Question

1．金属及其化合物的种类很多，我们可以按照“金属单质、金属氧化物、金属氢氧化物、盐”的类别进行究． 以下是元素周期表中前18号某种金属元素对应的单质及其化合物之间的转化关系（“→”所指的转化都是一步完成）．

（1）A与水反应的离子方程式：2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑．
（2）若B为呼吸面具中的供养剂，其供养时每生成1mol O₂，反应过程中转移的电子数为2N_A．
（3）200℃时，11.6g CO₂和 H₂O 的混合物气体与足量的B反应，反应后固体增加了3.6g，则原混合物的平均相对分子质量为23.2．
（4）写出一种“C→D”转化的离子方程式：OH^-+H⁺=H₂O．
（5）某同学将一小块A单质露置于空气中，观察到下列现象：
银白色$\stackrel{①}{→}$变灰暗$\stackrel{②}{→}$变白色$\stackrel{③}{→}$出现液滴$\stackrel{④}{→}$白色固体
则下列说法正确的是A
A．①发生了氧化还原反应                  B．①变灰暗色是因为生成了过氧化钠
C．③是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液  D．④只发生物理变化．

Answer 1

分析 金属单质可以形成氧化物，也可以直接生成氢氧化物碱、金属氧化物可以形成碱、金属氢氧化物一步形成盐，解题关键在金属单质可以直接形成碱的推断．A为活泼金属K、Ca、Na、Mg等；各步反应都需要一步形成，依据转化关系分析判断，
（1）A为钠与水反应生成氢氧化钠和氢气；
（2）若B为呼吸面具中的供养剂，其供养时每生成1mol O₂，过氧化钠中氧元素化合价-1价变化为0价和-2价，1mol过氧化钠反应电子转移1mol；
（3）向固体Na₂O₂中通入11.6gCO₂和H₂O且完全反应，固体只增加3.6g，是因为生成O₂，根据质量守恒定律可知m（O₂）=11.6g-3.6g=8.0g，所以n（O₂）=$\frac{8.0g}{32g/mol}$=0.25mol，根据反应的化学方程式2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑计算，则原混合物的平均相对分子质量=$\frac{气体总质量}{气体总物质的量}$；
（4）C→D转化的反应为氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水；
（5）小块金属钠露置于空气中发生的变化中，银白色$\stackrel{①}{→}$变灰暗$\stackrel{②}{→}$变白色$\stackrel{③}{→}$出现液滴$\stackrel{④}{→}$白色固体，①是钠被氧化为氧化钠；②是氧化钠和水反应生成氢氧化钠；③氢氧化钠潮解形成氢氧化钠溶液；④是二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠固体．

解答 解：金属单质可以形成氧化物，也可以直接生成氢氧化物碱、金属氧化物可以形成碱、金属氢氧化物一步形成盐，解题关键在金属单质可以直接形成碱的推断．A为活泼金属K、Ca、Na、Mg等；各步反应都需要一步形成；
（1）A为钠，与水反应的化学方程式为：2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑，
故答案为：2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑；
（2）若B为呼吸面具中的供氧剂，其供氧时主要反应的化学方程式：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂↑，其供氧时每生成1mol O₂，反应过程中转移的电子数为2N_A，
故答案为：2N_A；
（3）由反应：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，可知参加反应的CO₂和H₂O与生成O₂的物质的量之比为2：1，m（增重）=m（吸收）-m（放出），即11.6g-m（O₂）=3.6g，m（O₂）=11.6g-3.6g=8.0g，
所以n（O₂）=$\frac{8.0g}{32g/mol}$=0.25mol，n（CO₂和H₂O）=0.5mol，
则原混合气体的平均摩尔质量为$\frac{11.6g}{0.5mol}$=23.2g/mol，
原混合物的平均式量为23.2，
故答案为：23.2；
（4）C→D转化的化学方程式为：NaOH+HCl=NaCl+H₂O，离子方程式为：OH^-+H⁺=H₂O，
故答案为：OH^-+H⁺=H₂O；
（5）Na的性质活泼，易与空气中氧气反应生成Na₂O，Na₂O易与水反应生成NaOH，NaOH吸收空气中的水和CO₂生成Na₂CO₃•xH₂O，Na₂CO₃•xH₂O风化脱水生成Na₂CO₃，
A、①发生氧化还原反应生成了氧化钠，故A正确；
B、②变白色主要是因为生成了氢氧化钠，Na₂O+H₂O=2NaOH，故B错误；
C、③是氢氧化钠潮解，吸收水蒸气形成氢氧化钠溶液，故C错误；
D、④是二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠固体，发生了化学反应，故D错误；
故答案为：A．

点评 本题考查了物质转化关系的分析判断，主要是转化关系的性质应用，主要考查金属及其化合物性质的应用，熟练掌握物质性质是解题关键，题目难度中等．