Question

19．中學常見反應的化學方程式是A+B→X+Y+H₂O（未配平，反應條件略去），其中A、B的物質的量之比為了1：4．請回答：
（1）若Y是黃綠色氣體，則Y的電子式是  ，該反應的離子方程式是MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
（2）若A為非金屬單質，構成它的原子核外最外層電子數是次外層電子數的2倍，B的溶液為某濃酸，則反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比是4：1  ．
（3）若A為金屬單質，常溫下A在B的濃溶液中“鈍化”，且A可溶于X溶液中．
①A元素在周期表中的位置是第4周期Ⅷ族（填所在周期和族）；Y的化學式是NO．
②含amol X的溶液溶解了一定量A后，若溶液中兩種金屬陽離子的物質的量恰好相等，則被還原的X是
0.4amol．
（4）若A、B、X、Y均為化合物．向A溶液中加入硝酸酸化的AgNO₃溶液，產生白色沉淀；B的焰色為黃色．則A與B按物質的量之比1：4恰好反應后，溶液中離子濃度從大到小的順序是c（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（AlO₂^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．

Answer 1

分析 （1）若Y是黃綠色氣體，則Y為氯氣，A、B的物質的量之比為1：4，結合實驗室常用濃鹽酸與二氧化錳反應來制取氯氣來解答；
（2）A為非金屬單質，構成它的原子核外最外層電子數是次外層電子數的2倍，若為2個電子層，則第一層電子數為2，第二層電子數為4，即A為碳元素，A、B的物質的量之比為1：4，則該反應為碳與濃硝酸反應，然后利用元素的化合價分析；
（3）A為金屬單質，常溫下A在B的濃溶液中“鈍化”，則A為鐵或鋁，B為濃硫酸或濃硝酸，又A可溶于X溶液中則A為鐵，由A、B的物質的量之比為1：4，該反應為鐵與稀硝酸反應生成硝酸鐵、一氧化氮和水；利用鐵的原子序數分析其位置，利用三價鐵離子與鐵的反應及溶液中兩種金屬陽離子的物質的量恰好相等來計算被還原的三價鐵；
（4）向A溶液中加入硝酸酸化的AgNO₃溶液，產生白色沉淀，則A中含有氯離子，B的焰色為黃色，則B中含有鈉元素，A與B按物質的量之比1：4恰好反應，則該反應為氯化鋁與氫氧化鈉的反應，利用反應中各物質的量級偏鋁酸鈉的水解來分析．

解答 解：（1）因黃綠色氣體為氯氣，氯原子最外層7個電子，則氯氣中存在一對共用電子對，其電子式為，A、B的物質的量之比為1：4，
則反應為MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，故答案為：；MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）A為非金屬單質，構成它的原子核外最外層電子數是次外層電子數的2倍，若為2個電子層，則第一層電子數為2，第二層電子數為4，其質子數等于電子數等于6，即A為碳元素，A、B的物質的量之比為1：4，則該反應為碳與濃硝酸反應，其反應為C+4HNO₃═CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，由化合價可知碳元素的化合價升高，則碳作還原劑，硝酸中氮元素的化合價降低，則硝酸作氧化劑，由化學計量數可知氧化劑與還原劑的物質的量之比為4：1，故答案為：4：1；   
（3）A為金屬單質，常溫下A在B的濃溶液中“鈍化”，則A為鐵或鋁，B為濃硫酸或濃硝酸，又A可溶于X溶液中則A為鐵，由A、B的物質的量之比為1：4，該反應為鐵與稀硝酸反應生成硝酸鐵、一氧化氮和水；
①鐵為26號元素，在在元素周期表中的第4周期Ⅷ族，鐵與稀硝酸反應生成的Y為NO，故答案為：第4周期Ⅷ族；NO；
②設被還原的硝酸鐵的物質的量為x，則
2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺，
 2         3
 x          $\frac{3x}{2}$
由溶液中兩種金屬陽離子的物質的量恰好相等，則a-x=$\frac{3x}{2}$，解得x=0.4a，故答案為：0.4a；
（4）向A溶液中加入硝酸酸化的AgNO₃溶液，產生白色沉淀，則A中含有氯離子，B的焰色為黃色，則B中含有鈉元素，A與B按物質的量之比1：4恰好反應，則該反應為氯化鋁與氫氧化鈉的反應，其反應為AlCl₃+4NaOH=3NaCl+NaAlO₂+2H₂O，顯然若A與B的物質的量分別為1mol、4mol，則鈉離子4mol，氯離子3mol，偏綠酸根離子略小于1mol，因偏鋁酸根離子水解則溶液顯堿性，即c（OH^-）＞c（H⁺），則離子大小為c（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（AlO₂^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案為：c（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（AlO₂^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．

點評 本題較難，考查知識點較多，學生應熟悉常見的氧化還原反應及常見物質的性質是解答本題的關鍵，并能利用離子方程式或化學反應方程式來分析解答問題．