Question

15．A、B、C、D、E、F是中学化学常见的六种单质，原子序数依次增大的短周期主族元素，其中D、E是固体，其余均为气体．图中其他物质均为化合物，六种元素都不在同一主族．

（1）写出下列物质的名称：甲氧化铝，乙偏铝酸钠．
（2）写出实验室制取F的化学方程式MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑，检验F收集满的方法将湿润的KI淀粉试纸放在集气瓶口，试纸变蓝证明氯气收集满．
（3）Y和CuO的反应方程式2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O．
（4）写出乙和过量CO₂反应的离子方程式AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-．
（5）D和E形成原电池的两个电极，NaOH溶液是电解质溶液．E的一极为原电池的负极，该极的电极反应式为Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O．
（6）73 g X与足量的NaOH溶液反应放热Q kJ，写出该反应的热化学方程式HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H=-0.5Q kJ/mol．
（7）D的最高价氧化物对应水化物的K_sp=1.8×10^-11，该物质的溶液中，要使D离子 的浓度降至1.8×10^-9 mol/L，25℃时溶液的pH应调至13．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F是中学化学常见的六种单质，原子序数依次增大的短周期主族元素，六种元素都不在同一主族．电解甲到得到单质E与气体单质C，E能与氢氧化钠溶液反应生成乙与气体单质A，则E为Al、乙为NaAlO₂、A为H₂、甲为Al₂O₃、C为O₂，由转化关系可知，丁为Al（OH）₃，丙为H₂O，F的原子序数大于Al，则F为Cl₂，B的原子序数小于氧元素，且单质为气体，故B为N₂，D与H、Cl不在同一主族，原子序数小于Al，大于氧，故D为Mg，则X为HCl、Y为NH₃、戊为AlCl₃，据此解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F是中学化学常见的六种单质，原子序数依次增大的短周期主族元素，六种元素都不在同一主族．电解甲到得到单质E与气体单质C，E能与氢氧化钠溶液反应生成乙与气体单质A，则E为Al、乙为NaAlO₂、A为H₂、甲为Al₂O₃、C为O₂，由转化关系可知，丁为Al（OH）₃，丙为H₂O，F的原子序数大于Al，则F为Cl₂，B的原子序数小于氧元素，且单质为气体，故B为N₂，D与H、Cl不在同一主族，原子序数小于Al，大于氧，故D为Mg，则X为HCl、Y为NH₃、戊为AlCl₃．
（1）由上述分析可知．甲为氧化铝，乙为偏铝酸钠，故答案为：氧化铝；偏铝酸钠；
（2）实验室制取F（氯气）的化学方程式：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑，检验氯气收集满的方法：将湿润的KI淀粉试纸放在集气瓶口，试纸变蓝证明氯气收集满，
故答案为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑；将湿润的KI淀粉试纸放在集气瓶口，试纸变蓝证明氯气收集满；
（3）氨气和CuO的反应方程式：2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O，
故答案为：2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O；
（4）偏铝酸钠和过量CO₂反应的离子方程式：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，
故答案为：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
（5）Mg和Al形成原电池的两个电极，NaOH溶液是电解质溶液，Al与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与氢气，Al为负极，Mg为正极，负极电极反应式为：Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：负极；Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O；
（6）73 g HCl物质的量为2mol，与足量的NaOH溶液反应放热Q kJ，1molHCl反应放出热量为0.5Q kJ，该反应的热化学方程式为：HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H=-0.5Q kJ/mol，
故答案为：HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H=-0.5Q kJ/mol；
（7）D的最高价氧化物对应水化物Mg（OH）₂的K_sp=1.8×10^-11，该物质的溶液中，要使Mg²⁺离子 的浓度降至1.8×10^-9 mol/L，则c（OH^-）=$\sqrt{\frac{1.8×1{0}^{-11}}{1.8×1{0}^{-9}}}$mol/L=0.1mol/L，溶液中c（H⁺）=10^-13mol/L=0.1mol/L，则溶液pH=-lg10^-13=13，
故答案为：13．

点评 本题考查无机物推断，转化中E与氢氧化钠反应为推断突破口，熟练注意短周期元素，是对学生综合能力的考查，难度中等．