Question

  甲、乙、丙、丁是原子序數(shù)不超過(guò)20的元素組成的物質(zhì)（單質(zhì)或化合物），且存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：甲+乙→丙+丁，依次回答下列問(wèn)題：
（1）轉(zhuǎn)化關(guān)系中所涉及的反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)，且乙為三核10電子分子時(shí)：
①若丙為可燃性氣體，分子的空間構(gòu)型為直線形結(jié)構(gòu)，已知充分燃燒ag丙氣體時(shí)生成1mol二氧化碳和液態(tài)水，并放出熱量bkJ，則丙的燃燒的熱化學(xué)方程式為

 

．
②若甲是由7號(hào)元素和17號(hào)元素組成的化合物，其分子球棍模型如圖所示，丙具有漂白性．則甲中17號(hào)元素的化合價(jià)是

 

．
（2）轉(zhuǎn)化關(guān)系中所涉及的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，且乙為三核10電子分子時(shí)：
①若甲可用于防毒面具、潛艇等常用的供氧劑，寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
②若丙和丁都是可燃性氣體，其中丙是工業(yè)煉鐵過(guò)程中還原劑．寫出可逆反應(yīng)甲+乙→+丙+丁的化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式

 

．
③若甲是由N和0元素組成的氣態(tài)物質(zhì)，呈紅棕色，將3.36gFe加到一定量丙溶液中，收集到1.12L氣體丁（已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況），則Fe與丙溶液反應(yīng)的離子方程式是

 

（用一個(gè)離子方程式表示）．

Answer 1

考點(diǎn)：無(wú)機(jī)物的推斷

專題：推斷題

分析：（1）轉(zhuǎn)化關(guān)系中所涉及的反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)，且乙為三核10電子分子，
①若丙為可燃性氣體，分子的空間構(gòu)型為直線形結(jié)構(gòu)，則丙為C₂H₂，乙為三核10電子分子，且該反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)，乙為H₂O，甲+乙→丙+丁的反應(yīng)方程式為CaC₂+2H₂O=Ca（OH）₂+C₂H₂↑，充分燃燒

a

26

mol乙炔氣體時(shí)生成1mol二氧化碳和液態(tài)水，并放出熱量bkJ，ag乙炔的物質(zhì)的量為

ag

26g/mol

=

a

26

mol，則1mol乙炔完全燃燒放出熱量為

26b

a

kJ，據(jù)此書寫其熱化學(xué)方程式；
②若甲是由7號(hào)元素和17號(hào)元素組成的化合物NCl₃，乙是水，丙具有漂白性，所以丙是HClO，丁為NH₃，則甲+乙→丙+丁的反應(yīng)方程式為NCl₃+3H₂O=3HClO+NH₃↑，根據(jù)元素化合價(jià)的代數(shù)和為0確定Cl元素化合價(jià)；
（2）轉(zhuǎn)化關(guān)系中所涉及的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，且乙為三核10電子分子，
①若甲可用于防毒面具、潛艇等常用的供氧劑，則甲是Na₂O₂，乙是H₂O；
②若丙和丁都是可燃性氣體，其中丙是工業(yè)煉鐵過(guò)程中還原劑，則丙是CO，該反應(yīng)為C和水蒸氣的反應(yīng)，反應(yīng)方程式為C+H₂O?CO+H₂；
③若甲是由N和0元素組成的氣態(tài)物質(zhì)，呈紅棕色，則甲是NO₂，n（Fe）=

3.36g

56g/mol

=0.06mol，二氧化氮和水反應(yīng)生成HNO₃和NO，丁為氣體，則丁是NO，丙是HNO₃，n（NO）=

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol，據(jù)此書寫離子方程式．

解答： 解：甲、乙、丙、丁是原子序數(shù)不超過(guò)20的元素組成的物質(zhì)（單質(zhì)或化合物），存在轉(zhuǎn)化關(guān)系：甲+乙一丙+丁，
（1）轉(zhuǎn)化關(guān)系中所涉及的反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)，且乙為水時(shí)：
①若丙為可燃性氣體，分子的空間構(gòu)型為直線形結(jié)構(gòu)，則丙為C₂H₂，乙為三核10電子分子，且該反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)，乙為H₂O，甲+乙→丙+丁的反應(yīng)方程式為CaC₂+2H₂O=Ca（OH）₂+C₂H₂↑，充分燃燒

a

26

mol乙炔氣體時(shí)生成1mol二氧化碳和液態(tài)水，并放出熱量bkJ，ag乙炔的物質(zhì)的量為

ag

26g/mol

=

a

26

mol，則1mol乙炔完全燃燒放出熱量為

26b

a

kJ，其熱化學(xué)方程式為C₂H₂（g）+

5

2

O₂（g）=2CO₂（g）+H₂O（l）△H=-

26b

a

kJ/mol，
故答案為：C₂H₂（g）+

5

2

O₂（g）=2CO₂（g）+H₂O（l）△H=-

26b

a

kJ/mol；
②若甲是由N和Cl元素組成的化合物，由甲分子球棍模型可知，較大球?yàn)镃l原子、較小球?yàn)镹原子，甲為NCl₃，甲發(fā)生水解反應(yīng)丙具有漂白性，則丙為HClO、丁為NH₃，故NCl₃中N表現(xiàn)負(fù)價(jià)、Cl為正價(jià)，則NCl₃中N為-3價(jià)、Cl為+1價(jià)，
故答案為：+1；
（2）轉(zhuǎn)化關(guān)系中所涉及的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，且乙為水時(shí)：
①若甲可用于防毒面具、潛艇等常用的供氧劑，則甲為Na₂O₂，與水反應(yīng)生成氫氧化鈉與氧氣，反應(yīng)方程式為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，
故答案為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；
②若丙和丁都是可燃性氣體，其中丙是工業(yè)煉鐵過(guò)程中還原劑，則丙為CO，故甲為碳、丁為氫氣，該反應(yīng)方程式為：C+H₂O?CO+H₂，化學(xué)平衡常數(shù)K=

c(CO)．c(H2)

c(H2O)

，
故答案為：K=

c(CO)．c(H2)

c(H2O)

；
③若甲是由N和O元素組成的氣態(tài)物質(zhì)，呈紅棕色，則甲為NO₂，與水反應(yīng)生成硝酸與NO，F(xiàn)e加到一定量丙溶液中氣體丁，則丙為硝酸、丁為NO，令溶液中Fe³⁺、Fe²⁺的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則：

x+y= 3.36 56 3x+2y= 1.12 22.4 ×(5-2)

解得x=0.03、y=0.03，
故反應(yīng)離子方程式為：6Fe+5NO₃^-+2OH⁺=3Fe³⁺+3Fe²⁺+5NO↑+10H₂O，
故答案為：6Fe+5NO₃^-+2OH⁺=3Fe³⁺+3Fe²⁺+5NO↑+10H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查無(wú)機(jī)物推斷、離子方程式的書寫、化學(xué)平衡常數(shù)含義、熱化學(xué)方程式等知識(shí)點(diǎn)，綜合性較強(qiáng)，難點(diǎn)是（2）③中離子方程式的書寫，要根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒確定鐵元素價(jià)態(tài)及其計(jì)量數(shù)之比，題目難度中等．