Question

A、B、C、D四種元素原子的核電荷數(shù)依次增大（均小于20），其單質(zhì)及相應(yīng)的化合物能發(fā)生如下反應(yīng)關(guān)系：

（1）寫出F的電子式______．
（2）氣體H有毒，可用Na₂CO₃溶液吸收，生成兩種酸式鹽，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：______．
（3）加熱E的水溶液后并灼燒，最終得到的固體為______，原因?yàn)開_____，______．（用化學(xué)反應(yīng)方程式來(lái)表示）
（4）室溫下，向F的水溶液中加入等體積等濃度的鹽酸反應(yīng)后所得溶液的PH＞7，則此溶液中離子濃度由小到大的順序?yàn)椋篲_____．
（5）將氣體H放在空氣中充分燃燒可得到氣體氧化物BO₂，BO₂可與氧氣繼續(xù)反應(yīng)：2BO₂+O₂ 2BO₃，在一個(gè)固定容積為2L的密閉容器中充入0.20mol的BO₂和0.10mol的O₂，半分鐘后達(dá)到平衡，測(cè)得容器中含BO₃為0.18mol，則v（o₂ ）=______mol?L^-1?min^-1．若繼續(xù)通入0.20mol BO₂和0.10mol O₂，再次達(dá)到新平衡后，BO₃的物質(zhì)的量介于______之間．

Answer 1

解：A、B、C、D四種元素原子的核電荷數(shù)均小于20，G是白色膠狀沉淀，溶于氫氧化鈉溶液，G為Al（OH）₃，J為NaAlO₂，H為臭雞蛋氣味的氣體，為H₂S，無(wú)色溶液I與硝酸銀、硝酸反應(yīng)生成白色沉淀K，K為AgCl，進(jìn)行焰色反應(yīng)為紫色，故I為KCl；
根據(jù)元素守恒，結(jié)合E+FAl（OH）₃+H₂S+KCl，可知A、B、C、D四種元素為Al、S、Cl、K，A、B、C、D四種元素原子的核電荷數(shù)依次增大，故A為Al，B為S，C為Cl，D為K，由A+C→E可知，E為AlCl₃，由B+D→F可知，F(xiàn)為K₂S，
（1）F為K₂S，屬于離子化合物，由鉀離子與硫離子構(gòu)成，電子式為：；
故答案為：；
（2）H₂S有毒，可用Na₂CO₃溶液吸收，生成兩種酸式鹽，為NaHS、NaHCO₃，反應(yīng)方程式為：H₂S+Na₂CO₃=NaHS+NaHCO₃；
故答案為：H₂S+Na₂CO₃=NaHS+NaHCO₃；
（3）E為AlCl₃，AlCl₃的水溶液中存在水解平衡AlCl₃+3H₂O?Al（OH）₃+3HCl，加熱AlCl₃的水溶液，HCl揮發(fā)，促進(jìn)水解程度進(jìn)行，得到Al（OH）₃，灼燒Al（OH）₃，Al（OH）₃分解2Al（OH）₃ Al₂O₃+2H₂O，最終得到的固體為Al₂O₃；
故答案為：Al₂O₃；AlCl₃+3H₂O?Al（OH）₃+3HCl，2Al（OH）₃ Al₂O₃+2H₂O；
（4）室溫下，向K₂S的水溶液中加入等體積等濃度的鹽酸，K₂S與HCl物質(zhì)的量相等，發(fā)生反應(yīng)K₂S+HCl=KHS+KCl，混合后溶液為等濃度的KHS、KCl溶液，溶液的PH＞7，則[H⁺]＜[OH^-]，說(shuō)明HS^-的水解程度大于電離程度，故[HS^-]＜[Cl^-]，水解程度很小，故[OH^-]＜[HS^-]，溶液中H⁺來(lái)自水的電離與HS^-電離，所以[S^2-]＜[H⁺]，溶液中K⁺濃度最大，故溶液中離子濃度由小到大的順序?yàn)椋篬S^2-]＜[H⁺]＜[OH^-]＜[HS^-]＜[Cl^-]＜[K⁺]；
故答案為：[S^2-]＜[H⁺]＜[OH^-]＜[HS^-]＜[Cl^-]＜[K⁺]；
（5）在一個(gè)固定容積為2L的密閉容器中充入0.20mol的SO₂和0.10mol的O₂，半分鐘后達(dá)到平衡，測(cè)得容器中含SO₃為0.18mol，v（SO₃）==0.18mol/（L?min），速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，故v（O₂ ）=v（SO₃）=×0.18mol/（L?min）=0.09mol/（L?min）；
若繼續(xù)通入0.20mol SO₂和0.10mol O₂，壓強(qiáng)增強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率增大，再次達(dá)到新平衡后，SO₃的物質(zhì)的量大于0.18mol×2=0.36mol，若0.4molSO₂與0.2molO₂完全反應(yīng)，可以生成0.4molSO₃，反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化，故達(dá)SO₃小于0.4mol，即SO₃的物質(zhì)的量介于0.36mol和0.40mol之間；
故答案為：0.09；0.36mol和0.40mol．
分析：A、B、C、D四種元素原子的核電荷數(shù)均小于20，G是白色膠狀沉淀，溶于氫氧化鈉溶液，G為Al（OH）₃，J為NaAlO₂，H為臭雞蛋氣味的氣體，為H₂S，無(wú)色溶液I與硝酸銀、硝酸反應(yīng)生成白色沉淀K，K為AgCl，進(jìn)行焰色反應(yīng)為紫色，故I為KCl；
根據(jù)元素守恒，結(jié)合E+FAl（OH）₃+H₂S+KCl，可知A、B、C、D四種元素為Al、S、Cl、K，A、B、C、D四種元素原子的核電荷數(shù)依次增大，故A為Al，B為S，C為Cl，D為K，由A+C→E可知，E為AlCl₃，由B+D→F可知，F(xiàn)為K₂S．
點(diǎn)評(píng)：本題以無(wú)機(jī)框圖題的形式考查Al、S、Cl等元素單質(zhì)及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系和邏輯推理能力、化學(xué)用語(yǔ)的書寫、鹽類水解、化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的計(jì)算等，本題中H為臭雞蛋氣味的氣體，G是白色膠狀沉淀，I溶液焰色反應(yīng)為紫色等均為解題突破口，（4）中離子濃度的比較是難點(diǎn)與易錯(cuò)點(diǎn)，題目綜合性較大，難度較大．