Question

A、B、C、D是短周期元素形成的四种气体单质．E、F均为气体，且F为红棕色．有关的转化关系如图所示（反应条件均已略去）．
请回答下列问题：
（1）D的化学式为______．
（2）反应③的离子方程式为______．
（3）Y和E在一定条件下可反应生成B和Z，这是一个具有实际意义的反应，可消除E对环境的污染，该反应的化学方程式为______．
（4）0.1mol?L^-1的X溶液和0.1mol?L^-1的Y溶液等体积混合，溶液呈______性（填“酸”、“碱”或“中”），原因是______（用离子方程式说明）．
（5）常温下0.1mol?L^-1的Y溶液中c（H⁺）/c（OH^-）=1×10^-8，下列叙述正确的是______
A．该溶液的pH=11
B．该溶液中的溶质电离出的阳离子浓度0.1mol?L^-1
C．该溶液中水电离出的c（H⁺）与c（OH^-）乘积为1×10^-22
D．pH=3的盐酸溶液V₁ L与该0.1mol?L^-1的Y溶液V₂ L混合，若混合溶液pH=7，则：V₁＞V₂
E．将以上溶液加水稀释100倍后，pH为9．

Answer 1

【答案】分析：（1）本框图突破口之一是“白烟”，是挥发性酸和氨气相遇后的产物，由此可推知D是H₂，突破口之二是“红棕色气体”，F应为NO₂，
反推可知E为NO，C为O₂，Z为H₂O，Y为NH₃，X为HCl，G为HNO₃；
（2）③为NO₂与H₂O的反应；
（3）中涉及反应的名称为氨催化还原反应，其原理是氧化还原中的归中反应；
（4）两者恰好完全反应时生成NH₄Cl，铵根离子水解而使溶液显酸性；
（5）常温下K_w=c（H⁺）×c（OH^-）=1×10^-14，结合题中信息=1×10^-8，可得c（OH^-）=1×10^-3mol?L^-1，故溶液的pH=11，A正确．根据NH₃?H₂O NH₄⁺+OH^-可得由氨水电离出的c（NH₄⁺）=1×10^-3 mol?L^-1，B错．由水电离出的c（H⁺）=c（OH^-）=1×10^-11mol?L^-1，C正确．选项D显然是正确．选项E考虑到氨水是弱电解溶液，故加水稀释100倍后，溶液的pH大于9．
解答：解：（1）“白烟”是挥发性酸和氨气相遇后的产物，由此可推知D是H₂，“红棕色气体”F应为NO₂，反推可知E为NO，C为O₂，Z为H₂O，Y为NH₃，X为HCl，G为HNO₃，
故答案为：H₂；
（2）③为NO₂与H₂O的反应，反应的离子方程式为3NO₂+H₂O=2H⁺+2NO₃^-+NO，
故答案为：3NO₂+H₂O=2H⁺+2NO₃^-+NO；
（3）E为NO，为污染性气体，在一定条件下可与NH₃反应生成N₂和H₂O，反应的化学方程式为4NH₃+6NO=5N₂+6H₂O，
故答案为：4NH₃+6NO=5N₂+6H₂O；
（4）两者恰好完全反应时生成NH₄Cl，为强酸弱碱盐，溶液中存在NH₄⁺+H₂ONH₃?H₂O+H⁺，铵根离子水解而使溶液显酸性，
故答案为：酸；NH₄⁺+H₂ONH₃?H₂O+H⁺；
（5）A．常温下K_w=c（H⁺）×c（OH^-）=1×10^-14，结合题中信息=1×10^-8，可得c（OH^-）=1×10^-3mol?L^-1，故溶液的pH=11，故A正确；
B．根据NH₃?H₂O NH₄⁺+OH^-可得由氨水电离出的c（NH₄⁺）=1×10^-3 mol?L^-1，故B错误；
C．由水电离出的c（H⁺）=c（OH^-）=1×10^-11mol?L^-1，可得该溶液中水电离出的c（H⁺）与c（OH^-）乘积为1×10^-22，故C正确，
D．氨水为弱电解质，盐酸的浓度较小，如等体积混合，则氨水过量，溶液呈碱性，pH=7，则盐酸的体积较大，故D正确；
E．考虑到氨水是弱电解溶液，故加水稀释100倍后，溶液的pH大于9，故E错误．
故答案为：ACD．
点评：本题考查物质的推断，题目难度中等，本题注意从物质反应的典型现象作为该题的突破口，该题中注意把握盐类的水解以及弱电解质的电离．