Question

A－J是中學化學中常見的幾種物質，它們之間的轉化關系如圖所示。已知常溫下A為固體單質，B為淡黃色粉末， C、F、I為氣態單質，E在常溫下為液體，且E可由C、F合成，J可用作殺菌消毒劑�；卮鹣铝袉栴}：

（1）B中陰離子的電子式為           ，與E組成元素相同的化合物的結構式為        。
（2）已知D與G反應生成ImolE放出的熱量為aKJ，請寫出表示D與H₂SO₄中和熱的熱化學方程式                                         。
（3）向FeCl₂溶液中加入大量固體B，寫出反應離子方程式                        。
（4）常溫下以Pt為電極電解滴加有少量酚酞的H飽和溶液2L，則在            （填“陰或陽”）極附近溶液由無色變為紅色，若用F、C組成電池（熔融K₂CO₃做電解質）供電，電池的負極反應式為             ，正極反應式為                              ，電解過程中，忽略溶液體積變化，則當溶液的PH=13時，負極消耗氣體的體積在標況下為          。

Answer 1

（1） （2分）；H—O—O—H（2分）
（2）NaOH（aq）+1/2H₂SO₄（aq）=1/2Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）ΔH=－aKJ/mol（2分）
（3）4Fe²⁺+4Na₂O₂+6H₂O=4Fe（OH）₃+O₂↑+8Na⁺（2分）
（4）陰（1分）；2H₂－4e^-+2CO₃^2-=2H₂O+2CO₂（或H₂－2e^-+CO₃^2-=H₂O+CO₂）；（2分）O₂+4e^-+2CO₂=2CO₃^2-；（2分）2.24L（2分）

試題分析：B為淡黃色粉末，推斷B是Na₂O₂，E在常溫下為液體，E是H₂O，可知A是Na，C是O₂，F是H₂，D是NaOH，J可用作殺菌消毒劑，推斷J是NaClO，可知H是NaCl，G是HCl，I是Cl₂。
B中陰離子是O₂^2-，電子式為與E組成元素相同的是H₂O₂結構式為H—O—O—H；
（2）NaOH與HCl反應生成1mol水放出熱量為aKJ/mol，NaOH與硫酸反應生成1mol水放出熱量是相同的，因此熱方程為NaOH（aq）+1/2H₂SO₄（aq）=1/2Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）ΔH=－aKJ/mol；
向FeCl₂溶液中加入大量Na₂O₂，Na₂O₂與水反應生成NaOH和O₂，Fe²⁺被氧化為Fe(OH)₃，離子方程式為4Fe²⁺+4Na₂O₂+6H₂O=4Fe（OH）₃+O₂↑+8Na⁺
電解NaCl溶液，陰極H⁺得電子放出氫氣，使水的電離平衡向右移動，C(OH-)>C(H+)，溶液顯堿性；H₂、O₂和熔融K₂CO₃構成燃料電池，H₂做負極發生氧化反應，O₂做正極發生還原反應，2H₂－4e^-+2CO₃^2-=2H₂O+2CO₂ O₂+4e^-+2CO₂=2CO₃^2-；當溶液的PH=13時，C(OH^-)=0.1mol/L，每生成1molOH^-轉移1mole^-，消耗1molH⁺，消耗0.5molH₂，因此，n(H₂)=0.5n(OH^-)=0.1×2×0.5=0.1mol，體積為2.24L。