Question

A+B→X+Y+H₂O（未配平，反應條件略去）是中學常見反應的化學方程式，其中A、B的物質的量之比為1：4．請回答：
（1）若Y是黃綠色氣體，則該反應的離子方程式是

 

；將Y與等物的量的SO₂充分混合后通入品紅溶液，未見其褪色，原因是

 

（請用化學方程式解釋說明）．
（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，則反應所得的氧化產物的化學式為

 

．
（3）若A為金屬單質，常溫下A在B的濃溶液中“鈍化”，而且A可溶于X溶液中：
①A元素的元素符號為

 

，則A與B的反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比是

 

．
②若含a mol X的溶液溶解了一定量A后，此時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的物質的量為

 

mol（用含a代數式表示）；為保證A與B充分反應后最終所得的溶液中同時含有上述兩種金屬陽離子，則此時B與A的質量比應滿足的取值范圍是

 

．

Answer 1

考點：無機物的推斷

專題：推斷題

分析：（1）若Y是黃綠色氣體為Cl₂，A、B的物質的量之比為1：4，應是二氧化錳與濃鹽酸制備氯氣，將Y為Cl₂與等物的量的SO₂充分混合后通入品紅溶液氯氣和二氧化硫恰好完全反應生成硫酸和氯化氫；
（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，判斷為C，B的溶液為濃硫酸，應是碳與濃硝酸反應，化學方程式為：C+4HNO₃（濃）

△   .

CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，氧化產物為CO₂；
（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；
（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．

解答： 解：（1）若Y是黃綠色氣體為Cl₂，A、B的物質的量之比為1：4，應是二氧化錳與濃鹽酸制備氯氣，反應離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；將Y為Cl₂與等物的量的SO₂充分混合后通入品紅溶液氯氣和二氧化硫恰好完全反應生成硫酸和氯化氫，SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl；
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

 Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl；
（2）若A為非金屬單質，B的溶液為濃硫酸，應是碳與濃硝酸反應，化學方程式為：C+4HNO₃（濃）

△   .

CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，氧化產物為CO₂；
故答案為：CO₂；   
（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四周期Ⅷ族，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，Fe+4HNO₃=Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂0，A與B的反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為1：1；
故答案為：Fe，1：1；
②設被還原的硝酸鐵的物質的量為x，則：
2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺，
 2         3
 x         1.5x 
由溶液中兩種金屬陽離子的物質的量恰好相等，則a-x=1.5x，解得x=0.4a，
為保證A與B充分反應后最終所得的溶液中同時含有上述兩種金屬陽離子，可以依據極值計算分析判斷取值
Fe+4HNO₃=Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂0，
1     4
3Fe+8HNO₃=3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O
3     8
則此時B與A的質量比應滿足的取值范圍是：

8×63

3×56

=

3

1

＜

n(B)

n(A)

＜

4×63

1×56

=

9

2

 
故答案為：0.4a；

3

1

＜

n(B)

n(A)

＜

9

2

點評：本題考查無機物推斷，屬于開放性題目，需要學生熟練掌握元素化合物性質，難度中等．