Question

1．已知A是生活中常用的调味品，E、H为生活中常见的金属单质，G是红褐色固体，B可在C中燃烧发出苍白色火焰．A与其他物质的转化关系如图所示（部分产物已略去）：

（1）C元素在元素周期表中的位置第三周期第ⅦA族．
（2）写出D的电子式和X结构式；HCl．
（3）写出用惰性电极电解A溶液的化学方程式2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．
（4）向150mL 2mol/L的D溶液中通入4.48L（标准状况）CO₂，充分反应后所得溶液中离子浓度大小顺序c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．
（5）已知25℃时，Ksp（G）=4.0×10^-38，则该温度下反应E³⁺+3H₂O?G+3H⁺的平衡常数为2.5×10^-5．
（6）K和X恰好反应，L溶液显酸性，其原因是Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺（用离子方程式表示）．

Answer 1

分析 A是生活中常用的调味品，电解A得到B、C、D，B可在C中燃烧发出苍白色火焰，应氢气与氯气反应生成HCl，故A为NaCl、D为NaOH，X为HCl，B、C分别为氯气、氢气中的一种，E、H为生活中常见的金属单质，而H能与氢氧化钠反应，则H为Al，则K为NaAlO₂，（6）中K和X恰好反应，L溶液显酸性，则L为AlCl₃．金属E与C反应生成F，F与氢氧化钠反应生成G为红褐色沉淀，则C为Cl₂、B为H₂，E为Fe，F为FeCl₃，G为Fe（OH）₃，据此解答．

解答 解：A是生活中常用的调味品，电解A得到B、C、D，B可在C中燃烧发出苍白色火焰，应氢气与氯气反应生成HCl，故A为NaCl、D为NaOH，X为HCl，B、C分别为氯气、氢气中的一种，E、H为生活中常见的金属单质，而H能与氢氧化钠反应，则H为Al，则K为NaAlO₂，（6）中K和X恰好反应，L溶液显酸性，则L为AlCl₃．金属E与C反应生成F，F与氢氧化钠反应生成G为红褐色沉淀，则C为Cl₂、B为H₂，E为Fe，F为FeCl₃，G为Fe（OH）₃．
（1）C中元素为Cl，在元素周期表中的位置：第三周期第ⅦA族，
故答案为：第三周期第ⅦA族；
（2）D为NaOH，电子式为，X为HCl，结构式为H-Cl，
故答案为：；H-Cl；
（3）用惰性电极电解NaCl溶液的化学方程式为：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，
故答案为：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（4）150mL 2mol/L的NaOH溶液中n（NaOH）=0.15L×2mol/L=0.3mol，4.48L（标准状况）CO₂为$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，则反应的可能方程式有：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，CO₂+NaOH=NaHCO₃，
则有：2：1＞n（NaOH）：n（CO₂）=3：2＞1：1，故所得产物为Na₂CO₃和NaHCO₃，
设所得产物中含Na₂CO₃为xmol，NaHCO₃为ymol，则：
$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.2}\\{2x+y=0.3}\end{array}\right.$
解得：x=0.1，y=0.1，
在含等物质的量的碳酸钠、碳酸氢钠的溶液中，c（Na⁺）最大，碳酸根离子水解大于碳酸氢根离子的水解，则c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），水解使溶液显碱性，则c（OH^-）＞c（H⁺），水解程度微弱，碳酸根浓度远远大于氢氧根离子浓度，溶液中离子浓度大小为c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案为：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（5）25℃时，Ksp[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38，Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺的平衡常数Kh=$\frac{{c}^{3}（{H}^{+}）}{c（F{e}^{3+}）}$=$\frac{（{K}_{w}）^{3}}{c（F{e}^{3+}）•{c}^{3}（O{H}^{-}）}$=$\frac{（1{0}^{-14}）^{3}}{4×1{0}^{-38}}$=2.5×10^-5，
故答案为：2.5×10^-5；
（6）AlCl₃溶液中铝离子水解：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，破坏水的电离平衡，溶液显酸性，
故答案为：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺．

点评 本题考查无机物的推断，涉及常用化学用语、电极反应式书写、离子浓度大小的比较、溶度积有关计算、盐类水解等知识点，根据特殊的现象、特殊反应进行推断，是对学生综合能力的考查，题目难度中等．