Question

7．某短周期元素的原子最外層電子數(shù)為次外層的2倍，其單質(zhì)甲可發(fā)生如下反應(yīng)：
甲+乙$\stackrel{△}{→}$丙+丁+水．
（1）若丙為NO₂．
①甲與乙反應(yīng)的化學(xué)方程式為C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O．
②火箭常用NO₂的二聚體N₂O₄作氧化劑，肼（N₂H₄）作燃料，已知：
N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H=-67.7kJ•mol^-1
N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534.0kJ•mol^-1
2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H=-52.7kJ•mol^-1
試寫出氣態(tài)肼（N₂H₄）在氣態(tài)四氧化二氮中燃燒生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水的熱化學(xué)方程式：2 N₂H₄（g）+N₂O₄（g）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-947.6kJ•mol^-1．
③肼又稱聯(lián)氨，廣泛用于火箭推進(jìn)劑、有機(jī)合成及燃料電池．肼燃料電池原理如右圖所示，右邊電極為正極（填“正極”、“負(fù)極”），左邊電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為N₂H₄-4e^-+4OH^-═N₂+4H₂O．
（2）若丙為SO₂．
①把乙滴入硫酸銅晶體中，觀察到的現(xiàn)象是藍(lán)色晶體變?yōu)榘咨�粉末�?br />②SO₂氣體有毒，多余的SO₂氣體常用足量的NaOH溶液吸收，寫出吸收液中離子濃度由大到小的順序：c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）．
③在氧化還原反應(yīng)的過程中，氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)同時(shí)發(fā)生，有關(guān)反應(yīng)：SO₂-2e^-+2H₂O═SO₄^2-+4H⁺反應(yīng)的說法錯(cuò)誤的是BC．
A．該反應(yīng)為氧化反應(yīng)
B．上述反應(yīng)中若轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.05mol，則生成溶液的PH值為1
C．Fe₂（SO₄）₃、品紅兩種溶液都能使上述反應(yīng)進(jìn)行
D．通入Cl₂會(huì)降低SO₂的漂白作用．

Answer 1

分析 短周期元素的原子最外層電子數(shù)為次外層的2倍，則該元素為C元素．
（1）①若丙為NO₂，則乙為濃硝酸、丁為二氧化碳；
②已知：Ⅰ．N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H=-67.7kJ•mol^-1
Ⅱ．N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534.0kJ•mol^-1
Ⅲ．2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H=-52.7kJ•mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，Ⅱ×2-Ⅲ-Ⅰ可得：2 N₂H₄（g）+N₂O₄（g）═3N₂（g）+4H₂O（g）；
③左邊Pt電極上，肼氧化生成氮?dú)猓瑒t左邊Pt電極為負(fù)極，右邊Pt電極為正極；
（2）若丙為SO₂，則乙為濃硫酸．
①濃硫酸具有吸水性；
②SO₂氣體用足量的NaOH溶液吸收生成Na₂SO₃，亞硫酸鈉水解，溶液顯堿性；
③A．元素化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)；
B．溶液體積未知，不能計(jì)算生成氫離子濃度；
C．SO₂使品紅溶液褪色，不是氧化還原反應(yīng)；
D．氯氣具有氧化性，SO₂具有還原性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成硫酸和鹽酸．

解答 解：短周期元素的原子最外層電子數(shù)為次外層的2倍，則該元素為C元素．
（1）①丙是NO₂，則乙是濃硝酸，和碳反應(yīng)氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，
故答案為：C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
②已知：Ⅰ．N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H=-67.7kJ•mol^-1
Ⅱ．N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534.0kJ•mol^-1
Ⅲ．2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H=-52.7kJ•mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，Ⅱ×2-Ⅲ-Ⅰ可得：2 N₂H₄（g）+N₂O₄（g）═3N₂（g）+4H₂O（g），所以△H=-534.0 kJ/mol×2+67.7 kJ/mol+52.7 kJ/mol=-947.6kJ/mol，
故答案為：2 N₂H₄（g）+N₂O₄（g）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-947.6kJ•mol^-1；
③左邊Pt電極上，肼氧化生成氮?dú)�，右�?cè)通入氧氣，則左邊Pt電極為負(fù)極，右邊Pt電極為正極，肼失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：N₂H₄-4e^-+4OH^-═N₂+4H₂O，
故答案為：正極； N₂H₄-4e^-+4OH^-═N₂+4H₂O；
（2）若丙為SO₂，則乙是濃硫酸，丁是CO₂．
①濃硫酸具有吸水性，可以吸收膽礬中的水分子，生成無水硫酸銅，所以藍(lán)色晶體變白色粉末，
故答案為：藍(lán)色晶體變?yōu)榘咨�粉末�?br />②SO₂和氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉，亞硫酸鈉水解，溶液顯堿性，所以濃度大小順序?yàn)閏（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺），
故答案為：c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）；
③A．二氧化硫失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，故A正確；
B．每轉(zhuǎn)移2mol電子，就生成4mol氫離子，所以若轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.05mol，則生成氫離子的物質(zhì)的量為0.1mol，但溶液的體積是未知的，所以無法計(jì)算pH，故B錯(cuò)誤；
C．Fe₂（SO₄）₃具有氧化性能氧化二氧化硫使反應(yīng)進(jìn)行，品紅會(huì)結(jié)合二氧化硫形成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)不能使氧化反應(yīng)進(jìn)行，故C錯(cuò)誤；
D．氯氣和二氧化硫反應(yīng)，SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl，所以通入Cl₂會(huì)降低SO₂的漂白作用，故D正確；
故選：BC．

點(diǎn)評(píng) 本題考查元素化合物性質(zhì)、熱化學(xué)方程式、原電池、鹽類水解、氧化還原反應(yīng)等，屬于拼合型題目，注意對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解掌握．