Question

A、B、C、D、E为中学化学常见的单质或化合物，它们之间的相互转化关系如图所示（部分产物略去）．

请回答下列问题：
（1）若A是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，C、D均为空气的主要成分，E是一种有毒气体．
①C分子的电子式为

：
②写出反应I的化学方程式：

4NH₃+5O₂

催化剂 .

△

4NO+6H₂O

；
③写出反应Ⅱ的化学方程式：

2NO+2CO

催化剂  .

N₂+2CO₂

．
（2）若A是淡黄色固体化合物；常温下D是无色气体；C分子中含有的阴、阳离子均为10电子粒子．
①D的结构式为

O=C=O

，C分子中所含化学键的类型是

离子键和共价键

；
②写出反应I的化学方程式：

2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂

；
③写出反应Ⅱ的化学方程式：

Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH

（3）将（2）中一定量的气体D通入2L含C的溶液中，在反应后所得的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的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

NaHCO₃、NaOH

，常温下a点溶液的pH

＞

7（填“＞”、“=”或“＜”），a点溶液中各离子浓度由大到小的关系是

c（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-）

；
②标准状况下，通入气体D的体积为

44.8

L，C溶液的物质的量浓度为

2.5

mol?L^-1．

Answer 1

分析：（1）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I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，为CO；
（2）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；
（3）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1molNa₂CO₃

1molHCl

1molNaHCO₃

1molHCl

1molCO₂，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．

解答：解：（1）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I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，为CO，
①C为N₂，氮气分子的电子式为 ，故答案为：：
②氨气和氧气在催化剂、加热条件下反应生成一氧化氮和水，反应方程式为：4NH₃+5O₂

催化剂 .

△

4NO+6H₂O，

故答案为：4NH₃+5O₂

催化剂 .

△

4NO+6H₂O；
③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+2CO

催化剂  .

N₂+2CO₂，故答案为：2NO+2CO

催化剂  .

N₂+2CO₂；
（2）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，
①D为CO₂，二氧化碳的结构式为 O=C=O，C是NaOH，C分子中所含化学键的类型是离子键和共价键，
故答案为：O=C=O；离子键和共价键；
②二氧化碳和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气，反应方程式为：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂
故答案为：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；
③氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠，反应方程式为：Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH，
故答案为：Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH；
（3）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1molNa₂CO₃

1molHCl

1molNaHCO₃

1molHCl

1molCO₂，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，碳酸氢根离子电离程度小于水解程度，所以溶液呈碱性，但电离和水解程度都较微弱，碳酸氢根离子电离程度很小，所以c（H⁺）＞c（CO₃^2-），则离子浓度大小顺序是c（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-），
故答案为：NaHCO₃、NaOH；＞；c（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-）；
②从a点开始，碳酸氢钠与盐酸反应，消耗盐酸的物质的量的为2mol，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，所以标况下，二氧化碳的体积=2mol×22.4L/mol=44.8L；
溶液完全消耗的盐酸的物质的量是5mol，溶液中的溶质变为NaCl，根据氯元素、钠元素守恒得n（HCl）=n（aNaCl）=n（NaOH）=5mol，所以C（NaOH）=

5mol

2L

=2.5mol/L，
故答案为：44.8；2.5．

点评：本题以无机推断为载体考查了离子浓度大小的判断、物质间的转化等知识点，正确推断物质是解本题关键，结合溶液的酸碱性、电荷守恒、原子守恒来分析解答，难度中等．