Question

A、B、C、D是短周期元素形成的四种气体单质。E、F均为气体，且F为红棕色。有关的转化关系如下图所示(反应条件均已略去)。

请回答下列问题：

（1）D的化学式为_______________。

（2）反应③的离子方程式为_________________________。

（3）Y和E在一定条件下可反应生成B和Z，这是一个具有实际意义的反应，可消除E对环境的污染，该反应的化学方程式为_________________________。

（4）0.1 mol·L^1的X溶液和0.1 mol·L^1的Y溶液等体积混合，溶液呈________性(选填“酸”、“碱”或“中”)；原因是____________________(用离子方程式说明)。

（5）常温下0.1 mol·L^1的Y溶液中c(H⁺)/c(OH^―)＝1×10^8，下列叙述正确的是_______。

A．该溶液的pH＝11     

B．该溶液中的溶质电离出的阳离子浓度为0.1 mol·L^1

C．该溶液中水电离出的c(H⁺)与c(OH^―)乘积为1×10^22    

D．pH＝3的盐酸V₁ L与该0.1 mol·L^1的Y溶液V₂ L混合，若混合溶液pH＝7，则：V₁＞V₂    E．将以上溶液加水稀释100倍后，pH为9 。

Answer

H2 3NO2＋H2O===2H＋＋2NO＋NO 4NH3＋6NO===5N2＋6H2O 酸 NH＋H2ONH3·H2O＋H＋ ACD

【解析】考查无机推断，F为气体，且为红棕色，则F为NO2，反应③是NO2与H2O的反应：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，E为气体，则E为NO，G为HNO3，C为O2，Y与氧气反应生成H2O和NO，则Y为NH3，D为H2，B为N2，X与NH3产生白烟，则X为HCl，即A为Cl2，（1）根据上述分析，D为H2；（2）反应③的离子方程式为3NO2＋H2O=2H＋＋2NO3－＋NO ；（3）可以消除NO的污染，说明产生N2，因此反应方程式为：4NH3＋6NO=5N2＋6H2O；（4）两者等体积混合后生成NH4Cl，属于强酸弱碱盐，溶液显酸性，NH4＋发生水解造成的：NH＋H2ONH3·H2O＋H＋ ；（5）A、根据水的离子积，c(OH－)=10－3mol·L－1，则c(H＋)=10－11mol·L－1，因此pH=11，故A正确；B、NH3·H2O是弱电解质，发生部分电离，产生NH4＋浓度小于0.1mol·L－1，故B错误；C、根据A的分析，NH3·H2O中H＋由水电离产生，水电离产生的H＋和OH－的浓度相等，因此水电离产生H＋和OH－浓度乘积10－11×10－11=10－22，故C正确；D、两种溶液混合后，pH=7时溶质为NH4Cl和NH3·H2O，pH=3的盐酸与0.1mol·L－1NH3·H2O电离出的OH－恰好完全反应，NH3·H2O还要发生电离，溶液显碱性，需要继续加入盐酸，因此V1>V2，故D正确；E、NH3·H2O是弱电解质，加水稀释，促进电离，稀释100倍后，pH>9，故E错误。

点睛：本题易错点是（5）的D选项，先假设HCl恰好与0.1mol·L－1NH3·H2O电离出的OH－完全反应，此时溶液中有NH3·H2O和NH4Cl，溶液显碱性，想让pH=7，需要继续滴加盐酸，因此V1>V2。