Question

9．如图所示的转化关系中，已知A是由短周期元素组成的酸式盐．D、Y、H为气体，X为无色液体，G和K均是常见的强酸．H与Na₂O₂可发生化合反应，生成的盐与Ba²⁺反应可生成不溶于稀G的白色沉淀，一个D分子中含有10个电子．试回答下列问题：
（1）写出D（少量）、H、X反应生成A的离子反应方程式：NH₃+SO₂+H₂O=NH₄⁺+HSO₃^-．
（2）写出D与Y反应生成E的化学方程式：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O．
（3）写出D与K反应生成的正盐溶液中的离子浓度大小关系：c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．
（4）已知：2H（g）+Y（g）?2I（g）△H=-196.6 kJ•mol^-1．当加入4mol H和2mol Y后，放出345 kJ的热量时，H的转化率最接近于D（填字母）．
A.40%　　　　　　B.50%　　　　　　C.80%　　　　　　D.90%

Answer 1

分析 X为无色液体，与过氧化钠反应得到B与气体Y，则X是H₂O，Y是O₂，B是NaOH．A能与氢氧化钠反应生成气体D，且D为10电子分子，可判断A为铵盐，D为NH₃；C与强酸K反应，生成气体H，且H能与Na₂O₂发生化合反应，可判断H具有还原性，H的氧化产物能与Ba²⁺生成难溶于酸的沉淀，可知该沉淀是BaSO₄，据此逐步推出，A为NH₄HSO₃，C为Na₂SO₃，H为SO₂，I为SO₃，K为硫酸；由D到G的转化过程可判断，E为NO，F为NO₂，G为HNO₃，据此解答．

解答 解：X为无色液体，与过氧化钠反应得到B与气体Y，则X是H₂O，Y是O₂，B是NaOH．A能与氢氧化钠反应生成气体D，且D为10电子分子，可判断A为铵盐，D为NH₃；C与强酸K反应，生成气体H，且H能与Na₂O₂发生化合反应，可判断H具有还原性，H的氧化产物能与Ba²⁺生成难溶于酸的沉淀，可知该沉淀是BaSO₄，据此逐步推出，A为NH₄HSO₃，C为Na₂SO₃，H为SO₂，I为SO₃，K为硫酸；由D到G的转化过程可判断，E为NO，F为NO₂，G为HNO₃．
（1）亚硫酸属于二元酸，NH₃少量时生成酸式盐，反应离子方程式为：NH₃+SO₂+H₂O=NH₄⁺+HSO₃^-，
故答案为：NH₃+SO₂+H₂O=NH₄⁺+HSO₃^-；
（2）NH₃在催化剂存在下可被O₂氧化为NO，这是工业生成硝酸的基础，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；
（3）NH₃与硫酸反应生成（NH₄）₂SO₄，铵根离子部分水解使溶液呈酸性，故溶液中的离子浓度关系为：c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案为：c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（4）根据热化学反应方程式可知，4 mol SO₂与2 mol O₂完全反应放出的热量为：196 kJ×2=392 kJ，实际放出的热量为345 kJ，故SO₂的转化率为：345 kJ/392 kJ=0.88，故选：D．

点评 本题考查无机物土地，突破点为X（无色液体）与Na₂O₂反应生成Y（气体）和B，需要学生熟练掌握元素化合物知识，注意根据转化关系中特殊反应进行推断，难度中等．