Question

4．A、B、C是由周期表中短周期元素組成的三種常見(jiàn)化合物，甲、乙、丙是三種單質(zhì)，這些單質(zhì)和化合物之間存在如圖1所示的關(guān)系，完成下列空白：

（1）向酚酞試液中加入化合物A的粉末，現(xiàn)象為溶液先變紅后褪色，并有氣泡生成．
（2）單質(zhì)甲與化合物B反應(yīng)的離子方程式為2Na+2H₂O═2Na⁺+2OH^-+H₂↑．5.05g單質(zhì)甲-鉀合金溶于200mL水生成0.075mol氫氣，確定該合金的化學(xué)式為NaK₂．
（3）向一定體積某濃度的化合物C的溶液中通人CO₂氣體后得溶液M，因CO₂通入量的不同，溶液M的組成也不同．若向M中逐滴加入0.1mol/L鹽酸，產(chǎn)生的氣體體積V（CO₂）與加入鹽酸的體積V（HCl）的關(guān)系有圖2圖示兩種情況．
①由A確定滴加前60mL的鹽酸時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為OH^-+H⁺=H₂O、H⁺+CO₃^2-=HCO₃^-
②B對(duì)應(yīng)的溶液M低溫蒸干后得到固體a克，將a克固體充分加熱至恒重后，固體質(zhì)量減少0.0775 克．
③由A、B可知，兩次實(shí)驗(yàn)通入的CO₂的體積比為3：10．

Answer 1

分析 A、B、C是由周期表中短周期元素組成的三種常見(jiàn)化合物，甲、乙、丙是三種單質(zhì)，甲與B反應(yīng)是置換反應(yīng)，甲與乙是化合反應(yīng)，丙與乙也是化合反應(yīng)，單質(zhì)甲、含有甲元素的化合物A均與化合物B反應(yīng)得到不同的單質(zhì)，且兩種單質(zhì)反應(yīng)又得到化合物B，應(yīng)是Na、過(guò)氧化鈉與水的反應(yīng)，可推知甲是Na單質(zhì)，乙為氧氣，B是H₂O，丙為氫氣，C是NaOH，A是Na₂O₂，據(jù)此解答．

解答 解：A、B、C是由周期表中短周期元素組成的三種常見(jiàn)化合物，甲、乙、丙是三種單質(zhì)，甲與B反應(yīng)是置換反應(yīng)，甲與乙是化合反應(yīng)，丙與乙也是化合反應(yīng)，單質(zhì)甲、含有甲元素的化合物A均與化合物B反應(yīng)得到不同的單質(zhì)，且兩種單質(zhì)反應(yīng)又得到化合物B，應(yīng)是Na、過(guò)氧化鈉與水的反應(yīng)，可推知甲是Na單質(zhì)，乙為氧氣，B是H₂O，丙為氫氣，C是NaOH，A是Na₂O₂．
（1）向酚酞試液中加入化合物Na₂O₂的粉末，過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉與氧氣，氫氧化鈉是溶液薄荷味紅色，但過(guò)氧化鈉具有漂白性，則現(xiàn)象為：溶液先變紅后褪色，并有氣泡生成，
故答案為：溶液先變紅后褪色，并有氣泡生成；
（2）單質(zhì)甲與化合物B反應(yīng)的離子方程式為：2Na+2H₂O═2Na⁺+2OH^-+H₂↑，
根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，Na、K總物質(zhì)的量為0.075mol×2=0.15mol，設(shè)Na、K物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則：$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.15}\\{23x+39y=5.05}\end{array}\right.$，解得x=0.05、y=0.1，故合金的化學(xué)式為NaK₂，
故答案為：NaK₂；
（3）曲線(xiàn)A、B，開(kāi)始沒(méi)有氣體，加入一定體積鹽酸后生成氣體，生成氣體的反應(yīng)為：HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，若A中只有Na₂CO₃，開(kāi)始發(fā)生CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，前后兩過(guò)程消耗HCl的體積相等，實(shí)際開(kāi)始階段消耗鹽酸體積大于產(chǎn)生二氧化碳消耗的鹽酸體積，故A曲線(xiàn)表明M中的溶質(zhì)為NaOH、Na₂CO₃，B曲線(xiàn)中，前后消耗鹽酸的體積之比為1：2，則曲線(xiàn)B表明M中溶質(zhì)為Na₂CO₃、NaHCO₃，且二者物質(zhì)的量之比為1：1，
①由A確定滴加前60mL的鹽酸時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：OH^-+H⁺=H₂O、H⁺+CO₃^2-=HCO₃^-，
故答案為：OH^-+H⁺=H₂O、H⁺+CO₃^2-=HCO₃^-；
②加入75mL鹽酸時(shí)二氧化碳的體積達(dá)最大，此時(shí)溶液為NaCl溶液，根據(jù)Na元素守恒、氯離子守恒，則n（NaOH）=n（HCl）=0.075L×0.1mol/L=0.0075mol，B對(duì)應(yīng)的溶液M中溶質(zhì)為Na₂CO₃、NaHCO₃，低溫蒸干后得到固體a克為Na₂CO₃、NaHCO₃，根據(jù)鈉離子守恒可知2n（Na₂CO₃）+n（NaHCO₃）=n（NaOH）=0.0075mol，故n（Na₂CO₃）=n（NaHCO₃）=0.0025mol，將a克固體充分加熱至恒重后，發(fā)生反應(yīng)：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O↑+CO₂↑，固體質(zhì)量減少質(zhì)量為0.0025mol×$\frac{1}{2}$×62g/mol=0.0775g，
故答案為：0.0775g；
③曲線(xiàn)A生成二氧化碳消耗鹽酸體積為（75-60）mL=15mL，曲線(xiàn)B生成二氧化碳消耗鹽酸體積為（75-25）mL=50mL，由HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑可知，則兩次實(shí)驗(yàn)通入的CO₂的體積之比=15mL：50mL=3：10，
故答案為：3：10．

點(diǎn)評(píng) 本題考查無(wú)機(jī)物推斷、化學(xué)計(jì)算等，基本屬于猜測(cè)驗(yàn)證型推斷，需要學(xué)生熟練掌握元素化合物知識(shí)，（3）中計(jì)算關(guān)鍵是根據(jù)圖象判斷溶液溶質(zhì)的成分，題目難度較大．