Question

如图1所示的转化关系中（部分产物省略），A是由四种短周期元素组成的正盐，H是一种既有氧化性又有还原性的氧化物，D、X分子都是10电子微粒．

试回答下列问题：
（1）A的化学式为    ，D分子的结构式    ．
（2）写出上述转化关系中所有复分解反应的化学方程式：
（3）室温下，向pH=a的D的水溶液中加入等体积pH=b的G的水溶液，且a+b=14，充分反应后溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是    ．
（4）已知：t℃时，2H（g）+Y（g）⇌2I（g）；△H=-196.6KJ/mol．
①t℃时，在一压强恒定的密闭容器中，加入4molH和2molY反应，达到平衡后，放出354KJ的热量，则Y的转化率约为    （用百分数表示）．
②若在图2的平衡体系中，再加入wmol气态的I物质，t℃时达到新的平衡，此时H物质的物质的量n（H）=    mol．（填表达式）

Answer

依据题给信息，H是一种既有氧化性又有还原性的氧化物，结合所学判断为SO2，D、X分子都是10电子微粒能和二氧化硫反应生成四种短周期元素组成的正盐A，说明DX有碱性的10电子微粒，判断含有NH3，所以D、X为水和氨气，因此A为正盐亚硫酸铵；转化图中X和过氧化钠反应，确定X为水，D为氨气，依据X+Na2O2→Y+B，DEF；H+Y→I，可以判断Y为氧气，B为氢氧化钠，根据转化关系结合物质的性质分析判断A+B→C+X+D，发生的反应为：（NH4）2SO3+NaOH→NH3+H2O+Na2SO3，推断C为Na2SO3：X为H2O；D为SO2；根据转化关系和物质性质依次判断物质分析解答．依据化学平衡的三段式列式计算有关量．
【解析】
依据H是一种既有氧化性又有还原性的氧化物通过氧化物的性质和化合价可知，该氧化物有中间价态，可以升高也可以降低，所学氧化物判断H为二氧化硫；D、X分子都是10电子微粒并且和二氧化硫反应生成四种元素组成的正盐，说明DX含有和二氧化硫反应的碱性气体，推断DX含有氨气，从转化关系X+Na2O2→Y+B，可知X为H2O；所以依据反应D+H+X→A，A是由四种短周期元素组成的正盐为（NH4）2SO3；根据转化关系X+Na2O2→Y+B；DEF；H+Y→I，可以判断Y为氧气，B为NaOH；结合转化图中的关系A+B→C+X+D，发生的反应为：（NH4）2SO3+NaOH→NH3+H2O+Na2SO3，推断C为Na2SO3，C+K→H （SO2）；说明K为酸，H+Y→I 发生的反应为SO2+O2→SO3；  I+X→K发生的反应为SO3+H2O=H2SO4；推断I为三氧化硫，K为硫酸；综合分析转化关系中DEFG，所发生的反应为：NH3NONO2HNO3；
综上所述转化关系中各物质判断为：A：（NH4）2SO3；  B：NaOH；  C：Na2SO3；  D：NH3；  E：NO；  F：NO2；  G：HNO3；  H：SO2；  I：SO3；  K：H2SO4；  X：H2O； Y：O2；
（1）通过上述分析推断A为：（NH4）2SO3；D为NH3；氨气的结构式为：
故答案为：：（NH4）2SO3
（2）上述转化关系中属于复分解反应的转化为：A+B→C+D+X；C+K→H，化学方程式为：（NH4）2SO3+2NaOHNa2SO3+2NH3↑+2H2O；Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O
故答案为：：（NH4）2SO3+2NaOHNa2SO3+2NH3↑+2H2O；Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O
（3）室温下，向pH=a的NH3的水溶液中加入等体积pH=b的HNO3的水溶液，且a+b=14，充分反应后溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是；pH=a的NH3的水溶液中C（OH-）==10-14+amol/L
pH=b的HNO3的水溶液C（H+）=10-bmol/L，a+b=14，所以C（OH-）=10-14+amol/L=10-bmol/L，C（H+）=C（OH-）等体积混合后反应，一水合氨过量，溶液中的离子浓度大小c（NH4+）＞c（NO3-）＞c（OH-）＞c（H+）；
故答案为：c（NH4+）＞c（NO3-）＞c（OH-）＞c（H+）
（4）①依据加入4molH和2molY反应，达到平衡后，放出354KJ的热量，计算反应达到平衡后消耗的Y物质的量==1.8mol；化学平衡的三段式计算列式计算；
                2H（g）+Y（g）⇌2I（g）；△H=-196.6KJ/mol．
起始量（mol）     4        2        0
变化量（mol）     3.6     1.8       3.6
平衡量（mol）     0.4      0.2      3.6
平衡后Y的转化率==90%
②压强恒定的密闭容器的平衡体系中，再加入wmol气态的I物质，平衡逆向移动，温度、压强恒定的密闭容器，相当于又加入wmolH和0.5wmolY反应，
起始的量成正比，化学平衡等效，H 的百分含量相同，可以依据平衡计算，设此时转化的H为Y，
                 2H（g）+Y（g）⇌2I（g）；△H=-196.6KJ/mol．
起始量（mol）     w       0.5w     0
变化量（mol）     y       0.5y      y
平衡量（mol）     w-y     0.5（w-y）  y
则H的含量==
得到Y=0.9W
所以达到平衡后H的物质的量=0.4mol+w-0.9w=0.4+0.1w；
故答案为：0.4+0.1w