Question

已知A、E、I、L是常見的非金屬單質(zhì)，其中A為淡黃色固體；Z是常見的金屬單質(zhì)，B的相對(duì)分子質(zhì)量比A大32，C的相對(duì)分子質(zhì)量比B大16，Y是一種常見的液體，J是磁性氧化鐵，D、H、K均是重要的化工產(chǎn)品；X是結(jié)構(gòu)有待探究的一種新型分子，其組成元素的相對(duì)原子質(zhì)量相差18，下列框圖中部分反應(yīng)條件已略去．

試回答下列問題：
（1）E的結(jié)構(gòu)式為

 

，在反應(yīng)①、②、③、④、⑤、⑥中屬于非氧化還原反應(yīng)的是

 

．（填序號(hào)）
（2）寫出反應(yīng)②的化學(xué)方程式：

 

（3）若有G、F的混合氣體通入足量燒堿溶液，氣體全部被吸收，則氣體G、F的物質(zhì)的量之比應(yīng)滿足n（G）：n（F）

 

（4）J與過量H的稀溶液反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（5）t℃時(shí)，將2mol E和1mol I通入體積為2L的恒溫密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，2min后達(dá)到平衡n（K）=0.2mol，此時(shí)保持溫度不變，體積減半，則E的體積分?jǐn)?shù)如何變化

 

（填“增大”、“不變”、“變小”）

Answer 1

分析：J是磁性氧化鐵為Fe₃O₄，Y是一種常見的液體，Z是常見的金屬單質(zhì)，由反應(yīng)①可知，Z為Fe，Y為H₂O，I為H₂．A、E、I、L是常見的非金屬單質(zhì)，其中A為淡黃色固體，A為S單質(zhì)，由A

L

B

L

C，且B的相對(duì)分子質(zhì)量比A大32，C的相對(duì)分子質(zhì)量比B大16，可推知B為SO₂，C為SO₃，L為O₂，結(jié)合C+Y→D可知，D為H₂SO₄．
由X→A+E，A為S單質(zhì)，故X含有S元素，組成X的兩種元素的相對(duì)原子質(zhì)量相差18，E是常見的非金屬單質(zhì)，故E元素的相對(duì)原子質(zhì)量為32-18=14，故E為N₂，由X分子的球棍模型可知，X為S₄N₄，由E

氧氣

F

氧氣

G可知，F(xiàn)為NO，G為NO₂，由G

水

H+F可知H為HNO₃．由E+I→K，結(jié)合E為N₂，I為H₂，可知K為NH₃，K

氧氣

F+Y為NH₃+O₂→NO+H₂O，符合轉(zhuǎn)化關(guān)系，據(jù)此解答．

解答：解：J是磁性氧化鐵為Fe₃O₄，Y是一種常見的液體，Z是常見的金屬單質(zhì)，由反應(yīng)①可知，Z為Fe，Y為H₂O，I為H₂．A、E、I、L是常見的非金屬單質(zhì)，其中A為淡黃色固體，A為S單質(zhì)，由A

L

B

L

C，且B的相對(duì)分子質(zhì)量比A大32，C的相對(duì)分子質(zhì)量比B大16，可推知B為SO₂，C為SO₃，L為O₂，結(jié)合C+Y→D可知，D為H₂SO₄．
由X→A+E，A為S單質(zhì)，故X含有S元素，組成X的兩種元素的相對(duì)原子質(zhì)量相差18，E是常見的非金屬單質(zhì)，故E元素的相對(duì)原子質(zhì)量為32-18=14，故E為N₂，由X分子的球棍模型可知，X為S₄N₄，由E

氧氣

F

氧氣

G可知，F(xiàn)為NO，G為NO₂，由G

水

H+F可知H為HNO₃．由E+I→K，結(jié)合E為N₂，I為H₂，可知K為NH₃，K

氧氣

F+Y為NH₃+O₂→NO+H₂O，符合轉(zhuǎn)化關(guān)系，
（1）E為N₂，分子中N原子之間形成3對(duì)共用電子對(duì)，其結(jié)構(gòu)式為：N≡N；
反應(yīng)①是Fe+H₂O→Fe₃O₄+H₂，屬于氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)②是NH₃+O₂→NO+H₂O，屬于氧化還原反應(yīng)，
反應(yīng)③是SO₂+O₂→SO₃，屬于氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)④是SO₃+H₂O→H₂SO₄，屬于非氧化還原反應(yīng)，
反應(yīng)⑤是NO+O₂→NO₂，屬于氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)⑥是NO₂+H₂O→HNO₃+NO，屬于氧化還原反應(yīng)，
故屬于非氧化還原反應(yīng)的是 ④，
故答案為：N≡N；④；
（2）反應(yīng)②是氨氣與氧氣反應(yīng)生成一氧化氮與水，反應(yīng)方程式為：4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O，
故答案為：4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6 H₂O；
（3）若有NO、NO₂的混合氣體通入足量燒堿溶液，氣體全部被吸收，發(fā)生反應(yīng)NO+NO₂+2NaOH=2NaNO₂+H₂O，則滿足n（NO₂）：n（NO）≥1：1，
故答案為：≥1：1；
（4）硝酸具有強(qiáng)氧化性，F(xiàn)e₃O₄過量稀硝酸溶液反應(yīng)，生成硝酸鐵與NO、水，F(xiàn)e₃O₄中+2與+3的鐵的物質(zhì)的量之比為1：2，反應(yīng)離子方程式為：3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O，
故答案為：3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O；
（5）t℃時(shí)，將2mol N₂和1molH₂通入體積為2L的恒溫密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），2min后達(dá)到平衡，n（NH₃）=0.2mol，此時(shí)保持溫度不變，體積減半，壓強(qiáng)增大，正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，故平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，由于反應(yīng)1mol氮?dú)�，混合氣體總的物質(zhì)的量的了減少2mol，故到達(dá)新平衡時(shí)氮?dú)獾捏w積發(fā)生增大，
故答案為：增大．

點(diǎn)評(píng)：本題以無機(jī)框圖題的形式考查N、S、Fe等元素單質(zhì)及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系和邏輯推理能力、化學(xué)用語(yǔ)的書寫能力、化學(xué)平衡計(jì)算等，“A為淡黃色固體單質(zhì)，Y是一種常見的液體，J是磁性氧化鐵”等均為解題突破口，結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系利用順推與逆推相結(jié)合推理判斷，（4）中離子方程式的書寫是易錯(cuò)點(diǎn)，難點(diǎn)，容易忽略發(fā)生氧化還原反應(yīng)，難度中等．