Question

14．A、B、C、D、E、F是中学化学中常见的六种短周期元素，有关位置及信息如表：A的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；C单质在实验室一般保存在煤油中；F的最高价氧化物对应水化物既能和酸反应又能和强碱反应，G单质是日常生活中用量最大的金属，易被腐蚀．请回答下列问题：

	…	E	A	B
C	…				D

（1）A元素在周期表中的位置是第二周期第VA族．
（2）A与B可组成质量比为7：16的三原子分子，该分子释放在空气中可能引起的环境问题有：（任写一种）酸雨或光化学烟雾；
（3）同温同压下，将a L A氢化物的气体和b L D的氢化物气体通入水中，若a=b，则所得溶液的pH＜7（填“＞“或“＜”或“=”），若使所得溶液pH=7，则a＞b（填“＞“或“＜”或“=”）
（4）写出F的单质与NaOH溶液反应的离子方程式：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．
（5）已知一定量的E单质能在B₂ （g）中燃烧，其可能的产物及能量关系如图1所示：请写出一定条件下EB₂（g） 与E（s）反应生成EB（g）的热化学方程式CO₂（g）+C（s）=2CO（g）△H=+172.5kJ/mol．
（6）若在D与G组成的某种化合物的溶液甲中，加入铜片，溶液会慢慢变为蓝色，依据产生该现象的反应原理，所设计的原电池如图2所示，其反应中正极反应式为Fe³⁺+e^-=Fe²⁺．某同学假设正极产物是Fe²⁺，请你设计实验证明该假设滴加酸性高锰酸钾溶液，若溶液紫色褪去（或滴加铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀），则产品中含有Fe²⁺．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F是中学化学中常见的六种短周期元素，A的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则A为N元素；C单质一般保存在煤油中，则C为Na；F的最高价氧化物对应的水化物既能与酸反应又能与碱反应，则F为Al；G单质是日常生活中用量最大的金属，易被腐蚀或损坏，则G为Fe；由元素在周期表中的相对位置可知，E为C元素、B为O元素，D为Cl元素，据此解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F是中学化学中常见的六种短周期元素，A的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则A为N元素；C单质一般保存在煤油中，则C为Na；F的最高价氧化物对应的水化物既能与酸反应又能与碱反应，则F为Al；G单质是日常生活中用量最大的金属，易被腐蚀或损坏，则G为Fe；由元素在周期表中的相对位置可知，E为C元素、B为O元素，D为Cl元素．
（1）A为N元素，在周期表中位置为：第二周期第VA族，故答案为：第二周期第VA族；
（2）N与O可组成质量比为7：16的三原子分子，分子中N原子与氧原子数目之比=$\frac{7}{14}$：$\frac{16}{16}$=1：2，该分子为NO₂，该分子释放在空气中可能引起的环境问题有：酸雨、光化学烟雾等，
故答案为：酸雨或光化学烟雾；
（3）同温同压下，将a L 氨气的气体和b L HCl气体通入水中，如果等体积混合NH₃和HCl，完全反应生成NH₄Cl，溶液呈酸性，溶液pH＜7，若所得溶液的pH=7，则NH₃应过量，即a＞b，
故答案为：＜；＞；
（4）Al单质与NaOH溶液反应的离子方程式：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（5）由图可知，1molC（s）与0.5molO₂（g）反应得到1molCO（g）放出热量=393.5kJ-283kJ=110.5kJ，该反应热化学方程式为：C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO（g）△H=-110.5kJ/mol ①
1molC（s）与1molO₂（g）反应得到1molCO₂（g）放出热量393.5kJ，该反应热化学方程式为：C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol ②
根据盖斯定律，①×2-②得：CO₂（g）+C（s）=2CO（g）△H=+172.5kJ/mol，
故答案为：CO₂（g）+C（s）=2CO（g）△H=+172.5kJ/mol；
（6）若在Cl与Fe组成的某种化合物的溶液甲中，加入铜片，溶液会慢慢变为蓝色，则甲为FeCl₃，设计如图所示的原电池，正极上Fe³⁺获得电子生成Fe²⁺，正极反应式为：Fe³⁺+e^-=Fe²⁺，检验正极产物是Fe²⁺的实验方法：滴加酸性高锰酸钾溶液，若溶液紫色褪去（或滴加铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀），则产品中含有Fe²⁺，
故答案为：Fe³⁺+e^-=Fe²⁺；滴加酸性高锰酸钾溶液，若溶液紫色褪去（或滴加铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀），则产品中含有Fe²⁺．

点评 本题考查结构性质位置关系应用，题目比较综合，需要学生具备扎实的基础与迁移运用能力，难度中等，注意掌握铁离子、亚铁离子检验方法，近几年经常考查用铁氰化钾溶液检验亚铁离子．