Question

在如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系中，固體甲的焰色反應(yīng)呈黃色，M為常見的液體物質(zhì)，I為常見金屬，且I與G的稀溶液不反應(yīng)，只能與G的濃溶液在加熱條件下反應(yīng)；H可制作耐火材料（圖中部分產(chǎn)物沒有列出）．回答下列問題：

（I）固體甲的電子式為，

 

；固體乙與M反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

（2）反應(yīng)①一⑦中屬于氧化還原反應(yīng)的是

 

（填寫反應(yīng)序號）．
（3）工業(yè)上常采用濃氨水吸收廢氣中的氣體E，通過處理既可以制得化肥又可以獲得較純的E而循環(huán)利用，寫出用過量的濃氨水吸收E的化學(xué)方程式：

 

（4）用惰性電極電解I與G反應(yīng)所得的鹽溶液200mL，需要加入0.8g I的氧化物才能將溶液恢復(fù)原狀，則陰極上通過的電子數(shù)是

 

，如果忽略溶液體積變化，電解后所得溶液的pH=

 

（5）模擬工業(yè)上催化氧化E，450℃在一個恒壓密閉容器中充入2mol E和1mol B達到平衡后測得F的體積分數(shù)為80%，放出熱量60kJ，該條件下反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

 

．

Answer 1

分析：固體甲的焰色反應(yīng)呈黃色，甲中含有鈉元素，M為常見的液體物質(zhì)，甲能夠與M反應(yīng)生成A溶液和氣體，則甲為過氧化鈉、M為水、A為氫氧化鈉、B為氧氣；I為常見金屬，且I與G的稀溶液不反應(yīng)，只能與G的濃溶液在加熱條件下反應(yīng)，則I為銅，G為硫酸，氣體E為二氧化硫，F(xiàn)為三氧化硫；H可制作耐火材料，H為氧化鋁，白色沉淀D為氫氧化鋁；氧氣B與C反應(yīng)生成二氧化硫和水，則B為氯化氫，固體乙與水反應(yīng)生成氯化氫和氫氧化鋁，則乙為Al₂S₃，
（1）固體甲為過氧化鈉，過氧化鈉為離子化合物，陰離子為過氧根離子，寫出過氧化鈉的電子式；乙為Al₂S₃，寫出Al₂S₃與水反應(yīng)生成氯化氫和氫氧化鋁的化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)反應(yīng)①一⑦中元素的化合價發(fā)生變化的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，據(jù)此進行分析；
（3）E為二氧化硫，一水合氨與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸銨和水，據(jù)此寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（4）I與G反應(yīng)所得的鹽為硫酸銅，電解硫酸銅溶液時，陽極生成氧氣，陰極析出銅，電解后溶液中減少的為CuO，根據(jù)質(zhì)量守恒定律和電荷守恒計算出轉(zhuǎn)移的電子數(shù)；根據(jù)溶液體積及溶液中氫離子的物質(zhì)的量計算出氫離子的濃度及溶液的pH；
（5）根據(jù)題中數(shù)據(jù)計算出反應(yīng)消耗的二氧化硫的物質(zhì)的量，然后計算出消耗2mol二氧化硫放出的熱量，據(jù)此寫出二氧化硫與氧氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式．

解答：解：甲焰色反應(yīng)呈黃色，則甲中含有鈉元素，M為常見的液體物質(zhì)，甲能夠與M反應(yīng)生成A溶液和氣體，則甲為過氧化鈉、M為水、A為氫氧化鈉、B為氧氣；I為常見金屬，且I與G的稀溶液不反應(yīng)，只能與G的濃溶液在加熱條件下反應(yīng)，則I為銅，G為硫酸，氣體E為二氧化硫，F(xiàn)為三氧化硫；H可制作耐火材料，H為氧化鋁，白色沉淀D為氫氧化鋁；氧氣B與C反應(yīng)生成二氧化硫和水，則B為氯化氫，固體乙與水反應(yīng)生成氯化氫和氫氧化鋁，則乙為Al₂S₃，

（1）過氧化鈉的電子式為：；固體乙為Al₂S₃，Al₂S₃與水反應(yīng)生成氯化氫和氫氧化鋁，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Al₂S₃+6H₂O=3H₂S↑+2Al（OH）₃↓，
故答案為：； Al₂S₃+6H₂O=3H₂S↑+2Al（OH）₃↓；
（2）①為過氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，屬于氧化還原反應(yīng)；
②為Al₂S₃與水反應(yīng)生成氯化氫和氫氧化鋁，反應(yīng)中沒有化合價的變化，不屬于氧化還原反應(yīng)；
③為氯化氫與氧氣反應(yīng)生成二氧化硫和水，屬于氧化還原反應(yīng)；
④為氫氧化鋁的分解生成氧化鋁和水，不屬于氧化還原反應(yīng)；
⑤二氧化硫與氧氣反應(yīng)生成三氧化硫，屬于氧化還原反應(yīng)；
⑥三氧化硫與水反應(yīng)生成硫酸，不屬于氧化還原反應(yīng)；
⑦濃硫酸與銅反應(yīng)生成二氧化硫氣體，屬于氧化還原反應(yīng)；
故答案為：①③⑤⑦；
（3）二氧化硫與一水合氨反應(yīng)生成亞硫酸銨和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO₂+2NH₃?H₂O=（NH₄）₂SO₃+H₂O，
故答案為：SO₂+2NH₃?H₂O=（NH₄）₂SO₃+H₂O；
（4）用惰性電極電解I銅與G濃硫酸反應(yīng)所得的鹽硫酸銅溶液200mL，需要加入0.8g I的氧化物氧化銅，氧化銅的物質(zhì)的量為0.01mol，電解硫酸銅溶液過程中，溶液質(zhì)量變化相當于減少了0.01mol氧化銅，即電解時生成了0.01mol金屬銅，根據(jù)電子守恒，生成0.01mol銅得到了0.02mol電子，陰極上通過的電子數(shù)為0.02N_A，同時生成了0.02mol氫離子，氫離子的濃度為：

0.02mol

0.2L

=0.1mol/L，溶液的pH為1，
故答案為：0.02N_A；1；
（5）設(shè)反應(yīng)消耗了氧氣xmol，
        2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
反應(yīng)前：2mol      1mol       0
變化    2xmol      xmol       2x
平衡時（2-2x）mol  （1-x）mol   2x
達到平衡時三氧化硫的體積分數(shù)為：

2x

(2-2x)+(1-x)+2x

×100%=80%，
解得：x=

6

7

，反應(yīng)消耗1mol氧氣放出的熱量為：60kJ÷

6

7

=70kJ，
該條件下反應(yīng)二氧化硫與氧氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-70 kJ/mol，
故答案為：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-70 kJ/mol．

點評：本題考查了物質(zhì)的性質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系分析判斷，解題時往往需要從題目中挖出一些明顯或隱含的條件，抓住突破口（突破口往往是現(xiàn)象特征、反應(yīng)特征及結(jié)構(gòu)特征），得出結(jié)論，最后別忘了把結(jié)論代入原題中驗證，若“路”走得通則正確．