Question

X、Y、Z、W为电子数相同的分子或离子．X有5个原子核．通常状况下，W为无色液体．它们之间转化关系如图1所示，请回答：

（1）工业上每制取1molZ要放出46.2kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：

 

．
（2）实验室制取Z的方法不止一种，写出其中一种方法的化学方程式：

 

．
（3）某化学小组同学模拟工业生产制取HNO₃，设计图2所示装置，其中a为一个可持续鼓入空气的橡皮球．
①A中发生反应的化学方程式是

 

．②B中浓H₂SO₄的作用是

 

．
（4）写出D装置中反应的化学方程式

 

．
（5）向含有ag HNO₃的稀溶液中，加入bg铁粉充分反应，铁粉全部溶解．已知3≤

a

b

≤4.5，则被还原的HNO₃的质量为

 

g．

Answer 1

考点：无机物的推断

专题：推断题

分析：X、Y、Z、W均为10电子的分子或离子，通常状况下，W为无色液体判断为H₂O，X有5个原子核，发生反应X+Y

△

Z+W，应是NH₄⁺+OH^-=NH₃↑+H₂O，推断X为NH₄⁺、Y为OH^-、Z为NH₃，
（1）反应为N₂+3H₂?2NH₃，计算生成2mol氨气放出的热量，注明物质的聚集状态与焓变，书写热化学方程式；
（2）实验室利用铵盐与碱加热制备氨气；
（3）①A中发生氨的催化氧化，氨气与氧气反应生成NO与水；
②吸收水与未反应的氨气；
（4）D中为二氧化氮与水反应生成硝酸与NO；
（5）ag HNO₃的稀溶液中，加入bg铁粉充分反应，铁粉全部溶解，硝酸与Fe的物质的量比为

a 63

b 56

=

a

b

×

8

9

，已知3≤

a

b

≤4.5，则硝酸与铁的物质的量为x，8：3≤x≤4：1，则产生中亚铁离子、铁离子均存在，发生4HNO₃+Fe=Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂O、8HNO₃+3Fe=3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，结合反应计算．

解答： 解：X、Y、Z、W均为10电子的分子或离子，通常状况下，W为无色液体判断为H₂O，X有5个原子核，发生反应X+Y

△

Z+W，应是NH₄⁺+OH^-=NH₃↑+H₂O，推断X为NH₄⁺、Y为OH^-、Z为NH₃，
（1）反应为N₂+3H₂?2NH₃，生成2mol氨气放出的热量=46.2kJ×2=92.4kJ，故该反应热化学方程式为：N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）△H=-92.4 kJ/mol，
故答案为：N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）△H=-92.4 kJ/mol；
（2）实验室利用铵盐与碱加热制备氨气，反应为2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

2NH₃↑+2H₂O+CaCl₂或NH₃?H₂O

△   .

NH₃↑+H₂O，
故答案为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

2NH₃↑+2H₂O+CaCl₂；
（3）①A中发生氨的催化氧化，氨气与氧气反应生成NO与水，反应方程式为：4NH₃+5O₂

催化剂 .

△

4NO+6H₂O，故答案为：4NH₃+5O₂

催化剂 .

△

4NO+6H₂O；
②浓硫酸作用是吸收水与未反应的氨气，故答案为：吸收H₂O（g）和未反应的NH₃；
（4）D中为二氧化氮与水反应生成硝酸与NO，反应方程式为3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，故答案为：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
（5）ag HNO₃的稀溶液中，加入bg铁粉充分反应，铁粉全部溶解，硝酸与Fe的物质的量比为

a 63

b 56

=

a

b

×

8

9

，已知3≤

a

b

≤4.5，则硝酸与铁的物质的量为x，8：3≤x≤4：1，则产生中亚铁离子、铁离子均存在，设分别为m、nmol，则
4HNO₃+Fe=Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂O
4m      m            m
8HNO₃+3Fe=3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O

8

3

n      n           

2

3

n

m+n= b 56 4m+ 8 3 n= a 63

，解得n=

3b

56

-

a

84

，m=

a

84

-

2b

56

，
由N原子守恒可知，被还原的硝酸为（m+

2

3

n）mol×63g/mol=

a

4

g，
故答案为：

a

4

．

点评：本题考查无机物推断，为高频考点，涉及热化学方程式、化硝酸的制备及氧化还原反应的计算等，题目比较综合，推断物质是解题关键，注意识记常见10电子、18电子微粒，题目难度较大．