Question

已知：在常温常压下，A、B、C、D、E、F、G都是气体，其中A、G有颜色，C是相对分子质量最小的气体，B、F是空气的主要成分．各物质间转化关系如图：试回答下列问题：

（1）在①、②反应中MnO₂的作用分别为 ①

氧化剂

、②

催化剂

．
（2）F的结构式为

N≡N

．（3）E、D相遇时观察到的现象是

冒白烟

．
（4）写出③的化学反应方程式

3Cl₂+2NH₃=N₂+6HCl

．无色液体乙与SO₂反应的离子方程式为

H₂O₂+SO₂=2H⁺+SO₄^2-

．

Answer 1

分析：在常温常压下，A、B、C、D、E、F、G都是气体，C是相对分子质量最小的气体，为H₂，B、F是空气的主要成分，为N₂和O₂，A、G有颜色，为Cl₂和NO₂；
由反应①MnO₂+无色溶液甲→A，故A为Cl₂，甲为盐酸，结合上述可知G为NO₂，由反应②MnO₂+无色溶液乙→B，故B为O₂，乙为H₂O₂，结合上述可知F为N₂；
由反应③A+C→E可知，E为HCl，由A+D→E+F，根据元素守恒可知，D含有N、H两种元素，故D为NH₃．

解答：解：在常温常压下，A、B、C、D、E、F、G都是气体，C是相对分子质量最小的气体，为H₂，B、F是空气的主要成分，为N₂和O₂，A、G有颜色，为Cl₂和NO₂；
由反应①MnO₂+无色溶液甲→A，故A为Cl₂，甲为盐酸，结合上述可知G为NO₂，由反应②MnO₂+无色溶液乙→B，故B为O₂，乙为H₂O₂，结合上述可知F为N₂；
由反应③A+C→E可知，E为HCl，由A+D→E+F，根据元素守恒可知，D含有N、H两种元素，故D为NH₃，
（1）反应①为MnO₂+4HCl（浓）

△  .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，反应中Mn元素的化合价降低，MnO₂是氧化剂；
反应②为2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，MnO₂的作用是催化剂，故答案为：氧化剂；催化剂；
（2）F为N₂，分子中氮原子之间形成3对共用电子对，结构式为：N≡N，故答案为：N≡N；
（3）氯化氢与氨气反应生成氯化铵，故二者相遇时现象是：冒白烟，故答案为：冒白烟；
 （4）反应③是氯气与氨气反应生成氮气与氯化氢，反应方程式为：3Cl₂+2NH₃=N₂+6HCl；
H₂O₂有强氧化性，与SO₂反应生成硫酸，反应离子方程式为：H₂O₂+SO₂=2H⁺+SO₄^2-，
故答案为：3Cl₂+2NH₃=N₂+6HCl；H₂O₂+SO₂=2H⁺+SO₄^2-．

点评：本题以无机框图题的形式考查N、O、Cl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、化学用语的书写、氧化还原反应等，难度中等，题中A、G有颜色，C是相对分子质量最小的气体，B、F是空气的主要成分为解题突破口，结合转化关系推断，反应③是陌生的知识，利用倒推法确定，对学生的逻辑推理能力提出较高要求．