Question

现有五种1～20号元素组成A～I纯净物（试剂X除外），转化关系如下
相关信息有；①反应④产生白色沉淀，且M（H）：143.5g/mol；
②常温下，A、I都是气态单质，且A和I的一种同素异形体都能使湿润的有色布条褪色且都能用于饮用水消毒．
③1molB含28mole^-，反应③属于分解反应．
④C是由第三周期的两种元素组成原子个数比为1：3型化合物．
（1）B的电子式为______．试剂X的名称为______．反应②离子方程式：______．
（2）写出反应③的化学方程式：______；上述所有物质形成的晶体类型有______ （选填：分子晶体、离子晶体、原子晶体）
（3）C溶液中阴离子浓度与阳离子浓度之比______3（填：大于、小于或等于）；简述实验室用C晶体配制3mol/L的C溶液的操作方法是______．
（4）写出G与C溶液混合的离子方程式______．

Answer 1

解：反应④产生白色沉淀，且M（H）为143.5g/mol，可知H为AgCl，故D含有Cl元素且溶于水电离出Cl^-，试剂X为硝酸银溶液；
常温下，A、I都是气态单质，且A和I的一种同素异形体都能使湿润的有色布条褪色且都能用于饮用水消毒，所以A为Cl₂，I为O₂；
反应③属于分解反应生成氧气与D，CuO起催化剂作用，反应生成的D含有Cl元素且溶于水电离出Cl^-，故E为KClO₃，D为KCl，反应①Cl₂+B→KCl+KClO₃+F，氯气发生歧化反应，考虑氯气与碱的反应，B含有K元素，1molB含28mole^-，故B为KOH，F为H₂O；
由反应②KOH+C→H₂O+G+KCl，故C含有Cl元素，C是由第三周期的两种元素组成原子个数比为1：3型化合物，故C为AlCl₃，G为KAlO₂；
（1）由上述分析可知，B为KOH，由钾离子与氢氧根离子构成，电子式为：；试剂X为硝酸银溶液；
反应②是过量氢氧化钾与氯化铝反应生成氯化钾、偏铝酸钾、水，反应离子方程式为：4OH^-+Al³⁺=AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：；硝酸银溶液；4OH^-+Al³⁺=AlO₂^-+2H₂O；
（2）反应③是氯酸钾在催化剂、加热的条件下分解生成氯化钾与氧气，反应方程式为：2KClO₃ 2KCl+3O₂↑；
上述所有物质中形成的晶体类型有：分子晶体、离子晶体；
故答案为：2KClO₃ 2KCl+3O₂↑；分子晶体、离子晶体；
（3）AlCl₃溶液中Al³⁺离子水解，Cl^-与 Al³⁺浓度之比大于3，为防止水解，配制氯化铝溶液通常加入盐酸，实验室用AlCl₃晶体配制3mol/L的AlCl₃溶液的操作方法是：取一定量氯化铝晶体溶于一定量较浓的盐酸中，加蒸馏水稀释至3mol/L的氯化铝溶液，
故答案为：大于；取一定量氯化铝晶体溶于一定量较浓的盐酸中，加蒸馏水稀释至3mol/L的氯化铝溶液；
（4）G与C溶液混合反应是偏铝酸钾与氯化铝反应生成氢氧化铝与氯化钾，反应离子方程式为Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓，故答案为：Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓．
分析：反应④产生白色沉淀，且M（H）为143.5g/mol，可知H为AgCl，故D含有Cl元素且溶于水电离出Cl^-，试剂X为硝酸银溶液；
常温下，A、I都是气态单质，且A和I的一种同素异形体都能使湿润的有色布条褪色且都能用于饮用水消毒，所以A为Cl₂，I为O₂；
反应③属于分解反应生成氧气与D，CuO起催化剂作用，反应生成的D含有Cl元素且溶于水电离出Cl^-，故E为KClO₃，D为KCl，反应①Cl₂+B→KCl+KClO₃+F，氯气发生歧化反应，考虑氯气与碱的反应，B含有K元素，1molB含28mole^-，故B为KOH，F为H₂O；
由反应②KOH+C→H₂O+G+KCl，故C含有Cl元素，C是由第三周期的两种元素组成原子个数比为1：3型化合物，故C为AlCl₃，G为KAlO₂．
点评：本题以无机框图题的形式考查Al、Cl等元素单质及其化合物之间的相互转化关系和逻辑推理能力、化学用语的书写、盐类水解等，本题中A、I的状态与性质用途、H的颜色与摩尔质量等均为解题突破口，推出A、I、H后，结合转化关系运用顺推法与逆推法进行推理，对学生的逻辑推理能力提出较高要求．