Question

20．A-J是中學(xué)化學(xué)中常見的幾種物質(zhì)，它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示．已知常溫下A為固體單質(zhì)，B為淡黃色粉末，C、F、I為氣態(tài)單質(zhì)，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．回答下列問題：

（1）B的電子式為，
（2）已知D與G反應(yīng)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(xué)方程式NaOH（aq）+$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-akJ/mol．
（3）寫出反應(yīng)②離子方程式2Na₂O₂+2H₂O=4Na⁺+4OH^-+O₂↑寫出反應(yīng)⑤離子方程式2Cl^-+2H₂O═Cl₂↑+H₂↑+2OH^-．
（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，則在陰（填“陰或陽”）極附近溶液由無色變?yōu)榧t色，若用F、C組成燃料電池（熔融K₂CO₃做電解質(zhì)）供電，正極反應(yīng)式為O₂+4e^-+2CO₂=2CO₃^2-；，
（5）BaSO₄的Ksp=1.0×10^-10．BaCl₂溶液與H₂SO₄溶液混合可形成沉淀，現(xiàn)將等體積的BaCl₂溶液與H₂SO₄溶液混合，若BaCl₂溶液的濃度為4.0×10 ^-6mol/L，則生成沉淀所需H₂SO₄溶液的PH最大為3.7．

Answer 1

分析 常溫下A為固體單質(zhì)，B為淡黃色粉末，C是氣體，A和C反應(yīng)生成B，則B是Na₂O₂，A是Na，C是O₂；E在常溫下為液體，E是H₂O，鈉和水反應(yīng)生成NaOH和氫氣，過氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，C是氧氣，D是NaOH，F(xiàn)是H₂；H的水溶液通電生成氫氣、I氣體和氫氧化鈉，且J可作殺菌消毒劑，為次氯酸鹽，所以I是Cl₂，電解飽和食鹽水制取氯氣，所以H是NaCl，氫氣和氯氣反應(yīng)生成G，所以G是HCl；氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，所以J是NaClO，然后結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)及化學(xué)用語來解答．

解答 解：常溫下A為固體單質(zhì)，B為淡黃色粉末，C是氣體，A和C反應(yīng)生成B，則B是Na₂O₂，A是Na，C是O₂；E在常溫下為液體，E是H₂O，鈉和水反應(yīng)生成NaOH和氫氣，過氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，C是氧氣，D是NaOH，F(xiàn)是H₂；H的水溶液通電生成氫氣、I氣體和氫氧化鈉，且J可作殺菌消毒劑，為次氯酸鹽，所以I是Cl₂，電解飽和食鹽水制取氯氣，所以H是NaCl，氫氣和氯氣反應(yīng)生成G，所以G是HCl；氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，所以J是NaClO，
（1）通過以上分析知，B是過氧化鈉，過氧化鈉為離子化合物，其電子式為，
故答案為：；
（2）D為NaOH、E為H₂O，氫氧化鈉與硫酸反應(yīng)生成1mol水放出的熱量為akJ，則NaOH與H₂SO₄中和熱的熱化學(xué)方程式為：NaOH（aq）+$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-akJ/mol，
故答案為：NaOH（aq）+$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-akJ/mol；
（3）反應(yīng)②為過氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，反應(yīng)的離子方程式為：2Na₂O₂+2H₂O=4Na⁺+4OH^-+O₂↑；
反應(yīng)⑤為電解飽和食鹽水，反應(yīng)的離子方程式為：2Cl^-+2H₂O═Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，
故答案為：2Na₂O₂+2H₂O=4Na⁺+4OH^-+O₂↑；2Cl^-+2H₂O═Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
（4）H為NaCl，電解滴加有少量酚酞的H的飽和溶液發(fā)生2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，氫離子在陰極放電同時生成氫氧根離子，則無色變?yōu)榧t色，若用F為H₂、C為O₂組成電池（熔融K₂CO₃做電解質(zhì)）供電，原電池中負(fù)極電極反應(yīng)為2H₂-4e^-+2CO₃^2-=2H₂O+2CO₂，正極電極反應(yīng)為：O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-，
故答案為：陰；O₂+4e^-+2CO₂=2CO₃^2-；
（5）等體積混合后BaCl₂溶液的濃度為：$\frac{1}{2}$×4.0×10 ^-6mol/L=2.0×10 ^-6mol/L，
則生成BaSO₄沉淀所需SO₄^2-離子的最小濃度為：c（SO₄^2-）=$\frac{1.0×1{0}^{-10}}{2.0×1{0}^{-6}}$mol/L=5.0×10^-5mol/L，混合前硫酸溶液的濃度為1.0×10^-4mol/L，則氫離子的最小濃度為2.0×10^-4mol/L，
所以生成沉淀所需H₂SO₄溶液的最大pH=-lg2.0×10^-4=4-lg2≈3.7，
故答案為：3.7．

點評 本題考查無機(jī)物的推斷，題目難度中等，“B為淡黃色粉末，E在常溫下為液體”為推斷突破口，注意熟練掌握常見元素及其化合物性質(zhì)，試題知識點較多、綜合性較強(qiáng)，充分考查了學(xué)生的分析能力及邏輯推理能力．