Question

【題目】分類是學習的一種重要方法，“價一類”二維圖對學習化學知識具有重要的指導意義。物質的化學反應常與外界條件密切相關。回答下列問題：

（1）含有同一元素的X、Y、Z、E、M五種物質，一定條件下有以下的轉化關系。

①若E為紅棕色氣體，則該氣體的收集方法為___；X分子含有10個電子，則氣體X水溶液中離子有___。

②若Y為淡黃色固體單質，寫出Z→E的化學反應方程式___。

（2）鹽酸、硫酸、硝酸是工業生產中常用的三種強酸。

①鹽酸既有酸性，又能表現氧化性和還原性，其還原產物是___；若足量的MnO2與100mL12mol·L-1的濃鹽酸反應，生成Cl2的物質的量___0.3mol（填：“大于”、“等于”、“小于”）。

②足量的鋅與濃硫酸反應，反應開始時的化學方程式為___；反應快結束時的離子反應方程式為___。

③將6.4g銅與足量的濃硝酸反應，產生NO和NO2氣體的體積為2.24L（STP），則參加反應的硝酸的物質的量為___。

Answer 1

【答案】向上排空氣法 OH-、NH4+、H+ 2SO2+O22SO3 H2 小于 Zn＋2H2SO4(濃)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O Zn＋2H+Zn2+＋H2↑ 0.3 mol

【解析】

（1）①E為紅棕色氣體，則E為NO2， X、Y、Z、E、F均含有同一元素，則X為NH3，Y為N2，Z為NO， F為HNO3，Q為O2，據此分析；

②若Y為淡黃色固體單質，則Y為S，Q為O2，Z→E為SO2與O2反應，據此分析；

（2）①鹽酸中的氫是＋1價，是氫的最高價，可以得到電子變成低價，而表現氧化性；鹽酸中的氯是－1價，是氯的最低價，它可以失去電子變成高價，而表現還原性；MnO2與濃鹽酸反應，隨著反應不斷進行，鹽酸的濃度不斷降低，當低于某一濃度時，反應不再進行，據此解答；

②反應開始時的硫酸是濃硫酸，具有強氧化性，其還原產物為SO2，因為鋅粉足量，所以反應結束時的硫酸是稀硫酸，其中H+表現出弱氧化性，其還原產物為H2，據此分析；

③依據氧化還原反應守恒規律分析。

（1）①E為紅棕色氣體，則E為NO2，由于NO2能與水反應，密度比空氣大，因此不能用排水法，用向上排空氣法收集；X、Y、Z、E、F均含有同一元素，X分子含有10個電子，則X為NH3，NH3的水溶液中存在氨氣和水的反應，以及一水合氨的電離平衡，同時存在水的電離平衡，所以存在的離子有OH-、NH4+、H+，

故答案為：向上排空氣法；OH-、NH4+、H+；

②若Y為淡黃色固體單質，則Y為S，Q為O2，Z→E的化學反應方程式為：2SO2+O22SO3,

故答案為：2SO2+O22SO3；

（2）①鹽酸中的氫由＋1得到電子降低變成0價的H2時，鹽酸表現氧化性，被還原得到的還原產物是H2。若足量的MnO2與100mL12mol·L-1的濃鹽酸反應，即0.12mol濃鹽酸參與反應，由方程式可知，每反應4mol濃鹽酸，生成1mol Cl2，則0.12mol濃鹽酸參與反應時，生成0.3 mol Cl2，但隨著反應不斷進行，鹽酸的濃度不斷降低，當低于某一濃度時，反應不再進行，因此生成Cl2的物質的量小于0.3mol，

故答案為：H2；小于；

②反應開始時的硫酸是濃硫酸，具有強氧化性，其還原產物為SO2，方程式為：Zn＋2H2SO4(濃)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O；因為鋅粉足量，所以反應結束時的硫酸是稀硫酸，其中H+表現出弱氧化性，其還原產物為H2，反應的離子方程式為：Zn＋2H+Zn2+＋H2↑，

故答案為：Zn＋2H2SO4(濃)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O；Zn＋2H+Zn2+＋H2↑；

③6.4g銅的物質的量為0.1mol，標準狀況下2.24L NO和NO2氣體混合氣體的總物質的量為0.1mol，按照銅原子守恒，可知，生成Cu(NO3)2的物質的量為0.1mol，按照氮原子守恒，產物中共含有0.3 molN，消耗HNO3的物質的量為0.3 mol，

故答案為：0.3 mol。