题目内容

6.a、b、c、d、e是含有一种相同元素的五种物质,可发生如下转化:

其中:a是单质;b是气体且为含氢化合物;c、d是氧化物;e是最高价含氧酸.
(1)如果a是一种常见气体,写出a的电子式;并写出由b生成c的化学方程式4NH3+5O2$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H2O
(2)如果a是一种淡黄色粉末,b比HCl的热稳定性弱(填“强”或者“弱”).在1L溶液中含有Fe(NO3)3和e两种溶质,其浓度分别为0.2mol•L-1和1.5mol•L-1,现向该溶液中加入39.2g铁粉使其充分反应,反应后溶液中Fe3+物质的量为0.6 mol.产生气体的物质的量为0.6mol.

分析 (1)a是一种常见的气体且为单质,b是气体且为含氢化合物,c、d是氧化物,由c→d,可知所含元素是变价元素,则a是N2,c是NO,d是NO2,由a→b→c,可知b是NH3,e是最高价氧化物对应的水化物,所以e是HNO3;
(2)a是一种淡黄色粉末固体且为单质,则a是S,b是气体,c、d是氧化物,结合转化关系可知,b是H2S,c是二氧化硫,d是三氧化硫,e是最高价氧化物对应的水化物,所以e是H2SO4.

解答 解:(1)a是一种常见的气体且为单质,b是气体且为含氢化合物,c、d是氧化物,由c→d,可知所含元素是变价元素,则a是N2,c是NO,d是NO2,b是气体,由a→b→c,可知b是NH3,e是最高价氧化物对应的水化物,所以e是HNO3,
氮气的电子式为,由氨气生成NO的化学方程式:4NH3+5O2$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H2O,
故答案为:;4NH3+5O2$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H2O;
(2)a是一种淡黄色粉末固体且为单质,则a是S,b是气体,c、d是氧化物,结合转化关系可知,b是H2S,c是二氧化硫,d是三氧化硫,e是最高价氧化物对应的水化物,所以e是H2SO4.
由于非金属性S<Cl,故氢化物稳定性H2S<HCl,
Fe(NO3)3和H2SO4的物质的量分别为0.2mol、1.5mol,n(Fe)=$\frac{39.2g}{56g/mol}$=0.7mol,氧化性为HNO3>Fe3+>H+,则:
  Fe+4H++NO3-═Fe3++NO↑+2H2O
  1  4    1   
0.6  2.4  0.6 
则硝酸根完全被还原,生成NO为0.6mol,该反应生成0.6molFe3+,溶液中Fe3+为0.6mol+0.2mol=0.8mol,剩余Fe为0.7mol-0.6mol=0.1mol
Fe+2Fe3+═3Fe2+
1    2      3
0.1 0.2  0.3
Fe完全反应,没有剩余,溶液中存在Fe3+为0.8mol-0.2mol=0.6mol
故答案为:弱;0.6;0.6.

点评 本题考查无机物的推断,涉及S、N元素化合物性质与转化,根据物质的颜色、状态和转化关系即可分析解答,需要学生熟练掌握元素化合物性质,注意掌握中学常见连续反应与三角转化关系,(2)中计算明确发生的化学反应及反应的先后顺序是解题的关键.

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