Question

4．短周期元素a、b、c、d的原子序數(shù)依次增大．它們分屬于不同主族，這四種元素的原子電子層數(shù)之和為8．A、B、C、D依次為a、b、c、d的單質(zhì)，甲、乙、丙分子內(nèi)原子數(shù)依次為4、3、2．在一定條件下可以發(fā)生如圖所示的化合反應(yīng)．
（1）將甲和丙兩氣體混合后產(chǎn)生白煙，則丁的電子式為，若將甲通入乙中所得溶液PH大于7，用方程式表示溶液PH大于7 的原因：NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-．
（2）寫出一種由a、b、c、d四種元素組成的化合物的化學(xué)式NH₄ClO，該化合物形成的晶體是離子晶體（填晶體類型）．
（3）高溫時，甲與C在催化劑作用下加熱可以發(fā)生反應(yīng)．該反應(yīng)是工業(yè)生產(chǎn)某強(qiáng)酸的重要環(huán)節(jié)，若將12.8g銅與一定量的該濃酸反應(yīng)，銅消耗完時，共產(chǎn)生氣體4.48L（標(biāo)準(zhǔn)情況），則所消耗的酸的物質(zhì)的量是0.6 mol，所得氣體的平均摩爾質(zhì)量為38g/mol．
（4）t℃時，將2mol A和2mol B通入體積為2L的恒溫恒容密閉容器中，2min時反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡，此時測得反應(yīng)物B還剩余1.6mol．請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />從反應(yīng)開始至達(dá)到化學(xué)平衡，生成甲的平均反應(yīng)速率為0.2mol/（L•min），平衡A的轉(zhuǎn)化率為60%，容器中反應(yīng)前后的壓強(qiáng)比為5：4．

Answer 1

分析 將甲和丙兩氣體混合后產(chǎn)生白煙，判斷為氨氣和氯化氫氣體反應(yīng)生成的氯化銨，轉(zhuǎn)化關(guān)系為A+B=甲，A+D=丙，則A為H₂，甲、乙、丙分子內(nèi)原子數(shù)依次為4、3、2，推斷甲為NH₃，丙為HCl，B為N₂，D為Cl₂，短周期元素a、b、c、d的原子序數(shù)依次增大．它們分屬于不同主族，這四種元素的原子電子層數(shù)之和為8．則c元素的電子層為2個，形成乙為三原子分子，判斷C為H₂O，短周期元素a、b、c、d的原子序數(shù)依次增大分別為：H、N、O、Cl，戊為一水合氨溶液，
（1）將甲和丙兩氣體混合后產(chǎn)生白煙丁為氯化銨，是離子化合物，將甲通入乙中所得溶液為一水合氨溶液，一水合氨電離生成氫氧化根離子和銨根離子溶液顯堿性溶液PH大于7；
（2）由a、b、c、d四種元素組成的化合物可以是離子化合物NH₄ClO；
（3）銅和硝酸反應(yīng)生成硝酸銅與NO₂、NO的混合氣體，反應(yīng)中硝酸其氧化劑、酸性作用，起氧化劑作用的硝酸生成氮的氧化物，起酸性作用的硝酸生成Cu（NO₃）₂，根據(jù)氮原子守恒：2n[Cu（NO₃）₂]+n（NO、NO₂），據(jù)此計算消耗硝酸的物質(zhì)的量；
依據(jù)氧化劑與得到的電子數(shù)與還原劑失去的電子數(shù)相等計算二氧化氮和一氧化氮的物質(zhì)的量進(jìn)而求其摩爾質(zhì)量；
（4）t℃時，將2mol A和2mol B通入體積為2L的恒溫恒容密閉容器中，2min時反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡，此時測得反應(yīng)物B還剩余1.6mol．反應(yīng)B為2.0mol-1.6mol=0.4mol，結(jié)合化學(xué)三行計算列式計算，
                          3H₂+N₂=2NH₃
起始量（mol）     2       2       0
變化量（mol）    1.2     0.4    0.8
平衡量（mol） 0.8      1.6      0.8
反應(yīng)速率v=$\frac{△c}{△t}$，轉(zhuǎn)化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%，氣體壓強(qiáng)之比等于氣體物質(zhì)的量之比；

解答 解：（1）將甲和丙兩氣體混合后產(chǎn)生白煙丁為氯化銨，氯化銨是離子化合物，由氨根離子與氯離子構(gòu)成，電子式為：，將甲通入乙中所得溶液為一水合氨溶液，一水合氨電離生成氫氧化根離子和銨根離子溶液顯堿性溶液PH大于7，電離方程式為：NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-；

故答案為：；NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-；
（2）由a、b、c、d四種元素組成的化合物可以是離子化合物NH₄ClO，形成晶體為離子晶體，
故答案為：NH₄ClO；離子；
（3）n（Cu）=$\frac{12.8g}{64g/mol}$=0.2mol，氣體的物質(zhì)的量=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，
根據(jù)氮原子守恒得消耗的n（HNO₃）=2n[Cu（NO₃）₂]+n（NO、NO₂）=2×0.2mol+0.2mol=0.6mol；
設(shè)生成的二氧化氮的物質(zhì)的量xmol，生成的一氧化氮的物質(zhì)的量為ymol，
結(jié)合轉(zhuǎn)移電子守恒列方程組為：
x+y=0.2
x+3y=0.2×2
解得，x=0.1，y=0.1
混合氣體平均分子摩爾質(zhì)量=$\frac{0.1mol（30+46）g/mol}{0.2mol}$=38g/mol，
故答案為：0.6 mol；38g/mol；
（4）t℃時，將2mol A和2mol B通入體積為2L的恒溫恒容密閉容器中，2min時反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡，此時測得反應(yīng)物B還剩余1.6mol．反應(yīng)B為2.0mol-1.6mol=0.4mol，結(jié)合化學(xué)三行計算列式計算，
                       3H₂+N₂=2NH₃
起始量（mol） 2       2      0
變化量（mol） 1.2   0.4   0.8
平衡量（mol） 0.8  1.6   0.8
生成甲的平均反應(yīng)速率為v=$\frac{△c}{△t}$$\frac{\frac{0.8mol}{2L}}{2min}$=0.2mol/（L•min），
平衡A轉(zhuǎn)化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%=$\frac{1.2mol}{2mol}$×100%=60%，
氣體壓強(qiáng)之比等于氣體物質(zhì)的量之比，容器中反應(yīng)前后的壓強(qiáng)比=（2+2）：（0.8+1.6+0.8）=5：4，
故答案為：0.2mol/（L•min）；60%；5：4．

點(diǎn)評 本題考查了原子結(jié)構(gòu)、微粒性質(zhì)及其單質(zhì)化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系分析判斷、化學(xué)方程式計算、化學(xué)平衡計算等知識點(diǎn)，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．