Question

8．（1）A+B→X+Y+H₂O（未配平，反應(yīng)條件略去）是中學(xué)常見反應(yīng)的化學(xué)方程式，其中A，B的物質(zhì)的量之比為1：4．請回答：
①若Y是黃綠色氣體，則該反應(yīng)的離子方程式是MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；將Y與等物質(zhì)的量的SO₂充分混合后通入品紅溶液，未見其褪色，原因是SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl（請用化學(xué)方程式解釋說明）．
（2）若A為非金屬單質(zhì)，構(gòu)成它的原子核外最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍，B的溶液為某濃酸，則反應(yīng)所得的氧化產(chǎn)物的化學(xué)式為CO₂，反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是4：1
（3）若A為金屬單質(zhì)，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Fe，則A與B的反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是1：1．
②若含amol X的溶液溶解了一定量A后，此時(shí)溶液中兩種金屬陽離子的物質(zhì)的量恰好相等，則被還原的X的物質(zhì)的量為0.4amol（用含a代數(shù)式表示）；為保證A與B充分反應(yīng)后最終所得的溶液中同時(shí)含有上述兩種金屬陽離子，則此時(shí)B與A的物質(zhì)的量應(yīng)滿足的取值范圍是$\frac{8}{3}$＜n（B）：n（A）＜4．

Answer 1

分析 （1）若Y是黃綠色氣體為Cl₂，A、B的物質(zhì)的量之比為1：4，應(yīng)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(yīng)生成硫酸和氯化氫；
（2）若A為非金屬單質(zhì)，構(gòu)成它的原子核外最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍，判斷為C，B的溶液為濃硫酸，應(yīng)是碳與濃硝酸反應(yīng)，化學(xué)方程式為：C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，氧化產(chǎn)物為CO₂；根據(jù)電子得失守恒判斷反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比；
（3）A為金屬單質(zhì)，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(zhì)的量之比為1：4，該反應(yīng)為鐵與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸鐵、一氧化氮和水；為保證A與B充分反應(yīng)后最終所得的溶液中同時(shí)含有上述兩種金屬陽離子，可以依據(jù)極值計(jì)算分析判斷．

解答 解：（1）若Y是黃綠色氣體為Cl₂，A、B的物質(zhì)的量之比為1：4，應(yīng)是二氧化錳與濃鹽酸制備氯氣，反應(yīng)離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$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(yīng)生成硫酸和氯化氫，SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl；
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl；
（2）若A為非金屬單質(zhì)，B的溶液為濃硫酸，應(yīng)是碳與濃硝酸反應(yīng)，化學(xué)方程式為：C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，氧化產(chǎn)物為CO₂，由化合價(jià)可知碳元素的化合價(jià)升高，則碳作還原劑，硝酸中氮元素的化合價(jià)降低，則硝酸作氧化劑，由化學(xué)計(jì)量數(shù)可知氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4：1，
故答案為：CO₂；4：1； 
（3）A為金屬單質(zhì)，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(zhì)的量之比為1：4，該反應(yīng)為鐵與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸鐵、一氧化氮和水；
①鐵為26號元素，元素符號為Fe，由A、B的物質(zhì)的量之比為1：4，該反應(yīng)為鐵與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸鐵、一氧化氮和水，F(xiàn)e+4HNO₃=Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂0，A與B的反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1：1；
故答案為：Fe，1：1；
②設(shè)被還原的硝酸鐵的物質(zhì)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(zhì)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(yīng)后最終所得的溶液中同時(shí)含有上述兩種金屬陽離子，可以依據(jù)極值計(jì)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(shí)B與A的物質(zhì)的量比應(yīng)滿足的取值范圍是：$\frac{8}{3}$＜n（B）：n（A）＜4，
故答案為：0.4a；$\frac{8}{3}$；4．

點(diǎn)評 本題較難，考查知識點(diǎn)較多，學(xué)生應(yīng)熟悉常見的氧化還原反應(yīng)及常見物質(zhì)的性質(zhì)是解答本題的關(guān)鍵，并能利用離子方程式或化學(xué)反應(yīng)方程式來分析解答問題．