Question

如圖1所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系中（部分產(chǎn)物省略），A是由四種短周期元素組成的正鹽，H是一種既有氧化性又有還原性的氧化物，D、X分子都是10電子微粒．

試回答下列問(wèn)題：
（1）A的化學(xué)式為    ，D分子的結(jié)構(gòu)式    ．
（2）寫(xiě)出上述轉(zhuǎn)化關(guān)系中所有復(fù)分解反應(yīng)的化學(xué)方程式：
（3）室溫下，向pH=a的D的水溶液中加入等體積pH=b的G的水溶液，且a+b=14，充分反應(yīng)后溶液中各種離子濃度由大到小的順序是    ．
（4）已知：t℃時(shí)，2H（g）+Y（g）?2I（g）；△H=-196.6KJ/mol．
①t℃時(shí)，在一壓強(qiáng)恒定的密閉容器中，加入4molH和2molY反應(yīng)，達(dá)到平衡后，放出354KJ的熱量，則Y的轉(zhuǎn)化率約為    （用百分?jǐn)?shù)表示）．
②若在圖2的平衡體系中，再加入wmol氣態(tài)的I物質(zhì)，t℃時(shí)達(dá)到新的平衡，此時(shí)H物質(zhì)的物質(zhì)的量n（H）=    mol．（填表達(dá)式）

Answer 1

【答案】分析：依據(jù)題給信息，H是一種既有氧化性又有還原性的氧化物，結(jié)合所學(xué)判斷為SO₂，D、X分子都是10電子微粒能和二氧化硫反應(yīng)生成四種短周期元素組成的正鹽A，說(shuō)明DX有堿性的10電子微粒，判斷含有NH₃，所以D、X為水和氨氣，因此A為正鹽亞硫酸銨；轉(zhuǎn)化圖中X和過(guò)氧化鈉反應(yīng)，確定X為水，D為氨氣，依據(jù)X+Na₂O₂→Y+B，DEF；H+Y→I，可以判斷Y為氧氣，B為氫氧化鈉，根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)分析判斷A+B→C+X+D，發(fā)生的反應(yīng)為：（NH₄）₂SO₃+NaOH→NH₃+H₂O+Na₂SO₃，推斷C為Na₂SO₃：X為H₂O；D為SO₂；根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系和物質(zhì)性質(zhì)依次判斷物質(zhì)分析解答．依據(jù)化學(xué)平衡的三段式列式計(jì)算有關(guān)量．
解答：解：依據(jù)H是一種既有氧化性又有還原性的氧化物通過(guò)氧化物的性質(zhì)和化合價(jià)可知，該氧化物有中間價(jià)態(tài)，可以升高也可以降低，所學(xué)氧化物判斷H為二氧化硫；D、X分子都是10電子微粒并且和二氧化硫反應(yīng)生成四種元素組成的正鹽，說(shuō)明DX含有和二氧化硫反應(yīng)的堿性氣體，推斷DX含有氨氣，從轉(zhuǎn)化關(guān)系X+Na₂O₂→Y+B，可知X為H₂O；所以依據(jù)反應(yīng)D+H+X→A，A是由四種短周期元素組成的正鹽為（NH₄）₂SO₃；根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系X+Na₂O₂→Y+B；DEF；H+Y→I，可以判斷Y為氧氣，B為NaOH；結(jié)合轉(zhuǎn)化圖中的關(guān)系A(chǔ)+B→C+X+D，發(fā)生的反應(yīng)為：（NH₄）₂SO₃+NaOH→NH₃+H₂O+Na₂SO₃，推斷C為Na₂SO₃，C+K→H （SO₂）；說(shuō)明K為酸，H+Y→I 發(fā)生的反應(yīng)為SO₂+O₂→SO₃；  I+X→K發(fā)生的反應(yīng)為SO₃+H₂O=H₂SO₄；推斷I為三氧化硫，K為硫酸；綜合分析轉(zhuǎn)化關(guān)系中DEFG，所發(fā)生的反應(yīng)為：NH₃NONO₂HNO₃；
綜上所述轉(zhuǎn)化關(guān)系中各物質(zhì)判斷為：A：（NH₄）₂SO₃；  B：NaOH；  C：Na₂SO₃；  D：NH₃；  E：NO；  F：NO₂；  G：HNO₃；  H：SO₂；  I：SO₃；  K：H₂SO₄；  X：H₂O； Y：O₂；
（1）通過(guò)上述分析推斷A為：（NH₄）₂SO₃；D為NH₃；氨氣的結(jié)構(gòu)式為：
故答案為：：（NH₄）₂SO₃
（2）上述轉(zhuǎn)化關(guān)系中屬于復(fù)分解反應(yīng)的轉(zhuǎn)化為：A+B→C+D+X；C+K→H，化學(xué)方程式為：（NH₄）₂SO₃+2NaOHNa₂SO₃+2NH₃↑+2H₂O；Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O
故答案為：：（NH₄）₂SO₃+2NaOHNa₂SO₃+2NH₃↑+2H₂O；Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O
（3）室溫下，向pH=a的NH₃的水溶液中加入等體積pH=b的HNO₃的水溶液，且a+b=14，充分反應(yīng)后溶液中各種離子濃度由大到小的順序是；pH=a的NH₃的水溶液中C（OH^-）==10^-14+amol/L
pH=b的HNO₃的水溶液C（H+）=10^-bmol/L，a+b=14，所以C（OH^-）=10^-14+amol/L=10^-bmol/L，C（H⁺）=C（OH^-）等體積混合后反應(yīng)，一水合氨過(guò)量，溶液中的離子濃度大小c（NH₄⁺）＞c（NO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
故答案為：c（NH₄⁺）＞c（NO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
（4）①依據(jù)加入4molH和2molY反應(yīng)，達(dá)到平衡后，放出354KJ的熱量，計(jì)算反應(yīng)達(dá)到平衡后消耗的Y物質(zhì)的量==1.8mol；化學(xué)平衡的三段式計(jì)算列式計(jì)算；
                2H（g）+Y（g）?2I（g）；△H=-196.6KJ/mol．
起始量（mol）     4        2        0
變化量（mol）     3.6     1.8       3.6
平衡量（mol）     0.4      0.2      3.6
平衡后Y的轉(zhuǎn)化率==90%
②壓強(qiáng)恒定的密閉容器的平衡體系中，再加入wmol氣態(tài)的I物質(zhì)，平衡逆向移動(dòng)，溫度、壓強(qiáng)恒定的密閉容器，相當(dāng)于又加入wmolH和0.5wmolY反應(yīng)，
起始的量成正比，化學(xué)平衡等效，H 的百分含量相同，可以依據(jù)平衡計(jì)算，設(shè)此時(shí)轉(zhuǎn)化的H為Y，
                 2H（g）+Y（g）?2I（g）；△H=-196.6KJ/mol．
起始量（mol）     w       0.5w     0
變化量（mol）     y       0.5y      y
平衡量（mol）     w-y     0.5（w-y）  y
則H的含量==
得到Y(jié)=0.9W
所以達(dá)到平衡后H的物質(zhì)的量=0.4mol+w-0.9w=0.4+0.1w；
故答案為：0.4+0.1w
點(diǎn)評(píng)：本題考查了元素化合物的性質(zhì)變化和物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，結(jié)合判斷出的物質(zhì)性質(zhì)進(jìn)行離子濃度大小的判斷，化學(xué)平衡的計(jì)算，等效平衡的應(yīng)用，關(guān)鍵是抓住轉(zhuǎn)化關(guān)系中的題眼和特征反應(yīng)，結(jié)合題干中的信息進(jìn)行分析判斷各反應(yīng)和各物質(zhì)是解決本題的重點(diǎn)方法，本題綜合性強(qiáng)，題目較難．