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．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

考点：无机物的推断,常见化学电源的种类及其工作原理

专题：推断题,高考化学专题

分析：C可以使带火星木条复燃，则C为O₂，F为淡黄色粉末，常温下A为液态，二者反应生成H与氧气，可推知F为Na₂O₂，A为H₂O，H为NaOH．G为气态，与过氧化钠反应生成氧气与I，可推知G为CO₂，I为Na₂CO₃，由反应②可知B为H₂，由反应③可知D为C，由反应④可知E为CO，结合对应物质的性质以及题目要求解答该题．

解答： 解：C可以使带火星木条复燃，则C为O₂，F为淡黄色粉末，常温下A为液态，二者反应生成H与氧气，可推知F为Na₂O₂，A为H₂O，H为NaOH．G为气态，与过氧化钠反应生成氧气与I，可推知G为CO₂，I为Na₂CO₃，由反应②可知B为H₂，由反应③可知D为C，由反应④可知E为CO，
（1）由分析可知，F为Na₂O₂，由钠离子与过氧根离子构成，其电子式为：，
故答案为：；
（2）G是CO₂，分子中C原子与O原子之间形成2对共用电子对，其结构式是O=C=O，
故答案为：O=C=O；
（3）反应④是C与二氧化碳反应生成CO，属于吸热反应，
故答案为：吸热；
（4）反应⑤是过氧化钠与水反应生成NaOH与氢气，反应反应方程式为：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，
故答案为：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑；
（5）①由图可知，b电解通入氧气，发生还原反应，碱性条件下生成OH^-，故b电极附近碱性增强，溶液pH增大；
②由图可知，a电极通入甲烷，发生氧化反应，碱性条件下生成碳酸根、水，a电极上的电极反应式为：4CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O，
故答案为：增大；4CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O；
（6）会发生反应：CO₂+NaOH═NaHCO₃，CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O，3.36L气体CO₂的物质的量=

3.36L

22.4L/mol

=0.15mol，NaOH的物质的量=0.05L×4mol/L=0.2mol，
则n（CO₂）：n（NaOH）=0.15：0.2=3：4，
故1：2＜n（CO₂）：n（NaOH）＜1：1，
故反应生成碳酸钠、碳酸氢钠，令Na₂CO₃、NaHCO₃的物质的量分别为xmol、ymol，
则：x+y=0.15，2x+y=0.2，
解得x=0.05，y=0.1，
即生成Na₂CO₃、NaHCO₃的物质的量为1：2，故反应离子方程式为：3CO₂+4OH^-═CO₃^2-+2HCO₃^-+H₂O，
故答案为：3CO₂+4OH^-═CO₃^2-+2HCO₃^-+H₂O．

点评：本题考查无机物推断，“C可以使带火星木条复燃，F为淡黄色粉末状化合物”等时推断突破口，再结合转化关系推断，难度中等，（6）为易错点，学生容易判断生成物，而忽略数量关系．