Question

 已知a、e、I为三种由短周期元素构成的粒子，它们都有10个电子，其结构特点如下：

粒子代码	a	e	I
原子核数	单核	两核	四核
粒子的电荷数	一个单位正电荷	一个单位负电荷	0

物质A由a、e 构成， B、C、D、K都是单质，各有关物质之间的相互反应转化关系如下图所示，反应①—⑤都是用于工业生产的反应，⑥、⑦反应中个别产物在图中略去。

请填写下列空白：

  （1）写出下列物质的化学式：B__________，J__________。

  （2）写出下列反应的离子反应方程式：

H +E（溶液）→M_____________________________，

F +G →A + B +C________________________________________；

  （3）E（溶液）能与I以1∶2的物质的量之比反应生成N、F和G，N中各原子均已达到惰性气体的稳定结构，写出N的结构式__________；

  （4）L是由3种元素构成的分子，能与I以1∶2的物质的量之比反应生成尿素CO（NH₂） ₂  和物质H，写出L的电子式__________；

  （5）反应③用于工业生产它应在_______________进行（填设备名称）；反应④用于工业生产时为了防止B和C混合反应产生危险，所使用的一种特殊材料的名称为__________，在该工业生产中它具有的特殊的性质是___________________。

  （6）常温下，实验室模拟工业反应④的过程如下图所示，标况下，当电极上产生112mL（已折算为标准状况下的体积）B气体时，烧杯中溶液的pH=__________。（假设气体完全逸出，溶液体积不变）

 

Answer 1

 解析：本题题干给出形式丰富，通过表格、流程图等表现方式综合考查了学生推理能力、化学基本用语、化工生产、电化学、pH的计算等方面的掌握程度。10电子微粒、18电子微粒是一直是高考考查的热点问题，通过表格不难判断：a为Na⁺，e为OH^-，I为NH₃。A由a、e 构成，则A为NaOH。根据流程图中I为NH₃，推断K为O₂（因为NH₃的催化氧化是一个特征反应，且反应⑤是工业生产中的反应），则J和G为NO和H₂O其中之一；因为C、D生成NH₃（I），且反应③也是工业生产中的反应，则C、D为N₂、H₂之一；又因为反应④是工业反应，且有H₂（C）和NaOH（A）生成，则联想到这个反应必定为氯碱工业：2NaCl + 2H₂O  2NaOH + H₂↑+Cl₂↑，依次推出A为NaOH，B为Cl₂，E为NaClO，F为NaCl，G是H₂O，B为Cl₂，C为H₂，则H为HCl，M为HClO，K为O₂，D为N₂，L必为含氯化合物，N是NH₃与NaClO溶液反应之后的产物之一。

    第（2）问中要求分别写出：HCl溶液与NaClO溶液反应的方程式、电解食盐水的离子方程式。H^＋ + ClO^- = HClO；2 Cl^- + 2H₂O Cl₂+ H₂ + 2OH^-；

    第（3）问中根据原子守恒可知NaClO + 2NH₃ == N + NaCl + H₂O中，N为N₂H₄，该分子中各原子均达到惰性气体的稳定结构，则N原子要形成3根共价键，H原子要形成1根共价键。其结构式为：。

    第（4）问也根据原子守恒来判断，L + 2NH₃ == CO（NH₂）₂ + 2HCl，其中L为3种元素构成的分子，可判断L中必含有C、O和Cl，其分子式应为COCl₂。其电子式为：。

    第（5）问：反应③为合成氨反应，工业生产中它应在合成塔中进行；反应④为氯碱工业中反应，为防止H₂和Cl₂混合而爆炸，在电解池中应用阳离子交换膜，其作用是指允许溶液中的阳离子通过而不让分子或阴离子通过。

    第（6）问：电解100mL NaCl溶液：2 Cl^- + 2H₂O Cl₂ + H₂ + 2OH^-，当产生0．005mol Cl₂时，生成OH^-的物质的量为0．01mol，浓度为0．1mol/L，pH为13。

    答案：（每空1分，共10分）

  （1）Cl₂     NO

  （2）H^＋ + ClO^- == HClO； 2 Cl^- + 2H₂O  Cl₂ +H₂ + 2OH^-

  （3）

  （4）

  （5）合成塔；离子交换膜，只允许阳离子通过，阻止阴离子和气体通过

  （6）13