Question

20．某氯的氧化物A常温下为气态，测得该气体对氢气的相对密度为43.5，A溶于水可得只含单一溶质B的弱酸性溶液，B溶液在放置过程中酸性会增强．常温下，气体A与NH₃反应生成离子化合物C、气体单质D和常见液体E，D为空气中含量最多的物质．气体A可用氯气与潮湿的Na₂CO₃ 反应制得，同时生成两种钠盐．请回答下列问题：
（1）气体A的化学式为Cl₂O．
（2）用化学方程式表示B溶液酸性增强的原因2HClO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2HCl+O₂↑．
（3）气体A与NH₃反应的化学方程式为3Cl₂O+10NH₃=6NH₄Cl+2N₂+3H₂O，该反应体现气体A具有氧化性．
（4）试写出制取气体A的化学方程式为2Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O=Cl₂O+2NaHCO₃+2NaCl．
（5）设计实验探究C中阳离子的成分取少量晶体溶于水，加入浓NaOH溶液、加热，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，证明含有NH₄⁺．

Answer 1

分析 某氯的氧化物A常温下为气态，测得该气体对氢气的相对密度为43.5，A的相对分子质量为43.5×2=87，A分子中Cl原子数目为偶数，则A分子只能含有2个Cl原子，则O原子数目为$\frac{87-35.5×2}{16}$=1，故A为Cl₂O，A溶于水可得只含单一溶质B的弱酸性溶液，B溶液在放置过程中其酸性会增强，则B为HClO．常温下，气体A与NH₃反应生成离子化合物C、气体单质D和常见液体E，D为空气中含量最多的物质则D为N₂，常见液体E为H₂O，离子化合物C为NH₄Cl．气体A可用氯气与潮湿的Na₂CO₃反应制得，同时生成两种钠盐，由元素守恒可知，生成的两种钠盐只能为NaHCO₃、NaCl，据此解答．

解答 解：某氯的氧化物A常温下为气态，测得该气体对氢气的相对密度为43.5，A的相对分子质量为43.5×2=87，A分子中Cl原子数目为偶数，则A分子只能含有2个Cl原子，则O原子数目为$\frac{87-35.5×2}{16}$=1，故A为Cl₂O，A溶于水可得只含单一溶质B的弱酸性溶液，B溶液在放置过程中其酸性会增强，则B为HClO．常温下，气体A与NH₃反应生成离子化合物C、气体单质D和常见液体E，D为空气中含量最多的物质则D为N₂，常见液体E为H₂O，离子化合物C为NH₄Cl．气体A可用氯气与潮湿的Na₂CO₃反应制得，同时生成两种钠盐，由元素守恒可知，生成的两种钠盐只能为NaHCO₃、NaCl．
（1）由上述分析可知，气体A的化学式为Cl₂O，故答案为：Cl₂O；
（2）B在溶液发生反应：2HClO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2HCl+O₂↑，生成HCl，酸性增强，故答案为：2HClO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2HCl+O₂↑；
（3）气体A与NH₃反应的化学方程式为：3Cl₂O+10NH₃=6NH₄Cl+2N₂+3H₂O，反应中Cl的化合价降低，该反应体现气体Cl₂O具有氧化性，
故答案为：3Cl₂O+10NH₃=6NH₄Cl+2N₂+3H₂O；氧化；
（4）Cl₂与潮湿的碳酸钠反应生成Cl₂O，同时生成的两种钠盐只能为NaHCO₃、NaCl，化学方程式为：2Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O=Cl₂O+2NaHCO₃+2NaCl，
故答案为：2Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O=Cl₂O+2NaHCO₃+2NaCl；
（5）离子化合物C为NH₄Cl，实验阳离子的方案为：取少量晶体溶于水，加入浓NaOH溶液、加热，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，证明含有NH₄⁺，
故答案为：取少量晶体溶于水，加入浓NaOH溶液、加热，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，证明含有NH₄⁺．

点评 本题考查无机物推断、实验方案设计等，侧重考查学生对知识的综合应用及逻辑推理能力，需要学生具备扎实的基础，难度较大．