Question

（2011?郑州二模）如图为物质A?I的转化关系（部分反应物、生成物没有列出）．其中B为某金屑矿的主要成分，经过一系列反应可得到E和F．D、E常温下为气体，D、F为常见单质，
单质F可与H的浓溶液加热时发生反应．请回答下列问题：
（1）写出G的化学式：

SO₃

；
（2）反应①的离子方程式为

2Na₂O₂+2H₂O═4Na⁺+4OH^-+O₂↑

；
（3）单质F与H的浓溶液发生反应的化学方程式为

Cu+2H₂SO₄（浓）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O

；
（4）用Pt作电极电解I溶液，完全电解后的电解质溶液是

H₂SO₄

，其阳极的电极反应式为

4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑

；
（5）已知每16g E与D完全反应，放出24.75kJ热量，则反应②的热化学方程式为

2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-198kJ?mol^-1

；
（6）工业制备G时，混合气体的组成中E占7%、D占11%，现有100体积混合气体进入反应装置，导出的气体恢复到原温度和压强后变为97.2体积，则E的转化率为

80%

．

Answer 1

分析：C+I+葡萄糖

△

砖红色沉淀，故C+I生成Cu（OH）₂，且碱过量，故C、I为铜盐和碱，由反应①A+H₂O→D+C，D为气体单质，故A为Na₂O₂，D为O₂，C为Cu（OH）₂，所以I为铜盐；
D、E常温下为气体，I为铜盐，由反应②O₂+E→G

H2O

H，H不含Cu元素，结合H+F→I+E，F为单质，故F为金属Cu，E为气体，考虑Cu与酸的反应，故H为酸（浓硫酸或浓硝酸），B为某金屑矿的主要成分，由B

O2

Cu+E，可知B为Cu₂S，E为SO₂，故G为SO₃，H为H₂SO₄，I为CuSO₄，验证符合转化关系．

解答：解：C+I+葡萄糖

△

砖红色沉淀，故C+I生成Cu（OH）₂，且碱过量，故C、I为铜盐和碱，由反应①A+H₂O→D+C，D为气体单质，故A为Na₂O₂，D为O₂，C为Cu（OH）₂，所以I为铜盐；
D、E常温下为气体，I为铜盐，由反应②D+E→G

H2O

H，H不含Cu元素，结合H+F→I+E，F为单质，故F为金属Cu，E为气体，考虑Cu与酸的反应，故H为酸（浓硫酸或浓硝酸），B为某金屑矿的主要成分，由B

O2

Cu+E，可知B为Cu₂S，E为SO₂，故G为SO₃，H为H₂SO₄，I为CuSO₄，验证符合转化关系，
（1）由上述分析可知，G为SO₃，故答案为：SO₃；
（2）反应①是过氧化钠与水反应生成氢氧化钠与氧气，反应离子方程式为：2Na₂O₂+2H₂O═4Na⁺+4OH^-+O₂↑，故答案为：2Na₂O₂+2H₂O═4Na⁺+4OH^-+O₂↑；
（3）Cu与浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫与水，反应方程式为为：Cu+2H₂SO₄（浓）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案为：Cu+2H₂SO₄（浓）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（4）用Pt作电极电解CuSO₄溶液，阳离子Cu²⁺放电，阴离子OH^-放电，电解反应方程式为：2CuSO₄+2H₂O

电解  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，完全电解后为电解质溶液是H₂SO₄溶液，OH^-在阳极放电生成氧气，阳极的电极反应式为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，故答案为：H₂SO₄；4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（5）16gSO₂的物质的量为

16g

64g/mol

=0.25mol，与O₂完全反应，放出24.75kJ热量完全反应，2mol完全反应放出的热量为24.75kJ×

2mol

0.25mol

=198kJ，
则反应②的热化学方程式为：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-198 kJ?mol^-1，
故答案为：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-198 kJ?mol^-1；
（6）混合气体SO₂的体积为：100体积×7%=7体积，
令参加反应的SO₂体积为x，则：
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃ （g）体积减少△V
2                             1
x                      100体积-97.2体积=2.8体积
解得x=2.8体积×2=5.6体积，
则转化率为

5.6体积

7体积

×100%=80%，故答案为：80%．

点评：本题以无机框图题的形式考查Cu、S、Na等元素单质及其化合物之间的相互转化关系和逻辑推理能力、热化学方程式等化学用语的书写、电解池、化学平衡的有关计算等，难度较大，C+I+葡萄糖

△

砖红色沉淀是解题突破口，利用逻辑推理推出C、I，再结合转化关系与倒推法进行推理，B到E、F的转化是学生的未知知识，利用氧化还原反应知识进行推理，对学生的逻辑推理能力提出较高要求．