Question

10．已知由短周期常見元素形成的純凈物A、B、C、D、E、F、X轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，B、X為單質(zhì)，D常溫下為無色液體，A、B含同一種元素．（某些產(chǎn)物可能略去）

請回答下列問題：
（1）若E是有色氣體，F(xiàn)是一元強(qiáng)酸，反應(yīng)①是工業(yè)制備F的第一步反應(yīng)
①寫出A與X反應(yīng)的化學(xué)方程式：4NH₃+5O₂ $\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O．
②A的分子結(jié)構(gòu)模型為三角錐形．
③已知常溫下46g氣體E發(fā)生反應(yīng)③放出46kJ熱量寫出氣體E與H₂O反應(yīng)的熱化學(xué)方程式3 NO₂（g）+H₂O（l）=2HNO₃（aq）+NO（g）△H=-138 kJ/mol．
④在常溫下，向V₁LpH=a的A溶液中加入V₂=LpH=b的鹽酸，且a+b=14，若反應(yīng)后溶液的pH＜7，則V₁和V₂的關(guān)系為V₁＜V₂（填＞、＜、無法確定），所得溶液中各種離子的濃由大到小的順序可能是c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）或c（Cl^-）＞c（H⁺）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）．（寫出一種情況即可）
（2）若E為無色無味氣體，F(xiàn)是二元弱酸．
①E的電子式為；
②將少量氣體E通入氫氧化鋇溶液中得不溶物H，H的K_sp=8.1×10^-9．現(xiàn)將該沉淀放入0，1mol/L的BaCL₂溶液中，其 K_sp不變，（填：增大、減小或不變），此時(shí)，組成不溶物H的陰離子在溶液中的濃度為8.1×10^-8mol/L．

Answer 1

分析 由短周期常見元素形成的純凈物A、B、C、D、E、F、X，D常溫下為無色液體，應(yīng)為H₂O，B、X為單質(zhì)，A、B含同一種元素，
（1）若E是有色氣體，F(xiàn)是一元強(qiáng)酸，反應(yīng)①是工業(yè)制備F的第一步反應(yīng)，可知E為NO₂，F(xiàn)為HNO₃，A為NH₃，X為O₂，C為NO，B為N₂，根據(jù)A的成鍵情況可判斷A的分子構(gòu)型，pH=a的氨水中加入pH=b的鹽酸，a+b=14，說明氨水中c（OH^-）與鹽酸c（H⁺）相等，因一水合氨為弱電解質(zhì)，若反應(yīng)后溶液的pH＜7，則鹽酸體積較大，如二者體積相等，氨水過量，溶液呈堿性，鹽酸過量，溶液呈酸性，據(jù)此比較離子濃度大��；
（2）若E為無色無味氣體，F(xiàn)是二元弱酸，E為CO₂，F(xiàn)為H₂CO₃，少量氣體E通入氫氧化鋇溶液中得不溶物H，則H為BaCO₃，所以B為C，C為CO，X為O₂，A為氣態(tài)烴，K_SP 只受溫度的影響，溫度比不變，則K_SP 不變，由K_SP 結(jié)合鋇離子濃度可計(jì)算得碳酸根離子的濃度．

解答 解：由短周期常見元素形成的純凈物A、B、C、D、E、F、X，D常溫下為無色液體，應(yīng)為H₂O，B、X為單質(zhì)，A、B含同一種元素，
（1）若E是有色氣體，F(xiàn)是一元強(qiáng)酸，反應(yīng)①是工業(yè)制備F的第一步反應(yīng)，可知E為NO₂，F(xiàn)為HNO₃，A為NH₃，X為O₂，C為NO，B為N₂；
①A與X反應(yīng)的化學(xué)方程式為4NH₃+5O₂ $\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O，
故答案為：4NH₃+5O₂ $\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O；
②A為NH₃，氨分子中氮原子有一對孤電子對，含有三個(gè)N-H鍵，所以氨分子是三角錐形，
故答案為：三角錐形；
③反應(yīng)③為NO₂（g）+H₂O（l）=2HNO₃（aq）+NO（g），1mol氣體NO₂發(fā)生反應(yīng)③放出46kJ熱量，則3molNO₂參加反應(yīng)放出熱量為138 kJ/，
所以熱化學(xué)方程式為3 NO₂（g）+H₂O（l）=2HNO₃（aq）+NO（g）△H=-138 kJ/mol，
故答案為：3 NO₂（g）+H₂O（l）=2HNO₃（aq）+NO（g）△H=-138 kJ/mol；
④a+b=14，說明氨水中c（OH^-）與鹽酸c（H⁺）相等，因一水合氨為弱電解質(zhì)，若反應(yīng)后溶液的pH＜7，則鹽酸體積較大，如二者體積相等，氨水過量，溶液呈堿性，
鹽酸過量，溶液呈酸性，離子濃度大小關(guān)系可能為c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）（鹽酸過量較少） 或c（Cl^-）＞c（H⁺）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）（鹽酸過量較多）
故答案為：＜；c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-） 或c（Cl^-）＞c（H⁺）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）；
（2）若E氣體不是大氣污染物，F(xiàn)是二元弱酸，E為CO₂，F(xiàn)為H₂CO₃，B為C，C為CO，X為O₂，A為氣態(tài)烴，
①E為CO₂，電子式為，
故答案為：；
②K_SP 只受溫度的影響，溫度比不變，則K_SP 不變，由K_SP =c（Ba²⁺）×c（CO₃^2-）=8.1×10^-9可知，該沉淀放入0.1mol•L^-1的BaCl₂溶液中，c（Ba²⁺）=0.1mol•L^-1，則c（CO₃^2-）=8.1×10^-8mol•L^-1，
故答案為：不變； 8.1×10^-8．

點(diǎn)評 本題考查無機(jī)推斷，涉及知識點(diǎn)較多，能正確推斷物質(zhì)是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是判斷離子濃度大小順序，根據(jù)溶液中的溶質(zhì)來分析解答，難度較大．