Question

物質A～M有下圖所示的轉化關系（部分生成物省略）．其電C、D是由X、Y、Z中兩種元素組成的化合物，X、Y、Z的原子序數依次增大，在元素周期表中X的原子半徑最小，Y、Z兩原子最外層電子數之和等于10，D為無色非可燃性氣體，G為黃綠色氣體單質，J、M為金屬，I有漂白作用，反應①常用于制作印刷電路板．

請回答下列問題：
（1）比較Y、Z的原子半徑大小

 

＞

 

（填元素符號）．
（2）寫出A的化學式

 

，D的電子式

 

．
（3）K中金屬陽離子的檢驗方法是

 

（4）反應④中若有2molG單質參加反應，轉移電子的數目為

 

（5）已知F溶于稀硝酸，溶液變成藍色，并放出無色氣體，請寫出該反應的化學方程式

 

（6）在高溫下6g的Y單質與足量的化合物C反應，吸收QkJ的熱量，寫出該反應的熱化學方程式

 

．

Answer 1

分析：在周期表中X的原子半徑最小，X為H，“C（H₂O）、D由X（H）、Y、Z中兩種元素組成”，則Y、Z中有氧（O），再結合“Y、Z原子最外層電子數之和為10”、“X、Y、Z的原子序數依次增大”，可以確定Z為氧（O）、Y為碳（C）；結合轉化關系可知，反應②氫氧化銅和葡萄糖的反應，反應①③亞鐵離子與鐵離子的轉化，反應④是氯氣與水反應生成兩種酸；進而推出D（由H、C、O中的兩種元素組成，無色非可燃性氣體）為CO₂；A分解生成B（CuO）+C（H₂O）+D（CO₂）可知，A是含有Cu²⁺的碳酸鹽，所以A是CuCO₃或Cu₂（OH）₂CO₃；黃綠色氣體G為Cl₂；淺綠色、棕黃色溶液為Fe²⁺和Fe³⁺，則J為Fe，H為HCl，I為HClO，K為FeCl₂，L為FeCl₃，反應①用于制作印刷電路板為FeCl₃和Cu，則M為Cu，E為Cu（OH）₂，F為Cu₂O，然后結合物質的性質及化學用語來解答．

解答：解：在周期表中X的原子半徑最小，X為H，“C（H₂O）、D由X（H）、Y、Z中兩種元素組成”，則Y、Z中有氧（O），再結合“Y、Z原子最外層電子數之和為10”、“X、Y、Z的原子序數依次增大”，可以確定Z為氧（O）、Y為碳（C）；結合轉化關系可知，反應②氫氧化銅和葡萄糖的反應，反應①③亞鐵離子與鐵離子的轉化，反應④是氯氣與水反應生成兩種酸；進而推出D（由H、C、O中的兩種元素組成，無色非可燃性氣體）為CO₂；A分解生成B（CuO）+C（H₂O）+D（CO₂）可知，A是含有Cu²⁺的碳酸鹽，所以A是Cu₂（OH）₂CO₃；黃綠色氣體G為Cl₂；淺綠色、棕黃色溶液為Fe²⁺和Fe³⁺，則J為Fe，H為HCl，I為HClO，K為FeCl₂，L為FeCl₃，反應①用于制作印刷電路板為FeCl₃和Cu，則M為Cu，E為Cu（OH）₂，F為Cu₂O，
（1）Y與Z分別是C、O，由同周期原子半徑從左向右依次減小可知C、O的原子半徑C＞O；故答案為：C；O；
（2）由上述分析可知，A是Cu₂（OH）₂CO₃，D的電子式為，故答案為：Cu₂（OH）₂CO₃；；
（3）K為FeCl₂，K中金屬陽離子的檢驗方法是取少量K溶液于試管中，滴加少量硫氰化鉀，無血紅色，再滴加氯水，溶液變為血紅色，則溶液中含Fe²⁺；或取少量K于試管中，加入NaOH溶液，產生白色沉淀，白色沉淀迅速變為灰綠色，最后轉變為紅褐色，則溶液中含有Fe²⁺，
故答案為：取少量K溶液于試管中，滴加少量硫氰化鉀，無血紅色，再滴加氯水，溶液變為血紅色，則溶液中含Fe²⁺或取少量K于試管中，加入NaOH溶液，產生白色沉淀，白色沉淀迅速變為灰綠色，最后轉變為紅褐色，則溶液中含有Fe²⁺；
（4）反應④為Cl₂+H₂O?HCl+HClO，2molG單質參加反應轉移2mol電子，轉移電子的數目為2N_A或1.204×10²⁴，故答案為：2N_A或1.204×10²⁴；
（5）F（Cu₂O）+HNO₃→Cu（NO₃）₂（從藍色可確定為Cu²⁺）+NO（從無色氣體可以確定），由電子守恒及質量守恒定律可知反應的化學方程式為3Cu₂O+14HNO₃=6Cu（NO₃）₂+2NO↑+7H₂O，故答案為：3Cu₂O+14HNO₃=6Cu（NO₃）₂+2NO↑+7H₂O；
（6）高溫下6g的Y單質與足量的化合物C反應，吸收QkJ的熱量，則1molC（12g）與足量C反應吸收2QkJ的熱量，所以熱化學方程式為C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+2QkJ/mol，故答案為：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+2QkJ/mol．

點評：本題綜合考查無機框圖物質的推斷，考查了化學用語、離子檢驗、物質的性質及熱化學方程式等知識點．該題主要以金屬Cu、Fe、Cl₂及化合物知識為載體考查物質之間的轉化及物質推斷，仔細斟酌不難發現Cu₂O與稀硝酸反應方程式的書寫，有機物知識的滲透，并不是簡單尋找與合并的過程，而是實現知識遷移，考查學生發散能力的過程，題目難度較大．