Question

15．X、Y、Z、W为中学化学常见的物质，它们之间的转化关系如图所示．请填写下列空白．
Ⅰ．若X是酸式盐，Z是NH₃．且常温下0.1mol/LX溶液pH≈1
（1）X→Y的离子方程式是H⁺+OH^-=H₂O．
（2）X溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为c（H⁺）＞c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（OH^-）．
（3）820℃时，一定量NH₃和O₂反应生成NO和H₂O．若该反应消耗0.20mol NH₃，放出热量45.3kJ，结合如图所示能量关系，写出N₂与O₂反应生成NO的热化学方程式：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180kJ•mol^-1．
Ⅱ．若X是酸，W是一种常见的金属单质
（4）Y→Z的离子方程式是2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺．
（5）工业上冶炼金属W的原理3CO+Fe₂O₃3CO₂+2Fe．（用化学方程式表示）
（6）食品包装中常见的脱氧剂组成为W粉末、NaCl、炭粉等，其脱氧过程实质上发生了电化学腐蚀，则负极的电极反应式为Fe-2e^-=Fe²⁺．

Answer 1

分析 根据题中各物质转化关系，Ⅰ．若X是酸式盐，Z是NH₃，且常温下0.1mol/LX溶液pH≈1，则X为NH₄HSO₄，W为NaOH或KOH，Y为（NH₄）₂SO₄；
Ⅱ．若X是酸，W是一种常见的金属单质，则W应有可变化合价，所以可推断得X为HNO₃，W为Fe，Y为Fe（NO₃）₃，Z为Fe（NO₃）₂，据此答题．

解答 解：Ⅰ．若X是酸式盐，Z是NH₃，且常温下0.1mol/LX溶液pH≈1，则X为NH₄HSO₄，W为NaOH或KOH，Y为（NH₄）₂SO₄，
（1）X→Y的离子方程式是H⁺+OH^-=H₂O，
故答案为：H⁺+OH^-=H₂O；   
（2）X为NH₄HSO₄，铵根离子发生水解，所以X溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为c（H⁺）＞c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（OH^-），
故答案为：c（H⁺）＞c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（OH^-）；
（3）820℃时，一定量NH₃和O₂反应生成NO和H₂O，若该反应消耗0.20mol NH₃，放出热量45.3kJ，该反应的热化学方程式为①4NH₃（g）+5O₂（g）=4NO（g）+6H₂O（g）△H=-906kJ•mol^-1，结合如图所示能量关系，可知NH₃和O₂反应生成N₂和H₂O的热化学方程式为②4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1266kJ•mol^-1，根据盖斯定律可知，将$\frac{1}{2}$（①-②）可得N₂与O₂反应生成NO的热化学方程式为N₂ （g）+O₂ （g）=2NO（g）△H=+180 kJ•mol^-1，
故答案为：N₂ （g）+O₂ （g）=2NO（g）△H=+180 kJ•mol^-1；
Ⅱ．若X是酸，W是一种常见的金属单质，则W应有可变化合价，所以可推断得X为HNO₃，W为Fe，Y为Fe（NO₃）₃，Z为Fe（NO₃）₂，
（4）Y→Z的离子方程式是 2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，
故答案为：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺；
（5）工业上用一氧化碳冶炼金属铁，反应方程式为3CO+Fe₂O₃3CO₂+2Fe，
故答案为：3CO+Fe₂O₃3CO₂+2Fe；
（6）食品包装中常见的脱氧剂组成为Fe粉末、NaCl、炭粉等，其脱氧过程实质上发生了电化学腐蚀，该电化学腐蚀中，铁做原电池的负极，发生氧化反应，负极的电极反应式为Fe-2e^-=Fe²⁺，
故答案为：Fe-2e^-=Fe²⁺；

点评 本题考查元素化合物的性质，正确推断元素是解本题关键，难点是离子浓度大小的判断，根据电荷守恒来分析解答，难度中等．