Question

A、B、C、D、E是短周期元素组成的中学常见的物质，它们的转化关系如图所示（部分产物和反应条件略去）：

Answer 1

解题思路：A、B、C、D、E是短周期元素组成的中学常见的物质，

（1）若C为当今需要减排的一种热点温室气体，则C是CO₂，A和E是一种气体氧化物，A能和水反应，和水反应生成一种氧化物，B能和某种物质反应生成CO₂，则X是碳酸盐，B是酸，只有NO₂能和水反应生成一种酸和氧化物，所以A是NO₂、B是HNO₃、E是NO，X全部由短周期元素组成，应该为Na₂CO₃，则D是NaHCO₃；

（2）若D为白色胶状难溶物，且是由短周期元素组成的化合物，所以D是Al（OH）₃，且与A摩尔质量相等，则A是Na₂O₂，过氧化钠能和水反应生成NaOH和O₂，所以B是NaOH、E是O₂，NaOH和AlCl₃反应生成NaAlO₂，NaAlO₂和AlCl₃反应生成Al（OH）₃；

（3）若A为CO，CO和水蒸气反应生成CO₂和H₂，CO₂能和碱反应生成碳酸盐、碳酸氢盐，所以B是CO₂、E是H₂，X全部由短周期元素组成，则X是NaOH，C是NaHCO₃、D是Na₂CO₃，再结合题目解答．

A、B、C、D、E是短周期元素组成的中学常见的物质，

（1）若C为当今需要减排的一种热点温室气体，则C是CO₂，A和E是一种气体氧化物，A能和水反应，和水反应生成一种氧化物，B能和某种物质反应生成CO₂，则X是碳酸盐，B是酸，只有NO₂能和水反应生成一种酸和氧化物，所以A是NO₂、B是HNO₃、E是NO，X全部由短周期元素组成，应该为Na₂CO₃，则D是NaHCO₃，

通过以上分析知，反应①为二氧化氮和水的反应，方程式为3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，X的化学式为Na₂CO₃，

故答案为：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；Na₂CO₃；

（2）若D为白色胶状难溶物，且是由短周期元素组成的化合物，所以D是Al（OH）₃，且与A摩尔质量相等，则A是Na₂O₂，过氧化钠能和水反应生成NaOH和O₂，所以B是NaOH、E是O₂，NaOH和AlCl₃反应生成NaAlO₂，NaAlO₂和AlCl₃反应生成Al（OH）₃，所以A的化学式为Na₂CO₃，反应③的离子方程式为Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓，

故答案为：Na₂CO₃；Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓；

（3）若A为CO，CO和水蒸气反应生成CO₂和H₂，CO₂能和碱反应生成碳酸盐、碳酸氢盐，所以B是CO₂、E是H₂，X全部由短周期元素组成，则X是NaOH，C是NaHCO₃、D是Na₂CO₃，所以D的化学式为Na₂CO₃，

该反应方程式为CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g），第一次平衡时CO的转化率为20%，则转化的物质的量=3mol×20%=0.6mol，

CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g）

0.6mol 0.6mol 0.6mol 0.6mol

2.4mol 0.15mol 0.6mol 0.6mol

平衡浓度分别为c（CO）=[2.4mol/2L]=1.2mol/L、c（H₂O）=[0.15mol/2L]=0.075mol/L、c（CO₂）=

c（H₂）=[0.6mol/2L]=0.3mol/L，平衡常数K=[0.3×0.3/1.2×0.075]=1，

再次达到平衡时，设CO的转化率为x

CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g）

3xmol 3xmol 3xmol 3xmol

3（1-x）mol（4.5-3x）mol 3xmol 3xmol，

因为这几种物质的计量数都是1，所以其平衡浓度计量数次方之比与其物质的量次方之比相同，所以平衡常数K=

3x×3x

3(1−x)．(4.5−3x)=1，x=60%，

故答案为：Na₂CO₃；60%．

点评：

本题考点： 无机物的推断．

考点点评： 本题考查无机推断，根据物质之间的转化结合“全部由短周期元素组成”来推断物质，侧重考查学生分析问题、知识运用能力，难点是化学平衡的计算，温度不变其平衡常数不变，根据平衡常数解答即可，题目难度中等．