Question

11．短周期常見元素形成的物質(zhì)A、B、C、D、E、F的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖1所示，物質(zhì)A與物質(zhì)B之間的反應(yīng)不在溶液中進(jìn)行（E可能與A、B兩種物質(zhì)中的某種相同，也可能不同）．請回答下列問題：

（1）若C是一種淡黃色離子化合物，B、E為同種氣體，F(xiàn)是一種水溶液顯堿性的正鹽，寫出C與D反應(yīng)的化學(xué)方程式2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂．
（2）若A、B反應(yīng)生成C是人工工業(yè)固氮的反應(yīng)原理，D是雙原子分子氣態(tài)單質(zhì)，其密度為3.17g/L（標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)況下），F(xiàn)在常溫下是一種無色晶體，且受熱易分解，寫出實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)無機(jī)鹽F中陽離子的方法：取待測樣品少許置于試管中，加氫氧化鈉溶液，加熱，將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口，若試紙變藍(lán)，則待測樣品含銨根離子．
（3）若C是一種氣體，D在常溫下是一種無色無味的液體，E為無色氣體，F(xiàn)是一種強(qiáng)酸．
①C與D反應(yīng)的化學(xué)方程式3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO．
②有人認(rèn)為“濃H₂SO₄可以干燥氣體C”．甲同學(xué)為了驗(yàn)證該觀點(diǎn)是否正確，用圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)過程中，在小銅塊和濃硝酸剛開始反應(yīng)的一段時(shí)間內(nèi)濃H₂SO₄中未發(fā)現(xiàn)有氣體逸出，且濃硫酸顏色加深，則你得出的結(jié)論是NO₂能溶于濃H₂SO₄，因而不能用濃H₂SO₄干燥NO₂．
③甲同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中，裝置Ⅲ的主要作用吸收尾氣（NO₂），防止污染空氣．
④甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中裝置Ⅲ內(nèi)發(fā)生一氧化還原反應(yīng)生成兩種鈉鹽，其中一種是外觀與食鹽很相似的有毒物質(zhì)亞硝酸鹽，寫出該反應(yīng)的方程式2NO₂+2NaOH=NaNO₂+NaNO₃+H₂O．

Answer 1

分析 （1）若C是一種淡黃色離子化合物判定為Na₂O₂，B、E為同種氣體為氧氣，則A為Na，過氧化鈉和D反應(yīng)得到F是一種水溶液顯堿性的正鹽，判斷F為Na₂CO₃，D為CO₂；
（2）若A、B反應(yīng)生成C是人工工業(yè)固氮的反應(yīng)原理，判斷為是氨氣和氫氣合成氨的反應(yīng)，生成化合物C為NH₃，D是雙原子分子氣態(tài)單質(zhì)，其密度為3.17g/L（標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)況下），則D的摩爾質(zhì)量=3.17g/L×22.4L/mol=71g/mol，得到D為Cl₂，F(xiàn)在常溫下是一種無色晶體，且受熱易分解，結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系判斷為NH₄Cl；
（3）若C是一種氣體，D在常溫下是一種無色無味的液體，E為無色氣體，F(xiàn)是一種強(qiáng)酸，推斷C為NO₂，D為H₂O，F(xiàn)為HNO₃，E為NO，
①C與D反應(yīng)是二氧化氮和水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮；
②小銅塊和濃硝酸剛開始反應(yīng)的一段時(shí)間內(nèi)濃H₂SO₄中未發(fā)現(xiàn)有氣體逸出，且濃硫酸顏色加深，說明生成的二氧化氮溶解于濃硫酸；
③裝置Ⅲ是尾氣處理防止氮氧化物污染空氣；
④甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中裝置Ⅲ內(nèi)發(fā)生一氧化還原反應(yīng)生成兩種鈉鹽，其中一種是外觀與食鹽很相似的有毒物質(zhì)亞硝酸鹽，是二氧化氮和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成亞硝酸鈉、硝酸鈉和水．

解答 解：（1）若C是一種淡黃色離子化合物判定為Na₂O₂，B、E為同種氣體為氧氣，則A為Na，過氧化鈉和D反應(yīng)得到F是一種水溶液顯堿性的正鹽，判斷F為Na₂CO₃，D為CO₂，C與D反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，
故答案為：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；
（2）若A、B反應(yīng)生成C是人工工業(yè)固氮的反應(yīng)原理，判斷為是氨氣和氫氣合成氨的反應(yīng)，生成化合物C為NH₃，D是雙原子分子氣態(tài)單質(zhì)，其密度為3.17g/L（標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)況下），則D的摩爾質(zhì)量=3.17g/L×22.4L/mol=71g/mol，得到D為Cl₂，F(xiàn)在常溫下是一種無色晶體，且受熱易分解，結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系判斷為NH₄Cl，實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)無機(jī)鹽F中陽離子是檢驗(yàn)銨根離子的存在，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)為：取待測樣品少許置于試管中，加氫氧化鈉溶液，加熱，將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口，若試紙變藍(lán)，則待測樣品含銨根離子，
故答案為：取待測樣品少許置于試管中，加氫氧化鈉溶液，加熱，將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口，若試紙變藍(lán)，則待測樣品含銨根離子；
（3）若C是一種氣體，D在常溫下是一種無色無味的液體，E為無色氣體，F(xiàn)是一種強(qiáng)酸，推斷C為NO₂，D為H₂O，F(xiàn)為HNO₃，E為NO，
①C與D反應(yīng)是二氧化氮和水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，反應(yīng)的化學(xué)方程式3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，
故答案為：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
 ②由現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)過程中，濃H₂SO₄中未發(fā)現(xiàn)有氣體逸出，可以得出NO₂能溶于濃硫酸中，
故答案為：NO₂能溶于濃H₂SO₄，因而不能用濃H₂SO₄干燥NO₂；
 ③甲同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中，裝置Ⅲ的主要作用是：吸收尾氣（NO₂），防止污染空氣，
故答案為：吸收尾氣（NO₂），防止污染空氣；
 ④甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中裝置Ⅲ內(nèi)發(fā)生一氧化還原反應(yīng)生成兩種鈉鹽，其中一種是外觀與食鹽很相似的有毒物質(zhì)亞硝酸鹽，是二氧化氮和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成亞硝酸鈉、硝酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NO₂+2NaOH=NaNO₂+NaNO₃+H₂O，
故答案為：2NO₂+2NaOH=NaNO₂+NaNO₃+H₂O．

點(diǎn)評 本題考查無機(jī)物的推斷，屬于開放性題目，需要學(xué)生熟練掌握元素化合物知識，題目難度中等．