Question

已知A-F是中学化学中常见的物质，其中A、C、E、F为气体，B、D为液体，A是一种大气污染物，F的浓溶液与X共热通常用于实验室制备单质C，X是一种黑色粉末，B分子中有18个电子．反应中部分生成物已略去．试回答下列问题：
（1）根据图中信息，B、C、D、X氧化性从强到弱的顺序是（用化学式表示）

MnO₂＞Cl₂＞H₂O₂＞H₂SO₄

；
（2）写出C原子的电子排布式

1S²2S²2P⁶3S²3P⁵

，B在生活中的一种用途是

消毒

；
（3）写出反应③的化学方程式

SO₂+H₂O₂=H₂SO₄

；
（4）若将X加入B和稀硫酸的混合液后发现X溶解，溶液呈无色并产生气泡，写出反应的离子方程式：

2H⁺+H₂O₂+MnO₂═Mn²⁺+O₂↑+2H₂O

．

Answer 1

分析：F是气体，它能形成浓溶液，说明F极易溶于水，中学阶段只可能是氨气或氯化氢，又因为F的浓溶液能与黑色粉末X反应用于实验室制备单质气体C，实验室能用黑色粉末与溶液反应制备的气体只有氯气，结合氨水和盐酸的性质，可知：C是Cl₂，F是HCl，X是MnO₂，进而推知A是SO₂，B是H₂O₂，E是O₂．然后根据氧化还原反应中氧化剂比氧化产物的氧化性强、电子排布规律、化合价变化等推知答案．

解答：解：（1）F是气体，它能形成浓溶液，说明F极易溶于水，中学阶段只可能是氨气或氯化氢，又因为F的浓溶液能与黑色粉末X反应用于实验室制备单质气体C，实验室能用黑色粉末与溶液反应制备的气体只有氯气，结合氨水和盐酸的性质，可知：C是Cl₂，F是HCl，X是MnO₂．能与铜反应生成大气污染物的只有浓硫酸和硝酸，污染物只可能是SO₂、NO₂或NO，而能与氯气反应的只有SO₂，则A是SO₂，D是浓硫酸，SO₂与Cl₂、水反应会生成HCl和H₂SO₄，即D是H₂SO₄．因为SO₂与B反应生成硫酸，硫元素化合价由+4升高到+6，则B必具有氧化性，且含H、O元素，有18个电子，所以B是H₂O₂，根据反应④可推知E是O₂．   
反应⑥、⑤、③的化学方程式分别为：MnO₂+4HCl=MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O、Cl₂+H₂O₂=O₂↑+2HCl、SO₂+H₂O₂=H₂SO₄．
根据氧化剂的氧化性比氧化产物的氧化性强可知，氧化性从强到弱的顺序是MnO₂＞Cl₂＞H₂O₂＞H₂SO₄，
故答案为：MnO₂＞Cl₂＞H₂O₂＞H₂SO₄；
（2）Cl原子核外有17个电子，根据电子排布规律可知，其电子排布式为1S²2S²2P⁶3S²3P⁵，根据氯气具有强氧化性，则它能够杀菌消毒，
故答案为：1S²2S²2P⁶3S²3P⁵；消毒；
（3）根据③可知，SO₂与H₂O₂反应的化学方程式是SO₂+H₂O₂=H₂SO₄，故答案为：SO₂+H₂O₂=H₂SO₄；
（4）MnO₂与H₂O₂和硫酸混合，MnO₂溶解，产生气体，根据化合价变化，即锰元素降价，氧元素升价，可知化学方程式为H₂SO₄+H₂O₂+MnO₂═MnSO₄+O₂↑+2H₂O，
离子方程式为2H⁺+H₂O₂+MnO₂═Mn²⁺+O₂↑+2H₂O，故答案为：2H⁺+H₂O₂+MnO₂═Mn²⁺+O₂↑+2H₂O．

点评：本题要根据物质性质的特殊性来寻找突破口，并且要求从众多的物质和化学反应中筛选出符合题意的物质来．