Question

【题目】A、B、C、W 均为中学常见的纯净物，它们之间有如下转化关系（其它产物及反应条件已略去， 反应可以在水溶液中进行）：

Ⅰ.若A为有刺激性气味的气体，水溶液呈碱性；C 为红棕色气体，与水反应生成一元强酸D，D 具有强氧化性。

（1）在催化剂作用下，A与C反应可生成两种无污染物质，该反应化学方程式为____________。

（2）工业上常用Na2CO3溶液吸收 C，生成等物质的量的两种钠盐，该反应的离子方程式为___________。

Ⅱ.A、B、C 三种物质的溶液均显碱性，焰色反应均为黄色；C 常作面包和糕点的发泡剂，受热分解可生成B。

（3）实验室需配制 0.1 mol·L-1A溶液 450mL。根据计算用托盘天平称取 A 的质量为______g，在实验中其他操作均正确，若定容时仰视刻度线，则所得溶液浓度_________0.1mol·L-1 (填“大于”“等于”或“小于”)。

（4）若将标准状况下2.24L的W通入150mL1mol·L-1的A溶液中，充分反应。总反应的离子方程式为_______。向两份30mL同浓度的A溶液中通入不同体积的 W 气体，得到溶液 M、N。向 M、N 溶液中逐滴加入浓度为0.2 mol·L-1盐酸，如图所示，Ⅰ和Ⅱ分别为向M、N溶液中加入盐酸的体积 V(HCl)与产生 W 气体的体积 V(W)的关系。则A溶液的物质的量浓度为____mol·L-1，M、N 两溶液中相同溶质的物质的量之比为______。

Answer 1

【答案】2NO2＋CO32—=NO3—＋NO2—＋CO22.0小于3OH-+2CO2＝CO32-+ HCO3-+H2O0.21:3

【解析】

Ⅰ.若A为有刺激性气味的气体，水溶液呈碱性，则A是NH3；C 为红棕色气体，与水反应生成一元强酸D，D 具有强氧化性，则D是硝酸、C是NO2、B是NO、W是O2。Ⅱ.A、B、C 三种物质的溶液均显碱性，焰色反应均为黄色；C 常作面包和糕点的发泡剂，受热分解可生成B，则C是NaHCO3、B是Na2CO3、A是NaOH、W是CO2；

（1）根据以上分析，A是NH3、C是NO2，在催化剂作用下，NH3与NO2反应可生成两种无污染物质是N2和H2O，该反应化学方程式为； （2）工业上常用Na2CO3溶液吸收NO2，NO2既是氧化剂又是还原剂，氧化产物是NaNO3，生成等物质的量的两种钠盐，根据得失电子守恒，还原产物是NaNO2，该反应的离子方程式为2NO2＋CO32—=NO3-＋NO2-＋CO2；（3）根据以上分析，A是NaOH，实验室需配制 0.1 mol·L-1 NaOH溶液 450mL，选用500mL的容量瓶，，所以用托盘天平称取 A 的质量为2.0g，在实验中其他操作均正确，若定容时仰视刻度线，溶液体积偏大，则所得溶液浓度小于0.1mol·L-1。（4）若将标准状况下2.24L的二氧化碳通入150mL1mol·L-1的氢氧化钠溶液中，充分反应，根据元素守恒，生成等物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠，所以总反应的离子方程式为3OH-+2CO2＝CO32-+ HCO3-+H2O。根据图像，加入30ml盐酸时二氧化碳的体积达最大，此时溶液为氯化钠溶液．根据氯离子、钠离子守恒， n(NaOH)=n（NaCl）=n（HCl）=0.03L×0.2mol/L=0.006mol，则氢氧化钠溶液物质的量浓度C=0.006mol 0.030L=0.2mol/L；（2）碳酸钠溶液中加入逐滴滴入盐酸，依次发生反应：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，依据情况Ⅰ可知，26-30段为碳酸氢钠与盐酸反应，则溶液中Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl消耗的盐酸体积为30-26=4ml，说明溶质为碳酸钠与氢氧化钠混合物，依据方程式：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，碳酸钠的物质的量为：0.004L×0.2molL-1=0.0008mol；依据情况Ⅱ可知，12-30段为碳酸氢钠与盐酸反应，若溶质为碳酸钠则溶液中碳酸钠消耗的盐酸体积为30-12=18mL，而Ⅱ中0-12mL＜18mL，说明B中溶质为碳酸钠和碳酸氢钠，前10m盐酸为碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠，依据Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，碳酸钠的物质的量为：0.012L×0.2molL-1=0.0024mol；所以M、N两溶液中相同组分溶质的物质的量之比为0.0008mol：0.0024mol=1：3。