Question

已知A～G有如图所示的转化关系（部分生成物已略去），其中A、G为单质，D是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，E、F均能与NaOH溶液反应。

请回答下列问题：

（1）写出F的电子式：____________。

（2）①C溶液与D反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________；

②F溶液与NaOH溶液共热反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

（3）①请用离子方程式解释C溶液为何显酸性：________________________________________________________________________________________________________________________________________________，

②F溶液中离子浓度由大到小的顺序为________________________________________________________________________。

（4）将5.4 g A投入200 mL 2.0 mol/L某溶液中有G单质产生，且充分反应后有金属剩余，则该溶液可能是________（填代号）。

A．HNO₃溶液     B．H₂SO₄溶液      C．NaOH溶液　    D．HCl溶液

（5）将1 mol N₂和3 mol G及催化剂充入容积为2 L的某密闭容器中进行反应，已知该反应为放热反应。平衡时，测得D的物质的量浓度为a  mol/L。

①如果反应速率v（G）＝1.2 mol/（L·min），则v（D）＝________mol/（L·min）。

②在其他条件不变的情况下，若起始时充入0.5 mol N₂和1.5 mol G达到平衡后，D的物质的量浓度________（填“大于”“小于”或“等于”）mol/L。

③该条件下的平衡常数为__________________（用含a的代数式表示）。

Answer

（1）[H∶N,H,H ∶H]＋[∶Cl,∶]－

（2）①Al3＋＋3NH3·H2O=Al（OH）3↓＋3NH4+

②NH4Cl＋NaOHNaCl＋NH3↑＋H2O

（3）①Al3＋＋3H2OAl（OH）3＋3H＋

②c（Cl－）>c（NH4+）>c（H＋）>c（OH－）

（4）D

（5）①0.8 ②小于

③或

【解析】由A为单质且能与NaOH溶液和Fe2O3反应可知A为Al，则B为Al2O3，C为AlCl3；由D是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体可知D为NH3，则G为H2，E为Al（OH）3，F为NH4Cl。（1）NH4Cl为离子化合物，NH4+离子中含有四个N－H共价键，故其电子式为[H∶N,H,H ∶H]＋[∶Cl,∶]－。（2）NH3·H2O是弱电解质，不能拆开写，与Al3＋反应产物为Al（OH）3。（3）①AlCl3为强酸弱碱盐，水解显酸性；②NH4Cl为强酸弱碱盐，水解显酸性，且其水解反应以及水的电离反应都是程度很微弱的反应，故溶液中c（Cl－）＞c（NH4+）＞c（H＋）＞c（OH－）。（4）Al与HNO3溶液反应产物为NO或NO2，不是单质，A项错误；0.2 mol Al与0.4 mol的H2SO4溶液或NaOH溶液反应时Al可以反应完全，B、C项错误；D项正确。（5）该反应为N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）。①v（NH3）＝v（H2）＝0.8 mol/（L·min）；②与原平衡相比，起始时充入0.5 mol N2和1.5 mol G相当于减小压强，平衡向逆反应方向移动，故D的物质的量浓度小于 mol/L；③由题目所给数据可得该反应的三段式：

N2（g） ＋ 3H2（g）2NH3（g）

起始浓度 mol/L mol/L 0

浓度变化 mol/L a mol/L a mol/L

平衡浓度 mol/L mol/L a mol/L

则K＝。