Question

已知：A為含金屬離子的淡黃色固體化合物，E、X為空氣中常見氣體，A、B、C、D含有相同的金屬離子，其轉化關系如圖1（部分產物已略去）．

請回答下列問題
（l）這種金屬離子的離子結構示意圖為

 

；
（2）X的電子式

 

；
（3）B中所含化學鍵的類型是

 

；常溫常壓下，7.8g A與足量的水充分反應放出熱量a kJ，寫出該反應的熱化學方程式

 

．
（4）①C也可轉化為B，寫出該轉化的化學方程式

 

；
②B與D反應的離子方程式為

 

．
（5）將一定量的氣體X通入2L B的溶液中，向所得溶液中邊逐滴加入稀鹽酸邊振蕩至過量，產生的氣體與鹽酸物質的量的關系如圖2（忽略氣體的溶解和HCl的揮發(fā)）．
請回答：a點溶液中所含溶質的化學式為

 

，b點溶液中各離子濃度由大到小的關系是

 

．

Answer 1

考點：無機物的推斷

專題：推斷題

分析：E、X為空氣中常見氣體，A為含金屬離子的淡黃色固體化合物，能與水反應生成E與B，應是過氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉與氧氣，則A為Na₂O₂，E為O₂，B為NaOH，B與X可以連續(xù)反應，可推知X為CO₂，C為Na₂CO₃，D為NaHCO₃，據(jù)此解答．

解答： 解：E、X為空氣中常見氣體，A為含金屬離子的淡黃色固體化合物，能與水反應生成E與B，應是過氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉與氧氣，則A為Na₂O₂，E為O₂，B為NaOH，B與X可以連續(xù)反應，可推知X為CO₂，C為Na₂CO₃，D為NaHCO₃，
（l）A中金屬離子為Na⁺，離子結構示意圖為：，故答案為：；
（2）X為CO₂，其電子式為：，故答案為：；
（3）B為NaOH，含有離子鍵、共價鍵；常溫常壓下，7.8g Na₂O₂與足量的水充分反應放出熱量a kJ，2mol Na₂O₂完全反應方程式的熱量=a kJ×

2mol×78g/mol

7.8g

=20a kJ，反應熱化學方程式為：2Na₂O₂（s）+2H2O（l）=4NaOH（aq）+O₂（g）△H=-20a kJ/mol，
故答案為：離子鍵、共價鍵；2Na₂O₂（s）+2H2O（l）=4NaOH（aq）+O₂（g）△H=-20a kJ/mol；
（4）①碳酸鈉也可轉化為氫氧化鈉，該轉化的化學方程式為：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH，
故答案為：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；
②氫氧化鈉與碳酸氫鈉反應生成碳酸鈉與水，反應離子方程式為：HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O，
故答案為：HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O；
（5）根據(jù)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，實際上產生氣體之前消耗鹽酸與產生二氧化碳消耗鹽酸體積之比=3：2，所以溶液中還存在NaOH，說明原溶液中為NaOH、Na₂CO₃，結合方程式可知，溶液中n（NaOH）：n（Na₂CO₃）=1：2，故a點是氫氧化鈉前后與鹽酸反應碳酸鈉未反應，a點時溶液中的溶質是Na₂CO₃和NaCl，
b點時，碳酸鈉恰好轉化為碳酸氫鈉，b點溶液中的溶質是NaHCO₃和NaCl，且n（NaHCO₃）：n（NaCl）=2：3，鈉離子和氯離子不水解，根據(jù)元素守恒知c（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（HCO₃^-），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-），
故答案為：Na₂CO₃和NaCl；c（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-）．

點評：本題考查了無機物推斷，涉及核外電子排布、電子式、熱化學方程式、離子濃度大小比較等知識點，（5）為易錯點，清楚發(fā)生的反應判斷原溶液中溶質及物質的量關系是關鍵，題目難度中等．