Question

A、B、C、D是短周期元素形成的四种气体单质。E、F均为气体，且F为红棕色。有关的转化关系如下图所示（反应条件均已略去）。

   请回答下列问题：

⑴D的化学式为           。

⑵反应③的离子方程式为                       。

⑶Y和E在一定条件下可反应生成B和Z，这是一个具有实际意义的反应，可消除E对环境的污染，该反应的化学方程式为                           。

⑷0.1 mol·L^－1的X溶液和0.1 mol·L^－1的Y溶液等体积混合，溶液呈________性（填“酸”、“碱”或“中”），原因是_______________________________________(用离子方程式说明）。

⑸常温下0.1 mol·L^－1的Y溶液中c(H⁺)/c(OH^-)=1×10^－8，下列叙述正确的是（    ）

   A．该溶液的pH=11

   B．该溶液中的溶质电离出的阳离子浓度0.1 mol·L^－1

   C．该溶液中水电离出的c(H⁺)与c(OH^-)乘积为1×10^－22

   D．pH=3的盐酸溶液V₁ L与该0.1 mol·L^－1的Y溶液V₂ L混合，若混合溶液pH=7，则:V₁>V₂

   E．将以上溶液加水稀释100倍后，pH为9

Answer

（14分）⑴H2（2分）⑵3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO（2分）

⑶4NH3+6NO=5N2+6H2O（2分）

⑷酸（2分） NH4++H2ONH3·H2O+H+（3分）      ⑸ACD（3分）

【解析】⑴本框图突破口之一是“白烟”，是挥发性酸和氨气相遇后的产物，由此可推知D是H2，突破口之二是“红棕色气体”，F应为NO2，反推可知E为NO，C为O2，Z为H2O，Y为NH3，X为HCl，G为HNO3。⑶中涉及反应的名称为氨催化还原反应，其原理是氧化还原中的归中反应。⑷两者恰好完全反应时生成NH4Cl，铵根离子水解而使溶液显酸性。⑸常温下Kw=c(H+)×c(OH-)=1×10-14，结合题中信息c(H+)/c(OH-)=1×10－8，可得c(OH-)=1×10-3mol·L－1，故溶液的pH=11，A正确。根据NH3·H2O NH4++OH-可得由氨水电离出的c(NH4+)=1×10-3 mol·L－1，B错。由水电离出的c(H+)=c(OH-)=1×10-11mol·L－1，C正确。选项D显然是正确。选项E考虑到氨水是弱电解溶液，故加水稀释100倍合，溶液的pH大于9。