甲.乙.丙.丁四种物质转化关系如图．已知甲是一种导致钢铁生锈及许多还原性物质变质的单质.化合物乙.丙.丁均含有第三周期一种相同元素R．(1)钢铁因甲而生锈时的正极反应式为．(2)若乙是难溶于水的酸性氧化物．则①R的原子结构示意图．②乙的一种重要用途是．?2丙(g) 是工业生产中重要反应之一．恒容条件下.一定量的乙和甲� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

甲、乙、丙、丁四种物质转化关系如图．已知甲是一种导致钢铁生锈及许多还原性物质变质的单质，化合物乙、丙、丁均含有第三周期一种相同元素R．
（1）钢铁因甲而生锈时的正极反应式为

．
（2）若乙是难溶于水的酸性氧化物．则①R的原子结构示意图

．②乙的一种重要用途是

．
（3）若2乙（g）+甲（g）?2丙（g）是工业生产中重要反应之一．
恒容条件下，一定量的乙和甲发生反应，不同温度下乙的转化率如下表所示：

温度/℃	400	450	500	550	600	650
转化率/%	99.2	97.5	93.5	85.6	73.7	58.5

若400℃和500℃的化学平衡常数分别为K₁、K₂，则K₁

K₂（填“＞”、“＜”或“=”）．
（4）若丙是离子化合物，且阴离子含金属元素R．
①工业上由乙制取R的单质伴随的能量主要转化形式是：

能转化为

能．
②R的单质与MnO₂反应的化学方程式为

．
③染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO₂?，可以在碱性条件下加入R的单质除去（加热处理后的废水，会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体）．除去NO₂?（有丙的阴离子生成）的离子方程式为

．

考点：无机物的推断

专题：

分析：甲是一种导致钢铁生锈及许多还原性物质变质的单质，则甲为O₂，化合物乙、丙、丁均含有第三周期一种相同元素R．
（1）钢铁因甲而生锈时，正极上发生还原反应，氧气在正极获得电子生成氢氧根离子；
（2）若乙是难溶于水的酸性氧化物，则乙为SiO₂，结合转化关系可知，丙为可溶性硅酸盐、丁为H₂SiO₃；
（3）若2乙（g）+甲（g）?2丙（g），是工业生产中重要反应之一，为二氧化硫催化氧化生成三氧化硫，可推知乙为SO₂，丙为SO₃，由转化关系可知，丁为H₂SO₄．由表中数据可知，升高温度乙的转化率减小，平衡向逆反应方向移动，据此判断解答；
（4）若丙是离子化合物，且阴离子含金属元素R，则丙为偏铝酸盐，R为Al元素，由转化关系可知，乙为Al₂O₃，丁为Al（OH）₃．

解答： 解：甲是一种导致钢铁生锈及许多还原性物质变质的单质，则甲为O₂，化合物乙、丙、丁均含有第三周期一种相同元素R．
（1）钢铁因甲而生锈时，正极上发生还原反应，氧气在正极获得电子生成氢氧根离子，正极电极反应式为：2H₂O+4e^-+O₂=4OH^-，故答案为：2H₂O+4e^-+O₂=4OH^-；
（2）若乙是难溶于水的酸性氧化物，则乙为SiO₂，结合转化关系可知，丙为可溶性硅酸盐、丁为H₂SiO₃，则：①R为Si元素，原子结构示意图为

，②乙为二氧化硅，可以制造光导纤维或生产玻璃等，故答案为：

；制造光导纤维或生产玻璃等；
（3）若2乙（g）+甲（g）?2丙（g），是工业生产中重要反应之一，为二氧化硫催化氧化生成三氧化硫，可推知乙为SO₂，丙为SO₃，由转化关系可知，丁为H₂SO₄，
由表中数据可知，升高温度乙的转化率减小，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，平衡常数若400℃和500℃的化学平衡常数分别为K₁、K₂，则K₁＞K₂，故答案为：＞；
（4）若丙是离子化合物，且阴离子含金属元素R，则丙为偏铝酸盐，R为Al元素，由转化关系可知，乙为Al₂O₃，丁为Al（OH）₃，则：
①工业上电解熔融的氧化铝冶炼Al，则制取Al的单质伴随的能量主要转化形式是：电能转化为化学能，故答案为：电；化学；
②Al的单质与MnO₂反应的化学方程式为：4Al+3MnO₂

高温

2Al₂O₃+3Mn，故答案为：4Al+3MnO₂

高温

2Al₂O₃+3Mn；
③染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO₂^-，可以在碱性条件下加入Al的单质除去，加热处理后的废水，会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，生成氨气，有丙的阴离子生成，即还生成偏铝酸根，该反应的离子方程式为：2Al+OH^-+NO₂^-+2H₂O=2AlO₂^-+NH₃．H₂O，故答案为：2Al+OH^-+NO₂^-+2H₂O=2AlO₂^-+NH₃．H₂O．

点评：本题以无机物推断为载体，考查元素化合物性质、常用化学用语、化学平衡与平衡常数影响因素、离子方程式等，难度中等，注意对基础知识的全面掌握．

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．
（2）小组用下图所示装置（夹持和加热装置均已略去），进行了Cu（NO₃）₂热稳定性的实验探究．

取少许无水Cu（NO₃）₂晶体放入试管A、并加热，观察到试管A中有红棕色气体生成，经U型管变为无色，收集于试管B中，待试管B中液面不再变化时，停止实验；试管A中残留有黑色粉末．
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．
②当取出冰盐浴中U型管时，U型管内气体颜色又逐渐变为红棕色，用必要文字和化学用语说明发生这一现象的原因：

．
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种；
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．

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