Question

16．用化学用语回答下面的问题
已知由短周期元素组成的物质 A、B、C、D，具有如下反应关系：
（1）通常若A为黄绿色单质，B为无色液态化合，且0.1mol/L的C溶液pH=1，则D物质的结构式为H-O-Cl，C中和D中的阴离子在酸性条件下不能大量共存，原因是ClO^-+Cl^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O
（2）若B为化合物，且A、C两种无色气体相遇后变为红棕色；工业上制取B物质的反应为N₂+3H₂$?_{高温高压}^{催化剂}$2NH₃B物质溶于水后，能破坏水的电离平衡，原因是氨气溶于水形成氨水，能电离出氢氧根离子，能抑制水的电离
（3）若A为单质，C和D为常见的易燃气体，则该反应的化学方程式是C+H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H₂
（4）若A为单质，B通常是无色液态化合物，灼烧D产生黄色火焰，则：
①若B分子含有10个电子，A与B反应的离子方程式是2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑
②若B分子含有18个电子，回答下面2个问题：
A+B→C+D的化学方程式为2Na+2CH₃OH=2CH₃ONa+H₂↑；
如下图所示的装置可组成B-O₂燃料电池，

该电池的负极反应为2CH₃OH+2H₂O-12e^-=2CO₂↑+12H⁺．

Answer 1

分析 （1）通常若A为黄绿色单质，应为Cl₂，B为无色液态化合物，应为H₂O，二者反应生成HCl和HClO；
（2）若B为化合物，且A、C两种无色气体相遇变为红棕色，应为NH₃和O₂的反应；
（3）若A为单质，C、D为常见易燃气体，应为C和H₂O的反应，生成H₂和CO；
（4）若A为单质，灼烧D产生黄色火焰，说明含有钠元素，B通常是无色液态化合物，如分子含有10个电子，应为H₂O，如分子含有18个电子，应为CH₃OH．

解答 解：（1）通常若A为黄绿色单质，应为Cl₂，B为无色液态化合物，应为H₂O，二者反应生成HCl和HClO，B为无色液态化合物，且0.1mol/L的C溶液pH=1，应为HCl，
则D为HClO，D物质的结构式为H-O-Cl，因为ClO^-+Cl^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O，所以ClO^-和Cl^-在酸性条件下不能大量共存，
故答案为：H-O-Cl；ClO^-+Cl^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O；
（2）若B为化合物，且A、C两种无色气体相遇变为红棕色，应为NH₃和O₂的反应，则B为NH₃，工业上制取B物质的反应为N₂+3H₂$?_{高温高压}^{催化剂}$2NH₃，氨气溶于水形成氨水，能电离出氢氧根离子，能抑制水的电离，
故答案为：N₂+3H₂$?_{高温高压}^{催化剂}$2NH₃；氨气溶于水形成氨水，能电离出氢氧根离子，能抑制水的电离；
（3）若A为单质，C、D为常见易燃气体，应为C和H₂O的反应，生成H₂和CO，反应的化学方程式为C+H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H₂，故答案为：C+H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H₂；
（4）若A为单质，灼烧D产生黄色火焰，说明含有钠元素，
①如B分子含有10个电子，应为H₂O，A与B反应为Na和H₂O的反应，反应的离子方程式为2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑，
故答案为：2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑；
②如分子含有18个电子，应为CH₃OH，A+B→C+D的化学方程式为2Na+2CH₃OH=2CH₃ONa+H₂↑，CH₃OH-O₂燃料电池中，CH₃OH在负极发生氧化反应，电极方程式为2CH₃OH+2H₂O-12e^-=2CO₂↑+12H⁺，
故答案为：2Na+2CH₃OH=2CH₃ONa+H₂↑；2CH₃OH+2H₂O-12e^-=2CO₂↑+12H⁺．

点评 本题考查无机物的推断，题目较为综合，涉及物质的性质、原电池原理以及弱电解质的电离等知识，注意根据物质的性质特点推断物质的种类为解答该题的关键，题目难度中等．