Question

13．化合物A只由两种非金属元素组成，A不稳定，一定条件下爆炸生成B、C，以下为相关物质的转化关系，其中B、C、D、J为单质，其中B、D为空气的主要成分，只有J为固体，E为红棕色氧化物固体，反应①、②都是工业生产上的重要反应（部分生成物略），④反应中K过量．

（1）写出反应②的化学反应方程式4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O．
（2）G的水溶液呈碱性的原因是NH₃+H₂O?NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-．
（3）标况下，将集满H气体的试管倒扣于水槽中，充分反应后所得溶液的物质的量浓度为0.045mol/L．
（4）P→Q反应过程中会观察到的实验现象为白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变为红褐色．
（5）如何检验M溶液中阳离子取少量M溶液于试管中，滴加几滴硫氰化钾溶液，若溶液变红证明含Fe³⁺．
（6）M溶液在强碱性环境下可被KClO溶液氧化制得K₂JO₄试着写出该反应的离子方程式：2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．

Answer 1

分析 气体单质B、D为空气的主要成分，B能与D连续反应生成H，则B为N₂、D为O₂、F为NO、H为NO₂，反应①、②都是工业生产上的重要反应，气体单质C与氮气反应得到G，G与氧气反应得到NO，则C为H₂、G为NH₃，化合物A只由两种非金属元素组成，A不稳定，一定条件下爆炸生成B、C，则A为NH₄H．E为红棕色氧化物固体，可推得E为Fe₂O₃，H₂还原Fe₂O₃得H₂O和Fe，J为固体单质，则J为Fe、I为H₂O，可推知K为HNO₃，④反应中K过量，则M为Fe（NO₃）₃，N为Fe（NO₃）₂，P为Fe（OH）₂，Q为Fe（OH）₃，据此解答．

解答 解：气体单质B、D为空气的主要成分，B能与D连续反应生成H，则B为N₂、D为O₂、F为NO、H为NO₂，反应①、②都是工业生产上的重要反应，气体单质C与氮气反应得到G，G与氧气反应得到NO，则C为H₂、G为NH₃，化合物A只由两种非金属元素组成，A不稳定，一定条件下爆炸生成B、C，则A为NH₄H．E为红棕色氧化物固体，可推得E为Fe₂O₃，H₂还原Fe₂O₃得H₂O和Fe，J为固体单质，则J为Fe、I为H₂O，可推知K为HNO₃，④反应中K过量，则M为Fe（NO₃）₃，N为Fe（NO₃）₂，P为Fe（OH）₂，Q为Fe（OH）₃．
（1）反应②是氨的催化氧化，化学反应方程式为：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O，
故答案为：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O；
（2）NH₃的水溶液呈碱性的原因是：NH₃+H₂O?NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-，
故答案为：NH₃+H₂O?NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-；
（3）标况下，将集满NO₂气体的试管倒扣于水槽中，发生反应：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，3体积NO₂反应生成1体积NO，溶液体积等于NO₂体积的$\frac{2}{3}$，设NO₂为3mol，则生成HNO₃为2mol，溶液物质的量浓度为$\frac{2mol}{\frac{2}{3}×3mol×22.4L/mol}$=0.045mol/L，
故答案为：0.045mol/L；
（4）P→Q是氢氧化亚铁转化为氢氧化铁，反应过程中会观察到的实验现象为：白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，
故答案为：白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变为红褐色；
（5）如何检验M溶液中铁离子方法为：取少量M溶液于试管中，滴加几滴硫氰化钾溶液，若溶液变红证明含Fe³⁺，
故答案为：取少量M溶液于试管中，滴加几滴硫氰化钾溶液，若溶液变红证明含Fe³⁺；
（6）Fe（NO₃）₃溶液在强碱性环境下可被KClO溶液氧化制得K₂FeO₄，该反应的离子方程式：2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O，
故答案为：2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．

点评 本题考查无机物推断，涉及氮、铁元素化合物性质与转化，需要学生熟练掌握元素化合物性质，物质状态、颜色、特殊反应等为推断突破口，注意掌握常见化学工业及连续反应，题目难度中等．