Question

12．A、B、C、D四种元素原子的核电荷数依次增大（均小于20），其单质及相应的化合物能发生如下反应关系：

（1）写出F的电子式．
（2）气体H有毒，可用Na₂CO₃溶液吸收，生成两种酸式盐，该反应的化学方程式为：H₂S+Na₂CO₃=NaHS+NaHCO₃
（3）加热E的水溶液后并灼烧，最终得到的固体为Al₂O₃原因为AlCl₃+3H₂O?Al（OH）₃+3HCl，2Al（OH）₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+2H₂O（用化学反应方程式来表示） 
（4）室温下，向F的水溶液中加入等体积等浓度的盐酸反应后所得溶液的PH＞7，则此溶液中离子浓度由小到大的顺序为：[S^2-]＜[H⁺]＜[OH^-]＜[HS^-]＜[Cl^-]＜[K⁺]；
（5）将气体H放在空气中充分燃烧可得到气体氧化物BO₂，BO₂可与氧气继续反应：2BO₂+O₂?2BO₃，在一个固定容积为2L的密闭容器中充入0.20mol的BO₂和0.10mol的O₂，半分钟后达到平衡，测得容器中含BO₃为0.18mol．则v（O₂ ）=0.09mol?L^-1?min^-1．若继续通入0.20mol BO₂和0.10mol O₂，再次达到新平衡后，BO₃的物质的量介于0.36mol和0.40mol之间．
（6）写出E和F反应的化学反应方程式：2AlCl₃+3K₂S+6H₂O=2Al（OH）₃↓+3H₂S↑+6KCl．

Answer 1

分析 A、B、C、D四种元素原子的核电荷数均小于20，G是白色胶状沉淀，溶于氢氧化钠溶液，G为Al（OH）₃，J为NaAlO₂，H为臭鸡蛋气味的气体，则H为H₂S，无色溶液I与硝酸银、硝酸反应生成白色沉淀K，K为AgCl，进行焰色反应为紫色，故I为KCl；根据元素守恒，结合E+F$\stackrel{水}{→}$Al（OH）₃+H₂S+KCl，可知A、B、C、D四种元素为Al、S、Cl、K，由于A、B、C、D四种元素原子的核电荷数依次增大，故A为Al，B为S，C为Cl，D为K，由A+C→E可知，E为AlCl₃，由B+D→F可知，F为K₂S，据此解答．

解答 解：A、B、C、D四种元素原子的核电荷数均小于20，G是白色胶状沉淀，溶于氢氧化钠溶液，G为Al（OH）₃，J为NaAlO₂，H为臭鸡蛋气味的气体，则H为H₂S，无色溶液I与硝酸银、硝酸反应生成白色沉淀K，K为AgCl，进行焰色反应为紫色，故I为KCl；根据元素守恒，结合E+F$\stackrel{水}{→}$Al（OH）₃+H₂S+KCl，可知A、B、C、D四种元素为Al、S、Cl、K，由于A、B、C、D四种元素原子的核电荷数依次增大，故A为Al，B为S，C为Cl，D为K，由A+C→E可知，E为AlCl₃，由B+D→F可知，F为K₂S．
（1）F为K₂S，属于离子化合物，由钾离子与硫离子构成，电子式为：；
故答案为：；
（2）H₂S有毒，可用Na₂CO₃溶液吸收，生成两种酸式盐，为NaHS、NaHCO₃，反应方程式为：H₂S+Na₂CO₃=NaHS+NaHCO₃；
故答案为：H₂S+Na₂CO₃=NaHS+NaHCO₃；
（3）E为AlCl₃，AlCl₃的水溶液中存在水解平衡AlCl₃+3H₂O?Al（OH）₃+3HCl，加热AlCl₃的水溶液，HCl挥发，促进水解程度进行，得到Al（OH）₃，灼烧Al（OH）₃，Al（OH）₃分解2Al（OH）₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+2H₂O，最终得到的固体为Al₂O₃；
故答案为：Al₂O₃；AlCl₃+3H₂O?Al（OH）₃+3HCl，2Al（OH）₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+2H₂O；
（4）室温下，向K₂S的水溶液中加入等体积等浓度的盐酸，K₂S与HCl物质的量相等，发生反应K₂S+HCl=KHS+KCl，混合后溶液为等浓度的KHS、KCl溶液，溶液的PH＞7，则[H⁺]＜[OH^-]，说明HS^-的水解程度大于电离程度，故[HS^-]＜[Cl^-]，水解程度很小，故[OH^-]＜[HS^-]，溶液中H⁺来自水的电离与HS^-电离，所以[S^2-]＜[H⁺]，溶液中K⁺浓度最大，故溶液中离子浓度由小到大的顺序为：[S^2-]＜[H⁺]＜[OH^-]＜[HS^-]＜[Cl^-]＜[K⁺]；
故答案为：[S^2-]＜[H⁺]＜[OH^-]＜[HS^-]＜[Cl^-]＜[K⁺]；
（5）在一个固定容积为2L的密闭容器中充入0.20mol的SO₂和0.10mol的O₂，半分钟后达到平衡，测得容器中含SO₃为0.18mol，v（SO₃）=$\frac{\frac{0.18mol}{2L}}{0.5min}$=0.18mol/（L•min），速率之比等于化学计量数之比，故v（O₂ ）=$\frac{1}{2}$v（SO₃）=$\frac{1}{2}$×0.18mol/（L•min）=0.09mol/（L•min）；
若继续通入0.20mol SO₂和0.10mol O₂，压强增强，平衡向正反应移动，反应转化率增大，再次达到新平衡后，SO₃的物质的量大于0.18mol×2=0.36mol，若0.4molSO₂与0.2molO₂完全反应，可以生成0.4molSO₃，反应物不能完全转化，故达SO₃小于0.4mol，即SO₃的物质的量介于0.36mol和0.40mol之间；
故答案为：0.09；0.36mol和0.40mol；
（6）E和F反应的化学反应方程式：2AlCl₃+3K₂S+6H₂O=2Al（OH）₃↓+3H₂S↑+6KCl，
故答案为：2AlCl₃+3K₂S+6H₂O=2Al（OH）₃↓+3H₂S↑+6KCl．

点评 本题考查无机物推断，涉及Al、S、Cl等元素单质及其化合物之间的相互转化关系、化学用语的书写、盐类水解、化学反应速率与化学平衡的计算等，本题中H为臭鸡蛋气味的气体，G是白色胶状沉淀，I溶液焰色反应为紫色等均为解题突破口，（4）中离子浓度的比较是难点与易错点，题目综合性较大，难度较大．