Question

4．A、B、C、D、E為中學化學常見的單質或化合物，相互轉化關系如圖1所示（圖中產物略去）

（1）若A是能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體；C、D均為空氣的主要成分；E是一種無色、無味的有毒氣體．寫出反應Ⅱ的化學方程式2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$N₂+2CO₂．
（2）若A是淡黃色固體化合物；常溫下D是無色氣體；C中含有的陰、陽離子均為10電子的粒子．①C中所含化學鍵的類型是離子鍵和共價鍵，②寫出反應Ⅲ的離子方程式：2OH^-+CO₂═CO₃^2-+H₂O．
（3）將一定量（2）中的氣體D通入2L C的溶液中，在所得溶液中逐滴加入稀鹽酸至過量，并將溶液加熱，產生的氣體與HCl的物質的量的關系如圖2（忽略氣體的溶解和HCl的揮發(fā)）．
①O點溶液中所含溶質的化學式為NaOH、Na₂CO₃；a點溶液中各離子濃度由大到小的關系是c（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-）．
②標況下，通入氣體D的體積為44.8L，C溶液的物質的量濃度為2.5mol/L．

Answer 1

分析 （1）若A是能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，則A為NH₃，C、D均為空氣的主要成分，且A與D能反應生成B，則D為O₂，所以C為N₂，B為NO，E是一種有毒氣體，且B與E反應生成C，則E為CO；
（2）若A是淡黃色固體化合物，應是過氧化鈉，則D是二氧化碳，過氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣，B和E反應生成C，C中含有的陰、陽離子均為10電子粒子，C能和二氧化碳反應生成B，所以B是碳酸鈉，C是氫氧化鈉，E是強堿（如氫氧化鈣、氫氧化鋇），驗證符合轉化關系；
（3）

解答 解：（1）若A是能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，則A為NH₃，C、D均為空氣的主要成分，且A與D能反應生成B，則D為O₂，所以C為N₂，B為NO，E是一種有毒氣體，且B與E反應生成C，則E為CO，反應Ⅱ的化學方程式為2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$N₂+2CO₂，
故答案為：2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$N₂+2CO₂；
（2）若A是淡黃色固體化合物，應是過氧化鈉，D是二氧化碳，過氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣，B和E反應生成C，C中含有的陰、陽離子均為10電子粒子，C能和二氧化碳反應生成B，所以B是碳酸鈉，C是氫氧化鈉，E是強堿（如氫氧化鈣、氫氧化鋇），
C是氫氧化鈉，C中所含化學鍵的類型是離子鍵和共價鍵，反應Ⅲ的離子方程式為2OH^-+CO₂═CO₃^2-+H₂O，
故答案為：離子鍵和共價鍵；2OH^-+CO₂═CO₃^2-+H₂O；
（3）①據Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl、NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑知，Na₂CO₃轉化為NaHCO₃、NaHCO₃轉化為NaCl需要的HCl的物質的量相等，實際上Na₂CO₃需要的HCl大于NaHCO₃，所以溶液中還存在NaOH；
a點時溶液中的溶質是NaHCO₃和NaCl，氯化鈉為強堿強酸鹽，鈉離子和氯離子不水解，NaHCO₃為強堿弱酸酸式鹽，其溶液呈堿性，則c（OH^-）＞c（H⁺），碳酸氫根離子水解程度大于電離程度，碳酸氫根離子電離生成碳酸根離子，水和碳酸氫根離子都電離生成氫離子，所以c（H⁺）＞c（CO₃^2-），根據元素守恒知c（Na⁺）＞c（Cl^-），根據圖象知，NaOH需要HCl和碳酸鈉需要HCl的物質的量之比為1：2，根據原子守恒知，生成氯化鈉的物質的量和碳酸氫鈉的物質的量之比為3：2，根據元素守恒知，溶液中離子濃度大小順序是c（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-），
故答案為：NaOH、Na₂CO₃；c（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-）； 
②由圖象可知，加入HCl3mol時溶質是NaHCO₃和NaCl，再加入2molHCl完全反應，則可知n（CO₂）=n（NaHCO₃）=n（HCl）=2mol，體積為2mol×22.4L/mol=44.8L，
加入鹽酸5mol時完全反應，溶液溶質為NaCl，則n（NaOH）=n（HCl）=5mol，c（NaOH）=$\frac{5mol}{2L}$=2.5mol/L，
故答案為：44.8；2.5．

點評 本題以元素化合物的推斷為載體考查了元素化合物的性質，為高頻考點，同時考查學生分析問題、解決問題的能力，明確物質的性質是解本題的關鍵，難度不大．