Question

3．含氯消毒劑和過氧化物等強(qiáng)氧化性消毒劑可防甲型H1N1流感．
（1）過碳酸鈉是一種有多種用途的新型氧系固態(tài)漂白劑，化學(xué)式可表示為Na₂CO₃•3H₂O₂，它具有Na₂CO₃和H₂O₂的雙重性質(zhì)．
①H₂O₂有時(shí)可作為礦業(yè)廢液消毒劑，如消除采礦業(yè)廢液中的氰化物（如NaCN），經(jīng)以下反應(yīng)實(shí)現(xiàn)：NaCN+H₂O₂+H₂O═A+NH₃↑，則生成物A的化學(xué)式NaHCO₃
②某強(qiáng)酸性反應(yīng)體系中，反應(yīng)物和生成物共六種物質(zhì)：
O₂、MnO₄^-、H₂O、Mn²⁺、H₂O₂、H⁺．已知該反應(yīng)中H₂O₂只發(fā)生了如下過程：H₂O₂→O₂．
寫出該反應(yīng)的離子方程式：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺═2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑．
（2）某天然堿的化學(xué)式可表示為：aNa₂CO₃•bNaHCO₃•2H₂O，取m g天然堿溶于水配成溶液，再向溶液中逐滴加入1mol/L的鹽酸，標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生的CO₂的體積與所加鹽酸體積之間的關(guān)系某同學(xué)作出了如圖所示的A和B曲線，試回答下列問題：
①B曲線正確，天然堿的化學(xué)式為Na₂CO₃•NaHCO₃•2H₂O，
②加鹽酸后產(chǎn)生CO₂氣體體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的最大值為112mL．
（3）常溫下用氧缺位鐵酸鋅ZnFe₂O_y可以消除NO_x污染，使NO_x轉(zhuǎn)變?yōu)镹₂，同時(shí)ZnFe₂O_y轉(zhuǎn)變?yōu)閆nFe₂O₄．若2mol ZnFe₂O_y與足量NO₂可生成0.5mol N₂，則y=3．

Answer 1

分析 （1）①由元素守恒和原子守恒確定產(chǎn)物；
②由H₂O₂→O₂知，雙氧水在反應(yīng)中作還原劑，所以還必須有氧化劑參加反應(yīng)，在反應(yīng)中得電子化合價(jià)降低，根據(jù)化合價(jià)知，高錳酸根離子作氧化劑，還原產(chǎn)物是錳離子，同時(shí)反應(yīng)后生成水，據(jù)此寫出離子方程式；
（2）①依據(jù)圖象分析，開始無二氧化碳?xì)怏w生成，是碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成碳酸氫鈉的過程，當(dāng)碳酸鈉全部轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉后，再加入鹽酸和碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算得到樣品中碳酸鈉和碳酸氫鈉物質(zhì)的量對(duì)AB圖象分析判斷；
②根據(jù)計(jì)算出的碳酸鈉和碳酸氫鈉物質(zhì)的量計(jì)算生成二氧化碳?xì)怏w體積．
（3）依據(jù)氧化還原反應(yīng)的電子守恒計(jì)算ZnFe₂O_y中Fe元素化合價(jià)，再根據(jù)化合物中的元素化合價(jià)代數(shù)為0計(jì)算y的值．

解答 解：（1）①由反應(yīng)NaCN+H₂O₂+H₂O═A+NH₃↑，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，元素守恒、原子守恒，則A的化學(xué)式為NaHCO₃，故答案為：NaHCO₃；
②MnO₄^-具有氧化性，H₂O₂具有還原性，H₂O₂只發(fā)生了如下過程：H₂O₂→O₂，則還原反應(yīng)為MnO₄^-→Mn²⁺，并由質(zhì)量守恒定律及電荷守恒可知，離子反應(yīng)為2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺═2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O，
故答案為：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺═2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O；
（2）①圖象分析可知B圖象：碳酸鈉生成碳酸氫鈉消耗鹽酸2.5ml，碳酸氫鈉生成二氧化碳消耗鹽酸7.5ml-2.5ml=5ml，Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl，NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂+H₂O，則碳酸鈉物質(zhì)的量=0.0025L×1mol/L=0，0025mol，原混合物中的碳酸氫鈉物質(zhì)的量=0.005L×1mol/L-0.0025mol=0.0025mol，圖象B合理，樣品中碳酸鈉和碳酸氫鈉物質(zhì)的量之比為1：1，天然堿的化學(xué)式為：Na₂CO₃•NaHCO₃•2H₂O；
圖象A分析：碳酸鈉生成碳酸氫鈉消耗鹽酸0.006ml，碳酸氫鈉生成二氧化碳消耗鹽酸7.5ml-6.0ml=1.5ml，Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl，NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂+H₂O，則碳酸鈉物質(zhì)的量=0.006L×1mol/L=0.006mol，原混合物中的碳酸氫鈉物質(zhì)的量=0.0015L×1mol/L-0.006mol＜0，所以圖象A不符合反應(yīng)過程的定量關(guān)系，故A不合理；
故答案為：B；Na₂CO₃•NaHCO₃•2H₂O；
②依據(jù)計(jì)算圖象B可知碳酸鈉物質(zhì)的量=0.0025mol，碳酸氫鈉物質(zhì)的量=0.0025mol，根據(jù)碳元素守恒得到最大量生成二氧化碳物質(zhì)的量=0.005mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況生成二氧化碳體積=0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL，故答案為：112；
（3）2mol ZnFe₂O_y與足量NO₂可生成0.5mol N₂，則ZnFe₂O_y被還原為ZnFe₂O₄，令ZnFe₂O_y中鐵元素的化合價(jià)為a，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，可知2mol×2×（3-a）=0.5mol×2×4，解得a=2，化合價(jià)代數(shù)和為0，則2+2×2=2y，解得y=3，故答案為：3．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究方法和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析，反應(yīng)的離子方程式書寫，圖象分析的計(jì)算判斷，氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移數(shù)計(jì)算應(yīng)用，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．