Question

15．已知A～G有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系（部分生成物已略去），其中A、G為單質(zhì)，D是能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)色的氣體，E、F均能與NaOH溶液反應(yīng)．

請回答下列問題：
（1）寫出F的電子式：；
（2）①C溶液與D的水溶液反應(yīng)的離子方程式為Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
②F溶液與NaOH溶液共熱反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH₄Cl+NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaCl+NH₃↑+H₂O；
（3）①請用離子方程式解釋C溶液為何顯酸性Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；
②F溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)閏（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（4）將5.4 g A投入到200 mL 2.0 mol/L某溶液中有G單質(zhì)產(chǎn)生，且充分反應(yīng)后有金屬剩余，則該溶液可能是D（填代號）；
A．HNO₃溶液         B．H₂SO₄溶液
C．NaOH溶液  D．HCl溶液
（5）將1 mol N₂和3 mol G及催化劑充入容積為2 L的某密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)，已知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)．平衡時(shí)，測得D的物質(zhì)的量濃度為a mol/L．在其他條件不變的情況下，若起始時(shí)充入0.5 mol N₂和1.5 mol G達(dá)到平衡后，D的物質(zhì)的量濃度小于（填“大于”“小于”或“等于”）a/2 mol/L．

Answer 1

分析 A～G有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系（部分生成物已略去），D是能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)色的氣體，則D為NH₃，其中A、G為單質(zhì)，且A與氧化鐵反應(yīng)，與氫氧化鈉反應(yīng)反應(yīng)得到G，G反應(yīng)可以得到氨氣，可推知A為Al、G為H₂，E、F均能與NaOH溶液反應(yīng)，結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，故B為Al₂O₃，C為AlCl₃，E為Al（OH）₃，F(xiàn)為NH₄Cl，據(jù)此解答．

解答 解：A～G有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系（部分生成物已略去），D是能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)色的氣體，則D為NH₃，其中A、G為單質(zhì)，且A與氧化鐵反應(yīng)，與氫氧化鈉反應(yīng)反應(yīng)得到G，G反應(yīng)可以得到氨氣，可推知A為Al、G為H₂，E、F均能與NaOH溶液反應(yīng)，結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，故B為Al₂O₃，C為AlCl₃，E為Al（OH）₃，F(xiàn)為NH₄Cl，
（1）F為NH₄Cl，電子式為：，故答案為：；
（2）①C溶液與D反應(yīng)的離子方程式為：Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，
故答案為：Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
②F溶液與NaOH溶液共熱反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NH₄Cl+NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaCl+NH₃↑+H₂O，
故答案為：NH₄Cl+NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaCl+NH₃↑+H₂O；
（3）①AlCl₃溶液中鋁離子水解：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，平衡水的電離平衡，溶液呈酸性，
故答案為：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；
②NH₄Cl溶液中銨根離子水解，溶液呈酸性，故溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)椋篶（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案為：c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（4）將5.4g Al的物質(zhì)的量=$\frac{5.4g}{27g/mol}$=0.2mol，200mL 2.0mol/L某溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量=0.2L×2mol/L=0.4mol，將Al投入該溶液中有G單質(zhì)產(chǎn)生，且充分反應(yīng)后有金屬剩余，Al與稀硝酸反應(yīng)沒有氣體單質(zhì)生成，與稀硫酸、氫氧化鈉、鹽酸反應(yīng)都生成氫氣，
由2Al～3H₂SO₄可知，0.2molAl完全反應(yīng)消耗H₂SO₄ 的物質(zhì)的量=0.3mol＜0.4mol，故Al沒有剩余，
由2Al～2NaOH可知，0.2molAl完全反應(yīng)消耗NaOH的物質(zhì)的量=0.2mol＜0.4mol，故Al沒有剩余，
由2Al～6HCl可知，0.2molAl完全反應(yīng)消耗HCl的物質(zhì)的量=0.6mol＞0.4mol，故Al有剩余，
故答案為：D；
（5）將1molN₂和3molH₂和及催化劑充入容積為2L的某密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)，已知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)．平衡時(shí)，測得NH₃的物質(zhì)的量濃度為a mol/L，在其他條件不變的情況下，若起始時(shí)充入0.5molN₂和1.5molH₂達(dá)到平衡等效為在原平衡基礎(chǔ)上體積擴(kuò)大一倍，壓強(qiáng)減小，平衡向生成氮?dú)狻�氫氣的方向移�?dòng)，故NH₃的物質(zhì)的量濃度小于0.5amol/L，故答案為：小于．

點(diǎn)評 本題考查無機(jī)物推斷，D的性質(zhì)是推斷突破口，再結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系中特殊反應(yīng)推斷，題目比較綜合，難度中等，注意元素化合物知識的掌握．