Question

A、B、C、D是短周期元素形成的四種氣體單質．E、F均為氣體，且F為紅棕色．有關的轉化關系如圖所示（反應條件均已略去）．
請回答下列問題：
（1）D的化學式為

H₂

．
（2）反應③的離子方程式為

3NO₂+H₂O=2H⁺+2NO₃^-+NO

．
（3）Y和E在一定條件下可反應生成B和Z，這是一個具有實際意義的反應，可消除E對環境的污染，該反應的化學方程式為

4NH₃+6NO=5N₂+6H₂O

．
（4）0.1mol?L^-1的X溶液和0.1mol?L^-1的Y溶液等體積混合，溶液呈

酸

性（填“酸”、“堿”或“中”），原因是

NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺

（用離子方程式說明）．
（5）常溫下0.1mol?L^-1的Y溶液中c（H⁺）/c（OH^-）=1×10^-8，下列敘述正確的是

ACD

A．該溶液的pH=11
B．該溶液中的溶質電離出的陽離子濃度0.1mol?L^-1
C．該溶液中水電離出的c（H⁺）與c（OH^-）乘積為1×10^-22
D．pH=3的鹽酸溶液V₁ L與該0.1mol?L^-1的Y溶液V₂ L混合，若混合溶液pH=7，則：V₁＞V₂
E．將以上溶液加水稀釋100倍后，pH為9．

Answer 1

分析：（1）本框圖突破口之一是“白煙”，是揮發性酸和氨氣相遇后的產物，由此可推知D是H₂，突破口之二是“紅棕色氣體”，F應為NO₂，
反推可知E為NO，C為O₂，Z為H₂O，Y為NH₃，X為HCl，G為HNO₃；
（2）③為NO₂與H₂O的反應；
（3）中涉及反應的名稱為氨催化還原反應，其原理是氧化還原中的歸中反應；
（4）兩者恰好完全反應時生成NH₄Cl，銨根離子水解而使溶液顯酸性；
（5）常溫下K_w=c（H⁺）×c（OH^-）=1×10^-14，結合題中信息

c(H+)

c(OH-)

=1×10^-8，可得c（OH^-）=1×10^-3mol?L^-1，故溶液的pH=11，A正確．根據NH₃?H₂O NH₄⁺+OH^-可得由氨水電離出的c（NH₄⁺）=1×10^-3 mol?L^-1，B錯．由水電離出的c（H⁺）=c（OH^-）=1×10^-11mol?L^-1，C正確．選項D顯然是正確．選項E考慮到氨水是弱電解溶液，故加水稀釋100倍后，溶液的pH大于9．

解答：解：（1）“白煙”是揮發性酸和氨氣相遇后的產物，由此可推知D是H₂，“紅棕色氣體”F應為NO₂，反推可知E為NO，C為O₂，Z為H₂O，Y為NH₃，X為HCl，G為HNO₃，
故答案為：H₂；
（2）③為NO₂與H₂O的反應，反應的離子方程式為3NO₂+H₂O=2H⁺+2NO₃^-+NO，
故答案為：3NO₂+H₂O=2H⁺+2NO₃^-+NO；
（3）E為NO，為污染性氣體，在一定條件下可與NH₃反應生成N₂和H₂O，反應的化學方程式為4NH₃+6NO=5N₂+6H₂O，
故答案為：4NH₃+6NO=5N₂+6H₂O；
（4）兩者恰好完全反應時生成NH₄Cl，為強酸弱堿鹽，溶液中存在NH₄⁺+H₂ONH₃?H₂O+H⁺，銨根離子水解而使溶液顯酸性，
故答案為：酸；NH₄⁺+H₂ONH₃?H₂O+H⁺；
（5）A．常溫下K_w=c（H⁺）×c（OH^-）=1×10^-14，結合題中信息

c(H+)

c(OH-)

=1×10^-8，可得c（OH^-）=1×10^-3mol?L^-1，故溶液的pH=11，故A正確；
B．根據NH₃?H₂O NH₄⁺+OH^-可得由氨水電離出的c（NH₄⁺）=1×10^-3 mol?L^-1，故B錯誤；
C．由水電離出的c（H⁺）=c（OH^-）=1×10^-11mol?L^-1，可得該溶液中水電離出的c（H⁺）與c（OH^-）乘積為1×10^-22，故C正確，
D．氨水為弱電解質，鹽酸的濃度較小，如等體積混合，則氨水過量，溶液呈堿性，pH=7，則鹽酸的體積較大，故D正確；
E．考慮到氨水是弱電解溶液，故加水稀釋100倍后，溶液的pH大于9，故E錯誤．
故答案為：ACD．

點評：本題考查物質的推斷，題目難度中等，本題注意從物質反應的典型現象作為該題的突破口，該題中注意把握鹽類的水解以及弱電解質的電離．