Question

如圖為物質A?I的轉化關系（部分反應物、生成物沒有列出）．其中B為某金屑礦的主要成分，經過一系列反應可得到E和F．D、E常溫下為氣體，D、F為常見單質，
單質F可與H的濃溶液加熱時發(fā)生反應．請回答下列問題：
（1）寫出G的化學式：______；
（2）反應①的離子方程式為______；
（3）單質F與H的濃溶液發(fā)生反應的化學方程式為______；
（4）用Pt作電極電解I溶液，完全電解后的電解質溶液是______，其陽極的電極反應式為______；
（5）已知每16g E與D完全反應，放出24.75kJ熱量，則反應②的熱化學方程式為______；
（6）工業(yè)制備G時，混合氣體的組成中E占7%、D占11%，現有100體積混合氣體進入反應裝置，導出的氣體恢復到原溫度和壓強后變?yōu)?7.2體積，則E的轉化率為______．

Answer 1

解：C+I+葡萄糖磚紅色沉淀，故C+I生成Cu（OH）₂，且堿過量，故C、I為銅鹽和堿，由反應①A+H₂O→D+C，D為氣體單質，故A為Na₂O₂，D為O₂，C為Cu（OH）₂，所以I為銅鹽；
D、E常溫下為氣體，I為銅鹽，由反應②D+E→GH，H不含Cu元素，結合H+F→I+E，F為單質，故F為金屬Cu，E為氣體，考慮Cu與酸的反應，故H為酸（濃硫酸或濃硝酸），B為某金屑礦的主要成分，由BCu+E，可知B為Cu₂S，E為SO₂，故G為SO₃，H為H₂SO₄，I為CuSO₄，驗證符合轉化關系，
（1）由上述分析可知，G為SO₃，故答案為：SO₃；
（2）反應①是過氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉與氧氣，反應離子方程式為：2Na₂O₂+2H₂O═4Na⁺+4OH^-+O₂↑，故答案為：2Na₂O₂+2H₂O═4Na⁺+4OH^-+O₂↑；
（3）Cu與濃硫酸在加熱的條件下反應生成硫酸銅、二氧化硫與水，反應方程式為為：Cu+2H₂SO₄（濃）CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（4）用Pt作電極電解CuSO₄溶液，陽離子Cu²⁺放電，陰離子OH^-放電，電解反應方程式為：2CuSO₄+2H₂O2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，完全電解后為電解質溶液是H₂SO₄溶液，OH^-在陽極放電生成氧氣，陽極的電極反應式為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，故答案為：H₂SO₄；4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（5）16gSO₂的物質的量為=0.25mol，與O₂完全反應，放出24.75kJ熱量完全反應，2mol完全反應放出的熱量為24.75kJ×=198kJ，
則反應②的熱化學方程式為：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-198 kJ?mol^-1，
故答案為：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-198 kJ?mol^-1；
（6）混合氣體SO₂的體積為：100體積×7%=7體積，
令參加反應的SO₂體積為x，則：
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃ （g）體積減少△V
2 1
x 100體積-97.2體積=2.8體積
解得x=2.8體積×2=5.6體積，
則轉化率為×100%=80%，故答案為：80%．
分析：C+I+葡萄糖磚紅色沉淀，故C+I生成Cu（OH）₂，且堿過量，故C、I為銅鹽和堿，由反應①A+H₂O→D+C，D為氣體單質，故A為Na₂O₂，D為O₂，C為Cu（OH）₂，所以I為銅鹽；
D、E常溫下為氣體，I為銅鹽，由反應②O₂+E→GH，H不含Cu元素，結合H+F→I+E，F為單質，故F為金屬Cu，E為氣體，考慮Cu與酸的反應，故H為酸（濃硫酸或濃硝酸），B為某金屑礦的主要成分，由BCu+E，可知B為Cu₂S，E為SO₂，故G為SO₃，H為H₂SO₄，I為CuSO₄，驗證符合轉化關系．
點評：本題以無機框圖題的形式考查Cu、S、Na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、熱化學方程式等化學用語的書寫、電解池、化學平衡的有關計算等，難度較大，C+I+葡萄糖磚紅色沉淀是解題突破口，利用邏輯推理推出C、I，再結合轉化關系與倒推法進行推理，B到E、F的轉化是學生的未知知識，利用氧化還原反應知識進行推理，對學生的邏輯推理能力提出較高要求．