Question

已知：A为含金属离子的淡黄色固体化合物，E、X为空气中常见气体，A、B、C、D含有相同的金属离子，其转化

已知：A为含金属离子的淡黄色固体化合物，E、X为空气中常见气体，A、B、C、D含有相同的金属离子，其转化关系如图1（部分产物已略去）．请回答下列问题（l）这种金属离子的离子结构示意图为______；（2）X的电子式______；（3）B中所含化学键的类型是______；常温常压下，7.8g A与足量的水充分反应放出热量a kJ，写出该反应的热化学方程式______．（4）①C也可转化为B，写出该转化的化学方程式______；②B与D反应的离子方程式为______．（5）将一定量的气体X通入2L B的溶液中，向所得溶液中边逐滴加入稀盐酸边振荡至过量，产生的气体与盐酸物质的量的关系如图2（忽略气体的溶解和HCl的挥发）．请回答：a点溶液中所含溶质的化学式为______，b点溶液中各离子浓度由大到小的关系是______．

Answer 1

E、X为空气中常见气体，A为含金属离子的淡黄色固体化合物，能与水反应生成E与B，应是过氧化钠与水反应生成氢氧化钠与氧气，则A为Na₂O₂，E为O₂，B为NaOH，B与X可以连续反应，可推知X为CO₂，C为Na₂CO₃，D为NaHCO₃，
（l）A中金属离子为Na⁺，离子结构示意图为：，故答案为：；
（2）X为CO₂，其电子式为：，故答案为：；
（3）B为NaOH，含有离子键、共价键；常温常压下，7.8g Na₂O₂与足量的水充分反应放出热量a kJ，2mol Na₂O₂完全反应方程式的热量=a kJ×

2mol×78g/mol

7.8g

=20a kJ，反应热化学方程式为：2Na₂O₂（s）+2H2O（l）=4NaOH（aq）+O₂（g）△H=-20a kJ/mol，
故答案为：离子键、共价键；2Na₂O₂（s）+2H2O（l）=4NaOH（aq）+O₂（g）△H=-20a kJ/mol；
（4）①碳酸钠也可转化为氢氧化钠，该转化的化学方程式为：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH，
故答案为：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；
②氢氧化钠与碳酸氢钠反应生成碳酸钠与水，反应离子方程式为：HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O，
故答案为：HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O；
（5）根据Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl、NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑知，Na₂CO₃转化为NaHCO₃、NaHCO₃转化为NaCl需要的HCl的物质的量相等，实际上产生气体之前消耗盐酸与产生二氧化碳消耗盐酸体积之比=3：2，所以溶液中还存在NaOH，说明原溶液中为NaOH、Na₂CO₃，结合方程式可知，溶液中n（NaOH）：n（Na₂CO₃）=1：2，故a点是氢氧化钠前后与盐酸反应碳酸钠未反应，a点时溶液中的溶质是Na₂CO₃和NaCl，
b点时，碳酸钠恰好转化为碳酸氢钠，b点溶液中的溶质是NaHCO₃和NaCl，且n（NaHCO₃）：n（NaCl）=2：3，钠离子和氯离子不水解，根据元素守恒知c（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（HCO₃^-），NaHCO₃为强碱弱酸酸式盐，其溶液呈碱性，则c（OH^-）＞c（H⁺），碳酸氢根离子水解程度大于电离程度，碳酸氢根离子电离生成碳酸根离子，水和碳酸氢根离子都电离生成氢离子，所以c（H⁺）＞c（CO₃^2-），
故答案为：Na₂CO₃和NaCl；c（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-）．