Question

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?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色的氣體，E、F均能與NaOH溶液反應(yīng)。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）寫(xiě)出F的電子式             ；

（2）①C溶液與D反應(yīng)的離子方程式為                  ；

②F溶液與NaOH溶???共熱反應(yīng)的化學(xué)方程式為             ；

（3）①請(qǐng)用離子方程式解釋C溶液為何顯酸性                  ；

②F溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)?#xa0;                       ；

（4）將5.4gA投入200mL 2.0mol/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        （填代號(hào)）

A．HNO3溶液      B．H2SO4溶液    C．NaOH溶液  D．HCl溶液

（5）將1molN2和3molG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(cè)得D的物質(zhì)的量濃度為a mol/L。

①如果反應(yīng)速率v(G)＝1.2mol/(L·min)，則v(D)＝     mol/(L·min)

②在其他條件不變的情況下，若起始時(shí)充入0.5molN2和1.5molG達(dá)到平衡后，D的物質(zhì)的量濃度          （填“大于”、“小于”或“等于”）a/2 mol/L。

③該條件下的平衡常數(shù)為           （用含a的代數(shù)式表示）

 

Answer 1

（1）

（2）① Al3++3NH3·H2O＝Al(OH)3↓＋3NH4+      

②NH4Cl＋NaOH=NaCl＋NH3↑＋H2O

（3）①Al3+＋3H2OAl(OH)3＋3H+    

②c(Cl-) > c(NH4+) > c(H+)>c(OH-)

（4）D

（5）①0.8  ②小于 ③

【解析】根據(jù)題目給定的信息機(jī)相應(yīng)的轉(zhuǎn)化關(guān)系可知：

A是Al；B是Al2O3；C是AlCl3；D是NH3；E是Al(OH)3；F是NH4Cl；G是H2。

（1）氯化銨是離子化合物，電子式是。

（2）①C溶液與D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＋NaOHNaCl＋NH3↑＋H2O。

（3）①AlCl3是強(qiáng)酸弱堿鹽。弱堿根離子水解消耗水電離產(chǎn)生的氫氧根離子，破壞了水的電離平衡，促使水進(jìn)行電離。最終溶液中氫離子的濃度大于氫氧根離子的濃度。溶液顯示酸性。離子方程式為：Al3+＋3H2OAl(OH)3＋3H+。

②由于NH4+發(fā)生水解反應(yīng)要消耗，所以C(Cl-)>C(NH4+)，消耗了水電離產(chǎn)生的OH-離子，最終導(dǎo)致C(H+)>C(OH-)。但鹽的水解程度是和微弱的。所以溶液中各離子的濃度大小順序是：c(Cl-) > c(NH4+) > c(H+)>c(OH-)。

（4）能和Al反應(yīng)放出H2。則某溶液為酸溶液或強(qiáng)堿溶液。硝酸有強(qiáng)的氧化性，一般和金屬發(fā)生反應(yīng)不放出氫氣。鋁分別與酸和堿反應(yīng)的離子方程式為

2Al+6H+=2Al3++3H2↑  2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑

溶液n(Al)= 5.4g÷27g/mol=0.2mol，由于充分反應(yīng)后金屬有剩余，說(shuō)明酸或堿不足量。若為酸則n(H+)<3 n(Al)=3×0.2mol=0.6mol，n(酸)=0.2×2mol=0.4mol， n(H+)=a n(酸)= 0.4a<0.6mol，所以只能是HCl；若為強(qiáng)堿，則n(OH-)=n(堿)=0.4mol，比Al多，金屬會(huì)完全反應(yīng)，不成立。所以選項(xiàng)為D。

（5）N2+3H22NH3在反應(yīng)方程式中V(H2)：V(NH3)=3:2，V(H2)= 1.2mol/(L·min)，則V(NH3)＝ V(H2)=×1.2mol/(L·min)=0.8 mol/(L·min)。

②在其他條件不變的情況下，假如平衡不移動(dòng)，若起始時(shí)充入0.5molN2和1.5molG。達(dá)到平衡后，D的物質(zhì)的量濃度為 mol/L。但是根據(jù)平衡移動(dòng)原理：在其它條件不變的情況下，減小反應(yīng)物的濃度，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。所以達(dá)到平衡后，D的物質(zhì)的量濃度要小于 mol/L。

③化學(xué)平衡常數(shù)是可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)各生成物濃度冪指數(shù)的乘積與各反應(yīng)物濃度冪指數(shù)的乘積的比。即K=