Question

17．用適當(dāng)?shù)奈淖只蚧瘜W(xué)符合填空
（1）某溶液中可能含有HCO₃^-、Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-、CO₃^2-等陰離子．
當(dāng)溶液中有大量H⁺存在時，則上述陰離子在溶液中不可能大量存在的是HCO₃^-、CO₃^2-．
當(dāng)溶液中有大量Ba²⁺存在時，則上述陰離子在溶液中不可能大量存在的是SO₄^2-、CO₃^2-．
（2）硅是現(xiàn)代信息材料重要的物質(zhì)，寫出工業(yè)上制取粗硅的方程式2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑．
（3）在鋁制易拉罐中收集一滿罐CO₂，加入過量濃NaOH溶液，立即把口封閉，可以發(fā)現(xiàn)易拉罐變癟了；過了一會兒易拉罐又鼓起來了．請用離子方程式描述變化過程CO₂+2OH^-═CO₃^2-+H₂O、Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O、2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑．
（4）氰（CN）₂的化學(xué)性質(zhì)和鹵素（X₂）很相似，化學(xué)上稱為擬鹵素，試寫出（CN）₂與水反應(yīng)的化學(xué)方程式：（CN）₂+H₂O=HCN+HCNO．
（5）比較法是化學(xué)中研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法之一，請運用比較法解答下題，Na₂O₂可能與所有的常量氣態(tài)非金屬氧化物反應(yīng)．如2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂，Na₂O₂+CO═Na₂CO₃．
通過比較可知，當(dāng)非金屬元素處于高價時，其氧化物與Na₂O₂反應(yīng)有O₂生成；
試分別寫出Na₂O₂與SO₂、SO₃反應(yīng)的化學(xué)方程式：SO₂+Na₂O₂=Na₂SO₄、2SO₃+2Na₂O₂=2Na₂SO₄+O₂↑．
（6）室溫時，將盛有20mLNO₂和O₂混合氣體的量筒倒立在盛有水的水槽中，充分反應(yīng)后，量筒內(nèi)殘留氣體3mL，則原混合氣體中NO₂的體積可能是13.6mL或17.8mL．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)溶液中有大量H⁺存在時，與HCO₃^-、CO₃^2-離子不能大量共存；當(dāng)溶液中有大量Ba²⁺存在時，與Ba²⁺離子反應(yīng)的離子不能大量共存；
（2）碳能與二氧化硅反應(yīng)生成硅單質(zhì)；
（3）CO₂能和氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)，氧化鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，金屬鋁能和強堿反應(yīng)生成氫氣，利用瓶內(nèi)壓強變化來解釋；
（4）根據(jù)氯氣與水溶液的反應(yīng)，類推（CN）₂與水的反應(yīng)；
（5）依據(jù)所給的例子可以知道：當(dāng)非金屬氧化物有高低價態(tài)時，過氧化鈉與低價態(tài)的非金屬氧化物發(fā)生化合反應(yīng)，生成該非金屬的最高價態(tài)的含氧酸鹽，此時沒有氧氣產(chǎn)生；當(dāng)非金屬氧化物有高低價態(tài)時，過氧化鈉與最高價態(tài)的非金屬氧化物反應(yīng)生成該非金屬的最高價態(tài)的含氧酸鹽和氧氣；
（6）因3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO①，2NO+O₂=2NO₂②，兩種反應(yīng)不斷交替進行，所以綜合為①×2+②得：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，①×2+②×3得：
 4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，NO₂、NO混合氣體和O₂通入倒立在水槽中盛有水的量筒內(nèi)，充分反應(yīng)后，量筒里液面上升，最終剩余氣體，剩余氣體為一氧化氮或氧氣，據(jù)此分析解答．

解答 解：（1）當(dāng)溶液中有大量H⁺存在時，HCO₃^-、CO₃^2-離子與H⁺離子反應(yīng)生成二氧化碳和水而不能大量共存，當(dāng)溶液中有大量Ba²⁺存在時，SO₄^2-、CO₃^2-與Ba²⁺離子反應(yīng)生成沉淀而不能大量共存，故答案為：HCO₃^-、CO₃^2-；SO₄^2-、CO₃^2-；
（2）碳能與二氧化硅反應(yīng)生成硅單質(zhì)，化學(xué)反應(yīng)方程式：2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑，故答案為：2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑；
（3）CO₂能和氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)，CO₂被吸收，使罐內(nèi)氣體壓強減小而被外界大氣壓壓癟；氧化鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，金屬鋁能和強堿反應(yīng)生成氫氣，導(dǎo)致罐內(nèi)氣體壓強又增大而重新鼓起，二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)的實質(zhì)是：2OH^-+CO₂═CO₃^2-+H₂O，氧化鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，反應(yīng)的離子方程式為 Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O；金屬鋁能和強堿反應(yīng)的實質(zhì)是：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：CO₂+2OH^-═CO₃^2-+H₂O、Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O、2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑；
（4）由Cl₂+H₂O=HCl+HClO可知，（CN）₂的化學(xué)性質(zhì)和鹵素很相似，則（CN）₂與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為（CN）₂+H₂O=HCN+HCNO，
故答案為：（CN）₂+H₂O=HCN+HCNO；
（5）二氧化硫是低價態(tài)的硫的氧化物，因此過氧化鈉與二氧化硫發(fā)生化合反應(yīng)，生成硫酸鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SO₂+Na₂O₂=Na₂SO₄，
三氧化硫是最高價態(tài)的硫的氧化物，因此過氧化鈉與三氧化硫反應(yīng)生成硫酸鈉和氧氣．反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2SO₃+2Na₂O₂=2Na₂SO₄+O₂↑；故答案為：SO₂+Na₂O₂=Na₂SO₄、2SO₃+2Na₂O₂=2Na₂SO₄+O₂；
（6）3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO①，2NO+O₂=2NO₂②，兩種反應(yīng)不斷交替進行，所以綜合為①×2+②得：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，①×2+②×3得：
4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，將20ml的NO₂和O₂通入倒立在水槽中盛有水的量筒內(nèi)，充分反應(yīng)后，量筒里液面上升，最終剩余3ml氣體，設(shè)20ml的混合氣體中兩種氣體的體積分別為X
當(dāng)剩余3ml氣體為氧氣時：依據(jù)
4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，
4     1
X     $\frac{X}{4}$
X+$\frac{X}{4}$+3=20
X=13，6ml
當(dāng)剩余氣體為NO，則剩余NO₂為9ml
4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，
4     1
X     $\frac{X}{4}$
X+$\frac{X}{4}$+9=20
X=8.8ml
原二氧化氮體積=8.8ml+9ml=17.8ml，故答案為：13.6mL或17.8mL．

點評 本題考查了氧化還原反應(yīng)的有關(guān)計算，明確二氧化氮發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，根據(jù)方程式中二氧化氮和一氧化氮和氧氣關(guān)系式解答，題目難度中等．