Question

如图，常温下单质A、B为气体，单质C为固体，它们依次分别由短周期元素甲、乙、丙组成，甲元素原子核外电子数等于其电子层数，乙、丙同主族；E常温下为液体，G、H为黑色固体，D是常见金属（反应条件多数略去）．
回答下列问题：
（1）化合物E的沸点高于化合M的沸点，原因是

 

．
（2）甲、乙两种元素可以形成两种化合物，其中一种化合物含有4个原子核，该化合物的结构式为

 

．
（3）E与D高温反应的化学方程式为

 

．K与M在水溶液中反应的离子方程式为

 

．
（4）实验室在保存L溶液时，需加入少量D，理由是

 

．实验室检验L水溶液中的阳离子的方法是

 

．
（5）已知一定条件下，每1mol F与单质B完全反应生成I放出热量98.0kJ，若2mol F与1mol B在此条件下发生反应，达平衡时，放出热量为176.4kJ，则F的转化率为

 

．若保持温度和压强不变（反应混合物都为气体）按下列四种配比作为起始物质充入，达到平衡时各物质的物质的量与上述平衡状态相同的是

 

．
①4mol F、2mol B              ②2mol F、2mol B、2mol I
③1mol F、0.5mol B、1mol I    ④3mol I、1mol Ne．

Answer 1

分析：甲元素原子核外电子数等于其电子层数，可能为H、Be、Al等元素，因甲对应的单质A为气体，则甲为H元素，A为H₂，A与B反应生成的E常温下为液体，应为H₂O，则B为O₂，所以乙为O元素，乙、丙同主族，则丙为S元素，C为S单质，D为常见金属，可与水在高温下反应，则应为Fe，生成的黑色固体H为Fe₃O₄，由转化关系B+C→F

B

I可知，F为SO₂，I为SO₃，J为H₂SO₄，Fe和S反应生成的G为FeS，则L为FeSO₄，M为H₂S，K为Fe₂（SO₄）₃，H₂S与Fe₂（SO₄）₃反应生成S、H₂SO₄和FeSO₄，结合对应物质的性质以及题目要求解答该题．

解答：解：甲元素原子核外电子数等于其电子层数，可能为H、Be、Al等元素，因甲对应的单质A为气体，则甲为H元素，A为H₂，A与B反应生成的E常温下为液体，应为H₂O，则B为O₂，所以乙为O元素，乙、丙同主族，则丙为S元素，C为S单质，D为常见金属，可与水在高温下反应，则应为Fe，生成的黑色固体H为Fe₃O₄，由转化关系B+C→F

B

I可知，F为SO₂，I为SO₃，J为H₂SO₄，Fe和S反应生成的G为FeS，则L为FeSO₄，M为H₂S，K为Fe₂（SO₄）₃，H₂S与Fe₂（SO₄）₃反应生成S、H₂SO₄和FeSO₄，
（1）E为H₂O，M为H₂S，O的非金属性较强，水分子之间存在氢键，沸点较高，故答案为：水分子之间存在氢键，故水的沸点高于H₂S；
（2）甲、乙两种元素可以形成两种化合物，其中一种化合物含有4个原子核，应为H₂O₂，结构式为H-O-O-H，故答案为：H-O-O-H；
（3）E（H₂O）与D（Fe）高温反应的化学方程式为3Fe+4H₂O（g）

高温  .

Fe₃O₄+4H₂，H₂S与Fe₂（SO₄）₃反应生成S、H₂SO₄和FeSO₄，反应的离子方程式为2Fe³⁺+H₂S=2Fe²⁺+S↓+2H⁺，
故答案为：3Fe+4H₂O（g）

高温  .

Fe₃O₄+4H₂；2Fe³⁺+H₂S=2Fe²⁺+S↓+2H⁺；
（4）L为FeSO₄，易被氧化，为防止Fe²⁺被氧化，可加入少量的Fe，实验室检验FeSO₄水溶液中的阳离子的方法是取少许溶液于洁净的试管中，加入几滴KSCN溶液，无现象，再加入氯水溶液变血红色，则证明有Fe²⁺，
故答案为：防止Fe²⁺被氧化； 取少许溶液于洁净的试管中，加入几滴KSCN溶液，无现象，再加入氯水溶液变血红色，则证明有Fe²⁺；
（5）已知一定条件下，每1mol SO₂与O₂完全反应生成I放出热量98.0kJ，则2molSO₂与O₂完全反应生成I放出热量196.0kJ，
若2mol SO₂与1mol O₂在此条件下发生反应，达平衡时，放出热量为176.4kJ，则SO₂的转化率为

176.4

196

×100%=90%，
若保持温度和压强不变（反应混合物都为气体），达到平衡时各物质的物质的量与上述平衡状态相同，应满足所加物质转化为起始物质，物质的量应满足2mol SO₂与1mol O₂，只有③符合，
故答案为：90%；③．

点评：本题考查无机物的推断，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力的考查，注意该题的突破口，以原子结构和物质的转化关系为题眼进行推断，难度中等，注意等效平衡问题．