(2011?鄭州二模)如圖為物質(zhì)A?I的轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分反應(yīng)物、生成物沒(méi)有列出).其中B為某金屑礦的主要成分,經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)可得到E和F.D、E常溫下為氣體,D、F為常見(jiàn)單質(zhì),
單質(zhì)F可與H的濃溶液加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng).請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出G的化學(xué)式:
SO3
SO3

(2)反應(yīng)①的離子方程式為
2Na2O2+2H2O═4Na++4OH-+O2
2Na2O2+2H2O═4Na++4OH-+O2
;
(3)單質(zhì)F與H的濃溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
Cu+2H2SO4(濃)
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O
Cu+2H2SO4(濃)
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O
;
(4)用Pt作電極電解I溶液,完全電解后的電解質(zhì)溶液是
H2SO4
H2SO4
,其陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為
4OH--4e-=2H2O+O2
4OH--4e-=2H2O+O2
;
(5)已知每16g E與D完全反應(yīng),放出24.75kJ熱量,則反應(yīng)②的熱化學(xué)方程式為
2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-198kJ?mol-1
2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-198kJ?mol-1
;
(6)工業(yè)制備G時(shí),混合氣體的組成中E占7%、D占11%,現(xiàn)有100體積混合氣體進(jìn)入反應(yīng)裝置,導(dǎo)出的氣體恢復(fù)到原溫度和壓強(qiáng)后變?yōu)?7.2體積,則E的轉(zhuǎn)化率為
80%
80%
分析:C+I+葡萄糖
磚紅色沉淀,故C+I生成Cu(OH)2,且堿過(guò)量,故C、I為銅鹽和堿,由反應(yīng)①A+H2O→D+C,D為氣體單質(zhì),故A為Na2O2,D為O2,C為Cu(OH)2,所以I為銅鹽;
D、E常溫下為氣體,I為銅鹽,由反應(yīng)②O2+E→G
H2O
H,H不含Cu元素,結(jié)合H+F→I+E,F(xiàn)為單質(zhì),故F為金屬Cu,E為氣體,考慮Cu與酸的反應(yīng),故H為酸(濃硫酸或濃硝酸),B為某金屑礦的主要成分,由B
O2
Cu+E,可知B為Cu2S,E為SO2,故G為SO3,H為H2SO4,I為CuSO4,驗(yàn)證符合轉(zhuǎn)化關(guān)系.
解答:解:C+I+葡萄糖
磚紅色沉淀,故C+I生成Cu(OH)2,且堿過(guò)量,故C、I為銅鹽和堿,由反應(yīng)①A+H2O→D+C,D為氣體單質(zhì),故A為Na2O2,D為O2,C為Cu(OH)2,所以I為銅鹽;
D、E常溫下為氣體,I為銅鹽,由反應(yīng)②D+E→G
H2O
H,H不含Cu元素,結(jié)合H+F→I+E,F(xiàn)為單質(zhì),故F為金屬Cu,E為氣體,考慮Cu與酸的反應(yīng),故H為酸(濃硫酸或濃硝酸),B為某金屑礦的主要成分,由B
O2
Cu+E,可知B為Cu2S,E為SO2,故G為SO3,H為H2SO4,I為CuSO4,驗(yàn)證符合轉(zhuǎn)化關(guān)系,
(1)由上述分析可知,G為SO3,故答案為:SO3;
(2)反應(yīng)①是過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉與氧氣,反應(yīng)離子方程式為:2Na2O2+2H2O═4Na++4OH-+O2↑,故答案為:2Na2O2+2H2O═4Na++4OH-+O2↑;
(3)Cu與濃硫酸在加熱的條件下反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫與水,反應(yīng)方程式為為:Cu+2H2SO4(濃)
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O,
故答案為:Cu+2H2SO4(濃)
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O;
(4)用Pt作電極電解CuSO4溶液,陽(yáng)離子Cu2+放電,陰離子OH-放電,電解反應(yīng)方程式為:2CuSO4+2H2O
 電解 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4,完全電解后為電解質(zhì)溶液是H2SO4溶液,OH-在陽(yáng)極放電生成氧氣,陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為:4OH--4e-=2H2O+O2↑,故答案為:H2SO4;4OH--4e-=2H2O+O2↑;
(5)16gSO2的物質(zhì)的量為
16g
64g/mol
=0.25mol,與O2完全反應(yīng),放出24.75kJ熱量完全反應(yīng),2mol完全反應(yīng)放出的熱量為24.75kJ×
2mol
0.25mol
=198kJ,
則反應(yīng)②的熱化學(xué)方程式為:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-198 kJ?mol-1
故答案為:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-198 kJ?mol-1;
(6)混合氣體SO2的體積為:100體積×7%=7體積,
令參加反應(yīng)的SO2體積為x,則:
2SO2(g)+O2(g)?2SO3 (g)體積減少△V
2                             1
x                      100體積-97.2體積=2.8體積
解得x=2.8體積×2=5.6體積,
則轉(zhuǎn)化率為
5.6體積
7體積
×100%=80%,故答案為:80%.
點(diǎn)評(píng):本題以無(wú)機(jī)框圖題的形式考查Cu、S、Na等元素單質(zhì)及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系和邏輯推理能力、熱化學(xué)方程式等化學(xué)用語(yǔ)的書(shū)寫(xiě)、電解池、化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算等,難度較大,C+I+葡萄糖
磚紅色沉淀是解題突破口,利用邏輯推理推出C、I,再結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系與倒推法進(jìn)行推理,B到E、F的轉(zhuǎn)化是學(xué)生的未知知識(shí),利用氧化還原反應(yīng)知識(shí)進(jìn)行推理,對(duì)學(xué)生的邏輯推理能力提出較高要求.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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選項(xiàng) 項(xiàng)目 結(jié)論
A 三種有機(jī)化合物:丙烯、氯乙烯、苯 分子內(nèi)所有原子均在同一平面
B 由溴丙烷水解制丙醇;由丙烯與水反應(yīng)制丙醇 屬于同一反應(yīng)類(lèi)型
C 乙烯和苯都能使溴水退色 退色的原理相同
D C4H9Cl的同分異構(gòu)體數(shù)目(不考慮立體異構(gòu)) 共有4種

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