Question

10．物質(zhì)A-G有下圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系（部分反應(yīng)物、生成物沒有列出）．其中A為某金屬礦的主要成分，經(jīng)過一系列反應(yīng)可得到B和C．單質(zhì)C可與E的濃溶液發(fā)生反應(yīng)，G為磚紅色沉淀．

請回答下列問題：
（1）寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：BSO₂、GCu₂O；
（2）C與硫磺在加熱條件下的生成物與足量濃硝酸反應(yīng)的離子方程式為：Cu₂S+12H⁺+10NO₃^-═2Cu²⁺+SO₄^2-+10NO₂↑+2H₂O．
（3）反應(yīng)②的化學(xué)方程式是Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（4）將0.23molB和0.11mol氧氣放入容積為1L的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)①，在一定溫度下，反應(yīng)達(dá)到平衡，得到0.12molD，則反應(yīng)的平衡常數(shù)K=23.8 mol^-1•L．若溫度不變，再加入0.50mol氧氣后重新達(dá)到平衡，D的體積分?jǐn)?shù)減�。ㄌ睢霸龃蟆薄ⅰ安蛔儭被颉皽p小”）

Answer 1

分析 F與葡萄糖/NaOH在加熱條件下反應(yīng)生成G為磚紅色沉淀，則G為Cu₂O，F(xiàn)為銅鹽，A為某金屬礦物的主要成分，與氧氣反應(yīng)得到C與B，B氧化得到D，D與水反應(yīng)得到E，單質(zhì)C可與E的濃溶液發(fā)生反應(yīng)得到B與F，則A為Cu₂S、B為SO₂、C為Cu，D為SO₃、E為H₂SO₄，F(xiàn)為CuSO₄，據(jù)此解答．

解答 解：F與葡萄糖/NaOH在加熱條件下反應(yīng)生成G為磚紅色沉淀，則G為Cu₂O，F(xiàn)為銅鹽，A為某金屬礦物的主要成分，與氧氣反應(yīng)得到C與B，B氧化得到D，D與水反應(yīng)得到E，單質(zhì)C可與E的濃溶液發(fā)生反應(yīng)得到B與F，則A為Cu₂S、B為SO₂、C為Cu，D為SO₃、E為H₂SO₄，F(xiàn)為CuSO₄．
（1）由上述分析可知，B為SO₂，G為Cu₂O，故答案為：SO₂；Cu₂O；
（2）C與硫磺在加熱條件下的生成物為Cu₂S，Cu₂S與足量濃硝酸反應(yīng)的離子方程式為：Cu₂S+12H⁺+10NO₃^-═2Cu²⁺+SO₄^2-+10NO₂↑+2H₂O，
故答案為：Cu₂S+12H⁺+10NO₃^-═2Cu²⁺+SO₄^2-+10NO₂↑+2H₂O；
（3）反應(yīng)②的化學(xué)方程式是：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（4）將0.23molSO₂和0.11mol氧氣放入容積為1L的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)①，在一定溫度下，反應(yīng)達(dá)到平衡，得到0.12molSO₃，則：
             2SO₂（g）+O₂ （g）$?_{△}^{催化劑}$2SO₃（g）
起始（mol/L）：0.23   0.11        0
轉(zhuǎn)化（mol/L）：0.12   0.06        0.12
平衡2（mol/L）：0.11   0.05        0.12
則反應(yīng)的平衡常數(shù)K=$\frac{（0.12mol/L）^{2}}{（0.11mol/L）^{2}×0.05mol/L}$=23.8 mol^-1•L，
第一次平衡時SO₃的體積分?jǐn)?shù)為：$\frac{0.12}{0.11+0.05+0.12}$=0.429，
可逆反應(yīng)中任意物質(zhì)的濃度不可能為零的特點(diǎn)，設(shè)又減小的氧氣濃度為xmol/L，可得關(guān)系式：$\left\{\begin{array}{l}{0.11-2x＞0}\\{0.55-x＞0}\end{array}\right.$，解得x＜0.055，所以第二次平衡時SO₃的體積分?jǐn)?shù)最大為：$\frac{0.12+0.055×2}{0.12-0.055×2+0.55-0.055+0.12+0.055×2}$=0.313，SO₃體積分?jǐn)?shù)減小了，
故答案為：23.8 mol^-1•L；減小．

點(diǎn)評 本題考查無機(jī)物推斷，“F與葡萄糖/NaOH反應(yīng)生成磚紅色沉淀”是推斷突破口，需要學(xué)生熟練掌握元素化合物知識及中學(xué)常見化學(xué)工業(yè)，（4）中三氧化硫含量比較為易錯點(diǎn)，注意利用極限法解答．