Question

A、B、C、D都是中學(xué)化學(xué)常見的物質(zhì)，其中A、B、C均含有同一種元素．在一定條件下相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系如圖所示．請(qǐng)回答下列問(wèn)題．
（1）若通常情況下A、B、C、D都是氣體，且B和D為空氣的主要成分，寫出反應(yīng)（Ⅲ）的化學(xué)方程式：

 

（2）若D為氯堿工業(yè)的重要產(chǎn)品，A、B、C為均含有同一種金屬元素的無(wú)機(jī)化合物，反應(yīng)（Ⅲ）的離子方程式為

 

（3）若B為非金屬單質(zhì)，且B所含元素的原子最外層電子數(shù)與內(nèi)層電子數(shù)之和的比值為3：5，則反應(yīng)（Ⅲ）中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為

 

． 0.1mol A與含O．15mol NaOH的溶液充分反應(yīng)后，溶液中所含離子濃度的大小關(guān)系為

 

．
（4）若A、B、C的溶液均顯堿性，C為焙制糕點(diǎn)的發(fā)酵粉的主要成分之一．
①A中所含化學(xué)鍵類型為

 

，D的電子式為

 

．
②25℃時(shí)，濃度均為O．1mol/l的B、C溶液，pH較大的是

 

（填溶質(zhì)的化學(xué)式）溶液，寫出B溶液中顯電中性的原因：

 

．已知，B溶液的PH=a，則其水電離出來(lái)的H⁺的濃度為：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：無(wú)機(jī)物的推斷

專題：推斷題

分析：（1）若通常情況下A、B、C、D都是氣體，且B和D為空氣的主要成分，應(yīng)為氮?dú)夂脱鯕猓�結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，A為氨氣，D為氧氣，B為氮?dú)�，C為NO；
（2）若D為氯堿工業(yè)的重要產(chǎn)品，A、B、C為均含有同一金屬元素的無(wú)機(jī)化合物，可推知A為鋁鹽、D為NaOH，B為Al（OH）₃，C為NaAlO₂；
（3）若B為非金屬單質(zhì)，且B所含元素的原子最外層電子數(shù)與內(nèi)層電子數(shù)之和的比值為3：5，由于最外層電子數(shù)不超過(guò)8，則B原子只能有3個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為6，可推知B為S，則A為H₂S、D為O₂、C為SO₂；
（4）若A、B、C的溶液均顯堿性，C為焙制糕點(diǎn)的發(fā)酵粉的主要成分之一，則A為NaOH、D為CO₂、B為Na₂CO₃、C為NaHCO₃．

解答： 解：（1）若通常情況下A、B、C、D都是氣體，且B和D為空氣的主要成分，應(yīng)為氮?dú)夂脱鯕猓�結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，A為氨氣，D為氧氣，B為氮?dú)�，C為NO，則反應(yīng)（Ⅲ）的化學(xué)方程式為：4NH₃+6NO═5N₂+6H₂O，
故答案為：4NH₃+6NO═5N₂+6H₂O；
（2）若D為氯堿工業(yè)的重要產(chǎn)品，A、B、C為均含有同一金屬元素的無(wú)機(jī)化合物，可推知A為鋁鹽、D為NaOH，B為Al（OH）₃，C為NaAlO₂，則反應(yīng)（Ⅲ）的離子方程式為：Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓，
故答案為：Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓；
（3）若B為非金屬單質(zhì)，且B所含元素的原子最外層電子數(shù)與內(nèi)層電子數(shù)之和的比值為3：5，由于最外層電子數(shù)不超過(guò)8，則B原子只能有3個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為6，可推知B為S，則A為H₂S、D為O₂、C為SO₂，則反應(yīng)（Ⅲ）是2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂O，反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2：1；
由反應(yīng)：H₂S+2NaOH=Na₂S+2H₂O，H₂S+NaOH=NaHS+H₂O，H₂S與NaOH的物質(zhì)的量之比=0.1：0.15=1：1.5，故硫化氫與NaOH都完全反應(yīng)，所得產(chǎn)物為Na₂S和NaHS，設(shè)所得產(chǎn)物中含Na₂S為xmol，NaHS為ymol，則：x+y=0.1，2x+y=0.15，聯(lián)立方程解得x=y=0.05，HS^-的水解程度大于電離程度，S^2-水解，其水解程度大于HS^-，溶液呈堿性，且c（HS^-）＞c（S^2-），溶液中c（Na⁺ ）最大，故離子濃度：c（Na⁺ ）＞c（HS^-）＞c（S^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案為：2：1；c（Na⁺ ）＞c（HS^-）＞c（S^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（4）若A、B、C的溶液均顯堿性，C為焙制糕點(diǎn)的發(fā)酵粉的主要成分之一，則A為NaOH、D為CO₂、B為Na₂CO₃、C為NaHCO₃．
①NaOH中所含化學(xué)鍵類型為：離子鍵、共價(jià)鍵，D為CO₂，電子式為 ，
故答案為：離子鍵、共價(jià)鍵；；
②25℃時(shí)，0.1mol?L^-1 Na₂CO₃、NaHCO₃溶液，CO₃^2-的水解程度大于HCO₃^-水解，故Na₂CO₃溶液的pH較大，由電荷守恒可知，Na₂CO₃溶液中微粒濃度之間存在的等量關(guān)系：c（Na⁺ ）+c（H⁺）=2c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（OH^-），B為Na₂CO₃，溶液中水電離出來(lái)的H⁺的濃度等于溶液中氫氧根離子的濃度，當(dāng)B溶液的PH=a，時(shí)其水電離出來(lái)的H⁺的濃度為

10-14

10-a

mol/L=10^a-14mol/L，
故答案為：Na₂CO₃；c（Na⁺ ）+c（H⁺）=2c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（OH^-）；10^a-14mol/L．

點(diǎn)評(píng)：本題考查無(wú)機(jī)物推斷、離子濃度的大小比較等問(wèn)題，具有一定難度，需要學(xué)生熟練掌握元素化合物知識(shí)，離子濃度大小比較為易錯(cuò)點(diǎn)，（4）中注意根據(jù)物料守恒、電荷守恒確定等量關(guān)系．