Question

11．现有短周期元素X形成的单质A与NaOH溶液反应，有如下转化关系，（若产物中有水生成则省略未表示出来）．
（1）若常温常压下，A为气态，且B、C中均有X元素，则A与NaOH溶液反应的离子方程式为Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（2）若常温常压下，A为非金属固态单质，且其在电子工业中有着重要的用途，则工业制取A化学方程式为2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO↑+Si；
（3）若A为金属，C为气体，则A 与NaOH溶液反应的离子方程式为2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑
（4）由（2）和（3）中两种单质形成合金在工业、建筑业中有重要的用途．一个探究性学习小组，他们拟
用该合金与足量稀硫酸的反应测定通常状况下气体摩尔体积，实验装置如下：

①装置中导管a的作用是平衡分液漏斗上下管口的压强，有利于液体滴下和使测得的气体体积较准确，减少实验误差；
②实验中准确测得4个数据：实验前该合金的质量m₁g，实验后残留固体的质量m₂g，实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V₁mL、V₂mL；则通常状况时气体摩尔体积V_m=$\frac{18（{V}_{1}-{V}_{2}）×1{0}^{-3}}{（{m}_{1}-{m}_{2}）}$L•moL^-1．

Answer 1

分析 （1）若常温常压下，A为气态，且B、C中均有X元素，A为氯气，与NaOH溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠与水；
（2）若常温常压下，A为非金属固态单质，且其在电子工业中有着重要的用途，则A为Si，工业上用碳与二氧化硅高温下反应制备Si，同时生成CO；
（3）若A为金属，C为气体，则A为Al，B为偏铝酸钠，C为氢气；
（4）①通过测量Al及硫酸与Al反应生成氢气的体积计算气体摩尔体积，可以消除加入硫酸排出气体的体积，使测得的气体体积较准确，减少实验误差；
②固体质量之差为Al的质量，前后液面读数为生成氢气的体积，结合电子转移守恒计算．

解答 解：（1）若常温常压下，A为气态，且B、C中均有X元素，A为氯气，与NaOH溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠与水，反应离子方程式为：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案为：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（2）若常温常压下，A为非金属固态单质，且其在电子工业中有着重要的用途，则A为Si，工业上用碳与二氧化硅高温下反应制备Si，同时生成CO，反应方程式为：2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO↑+Si，
故答案为：2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO↑+Si；
（3）若A为金属，C为气体，则A为Al，B为偏铝酸钠，C为氢气，反应离子方程式为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（4）①通过测量Al及硫酸与Al反应生成氢气的体积计算摩尔质量，可以消除加入硫酸排出气体的体积，使测得的气体体积较准确，减少实验误差，
故答案为：使测得的气体体积较准确，减少实验误差；
②Al的质量为（m₁-m₂）g，生成氢气的体积为（V₁-V₂）×10^-3L，由电子转移守恒：$\frac{（{V}_{1}-{V}_{2}）×1{0}^{-3}}{{V}_{m}}$×2=$\frac{（{m}_{1}-{m}_{2}）g}{27g/mol}$×3，整理可得Vm=$\frac{18（{V}_{1}-{V}_{2}）×1{0}^{-3}}{（{m}_{1}-{m}_{2}）}$L•moL^-1，
故答案为：$\frac{18（{V}_{1}-{V}_{2}）×1{0}^{-3}}{（{m}_{1}-{m}_{2}）}$．

点评 本题考查无机物的推断、化学定量实验，熟练掌握元素化合物的性质，（4）中关键是对实验原理的理解，是对学生综合能力的考查．