Question

下表是元素周期表的一部分，A、B、C、D、E、X是下表中給出元素組成的常見單質或化合物。

已知A、B、C、D、E、X存在如圖所示轉化關系（部分生成物和反應條件略去）

（1）若E為單質氣體，D為白色沉淀，A的化學式可能是                 ， C與X反應的離子方程式為                                                       。
（2）若E為氧化物，則A與水反應的化學方程式為                              。
①當X是堿性鹽溶液，C分子中有22個電子時，則C的結構式為           ，表示X呈堿性的離子方程式為                                                     。
②當X為金屬單質時，X與B的稀溶液反應生成C的離子方程式為                                                                         。
（3）若B為單質氣體，D可與水蒸氣在一定條件下發生可逆反應，生成C和一種可燃性氣體單質，寫出該可逆反應的化學方程式                               。t℃時，在密閉恒容的某容器中投入等物質的量的D和水蒸氣，一段時間后達到平衡，該溫度下反應的平衡常數K=1，D的轉化率為         。

Answer 1

（1）Na（NaH  Na₂O₂） Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al(OH)₃↓
（2）3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO
①O=C=O    CO₃²?+H₂OHCO₃?+OH?
②Fe+4H⁺+NO₃?=Fe³⁺+NO↑+2H₂O
（3）CO+H₂O CO₂+H₂    50%

試題分析：根據元素在周期表中的位置可判斷元素的種類，①為H元素，②為Na元素，③為Al元素，④為C元素，⑤為N元素，⑥為O元素，⑦為Cl元素。
（1）根據表中的元素可知，只有⑤形成的物質與水反應生成氫氣，則A可能為Na、Na₂O₂或NaH；白色沉淀為Al（OH）₃， C與X反應的離子反應為3AlO₂^-+Al³⁺+6H₂O═4Al（OH）₃↓。
（2）根據表中的元素可知，只有③形成的物質與水反應生成NO氣體符合，則A為NO₂，A與水反應生成硝酸和一氧化氮，其反應為3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO。
①硝酸與碳酸鹽反應生成二氧化碳，分子中有6+8×2=22個電子，C為CO₂，結構式為：O=C=O；CO₃²?水解使X溶液顯堿性，離子方程式為：  CO₃²?+H₂OHCO₃?+OH?
②當X為金屬時，應為變價金屬Fe，X與B的稀溶液反應生成C的離子方程式為：Fe+4H⁺+NO₃?=Fe³⁺+NO↑+2H₂O。
（3）若B為單質氣體，D可與水蒸氣在一定條件下發生可逆反應，生成C和一種可燃性氣體單質，則A為Na₂O₂，B為O₂，X為C，CO與水蒸氣反應生成二氧化碳和氫氣，該反應為：CO+H₂O CO₂+H₂；設開始時CO和H₂O的物質的量為1mol，轉化的CO為x，則
CO+H₂O CO₂+H₂
起始量（mol）   1  1    0   0   
變化量（mol） x  x    x  x
平衡量（mol）  1-x 1-x      x   x
則x²/(1-x)²=1，可得x=0.5，CO的轉化率為0.5mol÷1mol×100%=50%。