Question

8．A、B、C、D、E五種常見(jiàn)單質(zhì)，已知A、B、C、D在常溫下均為氣態(tài)．其中D能分別跟A、B、C兩兩化合，生成化合物X、Y、Z；A與B、C均不能直接化合，有關(guān)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示（反應(yīng)條件均已略去）．

回答下列問(wèn)題：
（1）A的化學(xué)式為Cl₂，
（2）寫(xiě)出反應(yīng)③的化學(xué)反應(yīng)方程式3NO₂+H₂O=NO+2HNO₃；
（3）Z和W在催化劑作用下反應(yīng)生成C和Y，這是一個(gè)很有實(shí)際意義的反應(yīng)，可以消除W對(duì)環(huán)境的污染，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為4NH₃+6NO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$5N₂+6H₂O；
（4）將過(guò)量的E加到N的稀溶液中，若過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.5N_A，則參加反應(yīng)的E的質(zhì)量為14g；
（5）將Z與N反應(yīng)后的產(chǎn)物溶于水中，則溶液的pH（填“＜”或“＞”）＜7，其原因是在溶液中NH₄NO₃電離出的NH₄⁺發(fā)生水解：NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺使溶液呈酸性，故溶液的pH＜7．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E是五種中學(xué)化學(xué)常見(jiàn)的單質(zhì)，已知A、B、C、D在常溫下均為氣態(tài)，應(yīng)分別為H₂、N₂、O₂、Cl₂中的一種，其中D能分別跟A、B、C在一定條件下兩兩化合，則D為H₂，生成化合物X、Y、Z分別為NH₃、H₂O、HCl中的一種，A與B、C均不能直接化合，可推知A為Cl₂，故X為HCl，由轉(zhuǎn)化關(guān)系中，Z與B反應(yīng)得到W與Y，可推知B為O₂，故C為N₂，Y為H₂O，Z為NH₃，W為NO，NO與氧氣反應(yīng)得到M為NO₂，M與Y（H₂O）反應(yīng)得到W與N，則N為HNO₃．E與HCl、H₂O反應(yīng)得到G與D（H₂），則E為活潑金屬單質(zhì)，由G?H的相互轉(zhuǎn)化可知E為變價(jià)金屬，可推知E為Fe，故G為FeCl₂，H為FeCl₃，據(jù)此解答．

解答 解：A、B、C、D、E是五種中學(xué)化學(xué)常見(jiàn)的單質(zhì)，已知A、B、C、D在常溫下均為氣態(tài)，應(yīng)分別為H₂、N₂、O₂、Cl₂中的一種，其中D能分別跟A、B、C在一定條件下兩兩化合，則D為H₂，生成化合物X、Y、Z分別為NH₃、H₂O、HCl中的一種，A與B、C均不能直接化合，可推知A為Cl₂，故X為HCl，由轉(zhuǎn)化關(guān)系中，Z與B反應(yīng)得到W與Y，可推知B為O₂，故C為N₂，Y為H₂O，Z為NH₃，W為NO，NO與氧氣反應(yīng)得到M為NO₂，M與Y（H₂O）反應(yīng)得到W與N，則N為HNO₃，E與HCl、H₂O反應(yīng)得到G與D（H₂），則E為活潑金屬單質(zhì)，由G?H的相互轉(zhuǎn)化可知E為變價(jià)金屬，可推知E為Fe，故G為FeCl₂，H為FeCl₃，
（1）由上述分析可知，A為Cl₂，故答案為：Cl₂；
（2）反應(yīng)③的化學(xué)方程式為：3NO₂+H₂O=NO+2HNO₃，故答案為：3NO₂+H₂O=NO+2HNO₃；
（3）NH₃和NO在催化劑作用下反應(yīng)生成N₂和H₂O，這是一個(gè)很有實(shí)際意義的反應(yīng)，可以消除NO對(duì)環(huán)境的污染，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4NH₃+6NO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$5N₂+6H₂O，
故答案為：4NH₃+6NO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$5N₂+6H₂O；
（4）將過(guò)量的Fe加到HNO₃的稀溶液中，反應(yīng)生成硝酸亞鐵，若過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.5N_A，電子的物質(zhì)的量為$\frac{3.01×1{0}^{23}}{6.02×10{\;}^{23}mol{\;}^{-1}}$=0.5mol，則參加反應(yīng)的Fe的物質(zhì)的量=$\frac{0.5mol}{2}$=0.25mol，參加反應(yīng)的E的質(zhì)量=0.25mol×56g/mol=14g，
故答案為：14；
（5）Z為NH₃，N為HNO₃，Z與N反應(yīng)后的產(chǎn)物溶于水中得NH₄NO₃溶液，在溶液中NH₄NO₃電離出的NH₄⁺發(fā)生水解：NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺  使溶液呈酸性，故溶液的pH＜7，
故答案為：＜；在溶液中NH₄NO₃電離出的NH₄⁺發(fā)生水解：NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺  使溶液呈酸性，故溶液的pH＜7．

點(diǎn)評(píng) 本題考查無(wú)機(jī)物推斷，“A、B、C、D在常溫下均為氣態(tài)”是推斷突破口，再結(jié)合題目信息與轉(zhuǎn)化關(guān)系進(jìn)行推斷，對(duì)學(xué)生的邏輯推理有一定的要求，熟練掌握元素化合物性質(zhì)是關(guān)鍵，難度中等．