Question

3．如图表示的反应关系中，部分产物被略去．已知2mol白色固体粉末X受热分解，恢复到室温生成白色固体A、无色液体B、无色气体C各1mol．A、X、E、G、H的焰色反应均为黄色，且H为淡黄色固体．

回答下列问题：
（1）写出下列物质的化学式：XNaHCO₃，HNa₂O₂．
（2）写出E+Al→G反应的化学方程式2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，该反应中氧化剂是H₂O．
（3）写出G溶液中通入过量C制取D的反应离子方程式：AlO₂^-+CO₂+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-．
（4）写出X溶液中滴加过量澄清石灰水反应的离子方程式：HCO₃^-+Ca²⁺+OH^-═CaCO₃↓+H₂O．
（5）0.1mol H与足量的C反应，转移的电子数为0.1N_A个．

Answer 1

分析 A、X、E、G、H的焰色反应均为黄色，都含有Na元素，H为淡黄色固体，故H为Na₂O₂，X分解生成无色液体B，故B为H₂O，B$\stackrel{Na_{2}O_{2}}{→}$E$\stackrel{Al}{→}$G，可知E为NaOH，G为NaAlO₂；无色气体C与Na₂O₂反应生成白色固体A，C为CO₂，A是Na₂CO₃，2mol白色固体粉末X受热分解，生成白色固体1molNa₂CO₃，1molH₂O，1molCO₂，根据元素守恒可知，X为NaHCO₃，与NaOH反应生成Na₂CO₃，Na₂CO₃$\stackrel{足量盐酸}{→}$CO₂，CO₂+NaAlO₂→D，D为Al（OH）₃，符合转化关系，NaHCO₃+F→CO₂，F可以是酸或铝盐等，据此答题．

解答 解：A、X、E、G、H的焰色反应均为黄色，都含有Na元素，H为淡黄色固体，故H为Na₂O₂，X分解生成无色液体B，故B为H₂O，B$\stackrel{Na_{2}O_{2}}{→}$E$\stackrel{Al}{→}$G，可知E为NaOH，G为NaAlO₂；无色气体C与Na₂O₂反应生成白色固体A，C为CO₂，A是Na₂CO₃，2mol白色固体粉末X受热分解，生成白色固体1molNa₂CO₃，1molH₂O，1molCO₂，根据元素守恒可知，X为NaHCO₃，与NaOH反应生成Na₂CO₃，Na₂CO₃$\stackrel{足量盐酸}{→}$CO₂，CO₂+NaAlO₂→D，D为Al（OH）₃，符合转化关系，NaHCO₃+F→CO₂，F可以是酸或铝盐等，
（1）根据上面的分析可知，X为NaHCO₃，H为Na₂O₂，故答案为：NaHCO₃；Na₂O₂；
（2）E为NaOH，G为NaAlO₂，E+Al→G反应的化学方程式 2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，该反应中氧化剂是 H₂O，
故答案为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；H₂O；
（3）G为NaAlO₂，G溶液中通入过量CO₂制取Al（OH）₃的反应离子方程式为AlO₂^-+CO₂+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-，
故答案为：AlO₂^-+CO₂+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
（4）X为NaHCO₃，X溶液中滴加过量澄清石灰水反应的离子方程式为HCO₃^-+Ca²⁺+OH^-═CaCO₃↓+H₂O，故答案为：HCO₃^-+Ca²⁺+OH^-═CaCO₃↓+H₂O；
（5）C为CO₂，与Na₂O₂反应为2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，反应中O元素化合价由-1价降低为-2价，由-1升高为0价，Na₂O₂既是氧化剂又是还原剂，各占$\frac{1}{2}$，0.1molNa₂O₂完全反应转移电子物质的量为0.1mol×$\frac{1}{2}$×2=0.1mol，转移电子数目为：0.1mol×N_Amol^-1=0.1N_A，故答案为：0.1N_A．

点评 本题以无机框图题的形式考查Na、Al等元素单质及化合物的相互转化关系、常用化学用语书写、氧化还原反应计算等，难度中等，无色液体B，X、E、G的焰色反应均为黄色等是解题突破口，结合气体C与Na₂O₂反应利用顺推法与逆推法进行推断，对学生的逻辑推理能力提出较高的要求．