Question

6．单质A与粉末化合物B组成的混合物能发生如图所示的一系列反应：

请回答下列问题：
（1）组成A单质的元素在周期表中处于第三周期ⅢA族．
（2）化合物B的电子式为．
（3）D与G两溶液混合后发生反应的离子方程式为Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓．
（4）常温下，D溶液的pH＜7（填“＞”、“＜”或“=”），其原因是Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺（用离子方程式表示）．
（5）10.8g A单质与足量的NaOH溶液反应，消耗氧化剂的质量为21.6g．
（6）用碳棒、稀硫酸、气体E和气体F组成燃料电池，该电池的正极反应式为O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O．

Answer 1

分析 沉淀H既能与稀硫酸反应，又能与NaOH溶液反应，而D、G两溶液混合可以生成H，故为两性氢氧化物Al（OH）₃，故A为铝，B为Na₂O₂，C、D、G分别为Na₂SO₄、Al₂（SO₄）₃、NaAlO₂．铝与氢氧化钠溶液反应的氧化剂是水，0.4mol铝转移电子数为1.2mol，消耗水的物质的量为1.2mol，则水的质量为：18g/mol×1.2mol/=21.6g，电解Na₂SO₄溶液，实际上是电解的水，电解水的化学方程式为2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，即消耗2mol水共生成3mol气体，标准状况下体积为67.2L，转移4mol电子．

解答 解：沉淀H既能与稀硫酸反应，又能与NaOH溶液反应，而D、G两溶液混合可以生成H，故为两性氢氧化物Al（OH）₃，故A为铝，B为Na₂O₂，C、D、G分别为Na₂SO₄、Al₂（SO₄）₃、NaAlO₂，
（1）A为Al，原子核外有3个电子层，最外层电子数为3，则位于周期表第三周期第ⅢA族，
故答案为：三；ⅢA；
（2）化合物B为Na₂O₂，过氧化钠为离子化合物，其电子式为，
故答案为：；
（3）D、G分别为Al₂（SO₄）₃、NaAlO₂，Al³⁺与AlO₂^-可发生互促水解生成Al（OH）₃，反应的离子方程式为Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓，
故答案为：Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓；
（4）D为Al₂（SO₄）₃，为强酸弱碱盐，在溶液中发生Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，溶液呈酸性，
故答案为：＜；Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；
（5）铝与氢氧化钠溶液反应的氧化剂是水，0.4mol铝转移电子数为1.2mol，消耗水的物质的量为1.2mol，则水的质量为：18g/mol×1.2mol/=21.6g，
故答案为：21.6；
（6）电解Na₂SO₄溶液，实际上是电解的水，电解水的化学方程式为2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，电池的正极反应式为：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，
故答案为：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O．

点评 本题综合考查无机物的推断，题目难度较大，注意以H的转化关系为该题的突破口，明确物质的种类为解答该类题目的关键，注意掌握相关物质的性质，试题培养了学生的分析能力及逻辑推理能力．