Question

4．已知：正鹽A強熱可得到B、C、D、E四種物質(zhì)，B通常情況下為無色無味液體，E、F 是空氣主要成分，D能產(chǎn)生酸雨，I為紅棕色氣體，C與J反應(yīng)可得A，J、K為兩種常見的酸．物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖1所示（圖中部分反應(yīng)物或生成物及反應(yīng)條件未列出）．

請回答下列問題：
（1）C、E分別是NH₃、N₂．
（2）寫出A強熱分解生成B、C、D、E的化學(xué)方程式3（NH₄）₂SO₄$\frac{\underline{\;強熱\;}}{\;}$3SO₂↑+4NH₃↑+N₂↑+6H₂O．
（3）寫出D通人FeCl ₃ 溶液時，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式SO₂+2Fe³⁺+2H₂O=SO₄^2-+2Fe²⁺+4H⁺．
（4）-定濃度J、K混合后的稀溶液200mL，平均分成兩份．向其中一份中逐漸加人銅粉，最多能溶解a g（產(chǎn)生氣體只為G）．向另一份中逐漸加人鐵粉，產(chǎn)生氣體的量隨鐵粉質(zhì)量增加的變化如圖2所示．則①a=9.6g，②生成的氣體G標(biāo)準狀況下體積為2.24L，③J的物質(zhì)的量濃度為2.5mol/L．

Answer 1

分析 正鹽A強熱可得到B、C、D、E四種物質(zhì)，D能產(chǎn)生酸雨，I為紅棕色氣體，則D為SO₂，I為NO₂，E、F 是空氣主要成分，分別為N₂、O₂中的一種，C能與F連續(xù)反應(yīng)得到NO₂，可推知F為O₂、C為NH₃、G為NO，故E為N₂．J、K為兩種常見的酸，B通常情況下為無色無味液體，酸K可以由B與NO₂反應(yīng)得到，則B為H₂O、K為HNO₃．SO₂與氧氣反應(yīng)生成H為SO₃，進一步與水化合生成J為H₂SO₄，C（NH₃）與J反應(yīng)可得A，且為正鹽，故A為（NH₄）₂SO₄，據(jù)此解答．

解答 解：正鹽A強熱可得到B、C、D、E四種物質(zhì)，D能產(chǎn)生酸雨，I為紅棕色氣體，則D為SO₂，I為NO₂，E、F 是空氣主要成分，分別為N₂、O₂中的一種，C能與F連續(xù)反應(yīng)得到NO₂，可推知F為O₂、C為NH₃、G為NO，故E為N₂．J、K為兩種常見的酸，B通常情況下為無色無味液體，酸K可以由B與NO₂反應(yīng)得到，則B為H₂O、K為HNO₃．SO₂與氧氣反應(yīng)生成H為SO₃，進一步與水化合生成J為H₂SO₄，C（NH₃）與J反應(yīng)可得A，且為正鹽，故A為（NH₄）₂SO₄，
（1）由上述分析可知，C為NH₃，E為N₂，
故答案為：NH₃；N₂；
（2）A為（NH₄）₂SO₄，A強熱分解生成B、C、D、E的化學(xué)方程式為：3（NH₄）₂SO₄$\frac{\underline{\;強熱\;}}{\;}$3SO₂↑+4NH₃↑+N₂↑+6H₂O，
故答案為：3（NH₄）₂SO₄$\frac{\underline{\;強熱\;}}{\;}$3SO₂↑+4NH₃↑+N₂↑+6H₂O；
（3）SO₂通入FeCl₃溶液時，被氧化生成硫酸根，同時鐵離子被還有為亞鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為：SO₂+2Fe³⁺+2H₂O=SO₄^2-+2Fe²⁺+4H⁺，
故答案為：SO₂+2Fe³⁺+2H₂O=SO₄^2-+2Fe²⁺+4H⁺；
（4）由圖象可知，由于鐵過量，OA段發(fā)生反應(yīng)為：Fe+NO₃^-+4H⁺=Fe³⁺+NO↑+2H₂O，AB段發(fā)生反應(yīng)為：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，BC段發(fā)生反應(yīng)為：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，
Cu與混酸反應(yīng)生成NO，反應(yīng)生成NO物質(zhì)的量等于Fe反應(yīng)生成NO的物質(zhì)的量，OA段發(fā)生反應(yīng)生成NO，該階段消耗Fe為5.6g，其物質(zhì)的量=$\frac{5.6g}{56g/mol}$=0.1mol，由方程式可知，生成NO為0.1mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，參加反應(yīng)的Cu的物質(zhì)的量=$\frac{0.1mol×（5-2）}{2}$=0.15mol，故可以溶解Cu的質(zhì)量=0.15mol×64g/mol=9.6g，
故反應(yīng)生成NO的體積=0.1mol×22.4L/mol=2.24L；
反應(yīng)消耗14g鐵，其物質(zhì)的量=$\frac{14g}{56g/mol}$=0.25mol，所有的鐵都在硫酸亞鐵中，根據(jù)硫酸根守恒，所以每份含硫酸0.25mol，所以硫酸的濃度=$\frac{0.25mol}{0.1L}$=2.5mol/L，
故答案為：9.6；2.24L；2.5mol/L．

點評 本題考查無機物推斷、化學(xué)計算等，充分利用題目給予的信息，對學(xué)生的邏輯推理有一定的要求，（4）中關(guān)鍵根據(jù)圖象分析各段發(fā)生的反應(yīng)，注意與鐵的反應(yīng)中硝酸全部起氧化劑作用，難度較大．