Question

11．已知：A為淡黃色固體，E、X常溫下為無色無味氣體，A、B、C、D含有相同的金屬離子，其轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖1（部分產(chǎn)物已略去）．

請(qǐng)回答下列問題：
（1）B中所含化學(xué)鍵的類型是離子鍵、共價(jià)鍵．
（2）常溫常壓下，7.8g A與足量的水充分反應(yīng)放出熱量a kJ，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：2Na₂O₂（s）+2H₂O（l）=4NaOH（aq）+O₂（g）△H=-20a kJ/mol．
（3）C也可轉(zhuǎn)化為B，寫出該轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH．
（4）將一定量的氣體X通入2L B的溶液中，向所得溶液中邊逐滴加入稀鹽酸邊振蕩至過量，
產(chǎn)生的氣體與鹽酸物質(zhì)的量的關(guān)系如圖2（忽略氣體的溶解和HCl的揮發(fā)）．
請(qǐng)回答：
a點(diǎn)溶液中所含溶質(zhì)的化學(xué)式為Na₂CO₃和NaCl，
b點(diǎn)溶液中各離子濃度由大到小的關(guān)系是：c（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-）．
（5）①25℃時(shí)，將C溶液與氫氧化鋇溶液混合可得不溶物F，F(xiàn)的Ksp=2.5×10^-9．現(xiàn)將該沉淀放入0.5mol/L的BaCl₂溶液中，其Ksp不變（填“增大”、“減小”或“不變”），組成不溶物F的陰離子在溶液中的濃度為5×10^-9 mol/L．
②已知25℃時(shí)硫酸鋇的Ksp=1.0×10^-10，若向20mL硫酸鋇的飽和溶液中逐滴加入8.0×10^-4mol/L的C溶液20mL，能否產(chǎn)生沉淀否（填“能”或“否”）．

Answer 1

分析 E、X常溫下為無色無味氣體，A為含金屬離子的淡黃色固體化合物，能與水反應(yīng)生成E與B，應(yīng)是過氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉與氧氣，則A為Na₂O₂，E為O₂，B為NaOH，B與X可以連續(xù)反應(yīng)，可推知X為CO₂，C為Na₂CO₃，D為NaHCO₃，據(jù)此解答．

解答 解：E、X常溫下為無色無味氣體，A為含金屬離子的淡黃色固體化合物，能與水反應(yīng)生成E與B，應(yīng)是過氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉與氧氣，則A為Na₂O₂，E為O₂，B為NaOH，B與X可以連續(xù)反應(yīng)，可推知X為CO₂，C為Na₂CO₃，D為NaHCO₃，
（l）B為NaOH，含有離子鍵、共價(jià)鍵，故答案為：離子鍵、共價(jià)鍵；
（2）常溫常壓下，7.8g Na₂O₂與足量的水充分反應(yīng)放出熱量a kJ，2mol Na₂O₂完全反應(yīng)方程式的熱量=a kJ×$\frac{2mol×78g/mol}{7.8g}$=20a kJ，反應(yīng)熱化學(xué)方程式為：2Na₂O₂（s）+2H₂O（l）=4NaOH（aq）+O₂（g）△H=-20a kJ/mol，
故答案為：2Na₂O₂（s）+2H₂O（l）=4NaOH（aq）+O₂（g）△H=-20a kJ/mol；
（3）碳酸鈉也可轉(zhuǎn)化為氫氧化鈉，該轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH，故答案為：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；
（4）根據(jù)Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl、NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑知，Na₂CO₃轉(zhuǎn)化為NaHCO₃、NaHCO₃轉(zhuǎn)化為NaCl需要的HCl的物質(zhì)的量相等，實(shí)際上產(chǎn)生氣體之前消耗鹽酸與產(chǎn)生二氧化碳消耗鹽酸體積之比=3：2，所以溶液中還存在NaOH，說明原溶液中為NaOH、Na₂CO₃，結(jié)合方程式可知，溶液中n（NaOH）：n（Na₂CO₃）=1：2，故a點(diǎn)是氫氧化鈉恰好與鹽酸反應(yīng)碳酸鈉未反應(yīng)，a點(diǎn)時(shí)溶液中的溶質(zhì)是Na₂CO₃和NaCl，
b點(diǎn)時(shí)，碳酸鈉恰好轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉，b點(diǎn)溶液中的溶質(zhì)是NaHCO₃和NaCl，且n（NaHCO₃）：n（NaCl）=2：3，鈉離子和氯離子不水解，根據(jù)元素守恒知c（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（HCO₃^-），NaHCO₃為強(qiáng)堿弱酸酸式鹽，其溶液呈堿性，則c（OH^-）＞c（H⁺），碳酸氫根離子水解程度大于電離程度，碳酸氫根離子電離生成碳酸根離子，水和碳酸氫根離子都電離生成氫離子，所以c（H⁺）＞c（CO₃^2-），
故答案為：Na₂CO₃和NaCl；c（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-）；
（5）①F是BaCO₃，溫度不變，溶度積常數(shù)不變，溶液中c（Ba²⁺）≈0.5mol/L，則溶液中c（CO₃^2-）=$\frac{2.5×10{\;}^{-9}}{0.5}$mol/L=5×10^-9mol/L，
故答案為：不變；5×10^-9；
②已知25℃時(shí)硫酸鋇的Ksp=1.0×10^-10，若向20mL硫酸鋇的飽和溶液中逐滴加入8.0×10^-4mol/L的Na₂CO₃溶液20mL，混合后溶液中c（Ba²⁺）≈$\frac{1}{2}$×$\sqrt{1.0×10{\;}^{-10}}$mol/L=5.0×10^-6mol/L，則溶液中c（CO₃^2-）=$\frac{1}{2}$×8.0×10^-4mol/L=4.0×10^-4mol/L，而5.0×10^-6×4.0×10^-4=2.0×10^-9＜2.5×10^-9，故沒有沉淀產(chǎn)生，
故答案為：否．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了無機(jī)物推斷，涉及化學(xué)鍵、熱化學(xué)方程式、離子濃度大小比較、溶度積有關(guān)計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，（4）為易錯(cuò)點(diǎn)，清楚發(fā)生的反應(yīng)判斷原溶液中溶質(zhì)及物質(zhì)的量關(guān)系是關(guān)鍵，題目難度中等．