Question

A、B、C、D为单质，其余均为化合物，已知A、B均能与X溶液反应生成气体D，C与D能化合成Y，X、Y都是常用试剂，反应③是化工工业生产的化学原理．它们之间具有如下图相互转化关系：
请回答下列问题：
（1）B晶体空间构型为

 

；每摩尔B晶体中共价键键数为

 

；
（2）写出反应③的离子方程式：

 

；反应②的离子方程式：

 

；
（3）写出反应①的化学方程式，并标出电子转移方向和数目：

 

；
（4）消耗等物质的量A和B时，生成D气体物质的量之比为：

 

．

Answer 1

考点：无机物的推断

专题：

分析：反应③是化工工业生产的化学原理，工业上用电解饱和氯化钠溶液的方法制取氢氧化钠，则H是NaCl，X是化合物，则X是NaOH，A、B都是单质，都能和氢氧化钠溶液反应生成气体但D，则D是H₂，C是Cl₂，C、D能合成Y，则Y是HCl，能和氢氧化钠溶液反应生成氢气的单质有Al、Si，硅酸钠和过量盐酸反应生成硅酸沉淀，偏铝酸钠和过量盐酸反应生成可溶性的氯化铝，所以B是Si，A是Al，E是NaAlO₂，F是Na₂SiO₃，I是H₂SiO₃，G是Al（OH）₃，再结合物质的结构和性质分析解答．

解答： 解：反应③是化工工业生产的化学原理，工业上用电解饱和氯化钠溶液的方法制取氢氧化钠，则H是NaCl，X是化合物，则X是NaOH，A、B都是单质，都能和氢氧化钠溶液反应生成气体但D，则D是H₂，C是Cl₂，C、D能合成Y，则Y是HCl，能和氢氧化钠溶液反应生成氢气的单质有Al、Si，硅酸钠和过量盐酸反应生成硅酸沉淀，偏铝酸钠和过量盐酸反应生成可溶性的氯化铝，所以B是Si，A是Al，E是NaAlO₂，F是Na₂SiO₃，I是H₂SiO₃，G是Al（OH）₃，
（1）B是Si，硅晶体结构是正四面体结构，每个硅原子和4个硅原子形成4个共价键，平均每个硅原子含有2个共价键，所以每摩尔B晶体中共价键键数为1.204×10²⁴（或2N_A），
故答案为：正四面体；1.204×10²⁴（或2N_A）；
（2）用惰性电极电解氯化钠溶液时，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气，所以其电池反应式为：2Cl^-+2H₂O

电解  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，
硅和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和氢气，离子反应方程式为：Si+2OH^-+H₂O═SiO₃^2-+2H₂↑，
故答案为：2Cl^-+2H₂O

电解  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；Si+2OH^-+H₂O═SiO₃^2-+2H₂↑；
（3）铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，转移电子数是6，电子转移方向和数目为，
故答案为：；
（4）每个铝原子失去3个电子生成铝离子，每个硅原子失去4个电子和氢氧根离子生成硅酸根离子，所以等物质的量的A和B与足量氢氧化钠溶液反应时失去电子的物质的量之比为3：4，则生成氢气的物质的量之比为3：4，
故答案为：3：4．

点评：本题考查了无机物的推断，以H为突破口采用正逆相结合的方法进行推断，注意根据Y的量确定A、B的成分，为该题的易错点，会根据物质之间的关系进行知识网络的构建，难度中等．