Question

在下列各变化中，E为常温下无色无味的液体，F为淡黄色粉末，G为常见的无色气体（反应条件均已省略）．

回答下列问题：
（1）写出H的电子式：______
（2）若反应①在加热条件下进行，A为单质，C为无色有刺激性气味的气体，D为无色无味的气体，且C、D两种气体均能使澄清的石灰水变浑浊，则反应①的化学方程式是______．
①实验需要检验出C、D、E三种气体产物，三种气体检验的先后顺序是______（用化学式填空），在检验D气体前，需除去C气体，所用试剂是______，反应的离子方程式是______．
②已知：A（s）+O₂（g）=AO₂（g）△H=-393.5kJ?mol^-1
2A（s）+O₂（g）=2AO（g）△H=-221.0kJ?mol^-1
则AO的燃烧热的热化学方程式______．
③AO₂在自然界循环时可与碳酸钙反应，碳酸钙是一种难溶物质，它的K_sp=2.8×10^-9．CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合可形成CaCO₃沉淀，现将等体积的CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合，若Na₂CO₃溶液的浓度为2×10^-4mol/L，则生成沉淀所需CaCl₂溶液的最小浓度为______．
（3）若反应①在溶液中进行，A是一种常见一元强碱，B是一种酸式盐，D是一种气体，且B遇盐酸产生能使品红溶液褪色的气体，在加热条件下，当A过量时，反应①的离子方程式是______．
（4）若反应①在溶液中进行，A是一种强酸，B是一种含有两种金属元素的盐，且B的水溶液显碱性，A、B均由短周期元素组成，当A过量时，C及D均易溶于水，则A过量时反应①的离子方程式是______．

Answer 1

解：E为常温下无色无味的液体且在生成物中，所以是水．F为淡黄色粉末，是过氧化钠或硫，但能和水反应，所以是过氧化钠．过氧化钠和水反应的生成物是氧气和氢氧化钠，G为常见的无色气体，所以G是氧气，H是氢氧化钠．
（1）H为氢氧化钠，电子式为：，故答案为：；
（2）反应①在加热条件下进行，A为单质，C为无色有刺激性气味的气体，D为无色无味的气体，且C、D两种气体均能使澄清的石灰水变浑浊，C、D是二氧化碳和二氧化硫，E为水，所以C、D、E是浓硫酸和碳反应的产物，
故答案为：C+2H₂SO₄（浓）CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O；
①C、D、E三种气体产物分别为CO₂、SO₂、H₂O；三种气体检验的先后顺序，水蒸气用无水硫酸铜检验，需要放在第一步，二氧化碳和二氧化硫都能和氢氧化钙反应生成沉淀，所以需要第二步检验二氧化硫，除去二氧化硫后再检验二氧化碳气体；除去二氧化硫需要氧化剂为酸性高锰酸钾溶液；发生的反应为酸性溶液中二氧化硫被氧化为硫酸，高锰酸根离子被还原为锰离子，反应的离子方程式为：2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺；故答案为：H₂O、SO₂、CO₂；酸性高锰酸钾溶液；2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺；
②（1）A（s）+O₂（g）=AO₂（g）△H=-393.5kJ?mol^-1
（2）2A（s）+O₂（g）=2AO（g）△H=-221.0kJ?mol^-1
依据盖斯定律：（1）×2-（2）得到一氧化碳的燃烧热的热化学方程式：CO（g）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0KJ/mol，
故答案为：CO（g）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0KJ/mol；
③Na₂CO₃溶液的浓度为2×10^-4mo1/L，等体积混合后溶液中c（CO₃^2-）=×2×10^-4mo1/L=1×10^-4mo1/L，根据Ksp=c（CO₃^2-）?c（Ca²⁺）=2.8×10^-9可知，c（Ca²⁺）=mol/L=2.8×10^-5mol/L，原溶液CaCl₂溶液的最小浓度为混合溶液中c（Ca²⁺）的2倍，故原溶液CaCl₂溶液的最小浓度为2×2.8×10^-5mol/L=5.6×10^-5mol/L，
故答案为：5.6×10^-5mol/L；
（3）若反应①在溶液中进行，A是一种常见一元强碱，B是一种酸式盐，D是一种气体，且B遇盐酸产生能使品红溶液褪色的气体为二氧化硫气体，证明B为亚硫酸氢盐，碱与酸式盐反应生成气体，气体只有氨气符合条件，说明B为亚硫酸氢铵，和强碱反应生成氨气，反应的离子方程式为2OH^-+NH₄⁺+HSO₃^-NH₃↑+2H₂O+SO₃^2-，
故答案为：2OH^-+NH₄⁺+HSO₃^-NH₃↑+2H₂O+SO₃^2-；
（4）B是一种含有两种金属元素的盐，且B的水溶液显碱性，A、B均由短周期元素组成，所以B是偏铝酸钠，A是一种强酸，酸先和偏氯酸钠反应生成氢氧化铝，氢氧化铝和过量的酸反应生成铝离子，反应的离子方程式为：AlO₂^-+4H⁺=Al³⁺+2H₂O，故答案为：AlO₂^-+4H⁺=Al³⁺+2H₂O．
分析：各变化中，E为常温下无色无味的液体，F为淡黄色粉末，G为常见的无色气体，E为常温下无色无味的液体且在生成物中，所以是水．F为淡黄色粉末，是过氧化钠或硫，但能和水反应，所以是过氧化钠．过氧化钠和水反应的生成物是氧气和氢氧化钠，G为常见的无色气体，所以G是氧气，H是氢氧化钠；
（1）依据判断H为氢氧化钠，根据电子式书写，氢氧化钠是钠离子和氢氧根离子构成的两种化合物，标注阳离子和阴离子的电子式写出；
（2）根据元素的化合价判断反应，写出相应的离子反应方程式．在加热条件下进行，且C、D是两种均能使澄清的石灰水变浑浊的无色气体推断C、D是二氧化碳、二氧化硫，单质反应生成产物，根据元素守恒，由生成物推出反应物为碳和浓硫酸的反应；
①检验气体的方法是，水蒸气用无水硫酸铜检验，需要放在第一步，二氧化碳和二氧化硫都能和氢氧化钙反应生成沉淀，所以需要第二步检验二氧化硫，除去二氧化硫后再检验二氧化碳气体；除去二氧化硫需要氧化剂溶液酸性高锰酸钾溶液；发生的反应为酸性溶液中二氧化硫被氧化为硫酸，高锰酸根离子被还原为锰离子，结合电荷守恒，电子守恒配平写出；
②A为 C，生成稳定氧化物为二氧化碳，依据燃烧热概念是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量计算分析；一氧化碳的燃烧热，可以依据盖斯定律计算得到；
③依据沉淀溶解平衡结合溶度积常数计算沉淀完全需要的钙离子浓度；Na₂CO₃溶液的浓度为2×10^-4mo1/L，等体积混合后溶液中c（CO₃^2-）=1×10^-4mo1/L，根据Ksp=c（CO₃^2-）?c（Ca²⁺）计算沉淀时混合溶液中c（Ca²⁺），原溶液CaCl₂溶液的最小浓度为混合溶液中c（Ca²⁺）的2倍．
（3）若反应①在溶液中进行，A是一种常见一元强碱，B是一种酸式盐，D是一种气体，且B遇盐酸产生能使品红溶液褪色的气体为二氧化硫气体，证明B为亚硫酸氢盐，碱与酸式盐反应生成气体，气体只有氨气符合条件，说明B为亚硫酸氢铵，和强碱反应生成氨气；
（4）若反应①在溶液中进行，A是一种强酸，B是一种含有两种金属元素的盐，且B的水溶液显碱性，A、B均由短周期元素组成，当A过量时，C及D均易溶于水，B是一种含有两种金属元素的盐，且B的水溶液显碱性，A、B均由短周期元素组成，所以B是偏铝酸钠，A是一种强酸，酸先和偏氯酸钠反应生成氢氧化铝，氢氧化铝和过量的酸反应生成铝离子．
点评：本题考查了物质转化关系的分析判断，物质性质的应用，沉淀溶解平衡的计算，离子方程式书写方法，熟练掌握物质性质是关键，题目难度中等．