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：

⑴D的化学式为           。

⑵反应③的离子方程式为                       。

⑶Y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                           。

⑷0.1 mol·L^－1的X溶液和0.1 mol·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）。

⑸常温下0.1 mol·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0.1 mol·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0.1 mol·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】（14分）⑴H₂（2分）⑵3NO₂+H₂O=2H⁺+2NO₃^-+NO（2分）

⑶4NH₃+6NO=5N₂+6H₂O（2分）

⑷酸（2分）　　　NH₄⁺+H₂ONH₃·H₂O+H⁺（3分）      ⑸ACD（3分）

【解析】⑴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。⑶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。⑷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。⑸常温下K_w=c(H⁺)×c(OH^-)=1×10^-14，结合题中信息c(H⁺)/c(OH^-)=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倍合，溶液的pH大于9。

【考点】元素及其化合物、电解质溶液