué)方程式、離子濃度大小比較等知識(shí)點(diǎn)，清楚發(fā)生的反應(yīng)判斷原溶液中溶質(zhì)及物質(zhì)的量關(guān)系是關(guān)鍵，題目難度中等．