Question

20．图的各方框表示有关的一种反应物或生成物（某些物质已经略去），X分解所得A、B、C混合气体的平均相对分子质量为24，其中常温下A、C、D为无色气体，B为无色液体，C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝．
（1）写出下列各物质的化学式：
X：（NH₄）₂CO₃；F：NO₂；G：HNO₃．
（2）写出下列变化的离子方程式：
F→G：3 NO₂+H₂O=2H⁺+2NO₃^-+NO；
G→E：3Cu+8 H⁺+2 NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．
（3）实验室里，C常采用向下排空气法法来收集．
（4）另有两种盐Y、Z，元素种类以及阳离子与X相同．其中，Y受热分解的产物与X完全相同，但混合气体的平均相对分子质量为26.33； Z受热分解产物中不仅有A、B、C，还含有另一种可燃性气体H，且四种气体的物质的量之比为1：1：1：1，则Y、Z的化学式分别是NH₄HCO₃、NH₄HC₂O₄．

Answer 1

分析 C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，应为NH₃，A和过氧化钠反应生成D为气体，且A是无色气体，所以A应为CO₂，D为O₂，氨气和氧气在催化剂条件下加热生成NO和水，E能和氧气反应，所以E是NO，F是F为NO₂，F和B反应生成G，G和铜反应生成二氧化氮，则B应为H₂O，G为HNO₃，X可能为NH₄HCO₃或（NH₄）₂CO₃，X分解所得A、B、C混合气体的平均相对分子质量为24，则X为 （NH₄）₂CO₃，X分解所得CO₂、H₂O、NH₃混合气体的平均相对分子质量为24，假设X是（NH₄）₂CO₃，发生反应为（NH₄）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+H₂O+2NH₃↑，其平均相对分子质量=$\frac{96}{4}$=24，所以X为（NH₄）₂CO₃，再结合题目分析解答．结合相关物质的性质解答该题．

解答 解：C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，应为NH₃，A和过氧化钠反应生成D为气体，且A是无色气体，所以A应为CO₂，D为O₂，氨气和氧气在催化剂条件下加热生成NO和水，E能和氧气反应，所以E是NO，F是F为NO₂，F和B反应生成G，G和铜反应生成二氧化氮，则B应为H₂O，G为HNO₃，X可能为NH₄HCO₃或（NH₄）₂CO₃，X分解所得A、B、C混合气体的平均相对分子质量为24，则X为 （NH₄）₂CO₃，X分解所得CO₂、H₂O、NH₃混合气体的平均相对分子质量为24，假设X是（NH₄）₂CO₃，发生反应为（NH₄）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+H₂O+2NH₃↑，其平均相对分子质量=$\frac{96}{4}$=24，所以X为（NH₄）₂CO₃，再结合题目分析解答，
（1）通过以上分析知，X、F、G分别是：（NH₄）₂CO₃、NO₂、HNO₃，
故答案为：（NH₄）₂CO₃；NO₂；HNO₃；
（2）二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，离子反应方程式为：3 NO₂+H₂O=2H⁺+2NO₃^-+NO，
铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，离子方程式为：3Cu+8 H⁺+2 NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案为：3 NO₂+H₂O=2H⁺+2NO₃^-+NO；3Cu+8 H⁺+2 NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（3）C是氨气，氨气极易溶于水且密度小于空气，所以可以采用向下排空气法收集，故答案为：向下排空气法．
（4）另有两种盐Y、Z，元素种类以及阳离子与X相同．其中，Y受热分解的产物与X完全相同，但混合气体的平均相对分子质量为26.33，该物质是NH₄HCO₃；
Z受热分解产物中不仅有A、B、C，还含有另一种可燃性气体H，根据元素守恒知，该可燃性气体为CO，且四种气体的物质的量之比为1：1：1：1，则该分子的化学式为NH₄HC₂O₄，故答案为：NH₄HCO₃；NH₄HC₂O₄．

点评 本题考查了无机物推断，根据气体的颜色、物质的性质、物质之间的转化等来推断物质，会利用平均相对分子质量法确定X、Y物质，题目难度中等．