Question

16．X、Y、Z、W是中学化学中常见的四种气体．已知：X、Y、Z三种气体都能对大气造成污染，在工业上都可以用碱液吸收；X是化石燃料燃烧的产物之一，是形成酸雨的物质；Y是一种单质，通常状况下是黄绿色，它的水溶液具有漂白作用；Z是硝酸工业和汽车尾气中的有害物质之一，能与水反应；W气体的水溶液滴入酚酞变红色．
请回答下列问题：
（1）X、Y两种气体按物质的量之比1：1在水溶液中能发生反应，化学方程式为Cl₂+SO₂+2H₂O=2HCl+H₂SO₄；
（2）科学家发现，Z在催化剂条件下能与W反应，反应产物中的单质应是（填化学式）N₂；该反应是氧化还原反应，则其中的氧化剂是（填化学式）NO₂．
（3）在Z与水的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2．
（4）检验W气体的方法是将湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶口，若试纸变蓝，证明该气体为NH₃．

Answer 1

分析 由题目中的信息“X是化石燃料燃烧的产物之一，是形成酸雨的物质”可能为二氧化硫，“Y是一种单质，它的水溶液具有漂白作用”可能为氯气，“Z是硝酸工业的汽车尾气中的有害物质之一，能与水反应”可能为二氧化氮，“W气体的水溶液滴入酚酞变红色”，则知为碱性，为氨气．代入检验推测结果．

解答 解：X、Y、Z三种气体都能对大气造成污染，在工业上都可以用碱液吸收，说明这三种气体能和碱反应，X是化石燃料燃烧的产物之一，是形成酸雨的主要物质，化石中含有S元素，二氧化硫和氮氧化物是酸性酸雨的主要气体，所以X是SO₂；Y是一种单质，它的水溶液具有漂白作用，氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性，且氯气有毒，所以Y是Cl₂；Z是硝酸工业和汽车尾气中的有害物质之一，汽车尾气中含有一氧化氮和二氧化氮，能与水反应的氮氧化物是二氧化氮，则Z是NO₂，结合物质的性质分析解答．
（1）根据质量守恒定律可以知道，反应前后元素的种类不变，所以得到两种酸中，一种含有氯元素，一种含有硫元素，可以据此来判断．故X、Y两种气体按物质的量之比1：1，在水溶液中能发生反应的化学方程式为：Cl₂+SO₂+H₂0=2HCl+H₂SO₄，
故答案为：Cl₂+SO₂+H₂0=2HCl+H₂SO₄；
（2）科学家发现，Z在催化剂条件下能与W反应，即二氧化氮和氨气的反应（即6NO₂+8NH₃$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$7N₂+12H₂O），根据质量守恒定律，则推测反应产物中的单质应是 N₂；该反应是氧化还原反应，则失氧的为氧化剂，故为 NO₂，
故答案为：N₂，NO₂；
（3）在Z与水的反）应中，即二氧化氮与水的反应（即3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO），则可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为 1：2，
故答案为：1：2；
（4）因为氨气为碱性气体，则检验W气体的方法是 将湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶口，若试纸变蓝，证明该气体为NH₃．
故答案为：将湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶口，若试纸变蓝，证明该气体为NH₃．

点评 本题考查了无机物的推断，根据物质毒性、溶解性、化学性质等来分析解答，知道形成酸雨的气体，难度中等．