Question

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

（I）固體甲的電子式為，

 

；固體乙與M反應的化學方程式為

 

（2）反應①一⑦中屬于氧化還原反應的是

 

（填寫反應序號）．
（3）工業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而循環利用，寫出用過量的濃氨水吸收E的化學方程式：

 

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

 

，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的體積分數為80%，放出熱量60kJ，該條件下反應的熱化學方程式為

 

．

Answer 1

分析：固體甲的焰色反應呈黃色，甲中含有鈉元素，M為常見的液體物質，甲能夠與M反應生成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，只能與G的濃溶液在加熱條件下反應，則I為銅，G為硫酸，氣體E為二氧化硫，F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反應生成二氧化硫和水，則B為氯化氫，固體乙與水反應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與水反應生成氯化氫和氫氧化鋁的化學方程式；
（2）根據反應①一⑦中元素的化合價發生變化的反應屬于氧化還原反應，據此進行分析；
（3）E為二氧化硫，一水合氨與二氧化硫反應生成亞硫酸銨和水，據此寫出反應的化學方程式；
（4）I與G反應所得的鹽為硫酸銅，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，根據質量守恒定律和電荷守恒計算出轉移的電子數；根據溶液體積及溶液中氫離子的物質的量計算出氫離子的濃度及溶液的pH；
（5）根據題中數據計算出反應消耗的二氧化硫的物質的量，然后計算出消耗2mol二氧化硫放出的熱量，據此寫出二氧化硫與氧氣反應的熱化學方程式．

解答：解：甲焰色反應呈黃色，則甲中含有鈉元素，M為常見的液體物質，甲能夠與M反應生成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，只能與G的濃溶液在加熱條件下反應，則I為銅，G為硫酸，氣體E為二氧化硫，F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反應生成二氧化硫和水，則B為氯化氫，固體乙與水反應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與水反應生成氯化氫和氫氧化鋁，反應的化學方程式為：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生成氫氧化鈉和氧氣，屬于氧化還原反應；
②為Al₂S₃與水反應生成氯化氫和氫氧化鋁，反應中沒有化合價的變化，不屬于氧化還原反應；
③為氯化氫與氧氣反應生成二氧化硫和水，屬于氧化還原反應；
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；
⑤二氧化硫與氧氣反應生成三氧化硫，屬于氧化還原反應；
⑥三氧化硫與水反應生成硫酸，不屬于氧化還原反應；
⑦濃硫酸與銅反應生成二氧化硫氣體，屬于氧化還原反應；
故答案為：①③⑤⑦；
（3）二氧化硫與一水合氨反應生成亞硫酸銨和水，反應的化學方程式為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，氧化銅的物質的量為0.01mol，電解硫酸銅溶液過程中，溶液質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）設反應消耗了氧氣xmol，
        2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
反應前：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為：

2x

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

×100%=80%，
解得：x=

6

7

，反應消耗1mol氧氣放出的熱量為：60kJ÷

6

7

=70kJ，
該條件下反應二氧化硫與氧氣反應的熱化學方程式為：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：本題考查了物質的性質轉化關系分析判斷，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（突破口往往是現象特征、反應特征及結構特征），得出結論，最后別忘了把結論代入原題中驗證，若“路”走得通則正確．