Question

【題目】A、B、C、D、E、F、G、H是相對分子質量依次增大的氣體，它們均由短周期元素組成，具有如下性質：

①B能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，A、C、D不能使濕潤的石蕊試紙變色，E、G均可使濕潤的藍色石蕊試紙變紅；

②F呈紅棕色；

③G和H均能使品紅褪色，A在H中安靜燃燒并產生蒼白色火焰；

④C在D中完全燃燒生成E和H2O，同時放出大量熱，工業上可利用該反應焊接或切割金屬。

請回答下列問題：

(1)E的電子式為_____，D中所含元素的基態原子核外電子排布式為___，C分子中的σ鍵和π鍵的個數之比為___。

(2)寫出實驗室用固體藥品制取B的化學方程式_______________。

(3)若從a口通入氣體G，從b口通入氣體F，X為氯化鋇溶液，觀察到的現象是_____________,

反應的離子方程式為_________________。

(4)已知：E(g)+3A(g)CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=-53.66 kJ·mol-1

2CH3OH(l)CH3OCH3(g)+H2O(l) ΔH=-23.4 kJ·mol-1

寫出E有催化劑時與A合成二甲醚(CH3OCH3)的熱化學方程式_____________。

(5)氣體C能使硫酸酸化的高錳酸鉀溶液褪色，產物之一是E，該反應的化學方程式為___________。

Answer 1

【答案】 1s22s22p4 3∶2 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2 產生白色沉淀，洗氣瓶上方出現淺紅棕色 H2O+SO2+NO2+Ba2+=BaSO4↓+NO+2H+ 2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(l) ΔH=-130.72 kJ·mol-1 C2H2+2KMnO4+3H2SO4=2CO2+K2SO4+2MnSO4+4H2O

【解析】

A、B、C、D、E、F、G、H是相對分子質量依次增大的氣體，它們均由短周期元素組成。①B能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，則B為NH3，A、C、D不能使濕潤的石蕊試紙變色，三種氣體既不顯酸性也不顯堿性，E、F、G均可使濕潤的藍色石蕊試紙變紅，均表現酸性；②F呈紅棕色，則F為NO2；③G和H均能使品紅褪色，結合相對分子質量可知，G為SO2、H為Cl2；A在H中安靜燃燒并伴有產生蒼白色火焰，則A為H2；④C在D中完全燃燒生成E和H2O，同時放出大量熱，工業上可利用該反應焊接或切割金屬，結合①可知，該反應為乙炔在氧氣中燃燒得到CO2與水，C為C2H2、D為O2、E為CO2，據此分析解答。

根據上述分析，A為H2，B為NH3，C為C2H2，D為O2，E為CO2，F為NO2，G為SO2，H為Cl2。

(1) E為CO2，電子式為；D為O2，O元素的基態原子核外電子排布式為1s22s22p4；C為C2H2，結構式為H-C≡C-H，，分子中的σ鍵和π鍵的個數之比為3∶2，故答案為：；1s22s22p4；3∶2；

(2)實驗室制取NH3的化學方程式為2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2H2O+2NH3↑，故答案為：2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2H2O+2NH3↑；

(3)若從a口通入氣體SO2，從b口通入氣體NO2，二氧化氮與水反應得到硝酸與NO，硝酸能將亞硫酸氧化為硫酸，被還原為NO，硫酸與氯化鋇溶液反應得到硫酸鋇沉淀，反應的離子方程式為H2O+SO2+NO2+Ba2+=BaSO4↓+NO↑+2H+，NO與空氣中氧氣反應得到二氧化氮，反應的方程式為2NO+O2=NO2，觀察到的現象是：有白色沉淀生成，溶液上方無色氣體變為紅棕色，故答案為：有白色沉淀生成，溶液上方無色氣體變為紅棕色；H2O+SO2+NO2+Ba2+=BaSO4↓+NO↑+2H+；

(4)已知：①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l) △H=-53.66kJ/mol，②2CH3OH(l) CH3OCH3(g)+H2O(l) △H=-23.4kJ/mol，根據蓋斯定律，反應2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(l)可以是①×2+②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，故答案為：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(l) △H=-130.72kJ/mol；

(5)氣體C2H2具有還原性，能使用硫酸酸化的KMnO4溶液褪色，產物為CO2、MnSO4和水，該反應的化學方程式為C2H2+2KMnO4+3H2SO4=2CO2+K2SO4+2MnSO4+4H2O，

故答案為：C2H2+2KMnO4+3H2SO4=2CO2+K2SO4+2MnSO4+4H2O。