题目内容
I、物质A-G有下图所示转化关系（部分反应物、生成物没有列出）其中A为某金属矿的主要成分，经过一系列反应可得到B和C．单质C可与E的浓溶液发生反应，G为砖红色沉淀．
请回答下列问题
（1）写出下列物质的化学式：B E G
（2）工业上B制备D在 设备中进行．
（3）反应②的化学方程式是 ．
（4）将0.23molB和0.11mol氧气放入容积为1L的密闭容器中，发生反应①，在一定温度下，反应达到平衡，得到0.12molD，则反应的平衡常数K= L?mol-1，若温度不变，再加入0.50mol氧气后重新达到平衡，平衡 （填“向左”、“不变”、“向右”）移动，氧气的转化率 ，（填“升高”“不变”或“降低”），D的体积分数 （填“增大”“不变”或“减小”）
II、“蓝瓶子”实验中使用的亚甲基蓝是一种氧化还原型指示剂，其氧化型呈蓝色，还原型呈无色：
氧化型（蓝色）+ne-
还原型（无色）将葡萄糖的碱性溶液放在锥形瓶中，滴加亚甲基蓝指示剂（蓝色），塞上瓶塞，溶液呈蓝色；静置一段时间，溶液褪色；振荡后，溶液又呈蓝色；再静置，又变无色；再振荡，又变蓝色…
（1）上述溶液由蓝色变无色的过程中，亚甲基蓝被 （填“氧化”或“还原”，下同），其中 剂是 （填物质名称）．
（2）上述溶液由无色变蓝色的过程中，亚甲基蓝被 （填“氧化”或“还原”，下同），其中氧化剂是 （填物质名称）．
【答案】分析：Ⅰ．“G为砖红色沉淀”是本题的突破口，应为Cu2O，因此此题可以用逆向推断的方法做．不难看出，F生成G的反应是醛基的检验，所以，F为CuSO4；从B→D→E，可推断为NO→NO2→HNO3或SO2→SO3 →H2SO4等．因为B→D的转化需用催化剂，可判定B为SO2，D为SO3，E为H2SO4，A应为Cu2S，反应②为浓硫酸和铜在加热条件下的反应，反应的化学方程式为Cu+2H2SO4（浓）
CuSO4+SO2+2H2O，从平衡移动的角度计算平衡时各物质的浓度，进而计算化学平衡常数以及判断各物质的浓度的变化；
Ⅱ．亚甲基蓝（C16H18ClN3S?3H2O）是一种氧化还原型指示剂，其氧化型呈蓝色，还原型呈无色，根据物质的颜色，从氧化还原反应的角度判断生成物，并由此推断物质的性质和变化．
解答：解：Ⅰ．（1）“G为砖红色沉淀”是本题的突破口，应为Cu2O，因此此题可以用逆向推断的方法做．不难看出，F生成G的反应是醛基的检验，所以，F为CuSO4；从B→D→E，可推断为NO→NO2→HNO3或SO2→SO3 →H2SO4等．因为B→D的转化需用催化剂，可判定B为SO2，D为SO3，E为H2SO4，A应为Cu2S，
故答案为：SO2；H2SO4；Cu2O；
（2）工业上SO2制备SO3应在接触室中进行，故答案为：接触室；
（3）反应②为浓硫酸和铜在加热条件下的反应，反应的化学方程式为Cu+2H2SO4（浓）
CuSO4+SO2+2H2O，
故答案为：Cu+2H2SO4（浓）
CuSO4+SO2+2H2O；
（4）依据化学方程式：
2SO2+O2
2SO3
c（mol/L）：起始 0.23 0.11 0
转化 0.12 0.06 0.12
第一次 平衡 0.11 0.05 0.12
可以求得：K=
=23.8
恒温、恒容条件下，加入0.50 mol O2后，根据勒夏特列原理，平衡右移，SO2的物质的量减少，体积分数减小，O2本身的转化率降低．设此时转化xmol/L的 O2，
2SO2+O2
2SO3
（mol/L）：起始 0.11 0.05+0.50 0.12
转化 2x x 2x
第二次平衡 0.11-2x 0.55-x 0.12+2x
第一次平衡时SO3的体积分数为：
=0.429，
只要注意到可逆反应中任意物质的浓度不可能为零的特点，x的最大极限值为0.055 mol/L，所以第二次平衡时SO3的体积分数最大为：
=
=0.380，
显然，体积分数减小了．
故答案为：23.8；向右；降低；减小；
II．（1）由蓝色变无色的过程中，说明亚甲基蓝被还原，生成还原型物质，葡萄糖起到还原剂的作用，故答案为：还原；还原；葡萄糖；
（2）振荡后，溶液又呈蓝色，是由于被空气中氧气氧化，由还原型物质氧化为氧化型亚甲基蓝，故答案为：氧化；氧气．
点评：本题考查较为综合，题目难度较大，注意根据物质的特殊颜色推断物质的可能性，用逆推的方法进行推断，把握常见元素化合物的性质．
CuSO4+SO2+2H2O，从平衡移动的角度计算平衡时各物质的浓度，进而计算化学平衡常数以及判断各物质的浓度的变化；Ⅱ．亚甲基蓝（C16H18ClN3S?3H2O）是一种氧化还原型指示剂，其氧化型呈蓝色，还原型呈无色，根据物质的颜色，从氧化还原反应的角度判断生成物，并由此推断物质的性质和变化．
解答：解：Ⅰ．（1）“G为砖红色沉淀”是本题的突破口，应为Cu2O，因此此题可以用逆向推断的方法做．不难看出，F生成G的反应是醛基的检验，所以，F为CuSO4；从B→D→E，可推断为NO→NO2→HNO3或SO2→SO3 →H2SO4等．因为B→D的转化需用催化剂，可判定B为SO2，D为SO3，E为H2SO4，A应为Cu2S，
故答案为：SO2；H2SO4；Cu2O；
（2）工业上SO2制备SO3应在接触室中进行，故答案为：接触室；
（3）反应②为浓硫酸和铜在加热条件下的反应，反应的化学方程式为Cu+2H2SO4（浓）
CuSO4+SO2+2H2O，故答案为：Cu+2H2SO4（浓）
CuSO4+SO2+2H2O； （4）依据化学方程式：
2SO2+O2
2SO3c（mol/L）：起始 0.23 0.11 0
转化 0.12 0.06 0.12
第一次 平衡 0.11 0.05 0.12
可以求得：K=
=23.8恒温、恒容条件下，加入0.50 mol O2后，根据勒夏特列原理，平衡右移，SO2的物质的量减少，体积分数减小，O2本身的转化率降低．设此时转化xmol/L的 O2，
2SO2+O2
2SO3（mol/L）：起始 0.11 0.05+0.50 0.12
转化 2x x 2x
第二次平衡 0.11-2x 0.55-x 0.12+2x
第一次平衡时SO3的体积分数为：
=0.429，只要注意到可逆反应中任意物质的浓度不可能为零的特点，x的最大极限值为0.055 mol/L，所以第二次平衡时SO3的体积分数最大为：
==0.380，显然，体积分数减小了．
故答案为：23.8；向右；降低；减小；
II．（1）由蓝色变无色的过程中，说明亚甲基蓝被还原，生成还原型物质，葡萄糖起到还原剂的作用，故答案为：还原；还原；葡萄糖；
（2）振荡后，溶液又呈蓝色，是由于被空气中氧气氧化，由还原型物质氧化为氧化型亚甲基蓝，故答案为：氧化；氧气．
点评：本题考查较为综合，题目难度较大，注意根据物质的特殊颜色推断物质的可能性，用逆推的方法进行推断，把握常见元素化合物的性质．
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