Question

【題目】A、B、C、W 均為中學常見的純凈物，它們之間有如下轉化關系（其它產物及反應條件已略去， 反應可以在水溶液中進行）：

Ⅰ.若A為有刺激性氣味的氣體，水溶液呈堿性；C 為紅棕色氣體，與水反應生成一元強酸D，D 具有強氧化性。

（1）在催化劑作用下，A與C反應可生成兩種無污染物質，該反應化學方程式為____________。

（2）工業上常用Na2CO3溶液吸收 C，生成等物質的量的兩種鈉鹽，該反應的離子方程式為___________。

Ⅱ.A、B、C 三種物質的溶液均顯堿性，焰色反應均為黃色；C 常作面包和糕點的發泡劑，受熱分解可生成B。

（3）實驗室需配制 0.1 mol·L-1A溶液 450mL。根據計算用托盤天平稱取 A 的質量為______g，在實驗中其他操作均正確，若定容時仰視刻度線，則所得溶液濃度_________0.1mol·L-1 (填“大于”“等于”或“小于”)。

（4）若將標準狀況下2.24L的W通入150mL1mol·L-1的A溶液中，充分反應。總反應的離子方程式為_______。向兩份30mL同濃度的A溶液中通入不同體積的 W 氣體，得到溶液 M、N。向 M、N 溶液中逐滴加入濃度為0.2 mol·L-1鹽酸，如圖所示，Ⅰ和Ⅱ分別為向M、N溶液中加入鹽酸的體積 V(HCl)與產生 W 氣體的體積 V(W)的關系。則A溶液的物質的量濃度為____mol·L-1，M、N 兩溶液中相同溶質的物質的量之比為______。

Answer 1

【答案】2NO2＋CO32—=NO3—＋NO2—＋CO22.0小于3OH-+2CO2＝CO32-+ HCO3-+H2O0.21:3

【解析】

Ⅰ.若A為有刺激性氣味的氣體，水溶液呈堿性，則A是NH3；C 為紅棕色氣體，與水反應生成一元強酸D，D 具有強氧化性，則D是硝酸、C是NO2、B是NO、W是O2。Ⅱ.A、B、C 三種物質的溶液均顯堿性，焰色反應均為黃色；C 常作面包和糕點的發泡劑，受熱分解可生成B，則C是NaHCO3、B是Na2CO3、A是NaOH、W是CO2；

（1）根據以上分析，A是NH3、C是NO2，在催化劑作用下，NH3與NO2反應可生成兩種無污染物質是N2和H2O，該反應化學方程式為； （2）工業上常用Na2CO3溶液吸收NO2，NO2既是氧化劑又是還原劑，氧化產物是NaNO3，生成等物質的量的兩種鈉鹽，根據得失電子守恒，還原產物是NaNO2，該反應的離子方程式為2NO2＋CO32—=NO3-＋NO2-＋CO2；（3）根據以上分析，A是NaOH，實驗室需配制 0.1 mol·L-1 NaOH溶液 450mL，選用500mL的容量瓶，，所以用托盤天平稱取 A 的質量為2.0g，在實驗中其他操作均正確，若定容時仰視刻度線，溶液體積偏大，則所得溶液濃度小于0.1mol·L-1。（4）若將標準狀況下2.24L的二氧化碳通入150mL1mol·L-1的氫氧化鈉溶液中，充分反應，根據元素守恒，生成等物質的量的碳酸鈉和碳酸氫鈉，所以總反應的離子方程式為3OH-+2CO2＝CO32-+ HCO3-+H2O。根據圖像，加入30ml鹽酸時二氧化碳的體積達最大，此時溶液為氯化鈉溶液．根據氯離子、鈉離子守恒， n(NaOH)=n（NaCl）=n（HCl）=0.03L×0.2mol/L=0.006mol，則氫氧化鈉溶液物質的量濃度C=0.006mol 0.030L=0.2mol/L；（2）碳酸鈉溶液中加入逐滴滴入鹽酸，依次發生反應：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，依據情況Ⅰ可知，26-30段為碳酸氫鈉與鹽酸反應，則溶液中Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl消耗的鹽酸體積為30-26=4ml，說明溶質為碳酸鈉與氫氧化鈉混合物，依據方程式：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，碳酸鈉的物質的量為：0.004L×0.2molL-1=0.0008mol；依據情況Ⅱ可知，12-30段為碳酸氫鈉與鹽酸反應，若溶質為碳酸鈉則溶液中碳酸鈉消耗的鹽酸體積為30-12=18mL，而Ⅱ中0-12mL＜18mL，說明B中溶質為碳酸鈉和碳酸氫鈉，前10m鹽酸為碳酸鈉與鹽酸反應生成碳酸氫鈉，依據Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，碳酸鈉的物質的量為：0.012L×0.2molL-1=0.0024mol；所以M、N兩溶液中相同組分溶質的物質的量之比為0.0008mol：0.0024mol=1：3。