Question

3．已知A是單質，A、B、C、D、E 5種物質均含同一種元素，X是地殼中含量最多的元素形成的單質，它們的相互轉化關系如圖所示．試回答下列問題．
（1）通常情況下，若A為氣體，C、D都是大氣污染物：
①寫出下列反應的化學方程式：D→E3NO₂+H₂O=NO+2HNO₃．
②工業(yè)上制取B的化學方程式：N₂+3H₂$?_{高溫高壓}^{催化劑}$2NH₃．
③實驗室中檢驗B的操作方法用濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口，試紙變藍．
④標準狀況下，將盛滿D的試管倒扣在盛滿水的水槽中，一段時間后，假定溶質不擴散，則試管中所得溶液的物質的量濃度為0.045mol/L．
（2）通常情況下，若A為淡黃色固體：
①寫出B的溶液與C反應的化學方程式：2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂O．
②將C通入溴水中的現象是溴水褪色，發(fā)生反應的離子方程式是SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-．

Answer 1

分析 X是地殼中含量最多的元素形成的單質，應為O₂，符合轉化關系的應為S或N₂，
（1）通常情況下，若A為氣體，C、D都是大氣污染物，則A為N₂，B為NH₃，C為NO，D為NO₂，E為HNO₃；
（2）通常情況下，若A為淡黃色固體，應為S，則B為H₂S，C為SO₂，D為SO₃、E為H₂SO₄，結合對應物質的性質以及題目要求解答該題．

解答 解：X是地殼中含量最多的元素形成的單質，應為O₂，符合轉化關系的應為S或N₂，
（1）通常情況下，若A為氣體，C、D都是大氣污染物，則A為N₂，B為NH₃，C為NO，D為NO₂，E為HNO₃，
①D→E為二氧化氮與水制硝酸的反應，方程式為3NO₂+H₂O=NO+2HNO₃，
故答案為：3NO₂+H₂O=NO+2HNO₃；
②工業(yè)上用氮氣和氫氣合成氨，制取B的化學方程式為N₂+3H₂$?_{高溫高壓}^{催化劑}$2NH₃，
故答案為：N₂+3H₂$?_{高溫高壓}^{催化劑}$2NH₃；
③氨氣為堿性氣體，與水反應生成NH₃•H₂O，電離子出OH^-離子，溶液呈堿性，可用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，如試紙變藍色，則說明有氨氣生成，
故答案：用濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口，試紙變藍；
④假設該容器的容積為3L，則二氧化氮的體積為3L．二氧化氮和水反應的方程式為：
3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，
3×22.4L      1×22.4L                         
3L            1L
反應前后氣體的體積由3L變?yōu)?L，所以溶液的體積為2L；該溶液的溶質為硝酸，
3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，
3×22.4L   2mol
3L        $\frac{5}{56}$mol
所以硝酸的物質的量濃度為C=$\frac{n}{V}$=0.045mol/L．
故答案為：0.045mol/L；
（2）通常情況下，若A為淡黃色固體，應為S，則B為H₂S，C為SO₂，D為SO₃、E為H₂SO₄，
①B與C為H₂S和SO₂的反應，方程式為2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂O，
故答案為：2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂O；
②二氧化硫具有還原性，可與溴水發(fā)生氧化還原反應，反應的離子方程式為SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-，可觀察到溴水褪色，
故答案為：溴水褪色；SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-．

點評 本題考查了無機物推斷，為高頻考點，側重于學生的分析能力的考查，根據物質的顏色、物質的性質進行推斷，A能連續(xù)被氧化，說明A中存在的某種元素有多種化合價，再結合E的性質分析解答，題目難度不大．