Question

I、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(méi)有列出）其中A為某金屬礦的主要成分，經(jīng)過(guò)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(qǐng)回答下列問(wèn)題
（1）寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：B

SO₂

    E

H₂SO₄

    G

Cu₂O

（2）工業(yè)上B制備D在

接觸室

設(shè)備中進(jìn)行．
（3）反應(yīng)②的化學(xué)方程式是

Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

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=

K=23.8

L?mol^-1，若溫度不變，再加入0.50mol氧氣后重新達(dá)到平衡，平衡

向右

（填“向左”、“不變”、“向右”）移動(dòng)，氧氣的轉(zhuǎn)化率

降低

，（填“升高”“不變”或“降低”），D的體積分?jǐn)?shù)

減小

（填“增大”“不變”或“減小”）
II、“藍(lán)瓶子”實(shí)驗(yàn)中使用的亞甲基藍(lán)（C₁₆H₁₈ClN₃S?3H₂O）是一種氧化還原型指示劑，其氧化型呈藍(lán)色，還原型呈無(wú)色：
氧化型（藍(lán)色）+ne^-還原型（無(wú)色）
將葡萄糖的堿性溶液放在錐形瓶中，滴加亞甲基藍(lán)指示劑（藍(lán)色），塞上瓶塞，溶液呈藍(lán)色；靜置一段時(shí)間，溶液褪色；振蕩后，溶液又呈藍(lán)色；再靜置，又變無(wú)色；再振蕩，又變藍(lán)色…
（1）上述溶液由藍(lán)色變無(wú)色的過(guò)程中，亞甲基藍(lán)被

還原

（填“氧化”或“還原”，下同），其中

還原

劑是

葡萄糖

（填物質(zhì)名稱）．
（2）上述溶液由無(wú)色變藍(lán)色的過(guò)程中，亞甲基藍(lán)被

氧化

（填“氧化”或“還原”，下同），其中氧化劑是

氧氣

（填物質(zhì)名稱）．

Answer 1

分析：Ⅰ．“G為磚紅色沉淀”是本題的突破口，應(yīng)為Cu₂O，因此此題可以用逆向推斷的方法做．不難看出，F(xiàn)生成G的反應(yīng)是醛基的檢驗(yàn)，所以，F(xiàn)為CuSO₄；從B→D→E，可推斷為NO→NO₂→HNO₃或SO₂→SO₃ →H₂SO₄等．因?yàn)锽→D的轉(zhuǎn)化需用催化劑，可判定B為SO₂，D為SO₃，E為H₂SO₄，A應(yīng)為Cu₂S，反應(yīng)②為濃硫酸和銅在加熱條件下的反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂+2H₂O，從平衡移動(dòng)的角度計(jì)算平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度，進(jìn)而計(jì)算化學(xué)平衡常數(shù)以及判斷各物質(zhì)的濃度的變化；
Ⅱ．亞甲基藍(lán)（C₁₆H₁₈ClN₃S?3H₂O）是一種氧化還原型指示劑，其氧化型呈藍(lán)色，還原型呈無(wú)色，根據(jù)物質(zhì)的顏色，從氧化還原反應(yīng)的角度判斷生成物，并由此推斷物質(zhì)的性質(zhì)和變化．

解答：解：Ⅰ．（1）“G為磚紅色沉淀”是本題的突破口，應(yīng)為Cu₂O，因此此題可以用逆向推斷的方法做．不難看出，F(xiàn)生成G的反應(yīng)是醛基的檢驗(yàn)，所以，F(xiàn)為CuSO₄；從B→D→E，可推斷為NO→NO₂→HNO₃或SO₂→SO₃ →H₂SO₄等．因?yàn)锽→D的轉(zhuǎn)化需用催化劑，可判定B為SO₂，D為SO₃，E為H₂SO₄，A應(yīng)為Cu₂S，
故答案為：SO₂；H₂SO₄；Cu₂O；
（2）工業(yè)上SO₂制備SO₃應(yīng)在接觸室中進(jìn)行，故答案為：接觸室；
（3）反應(yīng)②為濃硫酸和銅在加熱條件下的反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂+2H₂O，
故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂+2H₂O； 
（4）依據(jù)化學(xué)方程式：
                   2SO₂+O₂  

催化劑 .

△

   2SO₃
c（mol/L）：起始  0.23      0.11          0
           轉(zhuǎn)化    0.12      0.06        0.12
  第一次 平衡     0.11      0.05         0.12
可以求得：K=

0.122

0.112×0.05

=23.8
恒溫、恒容條件下，加入0.50 mol O₂后，根據(jù)勒夏特列原理，平衡右移，SO₂的物質(zhì)的量減少，體積分?jǐn)?shù)減小，O₂本身的轉(zhuǎn)化率降低．設(shè)此時(shí)轉(zhuǎn)化xmol/L的 O₂，
                   2SO₂+O₂    

催化劑 .

△

2SO₃
（mol/L）：起始   0.11    0.05+0.50        0.12
          轉(zhuǎn)化    2x         x            2x
第二次平衡  0.11-2x      0.55-x          0.12+2x
第一次平衡時(shí)SO₃的體積分?jǐn)?shù)為：

0.12

0.11+0.05+0.12

=0.429，
只要注意到可逆反應(yīng)中任意物質(zhì)的濃度不可能為零的特點(diǎn)，x的最大極限值為0.055 mol/L，所以第二次平衡時(shí)SO₃的體積分?jǐn)?shù)最大為：

0.12+2x

0.11+0.55-x

=

0.23

0.605

=0.380，
顯然，體積分?jǐn)?shù)減小了．
故答案為：23.8；向右；降低；減小；
II．（1）由藍(lán)色變無(wú)色的過(guò)程中，說(shuō)明亞甲基藍(lán)被還原，生成還原型物質(zhì)，葡萄糖起到還原劑的作用，故答案為：還原；還原；葡萄糖；
（2）振蕩后，溶液又呈藍(lán)色，是由于被空氣中氧氣氧化，由還原型物質(zhì)氧化為氧化型亞甲基藍(lán)，故答案為：氧化；氧氣．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較為綜合，題目難度較大，注意根據(jù)物質(zhì)的特殊顏色推斷物質(zhì)的可能性，用逆推的方法進(jìn)行推斷，把握常見(jiàn)元素化合物的性質(zhì)．