Question

甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系如右圖．已知甲是地殼中含量最高的元素組成的單質(zhì)，化合物乙、丙、丁均含有第三周期一種相同元素．
（1）若乙是難溶于水的酸性氧化物．
①乙的一種重要用途是

 

；
②丙溶液中通入少量CO₂生成丁的離子方程式是

 

．
（2）若2乙（g）+甲（g）?2丙（g），是工業(yè)生產(chǎn)中重要反應(yīng)之一．
恒容條件下，一定量的乙和甲發(fā)生反應(yīng)，不同溫度下乙的轉(zhuǎn)化率如下表所示：

溫度/℃	400	450	500	550	600	650
轉(zhuǎn)化率/%	99.2	97.5	93.5	85.6	73.7	58.5

①該反應(yīng)的△H

 

0（填“＞”、“＜”或“=”，下同）；
②若400℃和500℃的化學(xué)平衡常數(shù)分別為K₁、K₂，則K₁

 

K₂．
（3）若丙是離子化合物，且陰離子含金屬元素R．
①R的原子結(jié)構(gòu)示意圖是

 

；
②已知：R（s）+

3

4

O₂（g）=

1

2

R₂O₃（s）△H=-834.8kJ?mol^-1
Mn（s）+O₂（g）=MnO₂（s）△H=-520.9kJ?mol^-1
寫出R的單質(zhì)與MnO₂反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

 

．

Answer 1

考點：無機物的推斷

專題：推斷題

分析：甲是地殼中含量最高的元素組成的單質(zhì)，可推知甲為O₂，化合物乙、丙、丁均含有第三周期一種相同元素，
（1）若乙是難溶于水的酸性氧化物，則乙為SiO₂，結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，丙為可溶性硅酸鹽、丁為H₂SiO₃；
（2）若2乙（g）+甲（g）?2丙（g），是工業(yè)生產(chǎn)中重要反應(yīng)之一，為二氧化硫催化氧化生成三氧化硫，可推知乙為SO₂，丙為SO₃，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，丁為H₂SO₄．由表中數(shù)據(jù)可知，升高溫度乙的轉(zhuǎn)化率減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動，據(jù)此判斷解答；
（3）若丙是離子化合物，且陰離子含金屬元素R，則丙為偏鋁酸鹽，R為Al元素，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，乙為Al₂O₃，丁為Al（OH）₃，根據(jù)蓋斯定律書寫熱化學(xué)方程式．

解答： 解：甲是地殼中含量最高的元素組成的單質(zhì)，可推知甲為O₂，化合物乙、丙、丁均含有第三周期一種相同元素，
（1）若乙是難溶于水的酸性氧化物，則乙為SiO₂，結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，丙為可溶性硅酸鹽、丁為H₂SiO₃，則：
①乙為SiO₂，可以用作制造光導(dǎo)纖維或生產(chǎn)玻璃等，故答案為：制造光導(dǎo)纖維或生產(chǎn)玻璃等；
②丙溶液中通入少量CO₂生成丁的離子方程式是SiO₃^2-+CO₂+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-，故答案為：SiO₃^2-+CO₂+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-；
（2）若2乙（g）+甲（g）?2丙（g），是工業(yè)生產(chǎn)中重要反應(yīng)之一，為二氧化硫催化氧化生成三氧化硫，可推知乙為SO₂，丙為SO₃，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，丁為H₂SO₄．
①由表中數(shù)據(jù)可知，升高溫度乙的轉(zhuǎn)化率減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即△H＜0，
故答案為：＜；②升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，平衡常數(shù)減小，平衡常數(shù)若400℃和500℃的化學(xué)平衡常數(shù)分別為K₁、K₂，則K₁＞K₂，故答案為：＞；
（3）若丙是離子化合物，且陰離子含金屬元素R，則丙為偏鋁酸鹽，R為Al元素，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，乙為Al₂O₃，丁為Al（OH）₃，則：
①Al的原子結(jié)構(gòu)示意圖是，故答案為：；
②Al的單質(zhì)與MnO₂反應(yīng)生成Mn與Al₂O₃，
已知：①Al（s）+

3

4

O₂（g）=

1

2

Al₂O₃（s）△H=-834.8kJ?mol^-1
②Mn（s）+O₂（g）=MnO₂（s）△H=-520.9kJ?mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，①-②×

3

4

得Al單質(zhì)與MnO₂反應(yīng)生成Mn與Al₂O₃的熱化學(xué)方程式為：Al（s）+

3

4

MnO₂（s）=

1

2

Al₂O₃（s）+

3

4

Mn（s）△H=-444.125 kJ?mol^-1，
故答案為：Al（s）+

3

4

MnO₂（s）=

1

2

Al₂O₃（s）+

3

4

Mn（s）△H=-444.125 kJ?mol^-1．

點評：本題以無機物推斷為載體，考查元素化合物性質(zhì)、常用化學(xué)用語、化學(xué)平衡與平衡常數(shù)影響因素、熱化學(xué)方程式書寫等，難度不大，注意對基礎(chǔ)知識的全面掌握．