题目内容

物质A有如图所示转化关系,其中乙为金属单质,常温下,它在G 的浓溶液中发生钝化,F 的溶液中只含有一种溶质(有的反应可能在水溶液中进行,有的反应的生成物未全部给出,反应条件也未注明).请讨论以下两种情况(注:两种情况下各字母代表的物质可能不同)
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回答下列问题:
(l)第一种情况:用两根玻璃棒分别蘸取 A、G的浓溶液并使它们接近时,有大量白烟生成;甲为焰色反应呈黄色的金属单质; D 和 F 的溶液均呈碱性.则:
①反应Ⅲ的化学方程式为
 
.
②D与乙反应的离子方程式为
 

(2)第二种情况:甲由两种单质直接化合得到,乙为长周期金属;B 为红棕色固体; C为无色气体,是形成酸雨的大气污染物之一;D 的水溶液加入用硝酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀生成.则:
①工业上,反应 I的化学方程式为
 

②D和乙反应的离子方程式为
 

③请简述检验D溶液中阳离子的方法
 
.
④若A的相对分子质量为120,反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为完全转化.现取m克含A及少量杂质的样品,按上述过程充分反应后(杂质不参与反应),得到密度为ρg/cm3,溶质质量分数为a% 的G溶液n mL.则该样品中A的质量分数=
 
(列出计算式即可).
分析:(1)用两根玻璃棒分别蘸取X和D的浓溶液并使二者靠近时,有大量白烟生成,应为NH3和挥发性酸的反应,由转化关系可知A为NH3,则C为NO,E为NO2,G为HNO3,B为H2O.甲为焰色反应呈黄色的金属单质,应为Na.D和F的溶液均呈碱性,可推知D为NaOH,乙为金属单质,常温下,它在浓硝酸中发生钝化,且与NaOH溶液反应生成F,则乙为Al、F为NaAlO2;
(2)C为无色气体,是形成酸雨的大气污染物之一,则C为SO2,结合转化关系可推知,E为SO3,G为H2SO4.A与氧气反应生成B与二氧化硫,B为红棕色的固体,A的相对分子质量为120,可推知A为FeS2、B为Fe2O3.甲由两种单质直接化合得到,与氧化铁反应生成D,D 的水溶液加入用硝酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀生成,含有Cl-,可推知甲为HCl,D为FeCl3,乙为长周期金属单质,常温下,它在浓硫酸中发生钝化,应为Fe,与氯化铁溶液反应生成F,F的溶液中只含有一种溶质,则F为FeCl2.
解答:解:(1)用两根玻璃棒分别蘸取X和D的浓溶液并使二者靠近时,有大量白烟生成,应为NH3和挥发性酸的反应,由转化关系可知A为NH3,则C为NO,E为NO2,G为HNO3,B为H2O.甲为焰色反应呈黄色的金属单质,应为Na.D和F的溶液均呈碱性,可推知D为NaOH,乙为金属单质,常温下,它在浓硝酸中发生钝化,且与NaOH溶液反应生成F,则乙为Al、F为NaAlO2,则:
①反应Ⅲ的化学方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO,故答案为:3NO2+H2O=2HNO3+NO;
②D与乙反应的离子方程式为:2Al+2OH-+2H2O=AlO2-+3H2↑,故答案为:2Al+2OH-+2H2O=AlO2-+3H2↑;
(2)C为无色气体,是形成酸雨的大气污染物之一,则C为SO2,结合转化关系可推知,E为SO3,G为H2SO4.A与氧气反应生成B与二氧化硫,B为红棕色的固体,A的相对分子质量为120,可推知A为FeS2、B为Fe2O3.甲由两种单质直接化合得到,与氧化铁反应生成D,D 的水溶液加入用硝酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀生成,含有Cl-,可推知甲为HCl,D为FeCl3,乙为长周期金属单质,常温下,它在浓硫酸中发生钝化,应为Fe,与氯化铁溶液反应生成F,F的溶液中只含有一种溶质,则F为FeCl2,则:
①工业上,反应I的化学方程式为:4FeS2+11O2
 高温 
.
 
2Fe2O3+8SO2,故答案为:4FeS2+11O2
 高温 
.
 
2Fe2O3+8SO2;
②D和乙反应的离子方程式为:2Fe3++Fe=3Fe2+,故答案为:2Fe3++Fe=3Fe2+;
③检验FeCl3溶液中阳离子的方法是:取少许溶液于试管中,滴加1~2滴硫氰化钾溶液,溶液呈红色,说明含有Fe3+离子,
故答案为:取少许溶液于试管中,滴加1~2滴硫氰化钾溶液,溶液呈红色,说明含有Fe3+离子;
④令该样品中FeS2的质量分数为y,则:
FeS2~~~~~~~~~~~2H2SO4
120                     98×2
mg×y                   n×ρ×a%g,
所有,120:98×2=mg×y:n×ρ×a%g
解得y=
120×n×ρ×a%
98×2×m
×100%
故答案为:
120×n×ρ×a%
98×2×m
×100%.
点评:本题考查无机物的推断,颜色、特殊性质、反应现象为推断的突破口,侧重于学生分析能力与元素化合物知识的考查,(2)中注意利用关系式进行计算,难度中等.
练习册系列答案
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化合物A由两种常见元素组成,且A中两种元素的质量比为4:1.A有如图所示转化关系,其中B、F均为红色固体,C能使品红溶液褪色(有的反应可能在水溶液中进行,有的反应的生成物未全部给出).

(1)写出下列物质的化学式,A
Cu2S
Cu2S
,B
Cu2O
Cu2O
,H
Cu(OH)2
Cu(OH)2
.
(2)反应I中还原剂与氧化剂的物质的量之比为
2:3
2:3
,
反应Ⅱ的离子方程式为
Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
.
反应Ⅲ的化学方程式为
Cu+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O
Cu+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O
.
(3)某人设想用如图所示装置用电化学原理生产E,N电极是
正
正
极;写出M电极的电极反应式:
SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+
SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+
.

(4)当图中的C与O2被活性炭吸附时,也能发生放热反应生成D,为研究此反应,将C和O2放入体积为1L的恒容密闭容器中,在
500℃时发生反应,反应物浓度时间的变化如下表所示:

t(min)
浓度(mol/L)
0 1 2 3 4 5 6
c(C) 0.054 0.034 0.018 0.012 0.008 0.006 0.006
c(O2) 0.032 0.022 0.014 0.011 0.009 0.008 0.008
①反应从起始至2min内的平均反应速率v(C)=
0.018mol/(L?min)
0.018mol/(L?min)
;500℃时,此反应化学平衡常数K的值为
8000
8000
.
②第6min时,向容器中再充入0.002molO2,同时将反应体系的温度改变为T,反应至10min时重新达到平衡,此时测得c(C)=
0.004mol/L,则温度T
<
<
(填“>”或“<”)500℃.

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