Question

I、物质A-G有下图所示转化关系（部分反应物、生成物没有列出）其中A为某金属矿的主要成分，经过一系列反应可得到B和C．单质C可与E的浓溶液发生反应，G为砖红色沉淀．

请回答下列问题
（1）写出下列物质的化学式：B        E        G   
（2）工业上B制备D在    设备中进行．
（3）反应②的化学方程式是    ．
（4）将0.23molB和0.11mol氧气放入容积为1L的密闭容器中，发生反应①，在一定温度下，反应达到平衡，得到0.12molD，则反应的平衡常数K=    L•mol^-1，若温度不变，再加入0.50mol氧气后重新达到平衡，平衡    （填“向左”、“不变”、“向右”）移动，氧气的转化率    ，（填“升高”“不变”或“降低”），D的体积分数    （填“增大”“不变”或“减小”）
II、“蓝瓶子”实验中使用的亚甲基蓝是一种氧化还原型指示剂，其氧化型呈蓝色，还原型呈无色：
氧化型（蓝色）+ne^-还原型（无色）
将葡萄糖的碱性溶液放在锥形瓶中，滴加亚甲基蓝指示剂（蓝色），塞上瓶塞，溶液呈蓝色；静置一段时间，溶液褪色；振荡后，溶液又呈蓝色；再静置，又变无色；再振荡，又变蓝色…
（1）上述溶液由蓝色变无色的过程中，亚甲基蓝被    （填“氧化”或“还原”，下同），其中    剂是    （填物质名称）．
（2）上述溶液由无色变蓝色的过程中，亚甲基蓝被    （填“氧化”或“还原”，下同），其中氧化剂是    （填物质名称）．

Answer

Ⅰ．“G为砖红色沉淀”是本题的突破口，应为Cu2O，因此此题可以用逆向推断的方法做．不难看出，F生成G的反应是醛基的检验，所以，F为CuSO4；从B→D→E，可推断为NO→NO2→HNO3或SO2→SO3 →H2SO4等．因为B→D的转化需用催化剂，可判定B为SO2，D为SO3，E为H2SO4，A应为Cu2S，反应②为浓硫酸和铜在加热条件下的反应，反应的化学方程式为Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2+2H2O，从平衡移动的角度计算平衡时各物质的浓度，进而计算化学平衡常数以及判断各物质的浓度的变化；
Ⅱ．亚甲基蓝（C16H18ClN3S•3H2O）是一种氧化还原型指示剂，其氧化型呈蓝色，还原型呈无色，根据物质的颜色，从氧化还原反应的角度判断生成物，并由此推断物质的性质和变化．
【解析】
Ⅰ．（1）“G为砖红色沉淀”是本题的突破口，应为Cu2O，因此此题可以用逆向推断的方法做．不难看出，F生成G的反应是醛基的检验，所以，F为CuSO4；从B→D→E，可推断为NO→NO2→HNO3或SO2→SO3 →H2SO4等．因为B→D的转化需用催化剂，可判定B为SO2，D为SO3，E为H2SO4，A应为Cu2S，
故答案为：SO2；H2SO4；Cu2O；
（2）工业上SO2制备SO3应在接触室中进行，故答案为：接触室；
（3）反应②为浓硫酸和铜在加热条件下的反应，反应的化学方程式为Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2+2H2O，
故答案为：Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2+2H2O； 
（4）依据化学方程式：
                   2SO2+O2     2SO3
c（mol/L）：起始  0.23      0.11          0
           转化    0.12      0.06        0.12
  第一次 平衡     0.11      0.05         0.12
可以求得：K==23.8
恒温、恒容条件下，加入0.50 mol O2后，根据勒夏特列原理，平衡右移，SO2的物质的量减少，体积分数减小，O2本身的转化率降低．设此时转化xmol/L的 O2，
                   2SO2+O2    2SO3
（mol/L）：起始   0.11    0.05+0.50        0.12
          转化    2x         x            2x
第二次平衡  0.11-2x      0.55-x          0.12+2x
第一次平衡时SO3的体积分数为：=0.429，
只要注意到可逆反应中任意物质的浓度不可能为零的特点，x的最大极限值为0.055 mol/L，所以第二次平衡时SO3的体积分数最大为：==0.380，
显然，体积分数减小了．
故答案为：23.8；向右；降低；减小；
II．（1）由蓝色变无色的过程中，说明亚甲基蓝被还原，生成还原型物质，葡萄糖起到还原剂的作用，故答案为：还原；还原；葡萄糖；
（2）振荡后，溶液又呈蓝色，是由于被空气中氧气氧化，由还原型物质氧化为氧化型亚甲基蓝，故答案为：氧化；氧气．