Question

有一化合物X，其水溶液为浅绿色，可发生如下的转化关系（部分反应物、生成物已略）．其中，B、D、E、F均为无色气体，M、L为日常生活中常见的两种金属单质，其中L的组成元素的原子序数是M的组成元素的原子序数的2倍，H和M反应可放出大量的热．在混合液中加入BaCl₂溶液可生成不溶于稀盐酸的白色沉淀．

请回答下列问题：
（1）化合物B的电子式为______，H和M反应的一个应用______．
（2）若L的组成元素的原子最外层有2个电子，写出L的组成元素的原子结构示意图______．
（3）物质X的水溶液中各离子浓度的大小顺序是______．
（4）简述A到C的实验现象______．
（5）①写出D与F反应生成G的化学方程式______．
②写出X与过量的NaOH溶液反应的离子方程式______．
（6）已知a   g   E气体在D中完全燃烧生成稳定的化合物时，放出bKJ的热量，写出E燃烧热的热化学方程式______．

Answer 1

【答案】分析：有一化合物X，其水溶液为浅绿色，说明X含有亚铁离子，M、L为日常生活中常见的两种金属单质，其中L的组成元素的原子序数是M的组成元素的原子序数的2倍，所以L是铁，M是铝，H和M发生铝热反应，根据元素守恒知，H是氧化铁，J是氧化铝，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化铁沉淀，氢氧化亚铁被氧化生成氢氧化铁，加热时，氢氧化铁分解生成氧化铁，所以A是氢氧化亚铁，B是氢氧化铁；
在混合液中加入BaCl₂溶液可生成不溶于稀盐酸的白色沉淀，说明混合溶液中含有硫酸根离子，混合溶液中还含有钠离子，所以电解混合溶液时，阴阳极上分别生成氢气、氧气，无色气体B和无色气体D生成无色气体F，且F能和D反应，则D是氧气，E是氢气，加热时，X能和氢氧化钠溶液反应生成气体，则X中含有铵根离子，所以B是氨气，则F是一氧化氮，一氧化氮、氧气和水反应生成硝酸G．
解答：解：有一化合物X，其水溶液为浅绿色，说明X含有亚铁离子，M、L为日常生活中常见的两种金属单质，其中L的组成元素的原子序数是M的组成元素的原子序数的2倍，所以L是铁，M是铝，H和M发生铝热反应，根据元素守恒知，H是氧化铁，J是氧化铝，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化铁沉淀，氢氧化亚铁被氧化生成氢氧化铁，加热时，氢氧化铁分解生成氧化铁，所以A是氢氧化亚铁，B是氢氧化铁；
在混合液中加入BaCl₂溶液可生成不溶于稀盐酸的白色沉淀，说明混合溶液中含有硫酸根离子，混合溶液中还含有钠离子，所以电解混合溶液时，阴阳极上分别生成氢气、氧气，无色气体B和无色气体D生成无色气体F，且F能和D反应，则D是氧气，E是氢气，加热时，X能和氢氧化钠溶液反应生成气体，则X中含有铵根离子，所以B是氨气，则F是一氧化氮，一氧化氮、氧气和水反应生成硝酸G．
（1）通过以上分析知，B是氨气，其电子式为：，H和M反应生成铁和氧化铝，且可放出大量的热，从而能焊接钢轨，故答案为：；焊接钢轨；
（2）通过以上分析知，L是铁元素，L的组成元素的原子最外层有2个电子，根据核外电子排布规则知，第一电子层上排2个电子，第二电子层上排8个电子，第三电子层上排14个电子，最外电子层上排2个电子，所以铁元素的原子结构示意图为：，故答案为：；
（3）通过以上分析知，X的溶液中含有的离子是亚铁离子、铵根离子、硫酸根离子，根据电荷守恒知，化合物X中亚铁离子、铵根离子和硫酸根离子的个数比为1：2：2，X溶于水后，亚铁离子和铵根离子水解，但水解较微弱，硫酸根离子不水解，所以溶液呈酸性，即c（H⁺）＞c（OH^-），所以离子浓度大小顺序是c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（Fe²⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），故答案为：c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（Fe²⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（4）亚铁离子和氢氧根离子反应生成白色的氢氧化亚铁沉淀，会迅速变成灰绿色沉淀，氢氧化亚铁不稳定，易被氧气氧化生成红褐色沉淀氢氧化铁，所以看到的现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，
故答案为：白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色；
（5）一氧化氮不稳定，易被氧气氧化生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，所以一氧化氮、氧气和水反应方程式为：4NO+3O₂+2H₂O═4HNO₃，铵根离子和氢氧根离子反应生成氨气和水，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化铁，所以发生的离子反应方程式为：2NH₄⁺+Fe²⁺+4OH^-═Fe（OH）₂+2NH₃+2H₂O，
故答案为：4NO+3O₂+2H₂O═4HNO₃；2NH₄⁺+Fe²⁺+4OH^-═Fe（OH）₂+2NH₃+2H₂O；
（6）agE的物质的量=，E完全燃烧放出bKJ的热量，则1molE完全燃烧放出kJ热量，所以其E燃烧热的热化学方程式为：H₂（g）+2Fe₂O₃+8SO₂O₂（g）═H₂O（1）△H=kJ/mol，
故答案为：H₂（g）+2Fe₂O₃+8SO₂O₂（g）═H₂O（1）△H=kJ/mol．
点评：本题考查了元素化合物的推断，涉及的知识点有电子式的书写、离子方程式的书写、热化学反应方程式的书写等，注意：书写可燃物的燃烧热化学反应方程式时，可燃物的计量数必须是1，且必须是生成稳定氧化物，为易错点．