Question

16．已知A、B、C是中學(xué)化學(xué)的常見物質(zhì)，它們?cè)谝欢�條件下有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：A$→_{一定條件}^{+D}$B$→_{一定條件}^{+D}$C
（1）D是具有氧化性的氣體單質(zhì)
①若A是一種活潑金屬單質(zhì)，則化合物C的用途之一為呼吸面具或潛水艇中的供氧劑．
②若A是一種固態(tài)非金屬單質(zhì)，化合物B、C的相對(duì)分子質(zhì)量之比為7：11，則實(shí)驗(yàn)室制取C的反應(yīng)的離子方程式為CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O．
③若A是能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，則A轉(zhuǎn)化為B反應(yīng)的化學(xué)方程式為4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O．
（2）D是一種常見金屬單質(zhì)
①若A 是一種黃綠色氣體，貯存溶液C時(shí)應(yīng)加入少量D，其理由是2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺（用離子方程式說(shuō)明）．
②若A是一種強(qiáng)氧化性酸，則B的化學(xué)式為Fe（NO₃）₃或Fe₃（SO₄）₃．
（3）若D是一種常見的溫室氣體，A是一種強(qiáng)堿．則B轉(zhuǎn)化為C的離子方程式為CO₃^2-+CO₂+H₂O=2HCO₃^-．
（4）若B是一種兩性氫氧化物，且無(wú)論D是強(qiáng)酸還是強(qiáng)堿，上述轉(zhuǎn)化關(guān)系都成立．則用B中所含金屬元素的單質(zhì)、強(qiáng)酸及強(qiáng)堿來(lái)制取1mol B時(shí)，所需強(qiáng)酸及強(qiáng)堿的物質(zhì)的量之和以[n（H⁺）+n（OH^-）計(jì)]的最小值為1.5mol．

Answer 1

分析 根據(jù)題中各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系，
（1）D是具有氧化性的氣體單質(zhì)，①若A是一種活潑金屬單質(zhì)，則A為Na，B為Na₂O，D為O₂，C為Na₂O₂；
②若A是一種固態(tài)非金屬單質(zhì)，化合物B、C的相對(duì)分子質(zhì)量之比為7：11，則A為C，B為CO，D為O₂，C為CO₂；
③若A是能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，則A為NH₃，B為NO，C為NO₂，D為O₂；
（2）D是一種常見金屬單質(zhì)，則D應(yīng)有可變價(jià)，
①若A 是一種黃綠色氣體，則A為Cl₂，D為Fe，B為FeCl₃，C為FeCl₂；
②若A是一種強(qiáng)氧化性酸，則A為HNO₃ 或H₂SO₄，B為Fe（NO₃）₃ 或Fe₃（SO₄）₃，D為Fe，C為Fe（NO₃）₂ 或FeSO₄；
（3）若D是一種常見的溫室氣體，A是一種強(qiáng)堿，則A為NaOH，D為CO₂，B為Na₂CO₃，C為NaHCO₃；
（4）若B是一種兩性氫氧化物，且無(wú)論D是強(qiáng)酸還是強(qiáng)堿，上述轉(zhuǎn)化關(guān)系都成立，則A為AlCl₃或NaAlO₂，B為Al（OH）₃，C為NaAlO₂或AlCl₃．

解答 解：根據(jù)題中各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系，
（1）D是具有氧化性的氣體單質(zhì)，①若A是一種活潑金屬單質(zhì)，則A為Na，B為Na₂O，D為O₂，C為Na₂O₂，化合物C的用途之一為呼吸面具或潛水艇中的供氧劑，
故答案為：呼吸面具或潛水艇中的供氧劑；
②若A是一種固態(tài)非金屬單質(zhì)，化合物B、C的相對(duì)分子質(zhì)量之比為7：11，則A為C，B為CO，D為O₂，C為CO₂，實(shí)驗(yàn)室用碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)制取C，反應(yīng)的離子方程式為CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O，
故答案為：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；
③若A是能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，則A為NH₃，B為NO，C為NO₂，D為O₂，則A轉(zhuǎn)化為B反應(yīng)的化學(xué)方程式為4NH₃+5O₂ $\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O，
故答案為：4NH₃+5O₂ $\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O；
（2）D是一種常見金屬單質(zhì)，則D應(yīng)有可變價(jià)，
①若A 是一種黃綠色氣體，則A為Cl₂，D為Fe，B為FeCl₃，C為FeCl₂，貯存FeCl₂溶液時(shí)應(yīng)加入少量Fe，其理由是防止亞鐵離子被氧化，反應(yīng)離子方程式為2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，
故答案為：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺；
②若A是一種強(qiáng)氧化性酸，則A為HNO₃ 或H₂SO₄，B為Fe（NO₃）₃ 或Fe₃（SO₄）₃，D為Fe，C為Fe（NO₃）₂ 或FeSO₄，
故答案為：Fe（NO₃）₃ 或Fe₃（SO₄）₃；
（3）若D是一種常見的溫室氣體，A是一種強(qiáng)堿，則A為NaOH，D為CO₂，B為Na₂CO₃，C為NaHCO₃，則B轉(zhuǎn)化為C的離子方程式為CO₃^2-+CO₂+H₂O=2HCO₃^-，
故答案為：CO₃^2-+CO₂+H₂O=2HCO₃^-；
（4）若B是一種兩性氫氧化物，且無(wú)論D是強(qiáng)酸還是強(qiáng)堿，上述轉(zhuǎn)化關(guān)系都成立，則A為AlCl₃或NaAlO₂，B為Al（OH）₃，C為NaAlO₂或AlCl₃，用Al與強(qiáng)酸及強(qiáng)堿來(lái)制取1molAl（OH）₃時(shí)，要使所需強(qiáng)酸及強(qiáng)堿的物質(zhì)的量之和最小，可用0.25molAl的，與H⁺反應(yīng)，需要H⁺0.75mol，用0.75mol Al的與OH^-反應(yīng)，需要OH^-0.75mol，再用0.75mol AlO₂^-與0.25molAl³⁺發(fā)生雙水解可得1mol，所以[n（H⁺）+n（OH^-）計(jì)]的最小值為0.75mol+0.75mol=1.5mol，
故答案為：1.5．

點(diǎn)評(píng) 本題考查無(wú)機(jī)物推斷，物質(zhì)的顏色等是推斷突破口，注意掌握中學(xué)常見A$→_{一定條件}^{+D}$B$→_{一定條件}^{+D}$C型轉(zhuǎn)化關(guān)系，需要學(xué)生熟練掌握元素化合物知識(shí)，難度中等．