Question

A、B、C、D是短周期元素形成的四種氣體單質．E、F均為氣體，且F為紅棕色．有關的轉化關系如下圖所示（反應條件均已略去）．
請回答下列問題：
（1）D的化學式為

H₂

；
（2）反應③的離子方程式為

3NO₂+H₂O═2H⁺+2NO₃^-+NO

．
（3）Y和E在一定條件下可反應生成B和Z，這是一個具有實際意義的反應，可消除E對環境的污染，該反應的化學方程式為

4NH₃+6NO

催化劑 .

△

5N₂+6H₂O

．
（4）0.1mol/L的X溶液和0.1mol/L的Y溶液等體積混合，溶液呈

酸性

性；（填“酸”、“堿”或“中”）該溶液中各離子濃度大小關系為：

c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）

．
（5）常溫下0.1mol/L的Y溶液中c（H⁺）/c（OH^-）=1×10^-8，下列敘述正確的是

ACD

A．該溶液的pH=11
B．該溶液中的溶質電離出的陽離子濃度0.1mol/L 
C．該溶液中水電離出的c（H⁺）與c（OH^-）乘積為1×10^-22
D． pH=3的鹽酸溶液V₁ L與該0.1mol/L的Y溶液V₂ L混合，若混合溶液pH=7，則：V₁＞V₂
E．將pH=11的Y溶液加水稀釋100倍后，pH值為9；
（6）化合物E在一定條件下于一定體積的容器中可發生身氧化還原反應，測得容器內氣體的壓強略小于原來的2/3，請寫出該反應的化學方程式

3NO═NO₂+N₂O

．

Answer 1

分析：本框圖突破口之一是“白煙”，是揮發性酸和氨氣相遇后的產物，由此可推知D是H₂，突破口之二是“紅棕色氣體”，F應為NO₂，反推可知E為NO，C為O₂，Z為H₂O，Y為NH₃，X為HCl，G為HNO₃，則A為Cl₂，B為N₂，以此結合物質的性質可解答該題．

解答：解：本框圖突破口之一是“白煙”，是揮發性酸和氨氣相遇后的產物，由此可推知D是H₂，突破口之二是“紅棕色氣體”，F應為NO₂，反推可知E為NO，C為O₂，Z為H₂O，Y為NH₃，X為HCl，G為HNO₃，則A為Cl₂，B為N₂，
（1）由以上分析可知D為H₂，Y為NH₃，E為NO，故答案為：H₂；
（2）③為NO₂與H₂O的反應，反應的離子方程式為3NO₂+H₂O=2H⁺+2NO₃^-+NO，
故答案為：3NO₂+H₂O=2H⁺+2NO₃^-+NO；
（3）E為NO，為污染性氣體，在一定條件下可與NH₃反應生成N₂和H₂O，反應的化學方程式為：4NH₃+6NO=5N₂+6H₂O，
故答案為：4NH₃+6NO=5N₂+6H₂O；
（4）兩者恰好完全反應時生成NH₄Cl，為強酸弱堿鹽，溶液中存在NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺，銨根離子水解而使溶液顯酸性，溶液中各離子濃度大小關系為：c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
故答案為：酸；c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（5）常溫下0.1mol/L的Y為NH₃的溶液中c（H⁺）/c（OH^-）=1×10^-8，依據溶液中離子積是常數c（H⁺）c（OH^-）=10^-14；計算得到c（H⁺）=10^-11mol/L；
A、依據計算溶液中的氫離子濃度c（H⁺）=10^-11mol/L；則該溶液的pH=11，故A正確；
B．一水合氨是弱電解質溶液，存在電離平衡，該溶液中的溶質電離出的陽離子濃度小于0.1mol/L，故B錯誤；
C．常溫下一水合氨溶液中水電離出的氫離子和氫氧根離子相同，c（H⁺）水=10^-11mol/L；c（OH^-）水=10^-11mol/L；該溶液中水電離出的c（H⁺）與c（OH^-）乘積為1×10^-22；故C正確；
D． pH=3的鹽酸溶液V₁ L與該0.1mol/L的Y（NH₃?H₂O）溶液V₂ L混合，若恰好反應生成氯化銨和水，氯化氨水解顯酸性，則10^-3×V₁=0.1×V₂，V₁：V₂=100，若混合溶液pH=7，c（NH₄⁺）=c（Cl^-），則：V₁＞V₂；故D正確；
E．將pH=11的Y溶液加水稀釋100倍后，一水合氨是弱電解質溶液，存在電離平衡，pH值大于9，故E錯誤；
故答案為：ACD；  
（6）化合物E為NO，在一定條件下于一定體積的容器中可發生身氧化還原反應，化合價從+2價升高和降低，測得容器內氣體的壓強略小于原來的

2

3

 即物質的量小于原來的

2

3

；NO在密閉容器中一定條件下可以分解為二氧化氮和一氧化二氮，發生的反應為3NO=NO₂+N₂O，由于存在2NO₂?N₂O₄而容器內氣體的壓強略小于原來的

2

3

；故答案為：3NO═NO₂+N₂O；

點評：本題考查物質的推斷，題目難度中等，本題注意從物質反應的典型現象作為該題的突破口，該題中注意把握鹽類的水解以及弱電解質的電離．