Question

下列框图中的每一个字母都是中学化学中常见的物质，所有物质均由短周期元素组成，其中B、C、G、K、L都含有同一种元素．B、E、F、I为单质．常温常压下D为液体，E、F、I为气体，F是空气的主要成分之一．C由两种元素组成，其晶体熔点高、硬度大，闪烁着晶莹的光泽．这些物质之间有可能发生如下转化，其反应关系如图所示：
（1）写出A的电子式

，B的原子结构示意图

，D的结构式是

H-O-H

E在I中燃烧的现象为

苍白色火焰（产生白雾）

．
（2）25°C，101kPa下，2gE完全燃烧放出285.8kJ的热量，写出E+F→D的热化学反应方程式

2H_2（g）+O_2（g）=2H₂O_（l）△H=-571.6kJ?mol^-1

．
（3）铂做电极E与F、KOH溶液构成原电池，其负极反应为

H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O

；如果将通入的E改成CH₄气体，也可以组成一个原电池装置，电池的总反应方程式为：CH₄+2O₂+2KOH=K₂CO₃+3H₂O，则该电池的负极反应式为：

CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O

．
（4）如图所示，A与C两种固体混合后，加入液体D，可能发生反应的化学方程式为

2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑

，

Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O

．
（5）K+G═L的离子方程式为

Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓

．

Answer 1

分析：由“D常温常压为液体，EF为气体，F是空气的主要成份之一．”可推出F为O₂，E为H₂，D为H₂O，A与B跟水能反应生成氢气和氧气，由过氧化物能与水反应生成O₂，则A与B可能是Na₂O₂，生成物中有NaOH，铝与NaOH反应生成H₂与NaAlO₂，推出B为单质Al，A为Na₂O₂，C为Al₂O₃，D为H₂O，E为H₂，F为O₂，G为NaAlO₂，H为NaOH，B、C、G都含有同一种元素为铝，C由两种元素组成，其晶体熔点高、硬度大，闪烁着晶莹的光泽为Al₂O₃，L为Al（OH）₃，K为AlCl₃，J为HCl，则I为Cl₂，结合对应单质化合物的性质解答该题．

解答：解：由“D常温常压为液体，EF为气体，F是空气的主要成份之一．”可推出F为O₂，E为H₂，D为H₂O，A与B跟水能反应生成氢气和氧气，由过氧化物能与水反应生成O₂，则A与B可能是Na₂O₂，生成物中有NaOH，Al与NaOH反应生成H₂与NaAlO₂，推出B为单质Al，A为Na₂O₂，C为Al₂O₃，D为H₂O，E为H₂，F为O₂，G为NaAlO₂，H为NaOH，检查一下，B、C、G都含有同一种元素为铝，C由两种元素组成，其晶体熔点高、硬度大，闪烁着晶莹的光泽为Al₂O₃，L为Al（OH）₃，K为AlCl₃，J为HCl，则I为
Cl₂，
（1）A为Na₂O₂，为离子化合物，电子式为，B为单质Al，核电荷数为13，原子核外有3个电子层，最外层电子数为3，原子结构示意图为，1个水分子中含有2个氢氧共价键，结构式为H-O-H，氢气在氯气中燃烧，产生苍白色火焰，生成的HCl易溶于水，能产生白雾，
故答案为：；；H-O-H； 苍白色火焰（产生白雾）；
（2）已知

2g

2g/mol

=1molH₂完全燃烧放出285.8kJ的热量，则在反应2H_2（g）+O_2（g）=2H₂O_（l）中，△H=2×（-285.8kJ/mol）=-571.6kJ?mol^-1，所以有2H_2（g）+O_2（g）=2H₂O_（l）△H=-571.6kJ?mol^-1，
故答案为：2H_2（g）+O_2（g）=2H₂O_（l）△H=-571.6kJ?mol^-1；
（3）碱性氢氧燃料电池中，通入氢气的一极为电池的负极，发生氧化反应，电极反应式为H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，碱性甲烷燃料电池中，通入甲烷的一极为电池的负极，发生氧化反应，电极反应式为CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，
故答案为：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O；
（4）A为Na₂O₂，C为Al₂O₃，D为H₂O，A与C两种固体混合后，加入液体D，可能发生反应的化学方程式为2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O，
故答案为：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O；
（5）K为AlCl₃，G为NaAlO₂，二者能发生互促水解反应生成Al（OH）₃，反应的离子方程式为Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓，
故答案为：Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓．

点评：本题考查无机物的推断，题目难度较大，解答本题的关键是正确推断物质的种类，推断时，要根据反应的典型现象以及物质的特殊性质作为突破口，学习中注重相关知识的积累．