Question

已知由短周期常见元素形成的纯净物A、B、C、D、E转化关系如图1所示，物质A与物质B之间的反应不在溶液中进行（E可能与A、B两种物质中的某种相同）．

请回答下列问题：
（1）若A为金属单质，C是淡黄色固体，D是一元强碱．
①写出A的离子结构示意图

；
②C的电子式为

；
③D与等物质的量醋酸反应所得溶液的pH

＞

7（填＞，＜，=）；若在常温下，向pH=a的醋酸溶液中加入等体积pH=b的D溶液，且a+b=14，则充分反应后，所得溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序是：

c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）

．
（2）若A为非金属单质，C是有色气体，D是一元强酸．
①写出A与B反应的化学方程式：

2NO+O₂=2NO₂

．
②有人认为“浓H₂SO₄可以干燥气体C”．某同学为了验证该观点是否正确，用如图2装置进行实验．实验过程中，浓H₂SO₄中未发现有气体逸出，且浓H₂SO₄由无色变为红棕色，由此你得出的结论是：

NO₂能溶于浓硫酸中，浓硫酸不能干燥NO₂

．
③已知常温下1mol气体C与H₂O反应生成D溶液和E气体放出46kJ热量，写出气体C与H₂O反应生成D溶液和E气体的热化学方程式：

3NO₂（g）+H₂O（l）=2HNO₃（aq）+NO（g）；△H=-138kJ/mol

．

Answer 1

分析：（1）若A为金属单质，C是淡黄色固体，应为Na₂O₂，则A为Na，D是一元强碱，应为NaOH；
（2）C是有色气体，应为NO₂，A为非金属单质，应为O₂，则B为NO，D为HNO₃，结合物质的性质解答该题．

解答：解：（1）若A为金属单质，C是淡黄色固体，应为Na₂O₂，则A为Na，D是一元强碱，应为NaOH，则
①A为Na，离子核电荷数为11，原子核外由2个电子，最外层电子数为10，结构示意图为，
故答案为：；
②C为Na₂O₂，为离子化合物为，电子式为，故答案为：；
③D为NaOH，与等物质的量醋酸反应生成CH₃COONa，为强碱弱酸盐，溶液呈碱性，pH＞7，
若在常温下，向pH=a的醋酸溶液中加入等体积pH=b的NaOH溶液，且a+b=14，则有

c(H+) c(OH-) = 10-a 10b-14 a+b=14

，
解之得：c（H⁺）=c（OH^-），而醋酸为弱酸，则醋酸过量，反应后溶液呈酸性，
则有c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺），c（H⁺）＞c（OH^-）且c（Na⁺）＞c（H⁺），
所以c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案为：＞；c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（2）C是有色气体，应为NO₂，A为非金属单质，应为O₂，则B为NO，D为HNO₃，则
①NO和O₂反应生成NO₂，反应的化学方程式为2NO+O₂=2NO₂，故答案为：2NO+O₂=2NO₂；
②由现象实验过程中，浓H₂SO₄中未发现有气体逸出，且浓H₂SO₄由无色变为红棕色，可以得出NO₂能溶于浓硫酸中，
故答案为：NO₂能溶于浓硫酸中，浓硫酸不能干燥NO₂；
③已知：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，1molNO₂与水反应放出46kJ热量，则3molNO₂与水反应放出46kJ×3=138 kJ热量，
所以反应的热化学方程式为3NO₂（g）+H₂O（l）=2HNO₃（aq）+NO（g）；△H=-138 kJ/mol，
故答案为：3NO₂（g）+H₂O（l）=2HNO₃（aq）+NO（g）；△H=-138 kJ/mol．

点评：本题考查较为综合，题目难度较大，易错点为（1），注意溶液中离子浓度大小比较的方法．