Question

A、B、C是三种常见短周期元素的单质．常温下D为无色液体，E是一种常见的温室气体．其转化关系如图（反应条件和部分产物略去）．试回答：
（1）E的结构式是

 

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（2）单质X和B或D在一定条件下均能反应生成黑色磁性固体Y，X与D生成Y的化学方程式是

 

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（3）物质Z与B互为同素异形体，它常用于对空气进行杀菌、净化和水果保鲜等．Z和酸性碘化钾溶液反应生成B和碘单质，反应的离子方程式是

 

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（4）E和H₂可用于合成CH₃OH和H₂O，每4.4gE参与反应放热13.09kJ．在25℃，101kPa时，该反应的热化学方程式是

 

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（5）取0.3mol F与足量D充分混合后，再通入0.4mol E恰好完全被吸收，所得溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序是

 

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Answer 1

考点：无机物的推断

专题：推断题

分析：常温下D为无色液体，应为H₂O，E是一种常见的温室气体，应为CO₂，则A为H₂，B为O₂，C为C元素形成的单质，F为Na₂O₂，
（1）CO₂为直线形分子；
（2）X与D生成Y的化学方程式是铁和水蒸气高温反应生成四氧化三铁和氢气；
（3）Z应为O₃，与KI反应生成O₂和I₂；
（4）依据热化学方程式书写方法写出，依据题干计算1mol二氧化碳完全反应生成甲醇放出的热量，标注物质聚集状态和对应反应的焓变；
（5）0.3mol与足量水反应生成NaOH0.6mol，与0.4molCO₂反应生成NaHCO₃和Na₂CO₃．

解答： 解：常温下D为无色液体，应为H₂O，E是一种常见的温室气体，应为CO₂，则A为H₂，B为O₂，C为C元素形成的单质，F为Na₂O₂，则
（1）CO₂为直线形分子，结构式为O=C=O；
故答案为：O=C=O；
（2）单质X和B或D在一定条件下均能反应生成黑色磁性固体Y，判断生成的是四氧化三铁，说明X为铁与D为水蒸气反应生成Y四氧化三铁，反应的化学方程式为：
3Fe+4H₂O（g）

高温  .

Fe₃O₄+4H₂；
故答案为：；3Fe+4H₂O（g）

高温  .

Fe₃O₄+4H₂
（3）Z应为O₃，与KI反应生成O₂和I₂，反应的离子方程式为O₃+2H⁺+2I^-=O₂+I₂+H₂O，
故答案为：O₃+2H⁺+2I^-=O₂+I₂+H₂O；
（4）E为二氧化碳和H₂可用于合成CH₃OH和H₂O，每4.4gE二氧化碳物质的量为0.1mol，参与反应放热13.09kJ．则1mol二氧化碳完全反应放热为130.9KJ；在25℃，101kPa时，生成的水是液体，该反应的热化学方程式是：CO₂（g）+3H₂（g）=CH₃OH（l）+H₂O（1）△H=-130.9kJ/mol；
故答案为：CO₂（g）+3H₂（g）=CH₃OH（l）+H₂O（1）△H=-130.9kJ/mol；
（5）0.3mol与足量水反应生成NaOH0.6mol，与0.4molCO₂反应生成NaHCO₃和Na₂CO₃，
根据n（CO₂）：n（NaOH）=0.4mol：0.6mol=2：3，可将化学方程式为写为：2CO₂+3NaOH=NaHCO₃+Na₂CO₃+H₂O，
由方程式可知，n（NaHCO₃）=0.2mol，n（Na₂CO₃）=0.2mol，
由于CO₃^2-水解生成HCO₃^-，则c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），溶液呈碱性，则c（OH^-）＞c（H⁺），
一般来说，盐类的水解程度较小，则有c（CO₃^2-）＞c（OH^-），
故有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⁺）．

点评：本题考查了物质转化关系的分析判断，电解质溶液中离子浓度大小的比较，热化学方程式书写方法，掌握物质性质和特征反应是解题关键，题目难度中等．