Question

【题目】A、B、C、D、E为中学化学常见的单质或化合物，相互转化关系如图所示(部分产物略去)。

I.若A是能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体；C、D均为空气的主要成分；E是一种常见无色无味的有毒气体，B、E均为汽车尾气成分。

(1)写出反应①的化学方程式____________。

(2)写出B和E在催化剂条件下生成C的化学方程式______________。

II.若A是淡黄色化合物；常温下D是无色气体；C中含有的阴、阳离子均为10电子粒子；E为澄清石灰水。

(1)写出反应②的化学方程式_____________。

(2)将一定量的气体D通入2L C的溶液中，在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的气体与HCl物质的量的关系如图所示(忽略气体的溶解和HCl的挥发)。

①O点溶液中所含溶质的化学式为_______，横坐标3-5段发生的离子方程式为_____。

②标况下，通入气体D的体积为______L，C溶液的物质的量浓度为_______mol/L。

Answer 1

【答案】4NH3+5O24NO+6H2O 2NO+2CON2+2CO2 Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH NaOH、Na2CO3 HCO3-+H+=CO2↑+H2O 44.8 2.5

【解析】

I.若A是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则A是NH3，C、D均为空气的主要成分，且A和D能反应，则D是O2，C是N2，反应①为氨的催化氧化，则B是NO，E是一种有毒气体，NO和有毒气体反应生成氮气，说明E具有还原性，该气体为CO；

II.若A是淡黄色固体化合物，A为Na2O2，常温下D是无色气体，D是CO2，C分子中含有的阴、阳离子均为10电子粒子，C为NaOH，过氧化钠和二氧化碳反应生成B，B为Na2CO3，B和E反应生成氢氧化钠；

(2)①分析图象知，加入盐酸时，开始没有气体产生，加到一定量时才产生气体，根据Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，NaHCO3+HCl= NaCl+CO2↑+H2O，可知O点溶液中含有氢氧化钠和碳酸钠，a点开始产生气体，说明a点溶质为碳酸氢钠和氯化钠，根据溶质的性质分析解答；

②根据碳原子守恒计算二氧化碳的物质的量，根据钠原子守恒计算氢氧化钠的物质的量浓度。

I.根据上述分析可知：A是NH3，B是NO，C是N2，D是O2，E为CO。

(1)反应①是NH3催化氧化产生NO，根据电子守恒、原子守恒，可得该反应方程式为：4NH3＋5O24NO＋6H2O；

(2)在催化剂条件下，一氧化氮和一氧化碳反应生成氮气和二氧化碳，反应方程式为：2NO＋2CON2＋2CO2；

II.根据上述推断可知：A为Na2O2，B为Na2CO3，C为NaOH，D是CO2，E为澄清石灰水。

(1) B为Na2CO3，C为NaOH，Na2CO3可以与澄清石灰水发生复分解反应产生NaOH和碳酸钙，反应的方程式为：Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH；

(2)①分析图象知，加入盐酸时，开始没有气体产生，加到一定量时才产生气体，根据Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，可知O点溶液中含有氢氧化钠和碳酸钠，化学式为NaOH、Na2CO3；a点开始产生气体，说明a点溶质为碳酸氢钠和氯化钠，横坐标在盐酸的体积为3-5段发生的反应是NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，其离子方程式为HCO3-+H+=CO2↑+H2O；

②从a点开始，碳酸氢钠与盐酸反应，消耗盐酸的物质的量为2mol，根据NaHCO3+HCl= NaCl+CO2↑+H2O可知：碳酸氢钠和盐酸反应的物质的量之比为1:1，所以n(NaHCO3)为2mol，根据碳原子守恒，得n(NaHCO3)=n(CO2)=2mol，因此标况下，CO2的体积V(CO2)= n(CO2)·Vm=2mol×22.4L/mol=44.8L；

根据图象可知：溶液完全消耗的盐酸的物质的量是5mol，此时溶液中的溶质变为NaCl，根据氯元素、钠元素守恒得n(HCl)=n(NaCl)=n(NaOH)=5mol，所以c(NaOH)==2.5mol/L。