Question

圖甲中A-J均為中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的物質(zhì)，A、H是短周期元素組成的常見(jiàn)氣體單質(zhì)，B是日常生活常見(jiàn)金屬，它們之間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系（反應(yīng)中生成的水及部分生成物已略去）．請(qǐng)回答以下問(wèn)題：

（1）D的電子式是

 

，G的結(jié)構(gòu)式是

 

；
（2）C的水溶液顯

 

（填“酸性”、“堿性”或“中性”），其原因是

 

（用離子方程式表示）；
（3）寫(xiě)出J+I→F的離子方程式：

 

；
（4）在298K，100kPa時(shí)，在1L水中可溶解0.09mol A，實(shí)驗(yàn)測(cè)得溶于水的A約有

1

3

與水反應(yīng)，請(qǐng)估算該離子反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

 

；（忽略溶液體積變化）
（5）25℃時(shí)，2.0×10^-3mol?L^-1HF溶液中，調(diào)節(jié)溶液pH（忽略溶液體積變化）得到（HF）、c（F^-）與溶液pH的變化關(guān)系如圖乙．若將4.0×10^-3mol?L^-1HF溶液與4.0×10^-3mol?L^-1CaCl₂溶液等體積混合，調(diào)節(jié)混合液pH=4（忽略調(diào)節(jié)時(shí)混合液體積的變化），通過(guò)列式計(jì)算說(shuō)明是否有CaF₂沉淀析出．[已知K_sp（CaF₂）：1.5×10^-10]．

Answer 1

分析：A是短周期元素組成的常見(jiàn)氣體單質(zhì)，且能和石灰乳反應(yīng)，則A是Cl₂，氯氣和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣、次氯酸鈣和水，B是日常生活常見(jiàn)金屬，能和I反應(yīng)生成E，E能和C的水溶液發(fā)生反應(yīng)，則該金屬應(yīng)該為變價(jià)金屬，所以是Fe，I是化合物，應(yīng)該是酸，E是亞鐵鹽，能被次氯酸鈣氧化，則C是Ca（ClO）₂，D是CaCl₂，C和E反應(yīng)生成鐵鹽和G，G在光照條件下能反應(yīng)生成I和H，H是短周期元素組成的常見(jiàn)氣體單質(zhì)，根據(jù)元素守恒知，G是HClO，H是O₂，I是HCl，所以E是AlCl₃，J是NaAl₂，結(jié)合物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)分析解答．

解答：解：A是短周期元素組成的常見(jiàn)氣體單質(zhì)，且能和石灰乳反應(yīng)，則A是Cl₂，氯氣和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣、次氯酸鈣和水，B是日常生活常見(jiàn)金屬，能和I反應(yīng)生成E，E能和C的水溶液發(fā)生反應(yīng)，則該金屬應(yīng)該為變價(jià)金屬，所以是Fe，I是化合物，應(yīng)該是酸，E是亞鐵鹽，能被次氯酸鈣氧化，則C是Ca（ClO）₂，D是CaCl₂，C和E反應(yīng)生成鐵鹽和G，G在光照條件下能反應(yīng)生成I和H，H是短周期元素組成的常見(jiàn)氣體單質(zhì)，根據(jù)元素守恒知，G是HClO，H是O₂，I是HCl，所以E是AlCl₃，J是NaAl₂，
（1）D是氯化鈣，氯化鈣的電子式是，G是次氯酸，次氯酸分子的中心原子是O原子，次氯酸分子的結(jié)構(gòu)式是H-O-Cl，
故答案為：；H-O-Cl；
（2）C是次氯酸鈣，次氯酸鈣是強(qiáng)堿弱酸鹽，次氯酸根離子易水解而使其水溶液呈堿性，離子反應(yīng)為ClO^-+H₂O?HClO+OH^-，
故答案為：堿性；ClO^-+H₂O?HClO+OH^-；
（3）J是偏鋁酸鈉，I是HCl，偏鋁酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氫氧化鋁和氯化鈉，離子反應(yīng)方程式為AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃，故答案為：AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃；
（4）在298K，100kPa時(shí)，在1L水中可溶解0.09molA，實(shí)驗(yàn)測(cè)得溶于水的A約有

1

3

與水反應(yīng)，氯氣和水反應(yīng)離子方程式為：Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO，平衡常數(shù)K=

0.09× 1 3 1 ×( 0.09× 1 3 1 )2

0.09× 2 3 1

=4.5×10^-4，故答案為：4.5×10^-4；
（5）根據(jù)圖知，當(dāng)pH=4時(shí)，溶液中c（F^-）=1.6×10^-3mol/L，Q_c=c（Ca²⁺）．c²（F^-）=2.0×10^-3×（1.6×10^-3）²=5.12×10^-10＞K_sp（CaF₂），所以有沉淀生成，
答：當(dāng)pH=4時(shí)，Q_c=c（Ca²⁺）．c²（F^-）=2.0×10^-3×（1.6×10^-3）²=5.12×10^-10＞K_sp（CaF₂），所以有沉淀生成．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了無(wú)機(jī)物的推斷，涉及溶度積常數(shù)的計(jì)算、電離平衡常數(shù)的計(jì)算、電子式的書(shū)寫(xiě)等知識(shí)點(diǎn)，難點(diǎn)是否有沉淀的判斷，注意氫氟酸和氯化鈣溶液混合時(shí)，溶液體積增大一倍，為易錯(cuò)點(diǎn)．