Question

20．某些化学反应可用下式表示A+B→C+D+H₂O
请回答下列问题：
（1）若A、C、D均含有氯元素，且氯在A的化合价介于C与D之间，写出该反应的离子方程式：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．
（2）若C、D均为气体且都能使澄清石灰水变浑浊，则A与B的组合是碳和浓硫酸．（写名称）
（3）若C是蓝色溶液，D是红棕色气体，则每生成标准状况下的2.24LD气体，转移电子数为0.1N_A
（4）若锌与浓硫酸反应，硫酸浓度的降低后，反应变为：A+B→C+E，则E为氢气（写名称），若锌与100mL 18.5mol•L^-1的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成混合气体33.6L（标准状况）．将反应后的溶液稀释至1L，测得溶液的c（H⁺）=0.1mol/L，则D与E两气体的体积比为1：4．

Answer 1

分析 （1）A、C、D均含有氯元素，且A中氯元素的化合价介于C与D之间，为氯气与碱的反应；
（2）若C、D都是能使澄清石灰水变浑浊的气体推断气体为二氧化碳和二氧化硫；
（3）若C是蓝色溶液说明含铜离子，D是红棕色气体判断为NO₂，则反应为铜和浓硝酸的反应，结合反应定量关系计算电子转移；
（4）锌与浓硫酸反应，硫酸浓度的降低后，浓硫酸变为稀硫酸，稀硫酸和锌反应生成氢气，锌与浓硫酸发生：Zn+2H₂SO₄=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O，随着反应的进行，硫酸浓度降低，发生：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，生成气体为SO₂和H₂的混合物，计算剩余硫酸物质的量，进而计算参加反应硫酸物质的量，设反应生成xmolSO₂，ymolH₂，表示出各反应消耗硫酸物质的量，再结合二者物质的量列方程计算解答．

解答 解：（1）A、C、D均含有氯元素，且A中氯元素的化合价介于C与D之间，为氯气与碱的反应，离子反应为Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案为：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（2）（2）若C、D都是能使澄清石灰水变浑浊的气体推断气体为二氧化碳和二氧化硫；说明反应生成二氧化碳和二氧化硫气体，是碳和浓硫酸的反应；反应的化学方程式为：C+2 H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2 SO₂↑+2H₂O；
故答案为：碳和浓硫酸；
（3）若C是蓝色溶液说明含铜离子，D是红棕色气体判断为NO₂，则反应为铜和浓硝酸的反应，Cu+4HNO₃=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，反应中生成2molNO₂电子转移2mol，每生成标准状况下的2.24LD气体物质的量=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，电子转移0.1mol，电子数0.1N_A，
故答案为：0.1N_A；
（4）锌与浓硫酸发生：Zn+2H₂SO₄=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O，随着反应的进行，硫酸浓度降低，发生：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，生成气体为SO₂和H₂的混合物，溶液剩余硫酸的物质的量为$\frac{1}{2}$×1L×0.1mol/L=0.05mol，
参加反应的n（H₂SO₄）=0.1L×18.5mol/L-0.05mol=1.8mol，
设反应生成xmolSO₂，ymolH₂，则：
Zn+2H₂SO₄（浓）=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O
x       2x                               x
Zn+H₂SO₄（稀）=ZnSO₄+H₂↑
y        y                            y
由题意可得
x+y=1.5
2x+y=1.8，
解得：x=0.3mol y=1.2mol
V（SO₂）：V（H₂）=0.3mol：1.2mol=1：4
故答案为：1：4．

点评 本题考查无机物推断，题目比较综合，需要学生熟练掌握元素化合物知识，题目难度中等．