Question

8．已知A是由四种元素组成的固态化合物，K、E、H、L为常见单质，其中L能使带火星的木条复燃，D、G、I是三种常见的化合物，J为化学工业中常用的强酸，其产量可以衡量一个国家化工业水平，X为蓝色絮状沉淀化合物．经测定D是由两种非金属元素组成的化合物，能使澄清的石灰水变浑浊．它们在一定条件下的相互转化关系如如图1所示（某些反应物、生成物和反应条件已略去）．

（1）在D、G、I三种化合物中，一定含有L、H两种元素的化合物是D、G（用字母表达）．
（2）化合物D结构式是O=C=O．
（3）写出A分解的化学反应方程式为：Cu₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+H₂O+CO₂ ↑．
（4）写出M与酸性高锰酸钾反应的离子方程式并标出电子转移方向和数目：．
在标准状况下，用惰性电极电解体积为2L的溶液F，当时间达到t时断开电源，发现只需补充22.2g固体A即可使电解液恢复原浓度与体积，则原溶液F的浓度是0.1mol•L^-1；假设电解过程中，控制电流与电压保持稳定，请在图2中画出阴阳两极产生的气体体积与时间的关系图．

Answer 1

分析 L能使带火星的木条复燃，则L为O₂，D、G、I是三种常见的化合物，J为化学工业中常用的强酸，其产量可以衡量一个国家化工业水平，则J为H₂SO₄，X为蓝色絮状沉淀化合物，则F与氢氧化钠反应得到，所以X为Cu（OH）₂，F中含有铜离子，M与高锰酸钾反应得J，且M由浓硫酸与金属K反应得到，所以K为Cu，M为SO₂，根据转化关系，F和C混合应为硫酸铜溶液，所以L为O₂，C应为H₂O，F为CuSO₄，经测定D是由两种非金属元素组成的化合物，能使澄清的石灰水变浑浊，则D为CO₂，E为Mg，二氧化碳与镁反应生成 氧化镁与碳，所以I为MgO，H为C，碳与二氧化碳反应生成 G为CO，根据B与J反应生成硫酸铜，则B为CuO，根据B、D、C的化学式可知，A为Cu₂（OH）₂CO₃，据此答题．

解答 解：L能使带火星的木条复燃，则L为O₂，D、G、I是三种常见的化合物，J为化学工业中常用的强酸，其产量可以衡量一个国家化工业水平，则J为H₂SO₄，X为蓝色絮状沉淀化合物，则F与氢氧化钠反应得到，所以X为Cu（OH）₂，F中含有铜离子，M与高锰酸钾反应得J，且M由浓硫酸与金属K反应得到，所以K为Cu，M为SO₂，根据转化关系，F和C混合应为硫酸铜溶液，所以L为O₂，C应为H₂O，F为CuSO₄，经测定D是由两种非金属元素组成的化合物，能使澄清的石灰水变浑浊，则D为CO₂，E为Mg，二氧化碳与镁反应生成 氧化镁与碳，所以I为MgO，H为C，碳与二氧化碳反应生成 G为CO，根据B与J反应生成硫酸铜，则B为CuO，根据B、D、C的化学式可知，A为Cu₂（OH）₂CO₃，
（1）根据上面的分析可知，D为CO₂，G为CO，L为O₂，所以在D、G、I三种化合物中，一定含有L、H两种元素的化合物是D、G，
故答案为：D、G；
（2）D为CO₂，D结构式是O=C=O，
故答案为：O=C=O；
（3）A为Cu₂（OH）₂CO₃，A分解的化学反应方程式为：Cu₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+H₂O+CO₂ ↑，
故答案为：Cu₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+H₂O+CO₂ ↑；
（4）M为SO₂，M与酸性高锰酸钾反应的离子方程式并标出电子转移方向和数目为 ，补充22.2gA即Cu₂（OH）₂CO₃，其物质的量为0.1mol，即可使电解液恢复原浓度与体积，根据铜元素守恒可知，n[CuSO₄]=0.2mol，所以则原溶液CuSO₄的浓度是$\frac{0.2mol}{2L}$=0.1mol•L^-1；假设电解过程中，控制电流与电压保持稳定，请在图2中画出阴阳两极产生的气体体积与时间的关系图．加入0.1molCu₂（OH）₂CO₃即相当于加0.1molCu（OH）₂和0.1molCuO，能使溶液恢复原状，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，根据氧原子守恒得n（O₂）=n[Cu（OH）₂]+$\frac{1}{2}$CuO=0.15mol，则氧气体积=0.15mol×22.4L/mol=3.36L，电解池的阴极先是铜离子放电，铜离子总物质的量为0.2mol，此时阳极产生的氧气的物质的量为0.1mol，即体积为2.24L，铜离子放电结束后，阴极上是氢离子放电，根据氢元素守恒，n（H₂）=n[Cu（OH）₂]=0.1mol，产生的氢气的体积为2.24L，所以画出图为，
故答案为：；0.1；．

点评 本题以钠及其化合物之间的转化为载体考查无机物推断，为高频考点，明确物质性质特殊性及物质之间的转化是解本题关键，注意以A的颜色、D的性质、B的状态为突破口进行推断，题目难度中等．