Question

已知A、E、I、L是常見的非金屬單質，其中A為淡黃色固體；Z是常見的金屬單質，B的相對分子質量比A大32，C的相對分子質量比B大16，Y是一種常見的液體，J是磁性氧化鐵，D、H、K均是重要的化工產品；X是結構有待探究的一種新型分子，其組成元素的相對原子質量相差18，下列框圖中部分反應條件已略去．

試回答下列問題：
（1）E的結構式為

 

，在反應①、②、③、④、⑤、⑥中屬于非氧化還原反應的是

 

．（填序號）
（2）寫出反應②的化學方程式：

 

（3）若有G、F的混合氣體通入足量燒堿溶液，氣體全部被吸收，則氣體G、F的物質的量之比應滿足n（G）：n（F）

 

（4）J與過量H的稀溶液反應的離子方程式為

 

．
（5）t℃時，將2mol E和1mol I通入體積為2L的恒溫密閉容器中發(fā)生反應，2min后達到平衡n（K）=0.2mol，此時保持溫度不變，體積減半，則E的體積分數(shù)如何變化

 

（填“增大”、“不變”、“變小”）

Answer 1

分析：J是磁性氧化鐵為Fe₃O₄，Y是一種常見的液體，Z是常見的金屬單質，由反應①可知，Z為Fe，Y為H₂O，I為H₂．A、E、I、L是常見的非金屬單質，其中A為淡黃色固體，A為S單質，由A

L

B

L

C，且B的相對分子質量比A大32，C的相對分子質量比B大16，可推知B為SO₂，C為SO₃，L為O₂，結合C+Y→D可知，D為H₂SO₄．
由X→A+E，A為S單質，故X含有S元素，組成X的兩種元素的相對原子質量相差18，E是常見的非金屬單質，故E元素的相對原子質量為32-18=14，故E為N₂，由X分子的球棍模型可知，X為S₄N₄，由E

氧氣

F

氧氣

G可知，F(xiàn)為NO，G為NO₂，由G

水

H+F可知H為HNO₃．由E+I→K，結合E為N₂，I為H₂，可知K為NH₃，K

氧氣

F+Y為NH₃+O₂→NO+H₂O，符合轉化關系，據此解答．

解答：解：J是磁性氧化鐵為Fe₃O₄，Y是一種常見的液體，Z是常見的金屬單質，由反應①可知，Z為Fe，Y為H₂O，I為H₂．A、E、I、L是常見的非金屬單質，其中A為淡黃色固體，A為S單質，由A

L

B

L

C，且B的相對分子質量比A大32，C的相對分子質量比B大16，可推知B為SO₂，C為SO₃，L為O₂，結合C+Y→D可知，D為H₂SO₄．
由X→A+E，A為S單質，故X含有S元素，組成X的兩種元素的相對原子質量相差18，E是常見的非金屬單質，故E元素的相對原子質量為32-18=14，故E為N₂，由X分子的球棍模型可知，X為S₄N₄，由E

氧氣

F

氧氣

G可知，F(xiàn)為NO，G為NO₂，由G

水

H+F可知H為HNO₃．由E+I→K，結合E為N₂，I為H₂，可知K為NH₃，K

氧氣

F+Y為NH₃+O₂→NO+H₂O，符合轉化關系，
（1）E為N₂，分子中N原子之間形成3對共用電子對，其結構式為：N≡N；
反應①是Fe+H₂O→Fe₃O₄+H₂，屬于氧化還原反應，反應②是NH₃+O₂→NO+H₂O，屬于氧化還原反應，
反應③是SO₂+O₂→SO₃，屬于氧化還原反應，反應④是SO₃+H₂O→H₂SO₄，屬于非氧化還原反應，
反應⑤是NO+O₂→NO₂，屬于氧化還原反應，反應⑥是NO₂+H₂O→HNO₃+NO，屬于氧化還原反應，
故屬于非氧化還原反應的是 ④，
故答案為：N≡N；④；
（2）反應②是氨氣與氧氣反應生成一氧化氮與水，反應方程式為：4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O，
故答案為：4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6 H₂O；
（3）若有NO、NO₂的混合氣體通入足量燒堿溶液，氣體全部被吸收，發(fā)生反應NO+NO₂+2NaOH=2NaNO₂+H₂O，則滿足n（NO₂）：n（NO）≥1：1，
故答案為：≥1：1；
（4）硝酸具有強氧化性，F(xiàn)e₃O₄過量稀硝酸溶液反應，生成硝酸鐵與NO、水，F(xiàn)e₃O₄中+2與+3的鐵的物質的量之比為1：2，反應離子方程式為：3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O，
故答案為：3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O；
（5）t℃時，將2mol N₂和1molH₂通入體積為2L的恒溫密閉容器中發(fā)生反應：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），2min后達到平衡，n（NH₃）=0.2mol，此時保持溫度不變，體積減半，壓強增大，正反應為氣體體積減小的反應，故平衡向正反應方向移動，由于反應1mol氮氣，混合氣體總的物質的量的了減少2mol，故到達新平衡時氮氣的體積發(fā)生增大，
故答案為：增大．

點評：本題以無機框圖題的形式考查N、S、Fe等元素單質及其化合物之間的相互轉化關系和邏輯推理能力、化學用語的書寫能力、化學平衡計算等，“A為淡黃色固體單質，Y是一種常見的液體，J是磁性氧化鐵”等均為解題突破口，結合轉化關系利用順推與逆推相結合推理判斷，（4）中離子方程式的書寫是易錯點，難點，容易忽略發(fā)生氧化還原反應，難度中等．