Question

已知：正盐A强热可得到B、C、D、E四种物质，B通常情况下为无色无味液体，E、F 是空气主要成分，D能产生酸雨，I为红棕色气体，C与J反应可得A，J、K为两种常见的酸。物质之间的转化关系如图所示(图中部分反应物或生成物及反应条件未列出）。

请回答下列问题：

（1）C、E分别是___________、___________。

（2）写出A强热分解生成B、C、D、E的化学方程式_________________。

（3）写出D通人FeCl ₃ 溶液时，发生反应的离子方程式_________________。

（4）—定浓度J、K混合后的稀溶液200mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解a g(产生气体只为G)。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示。

则①a＝___________g，②生成的气体G标准状况下体积为___________，③J的物质的量浓度为_________。

Answer

（12分）（1）NH3（1分），N2（1分）；（2）3(NH4)2SO46H2O+4NH3+3SO2↑+N2↑（2分）；

（3）SO2+2Fe3++2H2O=SO42-+2Fe2++4H+（2分）；（4①9.6g（2分）；②2.24L（2分）；③2.5mol/L（2分）。

【解析】

试题分析：正盐A强热可得到B、C、D、E四种物质，B通常情况下为无色无味液体，则B是H2O，E、F 是空气主要成分，D能产生酸雨，I为红棕色气体，C与J反应可得A，J、K为两种常见的酸。D能产生酸雨，则D为SO2 ，I为红棕色气体，I为NO2 ，E、F 是空气主要成分，分别为N2 、O2 中的一种，C能与F连续反应得到NO2 ，可推知F为O2 、C为NH3 、G为NO，故E为N2 。J、K为两种常见的酸，B通常情况下为无色无味液体，酸K可以由B与NO2 反应得到，则B为H2O、K为HNO3。SO2 与氧气反应生成H为SO3 ，进一步与水化合生成J为H2 SO4，C是NH3 与J反应可得A，且为正盐，故A为(NH4)2SO4。（1）由上述分析可知，C为NH3 ，E为N2 ；（2）(NH4)2SO4加强热发生分解反应产生NH3、N2、SO2、水的化学方程式是3(NH4)2SO46H2O+4NH3+3SO2↑+N2↑；（3）SO2 具有还原性，FeCl3具有氧化性，将SO2通入FeCl3 溶液时，发生氧化还原反应，SO2被氧化生成硫酸根，同时铁离子被还有为亚铁离子，反应的离子方程式为：SO2+2Fe3++2H2O=SO42-+2Fe2++4H+；（5）将硝酸与硫酸混合，得到强酸性溶液。把溶液分为两等份，向其中的一份中加入过量铁，在OA段发生反应为：Fe+NO3 - +4H+ =Fe3++NO↑+2H2 O，AB段发生反应为：Fe+2Fe3+ =3Fe2+ ，BC段发生反应为：Fe+2H+=Fe2+ +H2 ↑，向其中另一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解a g(产生气体只为G)，发生反应：3Cu＋8H＋＋2NO3－=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O； Cu与混酸反应生成NO，反应生成NO物质的量等于Fe反应生成NO的物质的量，OA段发生反应生成NO，该阶段消耗Fe为5.6g，其物质的量是n(Fe)= 5.6g÷56g/mol==0.1mol，由方程式可知，生成NO为0.1mol，根据方程式可知参加反应的Cu的物质的量是n(Cu)=3/2n(NO)= 3/2×0.1mol==0.15mol，故可以溶解Cu的质量=0.15mol×64g/mol=9.6g；②反应生成NO的体积V(NO)= 0.1mol×22.4L/mol=2.24L；③当反应不再进行时，得到的溶液为FeSO4溶液，反应共消耗Fe的质量是14g，其物质的量是n(Fe)= 14g÷56g/mol=0.25mol，所以根据元素守恒可知n(H2SO4)=n(FeSO4)=n(Fe)= 0.25mol，每份含硫酸0.25mol，所以硫酸的浓度c(H2SO4)= n(H2SO4)÷V= 0.25mol÷0.1L=2.5mol/L。

【考点定位】考查元素及化合物的推断、化学方程式和离子方程式的书写及有关氧化还原反应计算的知识。

【名师点睛】本题涉及多种元素的单质及化合物，但是它们之间有一定的关系，只要根据题目已知条件找到突破口，其它物质就很容易推断得到。通常情况下为无色无味液体是水；E、F 是空气主要成分，则它们分别是氮气、氧气中的一种，D能产生酸雨，则D是SO2；I为红棕色气体，I是NO2，C连续与空气的成分之一F反应产生NO2，则C是NH3，F是O2，E必然是N2，其它就可以根据元素的单质及化合物的性质及转化关系和题干已知条件推断得到。硝酸具有强的氧化性，在强酸性环境中会把金属氧化为金属阳离子，其本身被还原得到NO，当溶液中H+足量时，N元素完全转化为NO，然后根据原子守恒、电子守恒，结合微粒的氧化性强弱顺序，就可以得到各种待求物理量的答案。元素及化合物的推断是本题解答的根据。