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．有关的转化关系如下图所示（反应条件均已略去）．
请回答下列问题：
（1）D的化学式为

H₂

；
（2）反应③的离子方程式为

3NO₂+H₂O═2H⁺+2NO₃^-+NO

．
（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

4NH₃+6NO

催化剂 .

△

5N₂+6H₂O

．
（4）0.1mol/L的X溶液和0.1mol/L的Y溶液等体积混合，溶液呈

酸性

性；（填“酸”、“碱”或“中”）该溶液中各离子浓度大小关系为：

c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）

．
（5）常温下0.1mol/L的Y溶液中c（H⁺）/c（OH^-）=1×10^-8，下列叙述正确的是

ACD

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 
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的Y溶液V₂ L混合，若混合溶液pH=7，则：V₁＞V₂
E．将pH=11的Y溶液加水稀释100倍后，pH值为9；
（6）化合物E在一定条件下于一定体积的容器中可发生身氧化还原反应，测得容器内气体的压强略小于原来的2/3，请写出该反应的化学方程式

3NO═NO₂+N₂O

．

Answer 1

分析：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，则A为Cl₂，B为N₂，以此结合物质的性质可解答该题．

解答：解：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，则A为Cl₂，B为N₂，
（1）由以上分析可知D为H₂，Y为NH₃，E为NO，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⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺，铵根离子水解而使溶液显酸性，溶液中各离子浓度大小关系为：c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
故答案为：酸；c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（5）常温下0.1mol/L的Y为NH₃的溶液中c（H⁺）/c（OH^-）=1×10^-8，依据溶液中离子积是常数c（H⁺）c（OH^-）=10^-14；计算得到c（H⁺）=10^-11mol/L；
A、依据计算溶液中的氢离子浓度c（H⁺）=10^-11mol/L；则该溶液的pH=11，故A正确；
B．一水合氨是弱电解质溶液，存在电离平衡，该溶液中的溶质电离出的阳离子浓度小于0.1mol/L，故B错误；
C．常温下一水合氨溶液中水电离出的氢离子和氢氧根离子相同，c（H⁺）水=10^-11mol/L；c（OH^-）水=10^-11mol/L；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． pH=3的盐酸溶液V₁ L与该0.1mol/L的Y（NH₃?H₂O）溶液V₂ L混合，若恰好反应生成氯化铵和水，氯化氨水解显酸性，则10^-3×V₁=0.1×V₂，V₁：V₂=100，若混合溶液pH=7，c（NH₄⁺）=c（Cl^-），则：V₁＞V₂；故D正确；
E．将pH=11的Y溶液加水稀释100倍后，一水合氨是弱电解质溶液，存在电离平衡，pH值大于9，故E错误；
故答案为：ACD；  
（6）化合物E为NO，在一定条件下于一定体积的容器中可发生身氧化还原反应，化合价从+2价升高和降低，测得容器内气体的压强略小于原来的

2

3

 即物质的量小于原来的

2

3

；NO在密闭容器中一定条件下可以分解为二氧化氮和一氧化二氮，发生的反应为3NO=NO₂+N₂O，由于存在2NO₂?N₂O₄而容器内气体的压强略小于原来的

2

3

；故答案为：3NO═NO₂+N₂O；

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．