Question

已知A～G有如圖所示的轉化關系（部分生成物已略去），其中A、G為單質，D是能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍色的氣體，E、F均能與NaOH溶液反應．

請回答下列問題：
（1）寫出F的電子式：

 

（2）①C溶液與D反應的離子方程式為

 

　　 ②F溶液與NaOH溶液共熱反應的化學方程式為

 

（3）①請用離子方程式解釋C溶液為何顯酸性

 

     ②F溶液中離子濃度由大到小的順序為

 

（4）將5.4gA投入200mL 2.0mol/L某溶液中有G單質產生，且充分反應后有金屬剩余，則該溶液可能是

 

（填代號）
A．HNO₃溶液      B．H₂SO₄溶液    C．NaOH溶液  D．HCl溶液
（5）將1molN₂和3molG及催化劑充入容積為2L的某密閉容器中進行反應，已知該反應為放熱反應．平衡時，測得D的物質的量濃度為a mol/L．
①如果反應速率v（G）=1.2mol/（L?min），則v（D）=

 

mol/（L?min）
②在其他條件不變的情況下，若起始時充入0.5molN₂和1.5molG達到平衡后，D的物質的量濃度

 

   （填“大于”、“小于”或“等于”）a/2mol/L．
③該條件下的平衡常數為

 

（用含a的代數式表示）

Answer 1

考點：無機物的推斷

專題：推斷題

分析：D是能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍色的氣體，則D為NH₃，其中A、G為單質，且A與氧化鐵反應，與氫氧化鈉反應反應得到G，G反應可以得到氨氣，可推知A為Al、G為H₂，E、F均能與NaOH溶液反應，結合轉化關系可知，故B為Al₂O₃，C為AlCl₃，E為Al（OH）₃，F為NH₄Cl，據此解答．

解答： 解：D是能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍色的氣體，則D為NH₃，其中A、G為單質，且A與氧化鐵反應，與氫氧化鈉反應反應得到G，G反應可以得到氨氣，可推知A為Al、G為H₂，E、F均能與NaOH溶液反應，結合轉化關系可知，故B為Al₂O₃，C為AlCl₃，E為Al（OH）₃，F為NH₄Cl，
（1）F為NH₄Cl，電子式為：，故答案為：；
（2）①C溶液與D反應的離子方程式為：Al³⁺+3NH₃?H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，
故答案為：Al³⁺+3NH₃?H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
②F溶液與NaOH溶液共熱反應的化學方程式為：NH₄Cl+NaOH

△   .

NaCl+NH₃↑+H₂O，
故答案為：NH₄Cl+NaOH

△   .

NaCl+NH₃↑+H₂O；
（3）①AlCl₃溶液中鋁離子水解：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，平衡水的電離平衡，溶液呈酸性，
故答案為：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；
②NH₄Cl溶液中銨根離子水解，溶液呈酸性，故溶液中離子濃度由大到小的順序為：c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案為：c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（4）將5.4g Al的物質的量=

5.4g

27g/mol

=0.2mol，200mL 2.0mol/L某溶液中溶質的物質的量=0.2L×2mol/L=0.4mol，將Al投入該溶液中有G單質產生，且充分反應后有金屬剩余，Al與稀硝酸反應沒有氣體單質生成，與稀硫酸、氫氧化鈉、鹽酸反應都生成氫氣，
由2Al～3H₂SO₄可知，0.2molAl完全反應消耗H₂SO₄ 的物質的量=0.3mol＜0.4mol，故Al沒有剩余，
由2Al～2NaOH可知，0.2molAl完全反應消耗NaOH的物質的量=0.2mol＜0.4mol，故Al沒有剩余，
由2Al～6HCl可知，0.2molAl完全反應消耗HCl的物質的量=0.6mol＞0.4mol，故Al有剩余，
故答案為：D；
（5）將1molN₂和3molH₂和及催化劑充入容積為2L的某密閉容器中進行反應，已知該反應為放熱反應．平衡時，測得NH₃的物質的量濃度為a mol/L，
①如果反應速率v（H₂）=1.2mol/（L?min），則v（NH₃）=

2

3

v（H₂）=

2

3

×1.2mol/（L?min）=0.8mol/（L?min），故答案為：0.8；
②在其他條件不變的情況下，若起始時充入0.5molN₂和1.5molH₂達到平衡等效為在原平衡基礎上體積擴大一倍，壓強減小，平衡向生成氮氣、氫氣的方向移動，故NH₃的物質的量濃度小于0.5amol/L，故答案為：小于；
③N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
開始（mol/L）：0.5     1.5      0
變化（mol/L）：0.5a    1.5a     a
平衡（mol/L）：0.5（1-a） 1.5（1-a） a
故該溫度下平衡常數k=

a2

(0.5-0.5a)×(1.5-1.5a)3

，
故答案為：

a2

(0.5-0.5a)×(1.5-1.5a)3

．

點評：本題考查無機物推斷，D的性質是推斷突破口，再結合轉化關系中特殊反應推斷，題目比較綜合，涉及常用化學用語、鹽類水解、化學反應速率及化學平衡等，難度中等，注意元素化合物知識的掌握．