Question

中學化學常見物質A、B、C、D之間存在如下轉化關系：A+B-C+D+H₂O（沒有配平），請按要求填空：
（1）若A為短周期組成的黑色固體物質，與B的濃溶液共熱時，產生C、D兩種氣體．C、D兩種氣體均能使澄清石灰水變渾濁，則該反應的化學方程式是

C+2H₂SO₄（濃）

△  .

CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O

，鑒別這兩種氣體不能選用的試劑是

A

．
A．氯化鋇溶液   B．高錳酸鉀溶液   C．品紅溶液   D．酸化的硝酸鋇溶液
向500ml 2mol/L的NaOH溶液中通入0.8mol無色無味的C氣體，恰好完全反應，該反應的離子方程式是

4CO₂+5OH^-=CO₃^2-+3HCO₃^-+2H₂O

．此時溶液中的離子濃度按照由大到小的順序是

c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）

．
（2）若A在水中的溶解度隨溫度升高而降低，B為短周期非金屬單質，D是漂白粉的成分之一．D發生水解反應的離子方程式是

ClO^-+H₂O?HClO+OH^-

．
（3）若A為五核10電子的陽離子與單核18電子的陰離子構成的無色晶體，受熱易分解，分解后生成兩種極易溶于水的氣體．檢驗A中陰離子的方法是

配成溶液，取少量溶液于試管中，滴加硝酸銀溶液產生白色沉淀，再滴加稀硝酸沉淀不溶解

（簡述操作過程及結論）．

Answer 1

分析：（1）C、D兩種氣體均能使澄清石灰水變渾濁，為SO₂、CO₂，A為短周期組成的黑色固體物質，與B的濃溶液共熱時，產生SO₂、CO₂兩種氣體，同時生成水，A為C單質，B為濃硫酸，符合轉化關系；
（2）若A在水中的溶解度隨溫度升高而降低，考慮A為Ca（OH）₂，B為短周期非金屬單質，D是漂白粉的成分之一，B為Cl₂，符合轉化關系與題意，D能發生水解故D為Ca（ClO）₂；
（3）五核10電子的陽離子為NH₄⁺，與單核18電子的陰離子構成的無色晶體，受熱易分解，分解后生成兩種極易溶于水的氣體，為NH₃、HCl，陰離子為Cl^-，A為NH₄Cl，B為堿符合轉化關系．

解答：解：（1）C、D兩種氣體均能使澄清石灰水變渾濁，為SO₂、CO₂，A為短周期組成的黑色固體物質，與B的濃溶液共熱時，產生SO₂、CO₂兩種氣體，同時生成水，A為C單質，B為濃硫酸，符合轉化關系；
碳與濃硫酸在加熱的條件下生成SO₂、CO₂、水，反應方程式為：C+2H₂SO₄（濃）

△  .

CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O；
A、SO₂、CO₂都不能與氯化鋇溶液反應，無法區別，故A錯誤；
B、SO₂能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，使酸性高錳酸鉀褪色，CO₂不能反應，可以鑒別，故B正確；
C、SO₂能品紅溶液褪色，CO₂不能使品紅溶液褪色，可以鑒別，故C正確；
D、酸化的硝酸鋇溶液通入SO₂，可以氧化亞硫酸鋇為硫酸鋇，產生白色沉淀，通入CO₂不反應，可以鑒別，故D正確；
故A不能鑒別；
CO₂的物質的量0.8mol，500mL2mol/L NaOH的水溶液中n（NaOH）=0.5L×2mol/L=1mol，n（CO₂）：n（NaOH）=0.8mol：1mol=2：3=1：1.25，介于1：1與1：2之間，故反應生成碳酸鈉與碳酸氫鈉，令碳酸鈉與碳酸氫鈉的物質的量分別為amol、bmol，由鈉離子守恒有2a+b=1，由碳元素守恒有a+b=0.8，聯立方程，解得a=0.2，b=0.6，反應離子方程式為：
4CO₂+5OH^-=CO₃^2-+3HCO₃^-+2H₂O；
碳酸根、碳酸氫根水解，溶液呈堿性c（OH^-）＞c（H⁺），碳酸根的水解程度比碳酸氫根的大，但水解程度很小，故c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），c（CO₃^2-）原大于c（OH^-），溶液中鈉離子難度最大，故：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
故答案為：C+2H₂SO₄（濃）

△  .

CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O；A；
4CO₂+5OH^-=CO₃^2-+3HCO₃^-+2H₂O；c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．
（2）若A在水中的溶解度隨溫度升高而降低，考慮A為Ca（OH）₂，B為短周期非金屬單質，D是漂白粉的成分之一，B為Cl₂，符合轉化關系與題意，D能發生水解故D為Ca（ClO）₂，Ca（ClO）₂發生水解的離子方程式為：ClO^-+H₂O?HClO+OH^-；
故答案為：ClO^-+H₂O?HClO+OH^-；
（3）五核10電子的陽離子為NH₄⁺，與單核18電子的陰離子構成的無色晶體，受熱易分解，分解后生成兩種極易溶于水的氣體，為NH₃、HCl，陰離子為Cl^-，A為NH₄Cl，B為堿符合轉化關系；
檢驗NH₄Cl中陰離子的檢驗方法是：配成溶液，取少量溶液于試管中，滴加硝酸銀溶液產生白色沉淀，再滴加稀硝酸沉淀不溶解，說明含有Cl^-；
故答案為：配成溶液，取少量溶液于試管中，滴加硝酸銀溶液產生白色沉淀，再滴加稀硝酸沉淀不溶解．

點評：本題以轉化關系的形式考查S、Cu等元素單質及其化合物之間的相互轉化關系、化學用語的書寫能力，熟練掌握元素化合物知識是解題的關鍵，第（3）離子方程式的書寫是本題的難點與易錯點，判斷氫氧化鈉與二氧化碳的反應以生成物的物質的量關系，進行推理書寫，對學生的邏輯推理能力提出較高要求．