Question

有一晶體X，可發(fā)生如下的轉(zhuǎn)化關(guān)系（部分反應(yīng)物、生成物從略）．其中B、D、E、F均為無色氣體，W、K為常見的金屬單質(zhì)，C為難溶于水的紅褐色固體．在混合液中加入BaCl₂溶液可生成不溶于稀鹽酸的白色沉淀，H和W反應(yīng)可放出大量的熱（如圖）．

（1）將X溶于水后，溶液中各離子濃度的大小順序是

 

．
（2）I轉(zhuǎn)化為G的反應(yīng)中，當(dāng)有2molG生成時，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為

 

．
（3）引發(fā)H和W反應(yīng)的操作是

 

．
（4）對混合液電解時的陽極反應(yīng)式為

 

．工業(yè)上金屬W也可用電解法制備，電解時的陰極反應(yīng)式為

 

．
（5）將一定量的B和D放入容積為1L的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)，在一定溫度下，反應(yīng)達(dá)到平衡．
①該平衡常數(shù)的表達(dá)式為

 

．若平衡時兩種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相等，則起始投料時n（B）：n（D）=

 

．
②反應(yīng)達(dá)平衡后，保持其它條件不變，縮小容器的容積，則B的轉(zhuǎn)化率

 

，體積分?jǐn)?shù)

 

，濃度

 

（均填“減小”、“增大”或“不變”）．

Answer 1

考點：無機物的推斷

專題：推斷題

分析：C為難溶于水的紅褐色固體，則C為Fe（OH）₃，A為Fe（OH）₂，X中含有亞鐵離子，H為Fe₂O₃，W、K為常見的金屬單質(zhì)，H和W反應(yīng)可放出大量的熱，為鋁熱反應(yīng)，則W為Al，K為Fe，J為Al₂O₃，B、D、E、F均為無色氣體，F(xiàn)能和D反應(yīng)生成I，可推知該過程是連續(xù)被氧化的過程，則D是O₂，B是無色氣體，且是X和堿反應(yīng)生成的氣體，能被氧氣氧化，則B是NH₃，F(xiàn)是NO，I為NO₂，G為HNO₃，E是氣體，為電解時產(chǎn)生的氣體，為H₂，根據(jù)以上分析知，X中含有亞鐵離子和銨根離子，在混合液中加入BaCl₂溶液可生成不溶于稀鹽酸的白色沉淀，說明混合溶液中含有硫酸根離子，則X為（NH₄）₂Fe（SO₄）₂結(jié)合對應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì)以及題目要求解答該題．

解答： 解：C為難溶于水的紅褐色固體，則C為Fe（OH）₃，A為Fe（OH）₂，X中含有亞鐵離子，H為Fe₂O₃，W、K為常見的金屬單質(zhì)，H和W反應(yīng)可放出大量的熱，為鋁熱反應(yīng)，則W為Al，K為Fe，J為Al₂O₃，B、D、E、F均為無色氣體，F(xiàn)能和D反應(yīng)生成I，可推知該過程是連續(xù)被氧化的過程，則D是O₂，B是無色氣體，且是X和堿反應(yīng)生成的氣體，能被氧氣氧化，則B是NH₃，F(xiàn)是NO，I為NO₂，G為HNO₃，E是氣體，為電解時產(chǎn)生的氣體，為H₂，根據(jù)以上分析知，X中含有亞鐵離子和銨根離子，在混合液中加入BaCl₂溶液可生成不溶于稀鹽酸的白色沉淀，說明混合溶液中含有硫酸根離子，則X為（NH₄）₂Fe（SO₄）₂結(jié)合對應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì)以及題目要求解答該題．
（1）X為（NH₄）₂Fe（SO₄）₂ ，將X溶于水后，銨根離子、亞鐵離子水解，溶液呈酸性，溶液中各離子濃度的大小順序是c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（Fe²⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
故答案為：c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（Fe²⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（2）I為NO₂轉(zhuǎn)化為G為HNO₃的反應(yīng)是，3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，當(dāng)有2mol HNO₃生成時，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2N_A；
故答案為：2N_A；
（3）H和W反應(yīng)為鋁和氧化鐵高溫加熱反應(yīng)生成氧化鋁和鐵，反應(yīng)的方程式為2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+Al₂O₃，引發(fā)鋁熱反應(yīng)的操作是在混合物的上方鋪上少量KClO₃，插上鎂條并點燃；
故答案為：在混合物的上方鋪上少量KClO₃，插上鎂條并點燃；
（4）分析反應(yīng)可知，混合溶液為NaOH、Na₂SO₄溶液，對混合液電解時的陽極反應(yīng)式為溶液中氫氧根離子失電子生成氧氣，電極反應(yīng)為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；工業(yè)上金屬W為Al可用電解熔融氧化鋁制備，電解時的陰極反應(yīng)式為：Al³⁺+3e^-=Al；
故答案為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；Al³⁺+3e^-=Al；
（5）將一定量的B和D放入容積為1L的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)為4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為：K=

c4(NO)c6(H2O)

c4(NH3)c5(O2)

，若平衡時兩種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相等，消耗量為4：5，則起始投料時n（NH₃）：n（O₂）=4：5；
故答案為：

c4(NO)c6(H2O)

c4(NH3)c5(O2)

；4：5；
②反應(yīng)達(dá)平衡后，保持其它條件不變，縮小容器的容積，增大壓強，平衡向氣體體積減小的方向進(jìn)行，平衡逆向進(jìn)行，B為O₂的轉(zhuǎn)化率減小，體積分?jǐn)?shù)增大，濃度增大；
故答案為：減小；增大；增大．

點評：本題考查了物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系分析推斷，物質(zhì)性質(zhì)和反應(yīng)現(xiàn)象分析判斷應(yīng)用，掌握物質(zhì)性質(zhì)和特征反應(yīng)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．