Question

A、B、C、D都是中学化学常见的物质，其中A、B、C均含有同一种元素．在一定条件下相互转化的关系如图所示．请回答下列问题．
（1）若通常情况下A、B、C、D都是气体，且B和D为空气的主要成分，写出反应（Ⅲ）的化学方程式：

 

（2）若D为氯碱工业的重要产品，A、B、C为均含有同一种金属元素的无机化合物，反应（Ⅲ）的离子方程式为

 

（3）若B为非金属单质，且B所含元素的原子最外层电子数与内层电子数之和的比值为3：5，则反应（Ⅲ）中氧化产物与还原产物的物质的量之比为

 

． 0.1mol A与含O．15mol NaOH的溶液充分反应后，溶液中所含离子浓度的大小关系为

 

．
（4）若A、B、C的溶液均显碱性，C为焙制糕点的发酵粉的主要成分之一．
①A中所含化学键类型为

 

，D的电子式为

 

．
②25℃时，浓度均为O．1mol/l的B、C溶液，pH较大的是

 

（填溶质的化学式）溶液，写出B溶液中显电中性的原因：

 

．已知，B溶液的PH=a，则其水电离出来的H⁺的浓度为：

 

．

Answer 1

考点：无机物的推断

专题：推断题

分析：（1）若通常情况下A、B、C、D都是气体，且B和D为空气的主要成分，应为氮气和氧气，结合转化关系可知，A为氨气，D为氧气，B为氮气，C为NO；
（2）若D为氯碱工业的重要产品，A、B、C为均含有同一金属元素的无机化合物，可推知A为铝盐、D为NaOH，B为Al（OH）₃，C为NaAlO₂；
（3）若B为非金属单质，且B所含元素的原子最外层电子数与内层电子数之和的比值为3：5，由于最外层电子数不超过8，则B原子只能有3个电子层，最外层电子数为6，可推知B为S，则A为H₂S、D为O₂、C为SO₂；
（4）若A、B、C的溶液均显碱性，C为焙制糕点的发酵粉的主要成分之一，则A为NaOH、D为CO₂、B为Na₂CO₃、C为NaHCO₃．

解答： 解：（1）若通常情况下A、B、C、D都是气体，且B和D为空气的主要成分，应为氮气和氧气，结合转化关系可知，A为氨气，D为氧气，B为氮气，C为NO，则反应（Ⅲ）的化学方程式为：4NH₃+6NO═5N₂+6H₂O，
故答案为：4NH₃+6NO═5N₂+6H₂O；
（2）若D为氯碱工业的重要产品，A、B、C为均含有同一金属元素的无机化合物，可推知A为铝盐、D为NaOH，B为Al（OH）₃，C为NaAlO₂，则反应（Ⅲ）的离子方程式为：Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓，
故答案为：Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓；
（3）若B为非金属单质，且B所含元素的原子最外层电子数与内层电子数之和的比值为3：5，由于最外层电子数不超过8，则B原子只能有3个电子层，最外层电子数为6，可推知B为S，则A为H₂S、D为O₂、C为SO₂，则反应（Ⅲ）是2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂O，反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为2：1；
由反应：H₂S+2NaOH=Na₂S+2H₂O，H₂S+NaOH=NaHS+H₂O，H₂S与NaOH的物质的量之比=0.1：0.15=1：1.5，故硫化氢与NaOH都完全反应，所得产物为Na₂S和NaHS，设所得产物中含Na₂S为xmol，NaHS为ymol，则：x+y=0.1，2x+y=0.15，联立方程解得x=y=0.05，HS^-的水解程度大于电离程度，S^2-水解，其水解程度大于HS^-，溶液呈碱性，且c（HS^-）＞c（S^2-），溶液中c（Na⁺ ）最大，故离子浓度：c（Na⁺ ）＞c（HS^-）＞c（S^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案为：2：1；c（Na⁺ ）＞c（HS^-）＞c（S^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（4）若A、B、C的溶液均显碱性，C为焙制糕点的发酵粉的主要成分之一，则A为NaOH、D为CO₂、B为Na₂CO₃、C为NaHCO₃．
①NaOH中所含化学键类型为：离子键、共价键，D为CO₂，电子式为 ，
故答案为：离子键、共价键；；
②25℃时，0.1mol?L^-1 Na₂CO₃、NaHCO₃溶液，CO₃^2-的水解程度大于HCO₃^-水解，故Na₂CO₃溶液的pH较大，由电荷守恒可知，Na₂CO₃溶液中微粒浓度之间存在的等量关系：c（Na⁺ ）+c（H⁺）=2c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（OH^-），B为Na₂CO₃，溶液中水电离出来的H⁺的浓度等于溶液中氢氧根离子的浓度，当B溶液的PH=a，时其水电离出来的H⁺的浓度为

10-14

10-a

mol/L=10^a-14mol/L，
故答案为：Na₂CO₃；c（Na⁺ ）+c（H⁺）=2c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（OH^-）；10^a-14mol/L．

点评：本题考查无机物推断、离子浓度的大小比较等问题，具有一定难度，需要学生熟练掌握元素化合物知识，离子浓度大小比较为易错点，（4）中注意根据物料守恒、电荷守恒确定等量关系．