Question

14．A、B、C是中学化学常见的三种物质，它们之间的相互转化关系如下（部分反应条件及产物略去）．
A$\stackrel{O_{2}}{→}$B$\stackrel{O_{2}}{→}$C
（1）若A是一种黄色单质固体，则B→C的化学方程式为2SO₂+O₂$?_{△}^{催化剂}$2SO₃．
（2）若A是一种活泼金属，C是淡黄色固体，试用化学方程式表示C与二氧化碳气体的反应2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂↑．将C长期露置于空气中，最后将变成物质D，D的化学式为Na₂CO₃．现有D和NaHCO₃的固体混合物10.0g，加热至质量不再改变，剩余固体质量为9.38g，D的质量分数为83.2%．
（3）若C是红棕色气体，如图是实验室制取A气体的装置，请结合所学知识，回答下列问题：
①试写出由A到B的化学方程式4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$NO+6H₂O．
②验证A是否已经收集满的方法是将湿润的红色石蕊试纸置于试管口处，若试纸变蓝，则证明氨气已收集满（或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口处，若产生大量白烟，则证明氨气已收集满）（任写一种）．
③写出工业上制取A的化学方程式N₂+3H₂$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$2NH₃．
④C与水反应可得到酸X，要使1molC恰好完全转化为X，需通入氧气的物质的量为0.25mol．

Answer 1

分析 （1）若A是一种黄色单质固体，则A为S，与氧气反应生成B为SO₂，进一步与氧气反应生成C为SO₃；
（2）若A是一种活泼金属，C是淡黄色固体，则A为Na、B为Na₂O、C为Na₂O₂，C长期露置于空气中，经过系列变化，最后将变成物质D，D为Na₂CO₃；
混合物加热，发生反应：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，利用差量法计算混合物中碳酸氢钠的质量，进而计算碳酸钠的质量分数；
（3）若C是红棕色气体，实验室用氯化铵和氢氧化钙制备A，则A为NH₃，B为NO，C为NO₂．

解答 解：（1）若A是一种黄色单质固体，则A是S单质，属于B是二氧化硫，C是三氧化硫，则B→C的化学方程式为2SO₂+O₂$?_{△}^{催化剂}$2SO₃，
故答案为：2SO₂+O₂$?_{△}^{催化剂}$2SO₃；
（2）若A是一种活泼金属，C是淡黄色固体，则A为Na、B为Na₂O、C为Na₂O₂，C长期露置于空气中，经过系列变化，最后将变成物质D，D为Na₂CO₃，过氧化钠能与CO₂反应生成碳酸钠与氧气，反应的化学方程式是2Na₂O₂+2 CO₂=2 Na₂CO₃+O₂↑，
令混合物中碳酸氢钠的质量为m，则：
2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O  质量减少
168                                                 62
m                                                 10g-9.38g=0.62g
故m=$\frac{168×0.62g}{62}$=1.68g，故碳酸钠的质量分数=$\frac{10g-1.68g}{10g}$×100%=83.2%，
故答案为：2Na₂O₂+2 CO₂=2 Na₂CO₃+O₂↑；Na₂CO₃；83.2%；
（3）若C是红棕色气体，A可能是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则A为NH₃，B为NO，C为NO₂，
①氨气在催化作用下可与氧气反应生成NO，方程式为4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$NO+6H₂O，故答案为：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$NO+6H₂O；
②A为氨气，极易溶于水，密度比空气小，可用向下排空气法收集，检验氨气是否收集满，可将湿润的红色石蕊试纸置于试管口处，若试纸变蓝，则证明氨气已收集满，或用白色的酚酞试纸置于试管口处，若试纸变红，则证明氨气已收集满，也可以用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口处，若产生大量白烟，则证明氨气已收集满，
故答案为：将湿润的红色石蕊试纸置于试管口处，若试纸变蓝，则证明氨气已收集满（或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口处，若产生大量白烟，则证明氨气已收集满）；
③工业上用氮气和氢气在高温高压下，催化作用下制备氨气，方程式为N₂+3H₂ $\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$2NH₃，故答案为：N₂+3H₂ $\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$2NH₃；
④二氧化氮和氧气反应生成硝酸，方程式为4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，由方程式可知1mol二氧化氮与0.25mol氧气反应，故答案为：0.25 mol．

点评 该题考查无机框图题的判断，是高考中的常见题型，属于基础性试题的考查，试题难易适中，侧重对学生基础知识的巩固训练，物质特殊的颜色是推断的突破口