Question

【題目】已知A～G有如圖所示的轉化關系（部分生成物已略去），其中A、G為單質，D是能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍色的氣體，E、F均能與NaOH溶液反應．
請回答下列問題：
（1）寫出F的電子式：；
（2）①C溶液與D的水溶液反應的離子方程式為；②F溶液與NaOH溶液共熱反應的化學方程式為；
（3）①請用離子方程式解釋C溶液為何顯酸性；②F溶液中離子濃度由大到小的順序為；
（4）將5.4 g A投入到200 mL 2.0 mol/L某溶液中有G單質產生，且充分反應后有金屬剩余，則該溶液可能是（填代號）；
A.HNO3溶液
B.H2SO4溶液
C.NaOH溶液
D.HCl溶液
（5）將1mol N2和3mol G及催化劑充入容積為2 L的某密閉容器中進行反應，已知該反應為放熱反應．平衡時，測得D的物質的量濃度為a mol/L．在其他條件不變的情況下，若起始時充入0.5 mol N2和1.5mol G達到平衡后，D的物質的量濃度（填“大于”“小于”或“等于”）a/2mol/L．

Answer 1

【答案】
（1）
（2）Al3++3NH3?H2O=Al（OH）3↓+3NH4+；NH4Cl+NaOH NaCl+NH3↑+H2O
（3）Al3++3H2O?Al（OH）3+3H+；c（Cl﹣）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH﹣）
（4）D
（5）小于
【解析】解：A～G有如圖所示的轉化關系（部分生成物已略去），D是能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍色的氣體，則D為NH3 ， 其中A、G為單質，且A與氧化鐵反應，與氫氧化鈉反應反應得到G，G反應可以得到氨氣，可推知A為Al、G為H2 ， E、F均能與NaOH溶液反應，結合轉化關系可知，故B為Al2O3 ， C為AlCl3 ， E為Al（OH）3 ， F為NH4Cl，（1）F為NH4Cl，電子式為： ，所以答案是： ；（2）①C溶液與D反應的離子方程式為：Al3++3NH3H2O=Al（OH）3↓+3NH4+ ， 所以答案是：Al3++3NH3H2O=Al（OH）3↓+3NH4+；
②F溶液與NaOH溶液共熱反應的化學方程式為：NH4Cl+NaOH NaCl+NH3↑+H2O，
所以答案是：NH4Cl+NaOH NaCl+NH3↑+H2O；（3）①AlCl3溶液中鋁離子水解：Al3++3H2OAl（OH）3+3H+ ， 平衡水的電離平衡，溶液呈酸性，
所以答案是：Al3++3H2OAl（OH）3+3H+；
②NH4Cl溶液中銨根離子水解，溶液呈酸性，故溶液中離子濃度由大到小的順序為：c（Cl﹣）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH﹣），
所以答案是：c（Cl﹣）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH﹣）；（4）將5.4g Al的物質的量= =0.2mol，200mL 2.0mol/L某溶液中溶質的物質的量=0.2L×2mol/L=0.4mol，將Al投入該溶液中有G單質產生，且充分反應后有金屬剩余，Al與稀硝酸反應沒有氣體單質生成，與稀硫酸、氫氧化鈉、鹽酸反應都生成氫氣，
由2Al～3H2SO4可知，0.2molAl完全反應消耗H2SO4 的物質的量=0.3mol＜0.4mol，故Al沒有剩余，
由2Al～2NaOH可知，0.2molAl完全反應消耗NaOH的物質的量=0.2mol＜0.4mol，故Al沒有剩余，
由2Al～6HCl可知，0.2molAl完全反應消耗HCl的物質的量=0.6mol＞0.4mol，故Al有剩余，
所以答案是：D；（5）將1molN2和3molH2和及催化劑充入容積為2L的某密閉容器中進行反應，已知該反應為放熱反應．平衡時，測得NH3的物質的量濃度為a mol/L，在其他條件不變的情況下，若起始時充入0.5molN2和1.5molH2達到平衡等效為在原平衡基礎上體積擴大一倍，壓強減小，平衡向生成氮氣、氫氣的方向移動，故NH3的物質的量濃度小于0.5amol/L，所以答案是：小于．