Question

20．A、B、C、D为常见气态单质．已知：①A和B可以在放电条件下发生化合反应，其产物还可以与B化合生成红棕色气体；
②C分别与A、B反应生成的两种化合物分子E、F中都含有10个电子；
③C和D反应生成的化合物J易溶于水，在其溶液中滴加AgNO₃溶液，生成白色沉淀．
（1）E与J  按物质的量2：1通入F中得到的溶液中存在的四个平衡体系，（用方程式表示）：H₂O?H⁺+OH^-；NH₃+H₂O?NH₃•H₂O；NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺；NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-；
已知该溶液呈碱性，溶液中离子浓度由大到小的顺序为c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
（2）A、C、D所含元素可组成一种离子化合物R，该化合物R在重水D₂O中发生水解反应的化学方程式是NH₄Cl+D₂O?NH₃•HDO+DCl．

Answer 1

分析 四种短周期A、B、C、D形成的单质均为常见气体．①A和B单质可以在放电条件下发生化合反应，其产物还可与B化合生成红棕色气体，该红棕色气体为NO₂，则A为N元素、B为O元素；②C的单质分别与N₂、O₂反应生成的两种化合物分子中都含有10个电子，则形成的化合物分别为NH₃、H₂O，所以C为H元素；③C和D单质反应生成的化合物溶于水，在其中溶液中滴加AgNO₃溶液，生成白色沉淀，则D为Cl元素，据此解答．

解答 解：A、B、C、D为常见气态单质．
①A和B可以在放电条件下发生化合反应，其产物还可以与B化合生成红棕色气体，则A为氮气，B为氧气，二者反应生成NO与氧气反应生成红棕色的NO₂；
②C分别与N₂、O₂反应生成的两种化合物分子E、F中都含有10个电子，则E、F分别为NH₃、H₂O，所以C为H₂；
③H₂和D反应生成的化合物J易溶于水，在其溶液中滴加AgNO₃溶液，生成白色沉淀，则J为HCl，D为Cl₂；
（1）NH₃和HCl按物质的量2：1通入H₂O中，则反应后溶液中溶质为等物质的量的NH₄Cl和NH₃•H₂O，所以溶液中存在的四个平衡体系为：H₂O?H⁺+OH^-；NH₃+H₂O?NH₃•H₂O；NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺；NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-；
已知该溶液呈碱性，则以NH₃•H₂O的电离为主，所以溶液中离子浓度由大到小的顺序为：c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案为：H₂O?H⁺+OH^-；NH₃+H₂O?NH₃•H₂O；NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺；NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-；c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（2）A、C、D所含元素可组成一种离子化合物R，则R为NH₄Cl，NH₄Cl在重水D₂O中发生水解反应的化学方程式：NH₄Cl+D₂O?NH₃•HDO+DCl，
故答案为：NH₄Cl+D₂O?NH₃•HDO+DCl．

点评 本题考查了物质的推断，弱电解质的电离平衡，盐类水解，离子浓度大小的比较，综合性较强，需要熟练掌握基础才能综合应用．