Question

20．某些化學反應可用下式表示A+B→C+D+H₂O
請回答下列問題：
（1）若A、C、D均含有氯元素，且氯在A的化合價介于C與D之間，寫出該反應的離子方程式：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．
（2）若C、D均為氣體且都能使澄清石灰水變渾濁，則A與B的組合是碳和濃硫酸．（寫名稱）
（3）若C是藍色溶液，D是紅棕色氣體，則每生成標準狀況下的2.24LD氣體，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.1N_A
（4）若鋅與濃硫酸反應，硫酸濃度的降低后，反應變?yōu)椋篈+B→C+E，則E為氫氣（寫名稱），若鋅與100mL 18.5mol•L^-1的濃硫酸充分反應后，鋅完全溶解，同時生成混合氣體33.6L（標準狀況）．將反應后的溶液稀釋至1L，測得溶液的c（H⁺）=0.1mol/L，則D與E兩氣體的體積比為1：4．

Answer 1

分析 （1）A、C、D均含有氯元素，且A中氯元素的化合價介于C與D之間，為氯氣與堿的反應；
（2）若C、D都是能使澄清石灰水變渾濁的氣體推斷氣體為二氧化碳和二氧化硫；
（3）若C是藍色溶液說明含銅離子，D是紅棕色氣體判斷為NO₂，則反應為銅和濃硝酸的反應，結(jié)合反應定量關(guān)系計算電子轉(zhuǎn)移；
（4）鋅與濃硫酸反應，硫酸濃度的降低后，濃硫酸變?yōu)橄×蛩�，稀硫酸和鋅反應生成氫氣，鋅與濃硫酸發(fā)生：Zn+2H₂SO₄=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O，隨著反應的進行，硫酸濃度降低，發(fā)生：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，生成氣體為SO₂和H₂的混合物，計算剩余硫酸物質(zhì)的量，進而計算參加反應硫酸物質(zhì)的量，設(shè)反應生成xmolSO₂，ymolH₂，表示出各反應消耗硫酸物質(zhì)的量，再結(jié)合二者物質(zhì)的量列方程計算解答．

解答 解：（1）A、C、D均含有氯元素，且A中氯元素的化合價介于C與D之間，為氯氣與堿的反應，離子反應為Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（2）（2）若C、D都是能使澄清石灰水變渾濁的氣體推斷氣體為二氧化碳和二氧化硫；說明反應生成二氧化碳和二氧化硫氣體，是碳和濃硫酸的反應；反應的化學方程式為：C+2 H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2 SO₂↑+2H₂O；
故答案為：碳和濃硫酸；
（3）若C是藍色溶液說明含銅離子，D是紅棕色氣體判斷為NO₂，則反應為銅和濃硝酸的反應，Cu+4HNO₃=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，反應中生成2molNO₂電子轉(zhuǎn)移2mol，每生成標準狀況下的2.24LD氣體物質(zhì)的量=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，電子轉(zhuǎn)移0.1mol，電子數(shù)0.1N_A，
故答案為：0.1N_A；
（4）鋅與濃硫酸發(fā)生：Zn+2H₂SO₄=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O，隨著反應的進行，硫酸濃度降低，發(fā)生：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，生成氣體為SO₂和H₂的混合物，溶液剩余硫酸的物質(zhì)的量為$\frac{1}{2}$×1L×0.1mol/L=0.05mol，
參加反應的n（H₂SO₄）=0.1L×18.5mol/L-0.05mol=1.8mol，
設(shè)反應生成xmolSO₂，ymolH₂，則：
Zn+2H₂SO₄（濃）=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O
x       2x                               x
Zn+H₂SO₄（�。�=ZnSO₄+H₂↑
y        y                            y
由題意可得
x+y=1.5
2x+y=1.8，
解得：x=0.3mol y=1.2mol
V（SO₂）：V（H₂）=0.3mol：1.2mol=1：4
故答案為：1：4．

點評 本題考查無機物推斷，題目比較綜合，需要學生熟練掌握元素化合物知識，題目難度中等．