Question

（16分）中学化学常见的物质A、B、C、D之间存在如下转化关系：A + B →C+D + H₂O（没

有配平）请按要求填空：

（1）若A为短周期元素组成的黑色固体单质，与B的浓溶液共热时，产生C、D两种气体。C、D两种气体均能使澄清石灰水变浑浊，则该反应的化学方程式是：______________________，鉴别这两种气体不能选用的试剂是___________。

a．BaCl₂溶液      b．KMnO₄溶液      c．品红溶液      d．酸化的Ba(NO₃)₂溶液

向500mL 2mol•L^-1的NaOH溶液中通入0.8mol无色无味的C气体，恰好反应完全，此时反应混合液中物质的量最大的微粒是     ；此时溶液中的阴离子按照浓度由大到小排列的顺序是______。

（2）若A与适量B的溶液在常温下恰好完全反应，生成的无色气体C遇空气迅速变成红棕色，将生成的红棕色气体通入一个烧瓶里，塞紧瓶塞后，将烧瓶浸入冰水中，烧瓶中气体的颜色变浅，请用化学方程式和必要的文字解释颜色变化的原因_______________________________。

（3）若A在水中的溶解度随温度的升高而降低；B为短周期非金属单质，C是漂白粉的有效成分之一，C发生水解反应的离子方程式是______________________________。

Answer

（1）C + 2H2SO4（浓）△CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O （3分） a（2分） n（H2O）（2分）

c(HCO3-)＞c(CO3 2- )＞c(OH-)（2分） （2）2NO2（g）N2O4（g） △H＜0（2分）

降温，平衡向正反应方向移动，红棕色NO2浓度减小，混合气体的颜色变浅 （2分）

（3）ClO-+H2OHClO+OH- （3分）

【解析】

试题分析：（1）C、D两种气体均能使澄清石灰水变浑浊，为SO2、CO2，A为短周期组成的黑色固体物质，与B的浓溶液共热时，产生SO2、CO2两种气体，同时生成水，A为C单质，B为浓硫酸，符合转化关系；碳与浓硫酸在加热的条件下生成SO2、CO2、水，反应方程式为：C + 2H2SO4（浓）△CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O。 a、SO2、CO2都不能与氯化钡溶液反应，无法区别，故a错误；b、SO2能被酸性高锰酸钾溶液氧化，使酸性高锰酸钾褪色，CO2不能反应，可以鉴别，故b正确；c、SO2能品红溶液褪色，CO2不能使品红溶液褪色，可以鉴别，故c正确；d、酸化的硝酸钡溶液通入SO2，可以氧化亚硫酸钡为硫酸钡，产生白色沉淀，通入CO2不反应，可以鉴别，故d正确；故A不能鉴别；CO2的物质的量0.8mol，500mL2mol/L NaOH的水溶液中n（NaOH）=0.5L×2mol/L=1mol，n（CO2）：n（NaOH）=0.8mol：1mol=2：3=1：1.25，介于1：1与1：2之间，故反应生成碳酸钠与碳酸氢钠，令碳酸钠与碳酸氢钠的物质的量分别为amol、bmol，由钠离子守恒有2a+b=1，由碳元素守恒有a+b＝0.8，联立方程，解得a=0.2，b=0.6，反应离子方程式为：4CO2+5OH-＝CO32-+3HCO3-+2H2O；碳酸根、碳酸氢根水解，溶液呈碱性c（OH-）＞c（H+），碳酸根的水解程度比碳酸氢根的大，但水解程度很小，故c（HCO3-）＞c（CO32-），c（CO32-）原大于c（OH-），溶液中钠离子难度最大，但此反应混合液中物质的量最大的微粒是水，溶液中的阴离子按照浓度由大到小排列的顺序是c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-）。

（2）若A与适量B的溶液在常温下恰好完全反应，生成的无色气体C遇空气迅速变成红棕色，说明C是NO，红棕色气体是NO2。二氧化氮与四氧化二氮存在平衡关系2NO2（g）N2O4（g） △H＜0，正方应是放热反应，降温，平衡向正反应方向移动，红棕色NO2浓度减小，混合气体的颜色变浅。

（3）若A在水中的溶解度随温度升高而降低，考虑A为Ca（OH）2，B为短周期非金属单质，D是漂白粉的成分之一，B为Cl2，符合转化关系与题意，D能发生水解故D为Ca（ClO）2，Ca（ClO）2发生水解的离子方程式为：ClO-+H2OHClO+OH-。

考点：考查无机框图题的推断