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14.V、W、X、Y、Z是由四种短周期元素中的两种或三种组成的5种化合物,其中W、X、Z均由两种元素组成,X是导致温室效应的主要气体,Z是天然气的主要成分,Y、W都既能与酸反应.又能与强碱溶液反应.上述 5种化合物涉及的四种元素的原子序数之和等于28; V 由一种金属元素和两种非金属元素组成,其原子个数比为1:3:9,所含原子总数等于其组成中金属元素的原子序数.它们之间的反应关系如图:

(1)写出W物质的一种用途高温耐火材料或冶炼金属铝
(2)写出V与足量NaOH溶液反应的化学方程式Al(CH33+NaOH+H2O=NaAlO2+3CH4
(3)将过量的X通人某种物质的水溶液中可以生成Y,该反应的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
(4)4 g Z完全燃烧生成X和液态水放出222.5kJ的热量热,请写出表示Z燃烧热的热化学方程式CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890KJ/mol     
(5)在200 mL 1.5 mol•L-1NaOH溶液中通入标准状况下4.48 L X气体,完全反应后所得溶液中,各种离子浓度由大到小的顺序是c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+) 
(6)Y是一种难溶物质,其溶度积常数为1.25×10-23. 将0.01 ml Y投人1L某浓度的盐酸中,为使Y完全溶解得到澄淸透明溶液,则盐酸的浓度至少应为3.02×10-2mol/L (体积变化忽略不计,结果保留三位有效数字).

分析 X是导致温室效应的主要气体,应为CO2,Z是天然气的主要成分,应为CH4,Y、W都既能与酸反应,又能与强碱溶液反应,应为两性化合物,由转化关系可知Y为Al(OH)3,W为Al2O3,则V中含有C、Al、H元素,原子个数比为1:3:9,应为Al(CH33
(1)W为Al2O3,熔点高,可用于高温耐火材料或冶炼金属铝;
(2)VAl(CH33,与足量NaOH溶液反应生成和甲烷;
(3)将过量的NaAlO2通入某种物质的水溶液中可以生成Al(OH)3,应通入二氧化碳;
(4)4g甲烷为0.25mol,0.25mol甲烷完全燃烧生成液态水时放出222.5KJ热量,1mol甲烷反应燃烧反应放热$\frac{222.5}{0.25}$=890KJ;
(5)4.48L CO2通入到200mL 1.5mol/LNaOH溶液中,二氧化碳的物质的量=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol,氢氧化钠的物质的量1.5mol/L×0.2L=0.3mol,
当1<n(NaOH):n(CO2)<2时,生成物是碳酸钠和碳酸氢钠,方程式为2CO2+3NaOH=Na2CO3+NaHCO3+H2O,以此判断;
(6)将0.01mol Al(OH)3投入1L某浓度的盐酸中,则至少需要0.03mol,为使Al(OH)3完全溶解得到澄清透明溶液,反应后c(OH-)=$\root{3}{\frac{1.25×1{0}^{-33}}{0.01}}$mol/L=0.5×10-10mol/L,则c(H+)=2×10-4mol/L.

解答 解:X是导致温室效应的主要气体,应为CO2,Z是天然气的主要成分,应为CH4,Y、W都既能与酸反应,又能与强碱溶液反应,应为两性化合物,由转化关系可知Y为Al(OH)3,W为Al2O3,则V中含有C、Al、H元素,原子个数比为1:3:9,应为Al(CH33
(1)W为Al2O3,熔点高,可用于高温耐火材料或冶炼金属铝,故答案为:高温耐火材料或冶炼金属铝;
(2)VAl(CH33,与足量NaOH溶液反应生成和甲烷,反应的化学方程式Al(CH33+NaOH+H2O=NaAlO2+3CH4↑,
故答案为:Al(CH33+NaOH+H2O=NaAlO2+3CH4↑;
(3)将过量的NaAlO2通入某种物质的水溶液中可以生成Al(OH)3,应通入二氧化碳,反应的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
故答案为:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
(4)4g甲烷为0.25mol,0.25mol甲烷完全燃烧生成液态水时放出222.5KJ热量,1mol甲烷反应燃烧反应放热$\frac{222.5}{0.25}$=890KJ,反应的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890KJ/mol;
故答案为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890KJ/mol;
(5)4.48L CO2通入到200mL 1.5mol/LNaOH溶液中,二氧化碳的物质的量=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol,氢氧化钠的物质的量1.5mol/L×0.2L=0.3mol,
当1<n(NaOH):n(CO2)<2时,生成物是碳酸钠和碳酸氢钠,
根据二氧化碳和氢氧化钠物质的量之间的关系得方程式为2CO2+3NaOH=Na2CO3+NaHCO3+H2O,根据方程式知,碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量相等,碳酸根离子和碳酸氢根离子水解而使溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+),碳酸根离子的水解能力大于碳酸氢根离子,所以c(HCO3-)>c(CO32-),钠离子不水解,离子浓度最大,所以离子浓度大小顺序是c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+),
故答案为:c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+);
(6)Al(OH)3是一种难溶物质,其溶度积常数为1.25×10-33.将0.01mol Al(OH)3投入1L某浓度的盐酸中,则至少需要0.03mol,为使Al(OH)3完全溶解得到澄清透明溶液,反应后c(OH-)=$\root{3}{\frac{1.25×1{0}^{-33}}{0.01}}$mol/L=0.5×10-10mol/L,则c(H+)=2×10-4mol/L,盐酸溶液的体积为1L,所以需要盐酸的浓度为0.03mol/L+2×10-4mol/L=3.02×10-2mol/L,
故答案为:3.02×10-2mol/L.

点评 本题考查无机物的推断,为高频考点和常见题型,侧重于学生的分析、计算能力的考查,注意把握常见物质的性质、用途和反应特征为解答该类题目的关键,题目难度中等.

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