Question

A是有機羧酸鹽，B、C、D是常見化合物； A、B、C、D焰色反應呈黃色，水溶液均呈堿性，其中B的堿性最強。X、Y是最常見的氧化物且與人體、生命息息相關，它們的晶體類型相同。A與B等物質的量反應生成D和一種氣體單質；C受熱分解得到Y、D和X；B與C反應生成D和X。E由兩種元素組成，式量為83，將E投入X中得到B和氣體Z，Z在標準狀況下的密度為0.76g·L^-1。
（1）A的化學式是              。Y的電子式是               。
（2）X的沸點比同主族同類型物質要高，原因是                。
（3）寫出E與足量鹽酸反應的化學方程式           
（4）寫出在D的飽和溶液中不斷通Y析出C的離子方程式                    。
（5）A的一個重要應用是根據2A →P +H₂↑得到P，P溶液中的陰離子通常用CaCl₂使之沉淀，當它完全沉淀時，溶液中Ca²⁺的物質的量濃度至少為         。
（沉淀K_sp=2.3×10^-9，當溶液中離子濃度≤10^-5mol·L^-1，即可認為完全沉淀）
（6）實驗室常用P與足量HCl反應所得的有機物在濃硫酸條件下共熱分解制某還原性氣體，設計實驗證明分解產物中還原性氣體的存在                          。

Answer 1

（1）HCOONa（2分）           （2分）
（2）水分子間存在氫鍵（2分）      
（3）Na₃N+4HCl=3NaCl+NH₄Cl（2分）
（4）2Na⁺+CO₃^2-+H₂O+CO₂==2NaHCO₃↓（2分）
（5）2.3×10^-4mol·L^-1（2分）
（6）將所得氣體先通過足量NaOH溶液，再通過澄清石灰水，無現象，點燃剩余氣體，將事先用澄清石灰水潤濕過的燒杯倒置在火焰上方，燒杯內壁變渾濁，說明有還原性氣體CO的存在。（3分）（其它合理答案也給分）

試題分析：① 已知A是有機羧酸鹽，B、C、D是常見化合物； A、B、C、D焰色反應呈黃色，水溶液均呈堿性。則可推知化合物A、B、C、D均為含有Na元素的堿或強堿弱酸鹽，B的堿性最強，則B為NaOH。② X、Y是最常見的氧化物且與人體、生命息息相關，它們的晶體類型相同，則X、Y應為H₂O和CO₂。③ 由C受熱分解得到Y、D和X；B與C反應生成D和X，可推知C為NaHCO₃，D為Na₂CO₃；即2 NaHCO₃Na₂CO₃ +CO₂↑+H₂O； NaHCO₃ +NaOH =Na₂CO₃ +H₂O； 由此可確定X為H₂O，Y為CO₂。④ 由有機羧酸鹽A與NaOH等物質的量反應生成Na₂CO₃和一種氣體單質，可聯想到由無水醋酸鈉與NaOH加熱反應制取甲烷的脫羧反應：，由此遷移可知，A為甲酸鈉（HCOONa），與等物質的量NaOH進行脫羧反應生成Na₂CO₃和氫氣：。⑤ E由兩種元素組成，式量為83，將E投入H₂O中得到NaOH和氣體Z，Z在標準狀況下的密度為0.76g·L^-1。由計算可知氣體Z的相對分子質量是17，則Z為NH₃，由該反應：E + H₂O → NaOH + NH₃↑，可推知E由Na和N兩種元素組成，再根據元素化合價可確定E是Na₃N。
由此可解答：
（1）A的化學式是  HCOONa ；Y的電子式是
（2）X的沸點比同主族同類型物質要高的原因是：水分子間存在氫鍵，從而使分子間作用力增加，因此有較高的沸點。
（3）E與足量鹽酸反應的化學方程式：Na₃N + 4HCl =" 3NaOH" + NH₄Cl 。
（4）D的飽和溶液中不斷通入通Y析出C的離子方程式為：
2Na⁺+CO₃^2-+H₂O+CO₂ = 2NaHCO₃↓
（5）根據2A →P +H₂↑得到P，可知，2HCOONa →Na₂C₂O₄ + H₂↑，P為Na₂C₂O₄，C₂O₄^2- + Ca²⁺ = CaC₂O₄↓，依據Ksp(CaC₂O₄) = c(Ca²⁺)?c(C₂O₄^2-) = 2.3×10^-9，可計算出當CaC₂O₄完全沉淀時，溶液中Ca²⁺的物質的量濃度至少為：c(Ca²⁺) =mol?L^-1
（6）實驗室Na₂C₂O₄與足量HCl反應可得到H₂C₂O₄ ，H₂C₂O₄在濃硫酸條件下共熱分解生成CO、CO₂、H₂O ( 即 H₂C₂O₄CO↑ + CO₂↑+ H₂O )。設計證明分解產物中存在還原性氣體CO的實驗為：將所得氣體先通過足量NaOH溶液（或通過盛有固體NaOH的干燥管），再通過澄清石灰水，若無現象，點燃剩余氣體，將事先用澄清石灰水潤濕過的燒杯倒置在火焰上方，燒杯內壁變渾濁，說明有還原性氣體CO的存在。