Question

如圖轉化關系中，常溫下E、F、L、I為無色氣體，F是形成酸雨的主要原因之一，D為無色液體，M是淡黃色固體，在E的水溶液中通入過量的F得到A．
試回答下列問題：
（1）A的晶體中含有的化學鍵為

 

；B的電子式為

 

．
（2）寫出D→B的化學反應方程式

 

．7.8gM與足量的D充分反應時轉移電子的數目為

 

．
（3）寫出E與H反應生成的正鹽溶液中的離子濃度大小關系

 

．
（4）E作為燃料電池燃氣時，發生的總反應為：E+O₂→N₂+H₂O，KOH溶液為電解質溶液，負極反應式是

 

．
（5）Zn與K的稀溶液反應，當有1mol K參與反應時，有0.8mol電子轉移，此時K的還原產物可能是

 

．
（6）將少量的F通入NaClO溶液中，其離子反應方程式為

 

．

Answer 1

分析：常溫下，D為無色液體，則D為H₂O，M是淡黃色固體，且能和水反應，則M是Na₂O₂，過氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉和氧氣，L是氣體，所以L是O₂，B是NaOH，F是形成酸雨的主要原因之一，F為SO₂，F和氧氣反應生成G，G為SO₃，三氧化硫和水反應生成H，H為H₂SO₄，E是氣體，能連續被氧化生成J，J和水反應生成K，則E是NH3，I是NO，J是NO₂，K是HNO₃，在E的水溶液中通入過量的F得到A，則A是NH₄HSO₃，根據元素守恒知，B是NaOH，C為Na₂SO₃，結合物質的性質分析解答．

解答：解：常溫下，D為無色液體，則D為H₂O，M是淡黃色固體，且能和水反應，則M是Na₂O₂，過氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉和氧氣，L是氣體，所以L是O₂，B是NaOH，F是形成酸雨的主要原因之一，F為SO₂，F和氧氣反應生成G，G為SO₃，三氧化硫和水反應生成H，H為H₂SO₄，E是氣體，能連續被氧化生成J，J和水反應生成K，則E是NH3，I是NO，J是NO₂，K是HNO₃，在E的水溶液中通入過量的F得到A，則A是NH₄HSO₃，根據元素守恒知，B是NaOH，C為Na₂SO₃，
（1）A是NH₄HSO₃，銨根離子和亞硫酸氫根離子之間存在離子鍵，銨根離子中存在配位鍵，氧原子和硫原子之間存在共價鍵，所以A中含有離子鍵、共價鍵和配位鍵，B是氫氧化鈉，鈉離子和氫氧根離子之間存在離子鍵，氧原子和氫原子之間存在共價鍵，所以其電子式為，
故答案為：離子鍵、共價鍵、配位鍵；；
（2）過氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉和氧氣，反應方程式為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，7.8g過氧化鈉和水反應轉移電子數=

7.8g

78g/mol

×(1-0)×NA/mol=6.02×10²² 或0.1N_A，
 故答案為：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑；6.02×10²² 或0.1N_A；
（3）E與H反應生成的正鹽為（NH₄）₂SO₄，硫酸銨是強酸弱堿鹽，其溶液呈酸性，所以c（H⁺）＞c（OH^-），
根據電荷守恒得c（H⁺）+c（NH₄⁺）=2c（SO₄^2-）+c（OH^-），所以c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-），水電離較微弱，所以c（SO₄^2-）＞c（H⁺），則離子濃度大小順序是c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案為：c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（4）負極上燃料失電子發生氧化反應，根據生成物知，負極上電極反應式為4 NH₃-12e^-+12OH^-═2N₂+12 H₂O或2 NH₃-6e^-+6OH^-═N₂+6H₂O，
故答案為：4 NH₃-12e^-+12OH^-═2N₂+12 H₂O或2 NH₃-6e^-+6OH^-═N₂+6H₂O；
（5）Zn與硝酸的稀溶液反應，當有1molHNO₃參與反應時，有0.8mol電子轉移，鋅參加反應的物質的量=

0.8mol

2

=0.4mol，所以實際上參加氧化還原反應的硝酸的物質的量是0.2mol，
則產物中的化合價=5-

0.8mol

0.2mol

=+1，所以其產物可能是N₂O或NH₄NO₃，
故答案為：N₂O或NH₄NO₃；
（6）F是SO₂，少量的二氧化硫和次氯酸鈉發生氧化還原反應生成硫酸鈉、氯化鈉和次氯酸，反應方程式為SO₂+3ClO^-+H₂O═SO₄^2-+Cl^-+2HClO，
故答案為：SO₂+3ClO^-+H₂O═SO₄^2-+Cl^-+2HClO．

點評：本題考查了物質的性質及物質間的反應，正確推斷物質是解本題關鍵，（5）是解答難點，注意該題中硝酸不僅作氧化劑還起酸作用，根據參加氧化還原反應的硝酸確定產物中N元素的化合價，也為解答易錯點．