Question

12．A、B、C、X是中学化学常见物质，均由短周期元素组成，转化关系如图所示．请针对以下不同情况回答：
（1）若A、B、C的焰色反应均呈黄色，水溶液均为碱性．
①A中所含有的化学键是离子键、共价键．
②将4.48L（标准状况下）X通入100mL 3mol/L  A的水溶液后，溶液中离子浓度由大到小的顺序为c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．
③自然界中存在B、C和H₂O按一定比例结晶而成的固体．取一定量该固体溶于水配成100mL溶液，测得溶溶中金属阳离子的浓度为0.5mol/L．若取相同质量的固体加热至恒重，剩余固体的质量为2.65．
（2）若A为固态非金属单质，A与X同周期，常温常压下C为白色固体，B分子中各原子最外层均为8e^-结构．
①下列有关B物质的叙述正确的是bc
a、B的分子式为AX          b、B为共价化合物
c、B分子呈三角锥形         d、B性质稳定，不与除X外的任何物质发生化学反应
②C与水剧烈反应，生成两种常见酸，反应的化学方程式为PCl₅+4H₂O=H₃PO₄+5HC1．

Answer 1

分析 （1）若A、B、C的焰色反应均呈黄色，水溶液均为碱性，则A为氢氧化钠，X为二氧化碳，根据转化关系知B为碳酸钠，C为碳酸氢钠；
（2）若A为固态非金属单质，A与X同为第三周期元素，常温常压下C为白色固体，B分子中各原子最外层均为8e^-结构，由转化关系可知，A为磷，B为三氯化磷，C为五氯化磷，x为氯气．

解答 解：（1）若A、B、C的焰色反应均呈黄色，水溶液均为碱性，则A为氢氧化钠，X为二氧化碳，根据转化关系知B为碳酸钠，C为碳酸氢钠，
①A为氢氧化钠，属于离子化合物，钠离子与氢氧根离子之间形成离子键，氢氧根离子中氧原子与氢原子之间形成1对共用电子对，为共价键，属于A中所含有的化学键是 离子键、共价键，
故答案为：离子键、共价键；
②n （CO₂）=0.2mol，n（NaOH）=0.3mol，
则反应的可能方程式有：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，CO₂+NaOH=NaHCO₃，
则有：2＞$\frac{n（NaOH）}{n（C{O}_{2}）}$=$\frac{3}{2}$＞1，
所以：所得产物为Na₂CO₃和NaHCO₃，
设所得产物中含Na₂CO₃为xmol，NaHCO₃为ymol，
则得方程组：
x+y=0.2
2x+y=0.3
解得：x=0.1，y=0.1，
在含等物质的量的碳酸钠、碳酸氢钠的溶液中，c（Na⁺）最大，碳酸根离子水解大于碳酸氢根离子的水解，则c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），
水解使溶液显碱性，则c（OH^-）＞c（H⁺），显性离子大于隐性离子，所以c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
即离子浓度大小为c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案为：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
③自然界中存在B、C和H₂O按一定比例结晶而成的固体．取一定量该固体溶于水配成100mL溶液，测得溶溶中金属阳离子的浓度为0.5mol/L，即钠离子浓度为0.5mol/L．取相同质量的固体加热至恒重，剩余固体为碳酸钠，根据钠离子守恒可知，碳酸钠的质量为 $\frac{1}{2}$×0.1L×0.5mol/L×106g/mol=2.65g．
故答案为：2.65；
（2）若A为固态非金属单质，A与X同为第三周期元素，常温常压下C为白色固体，B分子中各原子最外层均为8e^-结构，由转化关系可知，A为磷，B为三氯化磷，C为五氯化磷，x为氯气．
①B是三氯化磷，
a、B的分子式为PCl₃，故a错误；          
b、三氯化磷为共价化合物，故b正确；
c、三氯化磷分子中磷原子含有3个共价单键和一个孤电子对，其空间构型是三角锥型，故c正确；
d、三氯化磷能和环氧乙烷反应，故d错误；
故答案为：bc；
②C为五氯化磷，与水剧烈反应，生成磷酸和盐酸，反应的化学方程式为PCl₅+4H₂O=H₃PO₄+5HC1，故答案为：PCl₅+4H₂O=H₃PO₄+5HC1．

点评 本题考查元素化合物推断，难度中等，关键掌握常见元素化合物的性质，根据转化关系选择合适的物质进行解答．