Question

已知A、B、C、D、E、X存在圖示轉化關系（部分生成物和反應條件略）．

（1）若E為非金屬氧化物，則A與水反應的化學方程式

 

．
①當X是堿性溶液，C分子中有22個電子時，表示X溶液呈堿性的離子方程式為

 

，用結構式表示C分子：

 

．
②當X為金屬單質時，則X與B的稀溶液反應生成C的離子反應方程式為

 

．
（2）若E為常見單質氣體，D為白色膠狀沉淀，A的化學式可能是

 

，B中含有的化學鍵類型為

 

，C與X反應的離子方程式為

 

．
（3）若B為單質氣體，D可與水蒸氣在一定條件下發(fā)生可逆反應生成C和一種可燃性氣體單質，則該可逆反應的化學方程式為

 

．t℃時，在密閉恒容的某容器中投入等物質的量的D和水蒸氣，一段時間后達到平衡，該溫度下反應的化學平衡常數(shù)K=1，則D的轉化率為

 

．

Answer 1

考點：無機物的推斷

專題：推斷題

分析：（1）A在常溫下與水反應生成非金屬氧化物E，因此符合條件的是NO₂溶于水；
①B是硝酸，當X是堿性溶液，C分子中有22個電子，這說明C是CO₂，因此X是碳酸鹽；
②B是硝酸，X為金屬單質，且X能與C繼續(xù)反應，說明X應該是變價金屬，所以X是鐵，C為硝酸鐵；
（2）若E為常見單質氣體，D為白色膠狀沉淀，則D是氫氧化鋁．由于氫氧化鋁是兩性氫氧化物，則符合條件的是B是堿，X是鋁鹽，C是偏鋁酸鹽．所以A是鈉或過氧化鈉，與水反應生成氫氧化鈉和氫氣或氫氧化鈉與氧氣；
（3）若B為單質氣體，D可與水蒸氣在一定條件下發(fā)生可逆反應生成C和一種可燃性氣體單質，則根據(jù)轉化可知，符合條件是CO與水蒸氣反應生成氫氣和CO₂，所以D是CO，C是CO₂，則X是碳，B是氧氣．A與水常溫下生成氧氣，則A可以是過氧化鈉．該可逆反應的化學方程式為CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）．

解答： 解：（1）A在常溫下與水反應生成非金屬氧化物E，因此符合條件的是NO₂溶于水，反應的化學方程式為：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，故答案為：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
①B是硝酸，當X是堿性溶液，C分子中有22個電子，這說明C是CO₂，因此X是碳酸鹽，CO₃^2-水解溶液顯堿性，所以表示X溶液呈堿性的離子方程式為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，CO₂是由碳氧雙鍵構成的共價化合物，所以CO₂的結構式為O=C=O，故答案為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；O=C=O；
②B是硝酸，X為金屬單質，且X能與C繼續(xù)反應．這說明X應該是變價金屬，所以X是鐵．則X與B的稀溶液反應生成C的離子反應方程式為Fe+4H⁺+NO₃^-=Fe³⁺+NO↑+2H₂O，
故答案為：Fe+4H⁺+NO₃^-=Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
（2）若E為常見單質氣體，D為白色膠狀沉淀，則D是氫氧化鋁．由于氫氧化鋁是兩性氫氧化物，則符合條件的是B是堿，X是鋁鹽，C是偏鋁酸鹽．所以A是鈉或過氧化鈉，與水反應生成氫氧化鈉和氫氣或氫氧化鈉與氧氣，因此A的化學式可能是Na 或Na₂O₂，B為氫氧化鈉，氫氧化鈉中含有的化學鍵類型為離子鍵和極性鍵，C與X反應的離子方程式為：Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓，
故答案為：Na或Na₂O₂；離子鍵和極性共價鍵；Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓；
（3）若B為單質氣體，D可與水蒸氣在一定條件下發(fā)生可逆反應生成C和一種可燃性氣體單質，則根據(jù)轉化可知，符合條件是CO與水蒸氣反應生成氫氣和CO₂，所以D是CO，C是CO₂，則X是碳，B是氧氣，A與水常溫下生成氧氣，則A可以是過氧化鈉，該可逆反應的化學方程式為CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），
令CO、氫氣起始物質的量為amol，平衡時參加反應CO為xmol，則：
           CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始量（mol）：a       a          0      0
轉化量（mol）：x       x          x      x
平衡量（mol）：a-x      a-x        x      x
由于反應前后體積不變，則可以用物質的量代替濃度表示平衡常數(shù)，即

x?x

(a-x)?(a-x)

=1，解得x=0.5a，因此CO的轉化率為

0.5a

a

×100%=50%，
故答案為：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）；50%．

點評：本題考查無機物推斷推斷、可逆反應有關計算等，需要學生熟練掌握元素化合物知識，難度中等．