Question

物质之间的转化关系如下图所示，A可作为工业生产J的原料，B、C、H、I为非金属单质．H是密度最小的气体，常温下，D、X均为液态化合物，且X有强氧化性，能发生自身氧化还原．F为常见的红棕色防锈油漆颜料的主要成分，O是常见含氮量最高的氮肥，A、E、J、N中含有同一种元素．

请回答下列问题：
（1）X的化学式为

 

；写出反应⑤的离子反应方程式

 

．
（2）C+D的反应化学方程式为

 

，在高温的条件下，向一个密闭容器中投入1molC和2molD，反应一段时间后，测得C的转化率为50%，则D的转化率为

 

，这时混合气体的平均相对分子质量为

 

．
（3）K和D蒸汽在一定条件下能发生反应，生成2gH，放出热量为aKJ，请写出该反应的热化学方程式：

 

，L与M以1：2物质的量之比恰好完全反应生成O和D，写出反应⑥的化学方程式：

 

．
（4）现有1molA参加反应，假设各步反应均完全，生成N的质量为1165g，生成K的质量为224g，则反应①的化学方程式为

 

．

Answer 1

考点：无机物的推断

专题：推断题

分析：常温下，D、X均为液态化合物，且X有强氧化性，能发生自身氧化还原，则X为H₂O₂，D为H₂O，F为常见的红棕色防锈油漆颜料的主要成分，应为Fe₂O₃，则P为FeCl₃，O是常见含氮量最高的氮肥，应为CO（NH₂）₂，A、E、J、N中含有同一种元素，由转化关系可知E为SO₂，J为H₂SO₄，N为BaSO₄，则A应为硫铁矿，B为O₂，H是密度最小的气体，应为H₂，C与D与反应生成H₂，C为非金属性单质，应为碳，则D为H₂O，G为CO，L为CO₂，K为Fe，O是一种常见的含氮量很高的氮肥，则M为NH₃，O应为CO（NH₂）₂，I为N₂，结合对应单质、化合物的性质解答该题．

解答： 解：常温下，D、X均为液态化合物，且X有强氧化性，能发生自身氧化还原，则X为H₂O₂，D为H₂O，F为常见的红棕色防锈油漆颜料的主要成分，应为Fe₂O₃，则P为FeCl₃，O是常见含氮量最高的氮肥，应为CO（NH₂）₂，A、E、J、N中含有同一种元素，由转化关系可知E为SO₂，J为H₂SO₄，N为BaSO₄，则A应为硫铁矿，B为O₂，H是密度最小的气体，应为H₂，C与D与反应生成H₂，C为非金属性单质，应为碳，则D为H₂O，G为CO，L为CO₂，K为Fe，O是一种常见的含氮量很高的氮肥，则M为NH₃，O应为CO（NH₂）₂，I为N₂，
（1）由以上分析可知X为H₂O₂，反应⑤的离子反应方程式2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，
故答案为：H₂O₂；2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；
（2）C+D的反应化学方程式为C+H₂O

高温  .

CO+H₂，
在高温的条件下，向一个密闭容器中投入1molC和2molH₂O，反应一段时间后，测得C的转化率为50%，则消耗0.5molC、0.5molH₂O，则D的转化率为

0.5mol

2mol

×100%
=25%，
反应生成0.5molCO、0.5molH₂，剩余1.5molH₂O，混合气体的平均相对分子质量为

0.5×28+0.5×2+1.5×18

0.5+0.5+1.5

=16.8，
故答案为：C+H₂O

高温  .

CO+H₂；25%；16.8；
（3）Fe和H₂O蒸汽在一定条件下能发生反应，生成2gH₂，即1molH₂，放出热量为aKJ，则生成4molH₂放出4akJ热量，
该反应的热化学方程式为3Fe（s）+4H₂O（g）

高温  .

Fe₃O₄（s）+4H₂（g）△H=-4akJ/mol，
L与M以1：2物质的量之比恰好完全反应生成O和D，反应⑥的化学方程式为CO₂+2NH₃

高压  .

CO（NH₂）₂+H₂O，
故答案为：3Fe（s）+4H₂O（g）

高温  .

Fe₃O₄（s）+4H₂（g）△H=-4akJ/mol；CO₂+2NH₃

高压  .

CO（NH₂）₂+H₂O；
（4）现有1molA为FeS₂参加反应，假设各步反应均完全，生成N为BaSO₄的质量为1165g，物质的量=

1165g

233g/mol

=5mol；生成K为Fe的质量为224g，物质的量为4mol，依据元素守恒，硫元素和铁元素物质的量为A中的元素，
则反应①的化学方程式为：Fe₄S₅+8O₂

高温  .

2Fe₂O₃+5SO₂，
故答案为：Fe₄S₅+8O₂

高温  .

2Fe₂O₃+5SO₂．

点评：本题考查无机物的推断，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，题目难度较大，解答本题时注意抓住物质的特出性质和用途作为突破口采用正推和逆推相结合的方法推断．