Question

A、B、C、D、E、F、H、I、J有如圖所示的轉化關系．圖1中所有物質均由短周期元素組成，且每個小三角形內的三種物質均至少含有第三周期中的一種相同元素．其它信息見下表：

	信 息
1	D為地殼中含量最高的元素組成的單質
2	E為酸性氧化物，不溶于水，能與某種酸反應
3	F不溶于水
4	H為淡黃色固體化合物
5	電解飽和J溶液是工業重要反應
6	C為離子化合物，陰、陽離子均含有金屬元素．

（l）寫出F的化學式

 

，H的電子式

 

．
（2）常溫下測得一定濃度的C溶液的pH=10，用離子方程式表示其原因

 

．
（3）寫出向C溶液中通入過量CO₂的離子方程式

 

（4）電解飽和J溶液產物之一為Y₂，將一定量的Y₂通入一定濃度的氫氧化鉀溶液中，兩者恰好完全反應時（已知反應過程放熱），生成物中有三種含Y元素的離子，其中兩種離子的物質的量（n）與反應時間（t）的變化示意圖如圖2所示．寫出該氫氧化鉀溶液中通入Y₂的化學方程式：

 

Answer 1

分析：所有物質均由短周期元素組成，且每個小三角形內的三種物質均至少含有第三周期中的一種相同元素．D為地殼中含量最高的元素組成的單質，則D是O₂；E為酸性氧化物，不溶于水，能與某種酸反應，則E是SiO₂，F不溶于水，轉化可以得到SiO₂，則F是H₂SiO₃，G能生成F（硅酸），二氧化硅能發生G，G是可溶性鹽，所以G是Na₂SiO₃；H為淡黃色固體化合物，且H含有第三周期元素，則為Na₂O₂，電解飽和J溶液是工業生產中的重要反應，過氧化鈉能轉化J，則J是NaCl，I能轉化為Na₂O₂，且I含有第三周期元素，所以I是Na；C為離子化合物，陰、陽離子均含有金屬元素，且含有第三周期元素，所以C是NaAlO₂，結合轉化關系，可知A是Al₂O₃，B是Al（OH）₃，據此解答．

解答：解：所有物質均由短周期元素組成，且每個小三角形內的三種物質均至少含有第三周期中的一種相同元素．D為地殼中含量最高的元素組成的單質，則D是O₂；E為酸性氧化物，不溶于水，能與某種酸反應，則E是SiO₂，F不溶于水，轉化可以得到SiO₂，則F是H₂SiO₃，G能生成F（硅酸），二氧化硅能發生G，G是可溶性鹽，所以G是Na₂SiO₃；H為淡黃色固體化合物，且H含有第三周期元素，則為Na₂O₂，電解飽和J溶液是工業生產中的重要反應，過氧化鈉能轉化J，則J是NaCl，I能轉化為Na₂O₂，且I含有第三周期元素，所以I是Na；C為離子化合物，陰、陽離子均含有金屬元素，且含有第三周期元素，所以C是NaAlO₂，結合轉化關系，可知A是Al₂O₃，B是Al（OH）₃，
（1）通過以上分析知，F為，H為過氧化鈉H₂SiO₃，其電子式為，故答案為：H₂SiO₃；；
（2）C是NaAlO₂，偏鋁酸鈉是強堿弱酸鹽，偏鋁酸根離子易水解而使其溶液呈堿性，水解離子方程式為：AlO₂^-+2H₂O?Al（OH）₃+OH^-，
故答案為：AlO₂^-+2H₂O?Al（OH）₃+OH^-；
（3）偏鋁酸鈉溶液和過量的二氧化碳反應生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉，離子方程式為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-，
故答案為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
（4）電解飽和NaCl溶液產物之一為Y₂，將一定量的Y₂ 通入一定濃度的氫氧化鉀溶液中，兩者恰好完全反應時（已知反應過程放熱），則Y是Cl元素，生成物中有三種含Cl元素的離子，根據圖象知，ClO^-的物質的量為0.06mol，ClO₃^-的物質的量是0.03mol，
根據轉移電子守恒得n（Cl^-）=0.06mol×（1-0）+0.03mol×（5-0）=0.21mol，
根據氯原子守恒得氯氣的物質的量=

(0.21+0.06+0.03)mol

2

=0.15mol，
故氯氣、KCl、KClO、KClO₃的化學計量數之比=0.15：0.21：0.06：0.03=5：7：2：1
根據原子守恒得該反應方程式為5Cl₂+10KOH═7KCl+2KClO+KClO₃+5H₂O，
故答案為：5Cl₂+10KOH═7KCl+2KClO+KClO₃+5H₂O．

點評：本題考查物質的推斷，根據物質的性質來分析推斷物質，需要學生熟練掌握元素化合物知識，難度中等，（4）化學方程式的書寫，實質考查氧化還原反應計算，確定產物離子化學計量數是關鍵．