Question

有关元素A、B、C、D的信息如下：

元 素	有关信息
A	最高价氧化物对应的水化物（甲）能与其气态氢化物（乙）反应生成盐
B	地壳中含量最高的元素，A与B可形成一种质量比为 7：12的化合物（丙）
C	单质曾用于焊接钢轨
D	单质是生活中常见金属，其制品在自然环境中被腐蚀呈现红棕色

请回答下列问题：
（1）用C单质来焊接钢轨的化学方程式是    ．
（2）有关C与D元素，下列说法正确的是    （填序号）．
①C或D的高价盐均可用做净水剂
②用C或D单质做成的槽车，都可用来运输甲的稀溶液
③C、D的单质与稀硫酸组成的原电池，C电极发生氧化反应
④C的合金可用来做车船材料和门窗等
（3）B的一种氢化物在碱性溶液中可与丙反应，生成物中A元素只显其最高价态，该反应的离子方程式是    ．
（4）现取1mol/L 100mL的C的氯化物溶液，向其中加入1mol/L氢氧化钠溶液产生了3.9g的沉淀，则加入的氢氧化钠溶液体积可能是    mL．
（5）已知：2AB₂（g）A₂B₄（g）；△H＜0．在恒温恒容条件下，将一定量AB₂和A₂B₄的混合气体通入容积为2L的密闭容器中，反应过程中各物质的物质的量浓度c随时间t的变化关系如图所示．
①a、b、c、d四个点中，化学反应处于平衡状态的是     点．
②25min时，增加了    （填物质的化学式）    mol．
③a、b、c、d四个点中所表示的反应体系中，气体颜色由深到浅的顺序是     （填字母）．

Answer 1

【答案】分析：由A的最高价氧化物对应的水化物（甲）能与其气态氢化物（乙）反应生成盐，则盐为铵盐，可知A为N；B为地壳中含量最高的元素，A与B可形成一种质量比为 7：12的化合物（丙），可知B为O；C的单质曾用于焊接钢轨，则C为Al；D的单质是生活中常见金属，其制品在自然环境中被腐蚀呈现红棕色，则D为Fe．
（1）Al与氧化铁反应生成铁和氧化铝；
（2）根据Fe、Al的性质、水解、原电池等来分析；
（3）B的一种氢化物在碱性溶液中可与丙反应，生成物中A元素只显其最高价态，则B的氢化物为H₂O₂，丙为N₂O₃，A中含硝酸根离子；
（4）氯化铝与碱反应时，有两种情况，碱不足或碱过量，以此来计算；
（5）2NO₂（g）N₂O₄（g）；△H＜0，25min内X的变化量为0.6-0.2=0.4mol，Y的变化量为0.6-0.4=0.2mol，即X为NO₂的变化曲线，
①由图可知，曲线中的平台上的点为平衡点；
②25min时，NO₂的浓度增大；
③NO₂的浓度越大，颜色越深．
解答：解：由A的最高价氧化物对应的水化物（甲）能与其气态氢化物（乙）反应生成盐，则盐为铵盐，可知A为N；B为地壳中含量最高的元素，A与B可形成一种质量比为 7：12的化合物（丙），可知B为O；C的单质曾用于焊接钢轨，则C为Al；D的单质是生活中常见金属，其制品在自然环境中被腐蚀呈现红棕色，则D为Fe．
（1）Al与氧化铁反应生成铁和氧化铝，该反应的方程式为Fe₂O₃+2AlAl₂O₃+2Fe，
故答案为：Fe₂O₃+2AlAl₂O₃+2Fe；
（2）①，因铁离子、铝离子都能水解生成胶体，则C或D的高价盐均可用做净水剂，故①正确；
②因Fe、Al都与硝酸反应，则不能用C或D单质做成的槽车来运输甲的稀溶液，故②错误；
③Al与Fe活泼，C、D的单质与稀硫酸组成的原电池，Al作负极，则C电极发生氧化反应，故③正确；
④铝合金的硬度大，性能高，则C的合金可用来做车船材料和门窗等，故④正确；
故答案为：①③④；
（3）B的一种氢化物在碱性溶液中可与丙反应，生成物中A元素只显其最高价态，则B的氢化物为H₂O₂，丙为N₂O₃，A中含硝酸根离子，
则该反应的离子反应为N₂O₃+2OH^-+2H₂O₂=2NO₃^-+3H₂O，故答案为：N₂O₃+2OH^-+2H₂O₂=2NO₃^-+3H₂O；
（4）若碱不足，由AlCl₃+3NaOH═Al（OH）₃↓+3NaCl，n（NaOH）=×3=0.15mol，则V（NaOH）==0.15L=150mL，
若碱过量，则由AlCl₃+3NaOH═Al（OH）₃↓+3NaCl，
               1       3       1
               0.1mol  0.3mol  0.1mol
Al（OH）₃+NaOH═NaAlO₂+2H₂O，
 0.05mol   0.05mmol
则消耗的n（NaOH）=0.3mol+0.05mol=0.35mol，
则V（NaOH）==0.35L=350mL，
故答案为：150或350；
（5）2NO₂（g）N₂O₄（g）；△H＜0，25min内X的变化量为0.6-0.2=0.4mol，Y的变化量为0.6-0.4=0.2mol，即X为NO₂的变化曲线，
①由图可知，曲线中的平台上的点为平衡点，显然b、d处于平衡状态，故答案为：b、d；
②25min时，NO₂的浓度增大，由图可知浓度增大了0.4mol/L，所以增大的物质的量为0.4mol/L×2L=0.8mol，故答案为：NO₂；0.8；
③NO₂的浓度越大，颜色越深，由图可知，c点对应的NO₂的浓度最大，在d的上方，d、b、a三点都在NO₂的变化曲线上，显然浓度d＞b＞a，
所以反应体系中气体颜色由深到浅的顺序是cdba，故答案为：cdba．
点评：本题考查无机物的推断，元素的推断较简单，熟悉元素及化合物的性质及利用反应的计算、化学平衡的分析等即可解答，题目难度中等．