Question

（14分）已知由短周期常見元素形成的純凈物A、B、C、D、E、F、X轉化關系如下圖所示，B、X為單質，D常溫下為無色液體，A、B含同一種元素。（某些產物可能略去）

請回答下列問題：

（1）若E是有色氣體，F是一元強酸，反應①是工業制備F的第一步反應。

①寫出A與X反應的化學方程式：                          。

②有人認為“濃H₂SO₄可以干燥氣體E”。某同學為了驗證該觀點是否正確，用下圖裝置進行實驗。實驗過程中，濃H₂SO₄中未發現有氣體逸出，且濃H₂SO₄由無色變為紅棕色，由此你得出的結論是                             。

③已知常溫下1 mol氣體E發生反應③放出46kJ熱量，寫出氣體E與H₂O反應的熱化學方式                                。

④在常溫下，向V₁L pH=a的A溶液中加入V₂L pH=b的鹽酸，且a+b=14，若反應后溶液的pH<7，則V₁和V₂的關系為V₁         V₂（填>、<、無法確定），所得溶液中各種離子的濃度由大到小的順序可能是                         。（寫出一種情況即可）

（2）若E為無色無味氣體，F是二元弱酸。

①E的電子式為                       ；

②將少量氣體E通入氫氧化鋇溶液中得不溶物G，G的K_SP=8.1×10^-9。現將該沉淀放入0.1mol/L的BaCl₂溶液中，其K_SP       ，（填：增大、減小或不變），此時，組成不溶物G的陰離子在溶液中的濃度為         mol/L。

 

Answer 1

【答案】

（1）①4NH₃＋5O₂4NO＋6H₂O

②NO₂能溶于濃硫酸中，濃硫酸不能干燥NO₂ 

③3 NO₂（g）+ H₂O（l）= 2HNO₃（aq）+ NO（g）；  △H = －138 kJ/mol

④ < ，c(Cl^－) >c(Na^＋) >c(H^＋) >c(OH^－) 

（2）①（1分）    ②不變（1分）  ； 8.1×10^-8

【解析】（1）D常溫下為無色液體，則D可能是水。若E是有色氣體，F是一元強酸，則E是NO₂，F是硝酸。反應①是工業制備F的第一步反應。所以A是氨氣，X是氧氣，C是NO，B是氮氣。

①該反應是氨的催化氧化，方程式為4NH₃＋5O₂4NO＋6H₂O。

②濃H₂SO₄中未發現有氣體逸出，且濃H₂SO₄由無色變為紅棕色，這說明NO₂能溶解在濃硫酸中，因此濃硫酸不能干燥NO₂氣體。

③根據題意可知，該反應的熱化學方程式為3 NO₂（g）+ H₂O（l）= 2HNO₃（aq）+ NO（g）；  △H = －138 kJ/mol。

④鹽酸中氫離子濃度是10^－bmol/L，氨水中OH^－的濃度是10^a－14mol/L＝10^－bmol/L。由于氨水是弱堿，所以氨水的濃度一定大于10^－bmol/L，反應后溶液顯酸性所以氨水的體積一定小于鹽酸的體積。由于二者恰好反應時，溶液顯酸性，鹽酸過量時液顯酸性，所以離子濃度大小關系是c(Cl^－) >c(NH₄^＋) >c(H^＋) >c(OH^－)或c(Cl^－) >c(H^＋)>cNH₄^＋) >c(OH^－)。

（2）若E為無色無味氣體，F是二元弱酸，則E是CO₂，F是碳酸。

①CO₂分子中含有碳氧雙鍵，電子式為。

②溶度積常數只與溫度有關系，所以在溫度不變的條件下，溶度積常數不變。G是碳酸鋇，當鋇離子濃度是0.1mol/L時，CO₃^2－濃度是＝8.1×10^-8mol/L。