Question

A、B、C是中學化學常見的三種物質，它們之間的相互轉化關系如下（部分反應條件及產物略去）。

（1）若A是一種黃色單質固體，則B→C的化學方程式為                         。
（2）若A是一種活潑金屬，C是淡黃色固體，則C的名稱為            ，試用化學方程式表示該物質與二氧化碳氣體的反應                              。將C長期露置于空氣中，最后將變成物質D，D的化學式為            。現有D和NaHCO₃的固體混合物10g，加熱至質量不再改變，剩余固體質量為9.38 g，D的質量分數為       。
（3）若C是紅棕色氣體，A可能是一種能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體。下圖是實驗室制取A氣體的裝置，請結合所學知識，回答下列問題：

①收集A的方法是       ，驗證A是否已經收集滿的方法是        （任寫一種）。
②寫出實驗室制取A的化學方程式                           。
③若有5.35g氯化銨參加反應，則產生的A氣體在標準狀況下的體積為      L。
④試寫出C與水反應的化學方程式             ，反應可得到酸X，X是       電解質（填“強”或“弱”）。如下圖：足量X的濃溶液與Cu反應，寫出燒瓶中發生反應的離子方程式         。實驗完畢后，試管中收集到的氣體的主要成分為    （寫化學式）。

Answer 1

（1）2SO₂＋O₂2SO₃
（2）過氧化鈉  2Na₂O₂＋2 CO₂＝2 Na₂CO₃＋O₂↑    Na₂CO₃     83.2%
（3）①向下排空氣法
將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口處，若試紙變藍，則證明氨氣已收集滿。
（或用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口處，若產生大量白煙，則證明氨氣已收集滿）
②Ca（OH）₂＋2NH₄ClCaCl₂＋2NH₃↑＋2H₂O
③2.24
④3NO₂＋H₂O＝2 HNO₃＋NO   強      Cu＋4H^＋＋2 NO₃^-＝Cu^2＋＋2 NO₂↑＋2H₂O   NO

解析試題分析：（1）若A是一種黃色單質固體，與氧氣反應生成B，其中B可以與氧氣繼續反應生成C，這說明A應該是硫，與氧氣反應生成SO₂，SO₂與氧氣在催化劑的作用下繼續反應生成C，C是三氧化硫，則B→C的化學方程式為2SO₂＋O₂2SO₃。
（2）若A是一種活潑金屬，C是淡黃色固體，則C是過氧化鈉，B是氧化鈉。過氧化鈉與CO₂反應生成碳酸鈉與氧氣，反應的化學方程式為2Na₂O₂＋2 CO₂＝2Na₂CO₃＋O₂↑。將C長期露置于空氣中，過氧化鈉吸水以及CO₂反應分別生成氫氧化鈉與氧氣、碳酸鈉與氧氣。由于氫氧化鈉能吸收CO₂，最終轉化為碳酸鈉，則D的化學式為Na₂CO₃。碳酸氫鈉穩定性差，受熱分解生成碳酸鈉、水與CO₂，反應的方程式為
2NaHCO₃Na₂CO₃＋H₂O＋CO₂↑  △m↓
2×84g    106g                   62g
X                              10g－9.38g
即168g:62g＝X:0.62g
解得X＝1.68g
所以原混合物中碳酸鈉的質量是10g－1.68g＝8.32g
因此D的質量分數為×100%＝83.2%
（3）若C是紅棕色氣體，A可能是一種能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體，則A應該是氨氣。氨氣發生催化氧化生成NO與水。NO被氧化氧化生成紅棕色NO₂，即C是NO₂。
①氨氣極易溶于水，密度小于空氣的，所以應該用向下排空氣法收集；氨氣是堿性氣體，能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍色，也能與氯化氫反應而產生白煙，據此可以檢驗是否收集滿，即驗證A是否已經收集滿的方法是將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口處，若試紙變藍，則證明氨氣已收集滿，或用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口處，若產生大量白煙，則證明氨氣已收集滿。
②實驗室制取A的試劑是氯化銨與熟石灰，反應的化學方程式為Ca（OH）₂＋2NH₄ClCaCl₂＋2NH₃↑＋2H₂O。
③5.35g氯化銨的物質的量＝5.35g÷53.5g＝0.1mol，則根據方程式可知生成氨氣的物質的量是0.1mol，所以若有5.35g氯化銨參加反應，則產生的A氣體在標準狀況下的體積為2.24L。
④NO₂溶于水生成硝酸與NO，所以C與水反應的化學方程式為3NO₂＋H₂O＝2HNO₃＋NO。反應可得到酸X，X是硝酸，是強酸，溶于水完全電離，所以硝酸是強電解質。濃硝酸具有強氧化性，與Cu反應生成硝酸銅、NO₂與水，則燒瓶中發生反應的離子方程式為Cu＋4H^＋＋2 NO₃^-＝Cu^2＋＋2 NO₂↑＋2H₂O。由于生成的NO₂溶于水轉化為NO，所以實驗完畢后，試管中收集到的氣體的主要成分為NO。
考點：考查物質推斷，根據方程式進行的有關計算，氨氣制備、收集與驗滿，NO₂、硝酸性質