Question

下列框圖中的每一個字母都是中學化學中常見的物質，所有物質均由短周期元素組成，其中B、C、G、K、L都含有同一種元素．B、E、F、I為單質．常溫常壓下D為液體，E、F、I為氣體，F是空氣的主要成分之一．C由兩種元素組成，其晶體熔點高、硬度大，閃爍著晶瑩的光澤．這些物質之間有可能發生如下轉化，其反應關系如圖所示：
（1）寫出A的電子式______，B的原子結構示意圖______，D的結構式是______E在I中燃燒的現象為______．
（2）25°C，101kPa下，2gE完全燃燒放出285.8kJ的熱量，寫出E+F→D的熱化學反應方程式______．
（3）鉑做電極E與F、KOH溶液構成原電池，其負極反應為______；如果將通入的E改成CH₄氣體，也可以組成一個原電池裝置，電池的總反應方程式為：CH₄+2O₂+2KOH=K₂CO₃+3H₂O，則該電池的負極反應式為：______．
（4）如圖所示，A與C兩種固體混合后，加入液體D，可能發生反應的化學方程式為______，______．
（5）K+G═L的離子方程式為______．

Answer 1

【答案】分析：由“D常溫常壓為液體，EF為氣體，F是空氣的主要成份之一．”可推出F為O₂，E為H₂，D為H₂O，A與B跟水能反應生成氫氣和氧氣，由過氧化物能與水反應生成O₂，則A與B可能是Na₂O₂，生成物中有NaOH，鋁與NaOH反應生成H₂與NaAlO₂，推出B為單質Al，A為Na₂O₂，C為Al₂O₃，D為H₂O，E為H₂，F為O₂，G為NaAlO₂，H為NaOH，B、C、G都含有同一種元素為鋁，C由兩種元素組成，其晶體熔點高、硬度大，閃爍著晶瑩的光澤為Al₂O₃，L為Al（OH）₃，K為AlCl₃，J為HCl，則I為Cl₂，結合對應單質化合物的性質解答該題．
解答：解：由“D常溫常壓為液體，EF為氣體，F是空氣的主要成份之一．”可推出F為O₂，E為H₂，D為H₂O，A與B跟水能反應生成氫氣和氧氣，由過氧化物能與水反應生成O₂，則A與B可能是Na₂O₂，生成物中有NaOH，Al與NaOH反應生成H₂與NaAlO₂，推出B為單質Al，A為Na₂O₂，C為Al₂O₃，D為H₂O，E為H₂，F為O₂，G為NaAlO₂，H為NaOH，檢查一下，B、C、G都含有同一種元素為鋁，C由兩種元素組成，其晶體熔點高、硬度大，閃爍著晶瑩的光澤為Al₂O₃，L為Al（OH）₃，K為AlCl₃，J為HCl，則I為
Cl₂，
（1）A為Na₂O₂，為離子化合物，電子式為，B為單質Al，核電荷數為13，原子核外有3個電子層，最外層電子數為3，原子結構示意圖為，1個水分子中含有2個氫氧共價鍵，結構式為H-O-H，氫氣在氯氣中燃燒，產生蒼白色火焰，生成的HCl易溶于水，能產生白霧，
故答案為：；；H-O-H； 蒼白色火焰（產生白霧）；
（2）已知=1molH₂完全燃燒放出285.8kJ的熱量，則在反應2H_2（g）+O_2（g）=2H₂O_（l）中，△H=2×（-285.8kJ/mol）=-571.6kJ?mol^-1，所以有2H_2（g）+O_2（g）=2H₂O_（l）△H=-571.6kJ?mol^-1，
故答案為：2H_2（g）+O_2（g）=2H₂O_（l）△H=-571.6kJ?mol^-1；
（3）堿性氫氧燃料電池中，通入氫氣的一極為電池的負極，發生氧化反應，電極反應式為H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，堿性甲烷燃料電池中，通入甲烷的一極為電池的負極，發生氧化反應，電極反應式為CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，
故答案為：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O；
（4）A為Na₂O₂，C為Al₂O₃，D為H₂O，A與C兩種固體混合后，加入液體D，可能發生反應的化學方程式為2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O，
故答案為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O；
（5）K為AlCl₃，G為NaAlO₂，二者能發生互促水解反應生成Al（OH）₃，反應的離子方程式為Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓，
故答案為：Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓．
點評：本題考查無機物的推斷，題目難度較大，解答本題的關鍵是正確推斷物質的種類，推斷時，要根據反應的典型現象以及物質的特殊性質作為突破口，學習中注重相關知識的積累．