Question

有A、B、C、D、E、F、G、H、I九種常見物質(zhì)，它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系（反應(yīng)條件未注明）如圖．常溫下A為液態(tài)，D為固態(tài)，B、C、E、G為氣態(tài)（C可以使帶火星木條復(fù)燃），其中B、C、D為單質(zhì)，F(xiàn)為淡黃色粉末狀化合物，I的焰色反應(yīng)為黃色．

請回答：（1）寫出F的電子式

 

．
（2）G的結(jié)構(gòu)式是

 

．
（3）反應(yīng)④是

 

反應(yīng)（填“吸熱”或者“放熱”）
（4）寫出反應(yīng)⑤的化學(xué)反應(yīng)方程式

 

（5）B、C單質(zhì)已被應(yīng)用于字宙飛船的燃料電池中，如圖所示．若將B換成甲烷也能組成燃料電池（兩個電極均由多孔性碳構(gòu)成），該電池工作時：

①b電極附近溶液的pH將

 

（填“增大”“減小”“不變”）；
②a電極上的電極反應(yīng)式為：

 

．
（6）在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，若將3.36L氣體G通入50mL 4mol/L的H溶液中，用一個離子方程式表示其過程：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：無機(jī)物的推斷,常見化學(xué)電源的種類及其工作原理

專題：推斷題,高考化學(xué)專題

分析：C可以使帶火星木條復(fù)燃，則C為O₂，F(xiàn)為淡黃色粉末，常溫下A為液態(tài)，二者反應(yīng)生成H與氧氣，可推知F為Na₂O₂，A為H₂O，H為NaOH．G為氣態(tài)，與過氧化鈉反應(yīng)生成氧氣與I，可推知G為CO₂，I為Na₂CO₃，由反應(yīng)②可知B為H₂，由反應(yīng)③可知D為C，由反應(yīng)④可知E為CO，結(jié)合對應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì)以及題目要求解答該題．

解答： 解：C可以使帶火星木條復(fù)燃，則C為O₂，F(xiàn)為淡黃色粉末，常溫下A為液態(tài)，二者反應(yīng)生成H與氧氣，可推知F為Na₂O₂，A為H₂O，H為NaOH．G為氣態(tài)，與過氧化鈉反應(yīng)生成氧氣與I，可推知G為CO₂，I為Na₂CO₃，由反應(yīng)②可知B為H₂，由反應(yīng)③可知D為C，由反應(yīng)④可知E為CO，
（1）由分析可知，F(xiàn)為Na₂O₂，由鈉離子與過氧根離子構(gòu)成，其電子式為：，
故答案為：；
（2）G是CO₂，分子中C原子與O原子之間形成2對共用電子對，其結(jié)構(gòu)式是O=C=O，
故答案為：O=C=O；
（3）反應(yīng)④是C與二氧化碳反應(yīng)生成CO，屬于吸熱反應(yīng)，
故答案為：吸熱；
（4）反應(yīng)⑤是過氧化鈉與水反應(yīng)生成NaOH與氫氣，反應(yīng)反應(yīng)方程式為：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，
故答案為：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑；
（5）①由圖可知，b電解通入氧氣，發(fā)生還原反應(yīng)，堿性條件下生成OH^-，故b電極附近堿性增強(qiáng)，溶液pH增大；
②由圖可知，a電極通入甲烷，發(fā)生氧化反應(yīng)，堿性條件下生成碳酸根、水，a電極上的電極反應(yīng)式為：4CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O，
故答案為：增大；4CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O；
（6）會發(fā)生反應(yīng)：CO₂+NaOH═NaHCO₃，CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O，3.36L氣體CO₂的物質(zhì)的量=

3.36L

22.4L/mol

=0.15mol，NaOH的物質(zhì)的量=0.05L×4mol/L=0.2mol，
則n（CO₂）：n（NaOH）=0.15：0.2=3：4，
故1：2＜n（CO₂）：n（NaOH）＜1：1，
故反應(yīng)生成碳酸鈉、碳酸氫鈉，令Na₂CO₃、NaHCO₃的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，
則：x+y=0.15，2x+y=0.2，
解得x=0.05，y=0.1，
即生成Na₂CO₃、NaHCO₃的物質(zhì)的量為1：2，故反應(yīng)離子方程式為：3CO₂+4OH^-═CO₃^2-+2HCO₃^-+H₂O，
故答案為：3CO₂+4OH^-═CO₃^2-+2HCO₃^-+H₂O．

點(diǎn)評：本題考查無機(jī)物推斷，“C可以使帶火星木條復(fù)燃，F(xiàn)為淡黃色粉末狀化合物”等時推斷突破口，再結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系推斷，難度中等，（6）為易錯點(diǎn)，學(xué)生容易判斷生成物，而忽略數(shù)量關(guān)系．