Question

有A、B、C、D、E、F、G、H、I九种常见物质，它们的转化关系（反应条件未注明）如图所示。常温下A为液态，D为固态，B、C、E、G为气态（C可以使带火星木条复燃），其中B、C、D为单质，F为淡黄色粉末状化合物，I的焰色反应为黄色。

请回答：（1）写出F的电子式          。（2）G的结构式是             。
（3）反应④是         反应（填“吸热”或者“放热”）
（4）写出反应⑤的化学反应方程式                                         
（5）B、C单质已被应用于字宙飞船的燃料电池中，如图所示。若将B换成甲烷也能组成燃料电池（两个电极均由多孔性碳构成），该电池工作时：

①b电极附近溶液的pH将                 （填“增大”“减小”“不变”）；
②a电极上的电极反应式为：                  。
（6）在标准状况下，若将3．36L气体G通入50mL 4mol/L的H溶液中，用一个离子方程式表示其过程：                                           

Answer 1

（每空2分，共14分）（1）   （2）O＝C＝O（3）吸热
（4）2Na₂O₂+2H₂O＝4NaOH+O₂ ↑ （5）①增大；② CH₄＋10OH^－－8e^－＝CO₃^2-+7H₂O 
（6）4OH^－+3CO₂＝H₂O+CO₃^2-+2HCO₃^-

试题分析：常温下A为液态，则A可能是水。F为淡黄色粉末状化合物，所以F水过氧化钠。水和过氧化钠反应生成氢氧化钠和氧气，C为气态，因此C是氧气，F水氢氧化钠。G是气态，也能和过氧化钠反应生成氧气，则G是CO₂，I是碳酸钠。C和B反应生成水，则B是氢气。D为固态，能和氧气反应生成CO₂，所以D是碳。碳和CO₂反应生成CO，即E是CO。高温下碳和水蒸气反应生成氢气和CO。
（1）过氧化钠的电子式。
（2）CO₂的结构式是O＝C＝O。
（3）碳和CO₂反应是吸热反应，即反应④是吸热反应。
（4）反应⑤的化学反应方程式2Na₂O₂+2H₂O＝4NaOH+O₂ ↑。
（5）①b电极通入氧气，所以b电极是正极，氧气得到电子，发生还原反应，电极反应式是O₂＋4e^－＋H₂O＝4OH^－，所以b电极附近溶液的pH将增大。
②甲烷在负极通入，失去电子，发生氧化反应，则a电极上的电极反应式为CH₄＋10OH^－－8e^－＝CO₃^2-+7H₂O。
（6）3.36L气体CO₂的物质的量是3.36L÷22.4L/mol＝0.15mol，氢氧化钠的物质的量是0.05L×4mol/L＝0.2mol，所以生成物是碳酸氢钠和碳酸钠。由于CO₂和氢氧化钠的物质的量之比是3:4，所以该反应的离子方程式是4OH^－+3CO₂＝H₂O+CO₃^2-+2HCO₃^-。
点评：该题是中等难度的试题，试题综合性强，对学生的思维能力要求高，有利于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力。该类试题需要注意的是化学推断题是一类综合性较强的试题，如元素及化合物性质和社会生活，环境保护，化学计算等知识，还可引入学科间综合。它不仅可考察学生对化学知识的理解程度，更重要的是培养学生的综合分析能力和思维方法。解框图题的方法：最关键的是寻找“突破口”，“突破口”就是抓“特”字，例如特殊颜色、特殊状态、特殊气味、特殊反应、特殊现象、特殊制法、特殊用途等。