Question

（16分）中學化學常見的物質A、B、C、D之間存在如下轉化關系：A + B →C+D + H₂O（沒
有配平）請按要求填空：
（1）若A為短周期元素組成的黑色固體單質，與B的濃溶液共熱時，產生C、D兩種氣體。C、D兩種氣體均能使澄清石灰水變渾濁，則該反應的化學方程式是：______________________，鑒別這兩種氣體不能選用的試劑是___________。
a．BaCl₂溶液      b．KMnO₄溶液      c．品紅溶液      d．酸化的Ba(NO₃)₂溶液
向500mL 2mol?L^-1的NaOH溶液中通入0.8mol無色無味的C氣體，恰好反應完全，此時反應混合液中物質的量最大的微粒是      ；此時溶液中的陰離子按照濃度由大到小排列的順序是______。
（2）若A與適量B的溶液在常溫下恰好完全反應，生成的無色氣體C遇空氣迅速變成紅棕色，將生成的紅棕色氣體通入一個燒瓶里，塞緊瓶塞后，將燒瓶浸入冰水中，燒瓶中氣體的顏色變淺，請用化學方程式和必要的文字解釋顏色變化的原因_______________________________。
（3）若A在水中的溶解度隨溫度的升高而降低；B為短周期非金屬單質，C是漂白粉的有效成分之一，C發生水解反應的離子方程式是______________________________。

Answer 1

（1）C + 2H₂SO₄（濃）△CO₂↑ + 2SO₂↑ + 2H₂O （3分）    a（2分） n（H₂O）（2分）
c(HCO₃^-)＞c(CO₃ ^2- )＞c(OH^-)（2分）        （2）2NO₂（g）N₂O₄（g） △H＜0（2分）
降溫，平衡向正反應方向移動，紅棕色NO₂濃度減小，混合氣體的顏色變淺 （2分）
（3）ClO^-+H₂OHClO+OH^-（3分）

解析試題分析：（1）C、D兩種氣體均能使澄清石灰水變渾濁，為SO₂、CO₂，A為短周期組成的黑色固體物質，與B的濃溶液共熱時，產生SO₂、CO₂兩種氣體，同時生成水，A為C單質，B為濃硫酸，符合轉化關系；碳與濃硫酸在加熱的條件下生成SO₂、CO₂、水，反應方程式為：C + 2H₂SO₄（濃）△CO₂↑ + 2SO₂↑ + 2H₂O。a、SO₂、CO₂都不能與氯化鋇溶液反應，無法區別，故a錯誤；b、SO₂能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，使酸性高錳酸鉀褪色，CO₂不能反應，可以鑒別，故b正確；c、SO₂能品紅溶液褪色，CO₂不能使品紅溶液褪色，可以鑒別，故c正確；d、酸化的硝酸鋇溶液通入SO₂，可以氧化亞硫酸鋇為硫酸鋇，產生白色沉淀，通入CO₂不反應，可以鑒別，故d正確；故A不能鑒別；CO₂的物質的量0.8mol，500mL2mol/L NaOH的水溶液中n（NaOH）=0.5L×2mol/L=1mol，n（CO₂）：n（NaOH）=0.8mol：1mol=2：3=1：1.25，介于1：1與1：2之間，故反應生成碳酸鈉與碳酸氫鈉，令碳酸鈉與碳酸氫鈉的物質的量分別為amol、bmol，由鈉離子守恒有2a+b=1，由碳元素守恒有a+b＝0.8，聯立方程，解得a=0.2，b=0.6，反應離子方程式為：4CO₂+5OH^-＝CO₃^2-+3HCO₃^-+2H₂O；碳酸根、碳酸氫根水解，溶液呈堿性c（OH^-）＞c（H⁺），碳酸根的水解程度比碳酸氫根的大，但水解程度很小，故c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），c（CO₃^2-）原大于c（OH^-），溶液中鈉離子難度最大，但此反應混合液中物質的量最大的微粒是水，溶液中的陰離子按照濃度由大到小排列的順序是c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）。
（2）若A與適量B的溶液在常溫下恰好完全反應，生成的無色氣體C遇空氣迅速變成紅棕色，說明C是NO，紅棕色氣體是NO₂。二氧化氮與四氧化二氮存在平衡關系2NO₂（g）N₂O₄（g） △H＜0，正方應是放熱反應，降溫，平衡向正反應方向移動，紅棕色NO₂濃度減小，混合氣體的顏色變淺。
（3）若A在水中的溶解度隨溫度升高而降低，考慮A為Ca（OH）₂，B為短周期非金屬單質，D是漂白粉的成分之一，B為Cl₂，符合轉化關系與題意，D能發生水解故D為Ca（ClO）₂，Ca（ClO）₂發生水解的離子方程式為：ClO^-+H₂OHClO+OH^-。
考點：考查無機框圖題的推斷