Question

A、B、C、D是由短周期元素組成的四種常見的化合物，D為紅棕色氣體，甲、乙是兩種單質(zhì)，這些單質(zhì)和化合物之間存在如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系：
（1）上述轉(zhuǎn)化過程中包含的反應(yīng)類型有______（填序號(hào)）
A．置換反應(yīng)B．化合反應(yīng)C．分解反應(yīng)D．復(fù)分解反應(yīng)
（2）在反應(yīng)②中，陽極的電極反應(yīng)方程式為______；
（3）乙在甲中燃燒，當(dāng)有1mol電子轉(zhuǎn)移，生成液態(tài)A時(shí)，放出142.9kJ的熱量，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為______；
（4）反應(yīng)③在一定條件下為可逆反應(yīng)，若將3mol甲和4molC混合充入2L的密閉容器中，2min后達(dá)到平衡．平衡后混合氣體的總物質(zhì)的量為6mol，則甲的反應(yīng)速率為______，該平衡混合氣體溶于水，恰好完全被水吸收，該反應(yīng)的總化學(xué)方程式為______．
（5）膠態(tài)磁流體在醫(yī)學(xué)上有重要的用途，而納米級(jí)Fe₃O₄是磁流體中的重要粒子，其制備過程簡(jiǎn)單表示如下：
①將氣體B通入等物質(zhì)的量混合的FeSO₄、Fe₂（SO₄）₃溶液中，生成兩種堿，寫出該過程的總離子方程式：______；
②上述反應(yīng)生成的兩種堿繼續(xù)作用，得到Fe₃O₄，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______．

Answer 1

解：A、B、C、D是由短周期元素組成的四種常見的化合物，D為紅棕色氣體，甲、乙是兩種單質(zhì)，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，則甲為O₂，乙為H₂，A為H₂O，B為NH₃，反應(yīng)①為氨氣與氧氣反應(yīng)生成水和NO，則C為NO，所以D為NO₂，
（1）反應(yīng)①為4NH₃+5O₂4NO+6H₂O為氧化還原反應(yīng)，不屬于置換反應(yīng)，反應(yīng)②為2H₂O2H₂↑+O₂↑，屬于分解反應(yīng)，反應(yīng)③為2NO+O₂═2NO₂，屬于化合反應(yīng)，則包含的反應(yīng)類型有BC，故答案為：BC；
（2）反應(yīng)②中陽極OH^-失去電子，電極反應(yīng)為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，故答案為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（3）2H₂+O₂═2H₂O～4e^-，1mol電子轉(zhuǎn)移，生成液態(tài)A時(shí)，放出142.9kJ的熱量，則4mol電子轉(zhuǎn)移，生成液態(tài)A時(shí)，放出142.9kJ×4=571.6kJ的熱量，則熱化學(xué)反應(yīng)方程式為2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ/mol，故答案為：2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ/mol；
（4）2NO+O₂═2NO₂，
開始 4 3 0
轉(zhuǎn)化 2x x 2x
平衡4-2x 3-x 2x
平衡后混合氣體的總物質(zhì)的量為6mol，則4-2x+3-x+2x=6，解得x=1，則甲的反應(yīng)速率為=0.25mol/（L．min），
平衡混合氣體溶于水，恰好完全被水吸收，NO和二氧化氮、氧氣恰好反應(yīng)生成硝酸，該反應(yīng)為NO+NO₂+O₂+H₂O═HNO₃，
故答案為：0.25mol/（L．min）；NO+NO₂+O₂+H₂O═HNO₃；
（5）①B通入等物質(zhì)的量混合的FeSO₄、Fe₂（SO₄）₃溶液中，生成兩種堿，為氫氧化亞鐵、氫氧化鐵，離子反應(yīng)為Fe²⁺+2Fe³⁺+8NH₃．H₂O═Fe（OH）₂↓+2Fe（OH）₃↓+NH₄⁺，故答案為：Fe²⁺+2Fe³⁺+8NH₃．H₂O═Fe（OH）₂↓+2Fe（OH）₃↓+NH₄⁺；
②兩種堿繼續(xù)作用，得到Fe₃O₄，反應(yīng)方程式為Fe（OH）₂+2Fe（OH）₃═Fe₃O₄+4H₂O，故答案為：Fe（OH）₂+2Fe（OH）₃═Fe₃O₄+4H₂O．
分析：A、B、C、D是由短周期元素組成的四種常見的化合物，D為紅棕色氣體，甲、乙是兩種單質(zhì)，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，則甲為O₂，乙為H₂，A為H₂O，B為NH₃，反應(yīng)①為氨氣與氧氣反應(yīng)生成水和NO，則C為NO，所以D為NO₂，
（1）反應(yīng)①為4NH₃+5O₂4NO+6H₂O，反應(yīng)②為2H₂O2H₂↑+O₂↑，反應(yīng)③為2NO+O₂═2NO₂，以此分析反應(yīng)類型；
（2）反應(yīng)②中陽極OH^-失去電子；
（3）2H₂+O₂═2H₂O～4e^-，1mol電子轉(zhuǎn)移，生成液態(tài)A時(shí)，放出142.9kJ的熱量，則4mol電子轉(zhuǎn)移，生成液態(tài)A時(shí)，放出142.9kJ×4=571.6kJ的熱量；
（4）2NO+O₂═2NO₂，
開始 4 3 0
轉(zhuǎn)化 2x x 2x
平衡4-2x 3-x 2x
平衡后混合氣體的總物質(zhì)的量為6mol，則4-2x+3-x+2x=6，以此計(jì)算；
平衡混合氣體溶于水，恰好完全被水吸收，NO和二氧化氮、氧氣恰好反應(yīng)生成硝酸；
（5）①B通入等物質(zhì)的量混合的FeSO₄、Fe₂（SO₄）₃溶液中，生成兩種堿，為氫氧化亞鐵、氫氧化鐵；
②兩種堿繼續(xù)作用，得到Fe₃O₄，以此書寫反應(yīng)方程式．
點(diǎn)評(píng)：本題考查無機(jī)物的推斷，元素的推斷是解答本題的關(guān)鍵，注意利用轉(zhuǎn)化及D為紅棕色氣體分析，涉及知識(shí)點(diǎn)較多，考查較全面，題目難度中等．