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精英家教网甲、乙、丙、丁四种物质有如图所示的转化关系,已知甲是地壳中含量最高的元素组成的单质,常见化合物乙、丙、丁均含有短周期一种相同元素(除组成甲的元素外).
(1)若丁的稀溶液与铜反应可生成乙,写出反应的离子方程式:
 

(2)若乙是难溶于水的酸性氧化物,写出工业上以乙为原料制取所含元素单质的化学方程式:
 

(3)若丙是离子化合物,且阴离子含有金属元素M.
①写出过量的二氧化碳通入丙溶液制取丁的离子方程式:
 

②以色列科学家Daniel Shechtman因发现准晶体获得2011年诺贝尔化学奖.人们在自然界中也找到了组成为M63Cu24Fe13的天然准晶体.将相同质量的此准品体分别与足量的盐酸、烧碱和稀硝酸反应,产生气体的物质的量关系为
 

A.n(烧碱)<n(稀硝酸)<n(盐酸)    B.n(烧碱)<n(盐酸)<n(稀硝酸)
C.n(稀硝酸)<n(烧碱)<n(盐酸)    D.n(盐酸)<n(稀硝酸)<n(烧碱)
(4)若乙含有第三周期元素A,2乙(g)+甲(g)?2丙(g)是工业生产中重要反应之一.
①写出实现NalO3+NaHAO3→I2+Na2AO4+H2AO4转化的配平并标明电子转移的方向和数目的化学方程式:
 

②已知:还原性HAO3->I-,若加入的NaHAO3过量,还可能与上述生成物中的
 
反应,离子方程式为
 
分析:甲是地壳中含量最高的元素组成的单质,则甲为氧气,常见化合物乙、丙、丁均含有短周期一种相同元素(除组成甲的元素外),
(1)若丁的稀溶液与铜反应可生成乙,则丁为硝酸,乙为NO,乙能和氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸,所以丙是NO;
(2)若乙是难溶于水的酸性氧化物,则乙为SiO2,二氧化硅和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠,硅酸钠和盐酸反应生成硅酸,硅酸解热分解生成二氧化硅,所以丙是硅酸钠,丁是硅酸;
(3)若丙是离子化合物,且阴离子含有金属元素M,则阴离子为AlO2-,M为Al,甲是氧气,则乙是氧化物,则乙是氧化铝,偏铝酸钠和酸反应生成氢氧化铝,氢氧化铝分解生成氧化铝,所以丁是氢氧化铝;
(4)若乙含有第三周期元素A,2乙(g)+甲(g)?2丙(g)是工业生产中重要反应之一,则乙为SO2,丙为SO3,A为硫元素,丁是硫酸.
解答:解:甲是地壳中含量最高的元素组成的单质,则甲为氧气,常见化合物乙、丙、丁均含有短周期一种相同元素(除组成甲的元素外),
(1)若丁的稀溶液与铜反应可生成乙,则丁为硝酸,乙为NO,乙能和氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸,所以丙是NO,
铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,离子方程式为:3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O,
故答案为:3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O;
(2)若乙是难溶于水的酸性氧化物,则乙为SiO2,二氧化硅和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠,硅酸钠和盐酸反应生成硅酸,硅酸解热分解生成二氧化硅,所以丙是硅酸钠,丁是硅酸,工业上用碳与二氧化硅反应生成硅与CO制备硅,反应方程式为:2C+SiO2
 高温 
.
 
Si+2CO↑,
故答案为:2C+SiO2
 高温 
.
 
Si+2CO↑;
(3)若丙是离子化合物,且阴离子含有金属元素M,则阴离子为AlO2-,M为Al,甲是氧气,则乙是氧化物,则乙是氧化铝,偏铝酸钠和酸反应生成氢氧化铝,氢氧化铝分解生成氧化铝,所以丁是氢氧化铝,
①过量二氧化碳和偏铝酸钠溶液反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠,离子方程式为:CO2+2H2O+AlO2-=HCO3-+Al(OH)3↓,
故答案为:CO2+2H2O+AlO2-=HCO3-+Al(OH)3↓;
②该合金中只有铝与氢氧化钠溶液反应生成气体,铁和铝都与盐酸反应生成氢气,所以加入盐酸放出的气体体积大于氢氧化钠溶液,铁、铝和铜都与稀硝酸反应生成气体,根据金属和生成气体之间的关系式得生成气体体积分别为:HCl:n(H2)=13+63×1.5=107.5 mol,NaOH:n(H2)=63×1.5=94.5 mol,HNO3:n(NO)=63+13+16=92 mol,所以生成气体体积大小顺序是n(稀硝酸)<n(烧碱)<n(盐酸),故选C.
(4)若乙含有第三周期元素A,2乙(g)+甲(g)?2丙(g)是工业生产中重要反应之一,则乙为SO2,丙为SO3,A为硫元素,丁是硫酸.
①NaIO3+NaHSO3→I2+Na2SO4+H2SO4,该反应中,I元素化合价由+5价变为0价,S元素化合价由+4价变为+6价,结合原子守恒得该反应方程式为4NaIO3+10NaHSO3=2I2+7Na2SO4+3H2SO4+2H2O,转移电子数目和方向为精英家教网
故答案为:精英家教网
②还原性HSO3->I-,若加入的NaHSO3过量,亚硫酸氢根离子被碘氧化生成硫酸根离子,碘被还原生成碘离子,离子方程式为H2O+I2+HSO3-=2I-+SO42-+3H+
故答案为:I2;H2O+I2+HSO3-=2I-+SO42-+3H+
点评:本题考查了物质的推断,明确元素在周期表的位置及物质的性质水解本题关键,涉及离子方程式的书写、氧化还原反应等知识点,难点是用双线桥或单线桥标出电子转移的方向和数目,难度中等.
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