Question

20．现有五种无机物，其性质如下：常温下B、C、D是气体，B具有漂白性，C的水溶液呈碱性，D呈黄绿色；A是B、C形成的酸式盐；E与A的晶体含有相同的阴离子，且E的焰色反应呈黄色．请回答下列问题：
（1）写出B、C的溶液反应生成A的离子方程式：NH₃•H₂O+H₂SO₃=NH₄⁺+HSO₃^-+H₂O．
（2）将体积均为560mL（标准状况）的B和D同事缓缓通入水中得到1.0L溶液，则溶液的pH=1．
（3）物质的量浓度相等的A、E溶液中，阴离子的电离程度较小的是NH₄HSO₃（填化学式）．
（4）在分析化学中，C或其水溶液是一种常用的沉淀剂，用于物质的分离和提纯．向体积为1.0L、浓度为2×10^-4mol•L-1的MgCl₂溶液中通入C气体，当反应开始有白色沉淀出现时，通入气体C的体积（标准状况）为118.72mL．（已知实验条件下C与水形成的弱电解质的电离常数为1.8×10^-5，K_sp[Mg（OH）₂]=1.8×10^-11．解题时不考虑溶液体积的变化）

Answer 1

分析 常温下B、C、D是气体，B具有漂白性，则B为SO₂，C的水溶液呈碱性，则C为NH₃，D呈黄绿色，则D为Cl₂；A是B、C形成的酸式盐，则A为NH₄HSO₃，E与A的晶体含有相同的阴离子，且E的焰色反应呈黄色，说明含有Na元素，则E为NaHSO₃，结合对应物质的性质以及题目要求解答该题．

解答 解：常温下B、C、D是气体，B具有漂白性，则B为SO₂，C的水溶液呈碱性，则C为NH₃，D呈黄绿色，则D为Cl₂；A是B、C形成的酸式盐，则A为NH₄HSO₃，E与A的晶体含有相同的阴离子，且E的焰色反应呈黄色，说明含有Na元素，则E为NaHSO₃，
（1）氨水中通入过量的二氧化硫，生成亚硫酸氢铵，其反应的离子方程式为：NH₃•H₂O+H₂SO₃=NH₄⁺+HSO₃^-+H₂O；
故答案为：NH₃•H₂O+H₂SO₃=NH₄⁺+HSO₃^-+H₂O；
（2）已知气体体积为560mL（标准状况），则其物质的量为：n=$\frac{0.56L}{22.4L/mol}$=0.025mol，二氧化硫和氯气的反应为Cl₂+SO₂+2H₂O═H₂SO₄+2HCl，0.025mol氯气和二氧化硫反应生成0.025mol硫酸和0.05mol盐酸，则溶液中氢离子的物质的量为0.1mol，氢离子浓度为$\frac{0.1mol}{1L}$=0.1mol/L，则溶液的pH=1；
故答案为：1；
（3）物质的量浓度相等的NH₄HSO₃、NaHSO₃溶液中，由于NH₄HSO₃中存在相互促进的水解，NH₄HSO₃中阴离子的电离程度较小；
故答案为：NH₄HSO₃；
（4）开始有白色沉淀出现时，c（OH^-）=$\sqrt{\frac{1.8×1{0}^{-11}}{2.0×1{0}^{-4}}}$mol/L=3×l0^-4mol/L，
结合氨水的电离平衡常数=$\frac{c（N{{H}_{4}}^{+}）•c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$=$\frac{{c}^{2}（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$=1.8×l0^-5，c（NH₃．H₂O）=5×l0^-3mol/L，
未电离前c（NH₃．H₂O）=5×l0^-3mol/L+3×l0^-4mol/L=5.3×l0^-3mol/L，
n（NH₃）=5.3×l0^-3mol，
通入氨气的体积=5.3×l0^-3mol/L×22.4L/mol=0.11872L=118.72mL，
故答案为：118.72mL．

点评 本题考查无机物的推断，侧重于学生的分析能力和推断能力的考查，注意元素化合物知识的积累，把握常见物质的性质，难度中等．