Question

A、B、C、D、E、F、G、H是相对分子质量依次增大的气体，它们均由短周期元素组成，具有如下性质：
①B能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，A、C、D不能使湿润的石蕊试纸变色，E、F、G均可使湿润的蓝色石蕊试纸变红；
②F呈红棕色；
③G和H均能使品红褪色，A在H中安静燃烧并伴有产生苍白色火焰；
④C在D中完全燃烧生成E和H₂O，同时放出大量热，工业上可利用该反应焊接或切割金属；
请回答下列问题：
（1）写出实验室制取B的化学方程式

 

．
（2）如图1若从a口通入气体G，从b口通入气体F，洗气瓶中装有氯化钡溶液，观察到的现象是

 

．反应的离子方程式为

 

．
（3）已知：E（g）+3A（g）?CH₃OH（l）+H₂O（l）△H=-53.66kJ/mol
2CH₃OH（l）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（l）△H=-23.4kJ/mol
写出E有催化剂时与A合成二甲醚（CH₃OCH₃）的热化学方程式

 

．
（4）气体C能使硫酸酸化的高锰酸钾溶液褪色，产物之一是E，该反应的化学方程式为

 

．
（5）与B含相同元素且原子比1：2的化合物I是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料．
I的结构式为

 

，图2是一个电化学过程示意图．
①铂片上发生的电极反应是

 

．
②假设使用I-空气燃料电池作为本过程中的电源，铜片的质量变化128g，则I-空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气

 

L（假设空气中氧气体积含量为20%）．
③I-空气燃料电池是一种碱性燃料电池，生成无污染的物质．电解质溶液是20%～30%的KOH溶液．I-空气燃料电池放电时，负极的电极反应式是

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：

分析：A、B、C、D、E、F、G、H是相对分子质量依次增大的气体，它们均由短周期元素组成，具有如下性质：
①B能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则B为NH₃，A、C、D不能使湿润的石蕊试纸变色，三种气体既不显酸性也不显碱性，E、F、G均可使湿润的蓝色石蕊试纸变红，均表现酸性；
②F呈红棕色，则F为NO₂；
③G和H均能使品红褪色，结合相对分子质量可知，G为SO₂、H为Cl₂；A在H中安静燃烧并伴有产生苍白色火焰，则A为H₂；
④C在D中完全燃烧生成E和H₂O，同时放出大量热，工业上可利用该反应焊接或切割金属，结合①可知，该反应为乙炔在氧气中燃烧得到CO₂与水，C为C₂H₂、D为O₂、E为CO₂，据此解答．

解答： 解：A、B、C、D、E、F、G、H是相对分子质量依次增大的气体，它们均由短周期元素组成，具有如下性质：
①B能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则B为NH₃，A、C、D不能使湿润的石蕊试纸变色，三种气体既不显酸性也不显碱性，E、F、G均可使湿润的蓝色石蕊试纸变红，均表现酸性；
②F呈红棕色，则F为NO₂；
③G和H均能使品红褪色，结合相对分子质量可知，G为SO₂、H为Cl₂；A在H中安静燃烧并伴有产生苍白色火焰，则A为H₂；
④C在D中完全燃烧生成E和H₂O，同时放出大量热，工业上可利用该反应焊接或切割金属，结合①可知，该反应为乙炔在氧气中燃烧得到CO₂与水，C为C₂H₂、D为O₂、E为CO₂，
（1）实验室制取NH₃的化学方程式为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑，故答案为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑；
（2）若从a口通入气体SO₂，从b口通入气体NO₂，二氧化氮与水反应得到硝酸与NO，硝酸能将亚硫酸氧化为硫酸，被还原为NO，进一步反应得到硫酸钡，NO与空气中氧气反应得到二氧化氮，观察到的现象是：有白色沉淀生成，溶液上方无色气体变为红棕色，反应离子方程式为：H₂O+SO₂+NO₂+Ba²⁺=BaSO₄↓+NO+2H⁺，
故答案为：产生白色沉淀，洗气瓶上方出现浅棕色；H₂O+SO₂+NO₂+Ba²⁺=BaSO₄↓+NO+2H⁺；
（3）已知：①CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（l）+H₂O（l）△H=-53.66kJ/mol
②2CH₃OH（l）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（l）△H=-23.4kJ/mol
则反应2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+3H₂O（l）可以是①×2+②得到，所以△H=（-53.66kJ/mol）×2-23.4kJ/mol=-130.72kJ/mol，
即2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+3H₂O（l）△H=-130.72kJ/mol，
故答案为：2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+3H₂O（l）△H=-130.72kJ/mol；
（4）气体C₂H₂具有还原性，能使用硫酸酸化的KMnO₄溶液褪色，产物为CO₂、MnSO₄和水，该反应的化学方程式为：C₂H₂+2KMnO₄+3H₂SO₄=2CO₂+K₂SO₄+2MnSO₄+4H₂O，
故答案为：C₂H₂+2KMnO₄+3H₂SO₄=2CO₂+K₂SO₄+2MnSO₄+4H₂O；
（5）与B（NH₃）含相同元素且原子比1：2的化合物I是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料，则I为N₂H₄，I的结构式为，
故答案为：；
①铂片为阴极，发生还原反应，铜离子放电生成Cu，电极反应式为：Cu²⁺+2e^-═Cu，故答案为：Cu²⁺+2e^-═Cu；
②假设使用N₂H₄-空气燃料电池作为本过程中的电源，整个过程中Cu失去电子等于氧气获得的电子，铜片的质量变化128g，则其物质的量为

128g

64g/mol

=2mol，根据电子转移守恒则氧气为

2mol×2

4

=1mol，故消耗氧气体积为1mol×22.4L/mol=22.4L，故需要空气体积为22.4L÷20%=112L，故答案为：112；
③N₂H₄-空气燃料电池是一种碱性燃料电池，生成无污染的物质，则生成氮气与水，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液，负极发生氧化反应，碱性条件下生成氮气与水，负极的电极反应式是：N₂H₄-4e^-+4OH^-═N₂↑+4H₂O，故答案为：N₂H₄-4e^-+4OH^-═N₂↑+4H₂O．

点评：本题考查无机物推断、常用化学用语书写、电化学有关计算等，物质特殊颜色、特殊性质等是推断的关键，题目综合性大，需要学生熟练掌握基础知识，（5）中注意利用电子注意守恒计算，难度中等．