Question

11．A、B、C是中学化学常见的三种物质，它们之间的相互转化关系如下（部分反应条件及产物略去）．A$\stackrel{O_{2}}{→}$B$\stackrel{O_{2}}{→}$C
（1）若A是一种黄色单质固体，则B→C的化学方程式为2SO₂+O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$2SO₃．
（2）若A是一种活泼金属，C是淡黄色固体，则C的名称为过氧化钠．等物质的量的B和C中所含离子的物质的量相等（填写“相等”或“不相等”）．将15.6gC和5.4g Al同时放入一定量的水中，充分反应后得到200mL溶液，再向该溶液中缓慢通入HCl气体6.72L（标准状况），若忽略反应过程中溶液的体积变化，则反应过程中得到（标准状况）的气体8.96L；最终得到的溶液中NaCl的物质的量浓度为1.5mol/L．
（3）若A是一种能用如图装置制取的气体，请结合所学知识，回答下列问题：
①写出实验室制取A的化学方程式Ca（OH）₂+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O．
②收集A的方法是向下排空气法，验证A是否已经收集满的方法是：将湿润的红色石蕊试纸置于试管口处，若试纸变蓝，则证明氨气已收集满或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口处，若产生大量白烟，则证明氨气已收集满（任写一种）．
③若有5.35g氯化铵参加反应，则产生的A气体在标准状况下的体积为2.24L．

Answer 1

分析 根据题中各物质转化关系，A能发生连续氧化，
（1）A是一种黄色单质固体，应为S，则B为SO₂，C为SO₃，生成H₂SO₄；
（2）A是一种活泼金属，C是淡黄色固体，则A为Na，B为Na₂O，C为Na₂O₂，生成NaOH；15.6gNa₂O₂的物质的量为$\frac{15.6g}{78g/mol}$=0.2mol，5.4gAl的物质的量为$\frac{5.4g}{27g/mol}$=0.2mol，首先发生反应2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，生成NaOH为0.4mol，再发生2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，由方程式可知Al完全反应，剩余NaOH为0.4mol-0.2mol=0.2mol，生成NaAlO₂为0.2mol，通入标准状况下的HCl气体6.72L，物质的量为$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，首先发生反应NaOH+HCl═NaCl+H₂O，剩余HCl为0.3mol-0.2mol=0.1mol，再发生反应NaAlO₂+HCl+H₂O═Al（OH）₃↓+NaCl，由方程式可知，NaAlO₂有剩余，HCl完全反应，生成Al（OH）₃为0.1mol，最终溶液中溶质为NaAlO₂、NaCl；
（3）①实验室制取氨气是利用氯化铵和氢氧化钙加热反应生成氯化钙、氨气和水；
②氨气是易溶于水比空气轻的气体，据此选择收集方法，检验氨气的方法是利用氨气溶于水溶液显碱性，使湿润的红色石蕊试纸变蓝色或遇到浓盐酸形成白色烟；
③依据氮元素守恒计算．

解答 解：（1）A是一种黄色单质固体，应为S，则B为SO₂，C为SO₃，SO₂在催化剂条件下生成SO₃，反应的方程式为2SO₂+O₂ $\frac{\underline{催化剂}}{△}$2SO₃，
故答案为：2SO₂+O₂ $\frac{\underline{催化剂}}{△}$2SO₃；
（2）A是一种活泼金属，C是淡黄色固体，则A为Na，B为Na₂O，C为Na₂O₂，Na₂O₂中阳离子与阴离子数之比为2：1，等物质的量的B和C中所含离子的物质的量相等，15.6gNa₂O₂的物质的量为$\frac{15.6g}{78g/mol}$=0.2mol，5.4gAl的物质的量为$\frac{5.4g}{27g/mol}$=0.2mol，首先发生反应2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，生成NaOH为0.4mol，氧气0.1mol，标准状况下为2.24L，再发生2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，由方程式可知Al完全反应，剩余NaOH为0.4mol-0.2mol=0.2mol，生成NaAlO₂为0.2mol，通入标准状况下的HCl气体6.72L，物质的量为$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，首先发生反应NaOH+HCl═NaCl+H₂O，剩余HCl为0.3mol-0.2mol=0.1mol，再发生反应NaAlO₂+HCl+H₂O═Al（OH）₃↓+NaCl，由方程式可知，NaAlO₂有剩余，HCl完全反应，生成Al（OH）₃为0.1mol，最终溶液中溶质为NaAlO₂、NaCl，过氧化钠与水反应生成氧气为0.2mol×$\frac{1}{2}$=0.1mol，铝与氢氧化钠反应生成氢气为0.2mol×$\frac{3}{2}$=0.3mol，故生成氢气的体积为（0.1mol+0.3mol）×22.4L/mol=8.96L，由氯元素守恒可知反应后生成0.3molNaCl，则浓度为$\frac{0.3mol}{0.2L}$=1.5mol/L，
故答案为：相等；8.96；1.5mol/L；
（3）①实验室制取氨气是利用氯化铵和氢氧化钙加热反应生成氯化钙、氨气和水，反应的化学方程式为：Ca（OH）₂+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案为：Ca（OH）₂+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
 ②氨气是易溶于水比空气轻的气体，据此选择收集方法为向下排空气法收集，检验氨气的方法是利用氨气溶于水溶液显碱性，使湿润的红色石蕊试纸变蓝色或遇到浓盐酸形成白色烟，具体方法为：
将湿润的红色石蕊试纸置于试管口处，若试纸变蓝，则证明氨气已收集满或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口处，若产生大量白烟，则证明氨气已收集满
故答案为：向下排空气法；将湿润的红色石蕊试纸置于试管口处，若试纸变蓝，则证明氨气已收集满或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口处，若产生大量白烟，则证明氨气已收集满；
③若有5.35g氯化铵参加反应，物质的量n=$\frac{5.35g}{53.5g/mol}$=0.1mol，Ca（OH）₂+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，生成氨气物质的量为0.1mol，则产生的A气体在标准状况下的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L，
故答案为：2.24．

点评 本题考查无机物的推断，题目难度中等，本题注意根据物质的颜色判断物质的可能性，注意反应特征现象和物质特征性质的掌握．