Question

20．A-J是中学化学中常见的几种物质，它们之间的转化关系如图所示．已知常温下A为固体单质，B为淡黄色粉末，C、F、I为气态单质，E在常温下为液体，且E可由C、F合成，J可用作杀菌消毒剂．回答下列问题：

（1）B的电子式为，
（2）已知D与G反应生成ImolE放出的热量为aKJ，请写出表示D与H₂SO₄中和热的热化学方程式NaOH（aq）+$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-akJ/mol．
（3）写出反应②离子方程式2Na₂O₂+2H₂O=4Na⁺+4OH^-+O₂↑写出反应⑤离子方程式2Cl^-+2H₂O═Cl₂↑+H₂↑+2OH^-．
（4）常温下以Pt为电极电解滴加有少量酚酞的H饱和溶液2L，则在阴（填“阴或阳”）极附近溶液由无色变为红色，若用F、C组成燃料电池（熔融K₂CO₃做电解质）供电，正极反应式为O₂+4e^-+2CO₂=2CO₃^2-；，
（5）BaSO₄的Ksp=1.0×10^-10．BaCl₂溶液与H₂SO₄溶液混合可形成沉淀，现将等体积的BaCl₂溶液与H₂SO₄溶液混合，若BaCl₂溶液的浓度为4.0×10 ^-6mol/L，则生成沉淀所需H₂SO₄溶液的PH最大为3.7．

Answer 1

分析 常温下A为固体单质，B为淡黄色粉末，C是气体，A和C反应生成B，则B是Na₂O₂，A是Na，C是O₂；E在常温下为液体，E是H₂O，钠和水反应生成NaOH和氢气，过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，C是氧气，D是NaOH，F是H₂；H的水溶液通电生成氢气、I气体和氢氧化钠，且J可作杀菌消毒剂，为次氯酸盐，所以I是Cl₂，电解饱和食盐水制取氯气，所以H是NaCl，氢气和氯气反应生成G，所以G是HCl；氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，所以J是NaClO，然后结合物质的性质及化学用语来解答．

解答 解：常温下A为固体单质，B为淡黄色粉末，C是气体，A和C反应生成B，则B是Na₂O₂，A是Na，C是O₂；E在常温下为液体，E是H₂O，钠和水反应生成NaOH和氢气，过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，C是氧气，D是NaOH，F是H₂；H的水溶液通电生成氢气、I气体和氢氧化钠，且J可作杀菌消毒剂，为次氯酸盐，所以I是Cl₂，电解饱和食盐水制取氯气，所以H是NaCl，氢气和氯气反应生成G，所以G是HCl；氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，所以J是NaClO，
（1）通过以上分析知，B是过氧化钠，过氧化钠为离子化合物，其电子式为，
故答案为：；
（2）D为NaOH、E为H₂O，氢氧化钠与硫酸反应生成1mol水放出的热量为akJ，则NaOH与H₂SO₄中和热的热化学方程式为：NaOH（aq）+$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-akJ/mol，
故答案为：NaOH（aq）+$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-akJ/mol；
（3）反应②为过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，反应的离子方程式为：2Na₂O₂+2H₂O=4Na⁺+4OH^-+O₂↑；
反应⑤为电解饱和食盐水，反应的离子方程式为：2Cl^-+2H₂O═Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，
故答案为：2Na₂O₂+2H₂O=4Na⁺+4OH^-+O₂↑；2Cl^-+2H₂O═Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
（4）H为NaCl，电解滴加有少量酚酞的H的饱和溶液发生2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，氢离子在阴极放电同时生成氢氧根离子，则无色变为红色，若用F为H₂、C为O₂组成电池（熔融K₂CO₃做电解质）供电，原电池中负极电极反应为2H₂-4e^-+2CO₃^2-=2H₂O+2CO₂，正极电极反应为：O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-，
故答案为：阴；O₂+4e^-+2CO₂=2CO₃^2-；
（5）等体积混合后BaCl₂溶液的浓度为：$\frac{1}{2}$×4.0×10 ^-6mol/L=2.0×10 ^-6mol/L，
则生成BaSO₄沉淀所需SO₄^2-离子的最小浓度为：c（SO₄^2-）=$\frac{1.0×1{0}^{-10}}{2.0×1{0}^{-6}}$mol/L=5.0×10^-5mol/L，混合前硫酸溶液的浓度为1.0×10^-4mol/L，则氢离子的最小浓度为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，
故答案为：3.7．

点评 本题考查无机物的推断，题目难度中等，“B为淡黄色粉末，E在常温下为液体”为推断突破口，注意熟练掌握常见元素及其化合物性质，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的分析能力及逻辑推理能力．