Question

下列框圖中的每一個(gè)字母都是中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的物質(zhì)，所有物質(zhì)均由短周期元素組成，其中B、C、G、K、L都含有同一種元素．B、E、F、I為單質(zhì)．常溫常壓下D為液體，E、F、I為氣體，F(xiàn)是空氣的主要成分之一．C由兩種元素組成，其晶體熔點(diǎn)高、硬度大，閃爍著晶瑩的光澤．這些物質(zhì)之間有可能發(fā)生如下轉(zhuǎn)化，其反應(yīng)關(guān)系如圖所示：
（1）寫(xiě)出A的電子式

，B的原子結(jié)構(gòu)示意圖

，D的結(jié)構(gòu)式是

H-O-H

E在I中燃燒的現(xiàn)象為

蒼白色火焰（產(chǎn)生白霧）

．
（2）25°C，101kPa下，2gE完全燃燒放出285.8kJ的熱量，寫(xiě)出E+F→D的熱化學(xué)反應(yīng)方程式

2H_2（g）+O_2（g）=2H₂O_（l）△H=-571.6kJ?mol^-1

．
（3）鉑做電極E與F、KOH溶液構(gòu)成原電池，其負(fù)極反應(yīng)為

H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O

；如果將通入的E改成CH₄氣體，也可以組成一個(gè)原電池裝置，電池的總反應(yīng)方程式為：CH₄+2O₂+2KOH=K₂CO₃+3H₂O，則該電池的負(fù)極反應(yīng)式為：

CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O

．
（4）如圖所示，A與C兩種固體混合后，加入液體D，可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑

，

Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O

．
（5）K+G═L的離子方程式為

Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓

．

Answer 1

分析：由“D常溫常壓為液體，EF為氣體，F(xiàn)是空氣的主要成份之一．”可推出F為O₂，E為H₂，D為H₂O，A與B跟水能反應(yīng)生成氫氣和氧氣，由過(guò)氧化物能與水反應(yīng)生成O₂，則A與B可能是Na₂O₂，生成物中有NaOH，鋁與NaOH反應(yīng)生成H₂與NaAlO₂，推出B為單質(zhì)Al，A為Na₂O₂，C為Al₂O₃，D為H₂O，E為H₂，F(xiàn)為O₂，G為NaAlO₂，H為NaOH，B、C、G都含有同一種元素為鋁，C由兩種元素組成，其晶體熔點(diǎn)高、硬度大，閃爍著晶瑩的光澤為Al₂O₃，L為Al（OH）₃，K為AlCl₃，J為HCl，則I為Cl₂，結(jié)合對(duì)應(yīng)單質(zhì)化合物的性質(zhì)解答該題．

解答：解：由“D常溫常壓為液體，EF為氣體，F(xiàn)是空氣的主要成份之一．”可推出F為O₂，E為H₂，D為H₂O，A與B跟水能反應(yīng)生成氫氣和氧氣，由過(guò)氧化物能與水反應(yīng)生成O₂，則A與B可能是Na₂O₂，生成物中有NaOH，Al與NaOH反應(yīng)生成H₂與NaAlO₂，推出B為單質(zhì)Al，A為Na₂O₂，C為Al₂O₃，D為H₂O，E為H₂，F(xiàn)為O₂，G為NaAlO₂，H為NaOH，檢查一下，B、C、G都含有同一種元素為鋁，C由兩種元素組成，其晶體熔點(diǎn)高、硬度大，閃爍著晶瑩的光澤為Al₂O₃，L為Al（OH）₃，K為AlCl₃，J為HCl，則I為
Cl₂，
（1）A為Na₂O₂，為離子化合物，電子式為，B為單質(zhì)Al，核電荷數(shù)為13，原子核外有3個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為3，原子結(jié)構(gòu)示意圖為，1個(gè)水分子中含有2個(gè)氫氧共價(jià)鍵，結(jié)構(gòu)式為H-O-H，氫氣在氯氣中燃燒，產(chǎn)生蒼白色火焰，生成的HCl易溶于水，能產(chǎn)生白霧，
故答案為：；；H-O-H； 蒼白色火焰（產(chǎn)生白霧）；
（2）已知

2g

2g/mol

=1molH₂完全燃燒放出285.8kJ的熱量，則在反應(yīng)2H_2（g）+O_2（g）=2H₂O_（l）中，△H=2×（-285.8kJ/mol）=-571.6kJ?mol^-1，所以有2H_2（g）+O_2（g）=2H₂O_（l）△H=-571.6kJ?mol^-1，
故答案為：2H_2（g）+O_2（g）=2H₂O_（l）△H=-571.6kJ?mol^-1；
（3）堿性氫氧燃料電池中，通入氫氣的一極為電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，堿性甲烷燃料電池中，通入甲烷的一極為電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，
故答案為：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O；
（4）A為Na₂O₂，C為Al₂O₃，D為H₂O，A與C兩種固體混合后，加入液體D，可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O，
故答案為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O；
（5）K為AlCl₃，G為NaAlO₂，二者能發(fā)生互促水解反應(yīng)生成Al（OH）₃，反應(yīng)的離子方程式為Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓，
故答案為：Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓．

點(diǎn)評(píng)：本題考查無(wú)機(jī)物的推斷，題目難度較大，解答本題的關(guān)鍵是正確推斷物質(zhì)的種類，推斷時(shí)，要根據(jù)反應(yīng)的典型現(xiàn)象以及物質(zhì)的特殊性質(zhì)作為突破口，學(xué)習(xí)中注重相關(guān)知識(shí)的積累．