Question

物质之间的变化体现了化学之美。

(1)一定条件下，含氮元素的物质可发生如图所示的循环转化。

Ⅰ.图中属于“氮的固定”的是_______(填序号，下同)；转化过程中发生非氧化还原反应的是_______________。

Ⅱ.反应④是在酸性条件下由NO₃^－与镁作用实现，则该反应的离子方程式为_______。

(2)H₂S气体与CuCl₂、FeCl₃溶液发生一系列反应如图所示：

①转化图中化合价不变的元素是__________(写名称)。

②转化图中生成S单质的离子方程式为____________。

(3)A、B、C、D、E、F、X是中学常见的无机物，存在如图转化关系(部分生成物和反应条件略去)。

①若A为常见的金属单质，焰色反应呈黄色，B常温下为液态，X能使品红溶液褪色，则C和E反应的离子方程式为________。

②若D为两性氢氧化物，F为非金属单质，则X成分可能为____(写化学式，下同)。

③若A为红棕色气体，X为金属单质，溶液D中加入KSCN溶液变红。则E为______，F为______。

Answer

⑥和⑪ ①和⑦ 4Mg+2NO3-+10H+=4Mg2++N2O↑+5H2O 铜、氢、氯 CuS+2Fe3+=2Fe2++Cu2++S↓ OH-+HSO3-=SO32-+H2O HCl或NaOH Fe(NO3)2 NO

【解析】

(1)I．将游离态的氮(即氮气)转化为化合态的氮(即氮的化合物)的过程，叫做氮的固定，图中属于“氮的固定”的是⑥和⑪；非氧化还原反应是指变化过程中元素化合价不变的反应，转化过程中发生非氧化还原反应的是：①和⑦；

Ⅱ．反应④是在酸性条件下由NO3-与镁作用实现，反应生成Mg2+、N2O、H2O，离子方程式为：4Mg+2NO3-+10H+=4Mg2++N2O↑+5H2O；

(2)①H2S与Cu2+反应得到CuS与H+，Fe3+将CuS氧化得到S、Cu2+，Fe3+被还原变为Fe2+，O2将Fe2+氧化铁为Fe3+，图中O、Fe、S化合价发生变化，而Cu、H、Cl的化合价不变，所以转化关系图中未发生价态变化的元素为铜、氢、氯；

②转化图中，Fe3+将CuS氧化得到S、Cu2+，Fe3+被还原变为Fe2+，反应的离子方程式为：CuS+2Fe3+=2Fe2++Cu2++S↓；

(3)①若A为常见的金属单质，焰色反应呈黄色，则A为Na，B为H2O，X能使品红溶液褪色，且能与C连续反应，C为NaOH、X为SO2、D为Na2SO3、E为NaHSO3，F为H2，C和E反应的离子方程式为：OH-+HSO3-=SO32-+H2O；

②若D为两性氢氧化物，F为非金属单质，A与B的反应可以是Al与盐酸反应或Al与NaOH溶液反应等，故F为H2，C为铝盐，X为碱，D为Al(OH)3，E为偏铝酸盐，或者F为H2，C为偏铝酸盐、X为酸、D为Al(OH)3、E为铝盐，X成分可能为HCl或NaOH等；

③若A为红棕色气体，X为金属单质，溶液D中加入KSCN溶液变红，则D中含有Fe3+，C具有强氧化性，所以A为NO2、B为水、C为HNO3、F为NO、D为Fe(NO3)3、E为Fe(NO3)2。