Question

A-M有如图转化关系．已知D、L是相对分子质量相等的两种气体，且含有同一种元素，D是石油化工的重要基础原料，也是一种植物生长调节剂；A、E都是无色溶液，B是无色气体单质，反应②、③、④都是工业生产中的重要反应，H与J反应生成的溶液遇苯酚显紫色．（有些反应条件已省略）
（1）C的化学式______，D的电子式______．
（2）上述框图中的物质能使溴水褪色的气体是______（写化学式）

（3）反应①的化学方程式______
（4）H与J的稀溶液反应的离子方程______
（5）已知生成l mol I放出98.3lkJ的热量．写出反应③的热化学方程式______，工业上进行这一反应的设备是______反应的适宜条件为______．

Answer 1

解：D是石油化工的重要基础原料，也是一种植物生长调节剂，所以D是乙烯；D、L是相对分子质量相等的两种气体，且含有同一种元素，则L是CO或氮气；在加热、浓硫酸作催化剂条件下，乙醇发生消去反应生成乙烯和水，所以A是乙醇，E是水；B是无色气体单质，乙醇燃烧生成二氧化碳和水，所以F是二氧化碳；
H与J反应生成的溶液遇苯酚显紫色，则H和J反应的生成物是铁盐，②、③、④都是工业生产中的重要反应，B是氧气，则C中含有铁元素，G和氧气能反应，I和水能反应，铁的化合物和水不反应，则I的非金属氧化物，为酸性氧化物，H和L反应，反应条件是同温，氮气和氢气的反应条件是高温、高压、催化剂，所以是H和一氧化碳发生氧化还原反应，则H是铁的氧化物，高温条件下和铁的化合物反应生成氧化铁及酸性氧化物的物质是FeS₂，所以C是FeS₂，G是二氧化硫，I是三氧化硫，J是硫酸，H是氧化铁，氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，所以L是CO，K和M一种是铁一种是二氧化碳．
（1）通过以上分析知，C是FeS₂，D是乙烯，电子式为 ，故答案为：FeS₂；；
（2）乙烯中含有碳碳双键，能和溴发生加成反应，二氧化硫有还原性，能和溴发生氧化还原反应，所以乙烯和二氧化硫都能使溴水褪色，
故答案为：C₂H₄、SO₂；
（3）170℃，浓硫酸作催化剂的条件下，乙醇发生消去反应生成乙烯和水，反应方程式为C₂H₅OH C₂H₄↑+H₂O，
故答案为：C₂H₅OH C₂H₄↑+H₂O；
（4）氧化铁和稀硫酸反应生成氯化铁和水，离子反应方程式为Fe₂O₃+6H⁺=2F³⁺+3H₂O，故答案为：Fe₂O₃+6H⁺=2F³⁺+3H₂O；
（5）生成1mol三氧化硫放出98.3lkJ的热量，则生成2mol三氧化硫放出196.6kJ热量，所以该反应的热化学反应方程式为
2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）△H=-196.6kJ/mol，该反应在接触室中进行，该反应是气体体积减小的、放热反应，增大压强、降低温度有利于平衡向正反应方向移动，但常压下该反应已经达到90%的转化率，且高压对设备要求更高，提高的转化率不大，温度较低时反应速率较小不利于工业生产，为提高反应速率用五氧化二钒作催化剂，
故答案为：2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）△H=-196.6kJ/mol；接触室；常压、450-500℃、五氧化二钒作催化剂．
分析：D是石油化工的重要基础原料，也是一种植物生长调节剂，所以D是乙烯；D、L是相对分子质量相等的两种气体，且含有同一种元素，则L是CO或氮气；在加热、浓硫酸作催化剂条件下，乙醇发生消去反应生成乙烯和水，所以A是乙醇，E是水；B是无色气体单质，乙醇燃烧生成二氧化碳和水，所以F是二氧化碳；
H与J反应生成的溶液遇苯酚显紫色，则H和J反应的生成物是铁盐，②、③、④都是工业生产中的重要反应，B是氧气，则C中含有铁元素，G和氧气能反应，I和水能反应，铁的化合物和水不反应，则I的非金属氧化物，为酸性氧化物，H和L反应，反应条件是同温，氮气和氢气的反应条件是高温、高压、催化剂，所以是H和一氧化碳发生氧化还原反应，则H是铁的氧化物，高温条件下和铁的化合物反应生成氧化铁及酸性氧化物的物质是FeS₂，所以C是FeS₂，G是二氧化硫，I是三氧化硫，J是硫酸，H是氧化铁，氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，所以L是CO，K和M一种是铁一种是二氧化碳．
点评：本题以化合物的推断为载体考查了元素化合物的性质，正确推断元素化合物是解本题的关键，注意用乙醇制取乙烯的反应中温度控制在170℃，如果在140℃，则生成乙醚．