A.B.C.X是中学化学常见物质.均由短周期元素组成.转化关系如图．请针对以下三种不同情况回答:(1)若A.B.C中均含同一种常见金属元素.该元素在C中以阴离子形式存在.将A.C的水溶液混合可得B的白色胶状沉淀．①A中含有的金属元素的原子结构示意图为．②该金属元素的单质与某红色氧化物在高温下反应.可用于焊接铁轨及定向爆破.已知:1mol� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

A、B、C、X是中学化学常见物质，均由短周期元素组成，转化关系如图．请针对以下三种不同情况回答：
（1）若A、B、C中均含同一种常见金属元素，该元素在C中以阴离子形式存在，将A、C的水溶液混合可得B的白色胶状沉淀．
①A中含有的金属元素的原子结构示意图为

．
②该金属元素的单质与某红色氧化物在高温下反应，可用于焊接铁轨及定向爆破，已知：1mol该单质完全反应，当温度恢复至298K时，共放热Q kJ，请写出该反应的热化学反应方程式为

．
（2）若A为有机物，75%的A溶液可作为消毒剂，常温常压下B、C均为无色气体，C是一种常见的灭火剂．则A的结构简式为：

；利用原电池原理，将B、X分别通入由A制成的两多孔电极，以20%-30%的KOH溶液作为电解质溶液，可以组成化学电源，该电池放电时，负极电极反应式为

．
（3）若A、B、C的焰色反应均呈黄色，水溶液均为碱性．
①用化学方程式表明C溶液呈碱性的原因

．
②将4.48L（标准状况下）X通入100mL3mol/L A的水溶液后，溶液中离子浓度由大到小的顺序为

．
③自然界中存在B、C和H₂O按一定比例结晶而成的固体．取一定量该固体溶于水配成100mL溶液，测得溶液中金属阳离子的浓度为0.5mol/L．若取相同质量的固体加热至恒重，剩余固体的质量为

．

分析：A、B、C、X是中学化学常见物质，均由短周期元素组成．
（1）若A、B、C中均含同一种常见金属元素，该元素在C中以阴离子形式存在，由转化关系，考虑C为AlO₂^-，将A、C的水溶液混合可得B的白色胶状沉淀，可知A含有铝离子，B为氢氧化铝，C含有偏铝酸根，x为氢氧化钠，符合转化关系；
（2）若A为有机物，75%的A溶液可作为消毒剂，则A为CH₃CH₂OH，常温常压下B、C均为无色气体，C是一种常见的灭火剂，应为CO₂，则B为CO，X为O₂；
（3）若A、B、C的焰色反应均呈黄色，含有钠元素，水溶液均为碱性，由转化关系，A为氢氧化钠，B为碳酸钠，C为碳酸氢钠，x为二氧化碳．

解答：解：（1）若A、B、C中均含同一种常见金属元素，该元素在C中以阴离子形式存在，由转化关系可知，A含有铝离子，B为氢氧化铝，C含有偏铝酸根，x为氢氧化钠，A、B、C中含有的同一种常见金属元素为Al，
①A中含有的金属为Al，原子核外有3个电子层，最外层电子数为3，则原子结构示意图为

，故答案为：

；
②Al与氧化铁发生铝热反应可用于焊接铁轨及定向爆破，此反应的化学方程式为2Al+Fe₂O₃

高温

Al₂O₃+2Fe，1molAl完全反应，当温度恢复至298K时，共放热Q kJ，
则反应的热化学方程式为2Al（s）+Fe₂O₃（s）

高温

Al₂O₃（s）+2Fe（s）；△H=-2QkJ/mol，
故答案为：2Al（s）+Fe₂O₃（s）

高温

Al₂O₃（s）+2Fe（s）；△H=-2QkJ/mol；
（2）若A为有机物，75%的A溶液可作为消毒剂，则A为CH₃CH₂OH，常温常压下B、C均为无色气体，C是一种常见的灭火剂，应为CO₂，则B为CO，X为O₂，
将CO、O₂分别通入由CH₃CH₂OH制成的两多孔电极，以20%-30%的KOH溶液作为电解质溶液，可以组成化学电源，该电池放电时，负极电极反应式为2CO+8OH^--4e^-=2CO₃^2-+4H₂O，
故答案为：CH₃CH₂OH；2CO+8OH^--4e^-=2CO₃^2-+4H₂O；
（3）若A、B、C的焰色反应均呈黄色，含有钠元素，水溶液均为碱性，由转化关系，A为氢氧化钠，B为碳酸钠，C为碳酸氢钠，x为二氧化碳，
①C为碳酸氢钠，为强碱弱酸盐，水解呈碱性，方程式为CO₃^2-+H₂O

OH^-+HCO₃^-，故答案为：CO₃^2-+H₂O

OH^-+HCO₃^-；
②4.48L（标准状况下）CO₂的物质的量为

4.48L

22.4L/mol

=0.2mol，100mL3mol/L NaOH的水溶液中n（NaOH）=0.1L×3mol/L=0.3mol，n（CO₂）：n（NaOH）=0.2mol：0.3mol=2：3=1：1.5，介于1：1与1：2之间，故反应生成碳酸钠与碳酸氢钠，令碳酸钠与碳酸氢钠的物质的量分别为amol、bmol，由钠离子守恒有2a+b=0.3，由碳元素守恒有a+b=0.2，联立方程，解得a=0.1，b=0.1，碳酸根、碳酸氢根水解，溶液呈碱性c（OH^-）＞c（H⁺），碳酸根的水解程度比碳酸氢根的大，故c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），水解程度很小，c（CO₃^2-）远大于c（OH^-），溶液中钠离子难度最大，故：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
故答案为：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
③自然界中存在B、C和H₂O按一定比例结晶而成的固体．取一定量该固体溶于水配成100mL溶液，测得溶溶中金属阳离子的浓度为0.5mol/L，即钠离子浓度为0.5mol/L．取相同质量的固体加热至恒重，剩余固体为碳酸钠，根据钠离子守恒可知，碳酸钠的质量为

×0.1L×0.5mol/L×106g/mol=2.65g．
故答案为：2.65 g．

点评：本题考查无机物的推断，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力和元素化合物知识的综合运用的考查，熟悉元素化合物知识是解答的前提，题目难度中等，注意B为白色沉淀及（3）中焰色为突破口，利用常见元素化合物的性质结合转化关系选择合适的物质进行解答即可．