Question

已知甲和乙在溶液中的转化关系如图1所示：

请回答下列问题：
（1）若甲是10电子的单核微粒，乙是两性氢氧化物，则微粒甲的结构示意图为______．
（2）若甲是10电子的阳离子，乙是碱性气体．1mol乙通入足量强酸溶液中与H⁺反应，反应过程中能量变化如图2：写出乙的一种用途：______；该反应的热化学方程式是______．
（3）若甲是CrO₄^2-（黄色）和Cr₂O₇^2-（橙色）的混合溶液，在该溶液中存在如下平衡：CrO₄^2-（黄色）+2H^+? Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O若测得甲溶液的pH=1，该溶液显______色．
（4）若甲仅含有NO₃^-、SO₄^2-和X三种离子，则X离子可能是______（填序号）．
A．Fe²⁺　　　 　B．HCO₃^-　　　C．Ba²⁺　　　D．Fe³⁺
（5）若甲是CO₂，乙中HCO₃^-和CO₃^2-的物质的量浓度相等，此时溶液的pH=10，则HCO₃^-的电离平衡常数K_a=______．

Answer 1

解：（1）乙是两性氢氧化物，应为Al（OH）₃，则10电子的单核微粒甲为Al³⁺，结构示意图为，故答案为：；
（2）乙是碱性气体，应为NH₃，则甲为NH₄⁺，常用于制造氮肥，根据图中信息分析，反应为吸热反应，
反应的热化学方程式是NH₃（g）+H⁺（aq）═NH₄⁺（aq）△H=-（b-c）kJ?mol^-1，
故答案为：制氮肥；NH₃（g）+H⁺（aq）═NH₄⁺（aq）△H=-（b-c）kJ?mol^-1；
（3）pH=1呈酸性，平衡正向移动，该溶液显橙色，故答案为：橙；
（4）Fe²⁺在酸性条件下与NO₃^-发生氧化还原反应被氧化，Ba²⁺与SO₄^2-反应生成沉淀而不能共存，溶液不可能只含有阴离子，则只能含有Fe³⁺，
故答案为：D；
（5）pH=10，则c（H⁺）=10^-10mol/L，HCO₃^-和CO₃^2-的物质的量浓度相等，则HCO₃^-的电离平衡常数K_a==10^-10．
故答案为：10^-10．
分析：（1）乙是两性氢氧化物，应为Al（OH）₃，则10电子的单核微粒甲为Al³⁺；
（2）乙是碱性气体，应为NH₃，则甲为NH₄⁺；
（3）根据H⁺对平衡移动的影响分析；
（4）根据溶液整体呈电中性及考虑离子共存，应为Fe³⁺；
（5）根据电离平衡常数k=计算．
点评：本题考查较为综合，在无机物的推断的基础上考查物质的结构、热化学方程式、化学平衡以及弱电解质的电离等问题，题目难度中等．