Question

（2010?南通模擬）下列框圖涉及到的物質(zhì)所含元素中，除一種元素外，其余均為短周期元素．已知：A、E為無(wú)氣體單質(zhì)，D為紅色金屬單質(zhì)，B為黑色氧化物（部分反應(yīng)的產(chǎn)物未列全）．

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）在NH₃與F等物質(zhì)的量反應(yīng)后的溶液中，離子濃度由大到小的順序?yàn)?!--BA-->

c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）

．
（2）I、J是同種金屬的氯化物，且J為白色沉淀．則SO₂還原I生成J的離子方程式為

2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O═2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-

．
（3）汽車(chē)尾氣中常含有C．NH₃在加熱和催化劑存在的條件下能消除C的污染．已知：
     ①4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g）△H=-905kJ?mol^-1
     ②4NH₃（g）+3O₂（g）?2N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1268kJ?mol^-1
則NH₃與C反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

6NO（g）+4NH₃（g）═5N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1812.5 kJ?mol^-1

．
（4）有人認(rèn)為：“表面化學(xué)”研究成果能使NH₃和C的反應(yīng)在催化劑表面進(jìn)行時(shí)的效率大大提高，從而使污染物D的轉(zhuǎn)化率大大提高．請(qǐng)你應(yīng)用化學(xué)基本理論對(duì)此觀點(diǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)：

該研究只能提高化學(xué)反應(yīng)速率，不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)

．

Answer 1

分析：物質(zhì)所含元素中除一種元素外，其余均為短周期元素，已知：A、E為無(wú)氣體單質(zhì)，B為黑色氧化物，D為紅色金屬單質(zhì)，為Cu，非金屬氣體單質(zhì)A、E放電生成C，應(yīng)是N₂+O₂

放電  .

2NO，C為NO，結(jié)合A+NH₃

催化劑

C，A+C+H₂O=F，則A為O₂，F(xiàn)為HNO₃，E為N₂；B為黑色氧化物，D為紅色金屬單質(zhì)，由NH₃+B=E（為N₂）+D（為Cu）可知B為CuO；
由Cu+HNO₃→G

NaOH

H

HCl

I

SO2

J，J含有金屬元素，故G為Cu（NO₃）₂，H為Cu（OH）₂，I為CuCl₂，由I（為CuCl₂） K，結(jié)合（4）I、J均是同種金屬的氯化物，且J為白色沉淀，Cu常見(jiàn)化合價(jià)為+1、+2價(jià)，J為CuCl，符合氧化還原反應(yīng)，驗(yàn)證符合轉(zhuǎn)化關(guān)系．

解答：解：物質(zhì)所含元素中除一種元素外，其余均為短周期元素，已知：A、E為無(wú)氣體單質(zhì)，B為黑色氧化物，D為紅色金屬單質(zhì)，為Cu，非金屬氣體單質(zhì)A、E放電生成C，應(yīng)是N₂+O₂

放電  .

2NO，C為NO，結(jié)合A+NH₃

催化劑

C，A+C+H₂O=F，則A為O₂，F(xiàn)為HNO₃，E為N₂；B為黑色氧化物，D為紅色金屬單質(zhì)，由NH₃+B=E（為N₂）+D（為Cu）可知B為CuO；NH₃與CuO反應(yīng)生成Cu、N₂、H₂O，反應(yīng)方程式為：3CuO+2NH₃ 

△   .

3Cu+N₂+3H₂O；
由Cu+HNO₃→G

NaOH

H

HCl

I

SO2

J，J含有金屬元素，故G為Cu（NO₃）₂，H為Cu（OH）₂，I為CuCl₂，由I（為CuCl₂） K，結(jié)合（4）I、J均是同種金屬的氯化物，且J為白色沉淀，Cu常見(jiàn)化合價(jià)為+1、+2價(jià)，J為CuCl，符合氧化還原反應(yīng)，推斷出的物質(zhì)進(jìn)行分析回答問(wèn)題：
（1）在NH₃與F為HNO₃等物質(zhì)的量反應(yīng)后生成NH₄NO₃，溶液中銨根離子水解顯酸性，所以溶液中的離子濃度大小為：c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案為：c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（2）CuCl₂與SO₂在加熱的條件下生成CuCl與硫酸，反應(yīng)離子方程式為：2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O=2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-，故答案為：2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O═2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-；
（3）①4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g）△H=-905kJ?mol^-1
     ②4NH₃（g）+3O₂（g）?2N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1268kJ?mol^-1
依據(jù)蓋斯定律②×5-①×3計(jì)算得到：12NO（g）+8NH₃（g）═10N₂（g）+12H₂O（g）△H=-3625kJ?mol^-1
故得到熱化學(xué)方程式為：6NO（g）+4NH₃（g）═5N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1812.5 kJ?mol^-1，
故答案為：6NO（g）+4NH₃（g）═5N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1812.5 kJ?mol^-1；
（4）催化劑的接觸面積只改變化學(xué)反應(yīng)速率不改變平衡，轉(zhuǎn)化率不變，故答案為：該研究只能提高化學(xué)反應(yīng)速率，不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)．

點(diǎn)評(píng)：本題以無(wú)機(jī)框圖題的形式考查N、Cu等元素單質(zhì)及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系和邏輯推理能力、化學(xué)用語(yǔ)的書(shū)寫(xiě)能力，同時(shí)進(jìn)一步訓(xùn)練學(xué)生依據(jù)質(zhì)量守恒定律、氧化還原反應(yīng)方程式、的配平方法、熱化學(xué)方程式、書(shū)寫(xiě)陌生化學(xué)方程式的技能，本題中D為紅色金屬，非金屬氣體單質(zhì)A、E放電生成C等均為解題突破口，題目難度中等．