题目内容
图甲所示是中学化学常见物质间转化关系，其中①、②是化工生产中重要的反应．D、E、F、G、M为单质；在常温下，D、E、G、H为气体，其中只有E为有色气体，G是空气中主要成分之一；F、M是生活中常见的金属；K是不溶于水的白色固体，C的焰色反应呈黄色，P是M和紫黑色固体单质化合的产物；P、J、L、M中含有同种元素．（部分反应物、生成物已略去）
请回答下列问题：
（1）F单质中的元素在周期表中的位置为 ；化合物C中含有的化学键为 ．（在“离子键”、“极性共价键”、“非极性共价键”中选填）
（2）-定温度下，在反应②中，当1mol熔融状态下的B完全反应生成液态的F和气态的G时吸收a kJ的能量，请写出反应②的热化学方程式
（3）等物质的量的E与P在溶液中反应的离子方程式为
（4）某同学为了使F转化为K，且在生成一定量的K时消耗原料的物质的量最少，设计了如图乙所示转化方案．在该方案中，消耗的C和H的物质的量之比为 ．（方案中C和H是溶液）
请回答下列问题：
（1）F单质中的元素在周期表中的位置为
（2）-定温度下，在反应②中，当1mol熔融状态下的B完全反应生成液态的F和气态的G时吸收a kJ的能量，请写出反应②的热化学方程式
（3）等物质的量的E与P在溶液中反应的离子方程式为
（4）某同学为了使F转化为K，且在生成一定量的K时消耗原料的物质的量最少，设计了如图乙所示转化方案．在该方案中，消耗的C和H的物质的量之比为
考点：无机物的推断
专题：推断题,元素及其化合物
分析：反应①②是重要的化工反应，D、E、F、G、M为单质，D、E、G、H为气体，且只有E为有色气体，G是空气中主要成分之一，F、M是生活中常见的金属，K是白色沉淀，C的焰色反应为黄色，说明含钠元素，P是M和紫黑色固体单质化合的产物，P、J、L、M含有同种元素，由题干信息可知，反应①是电解饱和食盐水的反应生成的有色气体E是Cl2，H为气体为HCl，D为H2；C为NaOH；G是空气中主要成分之一，F、M是生活中常见的金属，K白色沉淀加热得到B说明为氧化物，所以反应②是电解Al2O3的反应生成F为Al，G为O2，I为AlCl3；推断B为Al2O3，K为Al（OH）3，由乙图中转化可知，H为HCl，C为NaOH，C+B=N是NaOH和Al2O3反应生成NaAlO2的反应，F为Al、M为Fe是生活中常见的金属，P是M和紫黑色固体单质为I2，化合的产物推断P为FeI2，2Cl2+2FeI2=2FeCl3+2I2，判断J为FeCl3，灼烧得到Fe2O3，M为Fe符合转化关系；F-K的转化是Al和盐酸反应生成氯化铝，和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠溶液，氯化铝和偏铝酸钠溶液混合生成氢氧化铝沉淀，然后结合物质的性质及化学用语来解答．
解答：
解：反应①②是重要的化工反应，D、E、F、G、M为单质，D、E、G、H为气体，且只有E为有色气体，G是空气中主要成分之一，F、M是生活中常见的金属，K是白色沉淀，C的焰色反应为黄色，说明含钠元素，P是M和紫黑色固体单质化合的产物，P、J、L、M含有同种元素，由题干信息可知，反应①是电解饱和食盐水的反应生成的有色气体E是Cl2，H为气体为HCl，D为H2；C为NaOH；G是空气中主要成分之一，F、M是生活中常见的金属，K白色沉淀加热得到B说明为氧化物，所以反应②是电解Al2O3的反应生成F为Al，G为O2，I为AlCl3；推断B为Al2O3，K为Al（OH）3，由乙图中转化可知，H为HCl，C为NaOH，C+B=N是NaOH和Al2O3反应生成NaAlO2的反应，F为Al、M为Fe是生活中常见的金属，P是M和紫黑色固体单质为I2，化合的产物推断P为FeI2，2Cl2+2FeI2=2FeCl3+2I2，判断J为FeCl3，灼烧得到Fe2O3，M为Fe符合转化关系；F-K的转化是Al和盐酸反应生成氯化铝，和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠溶液，氯化铝和偏铝酸钠溶液混合生成氢氧化铝沉淀，
（1）F为Al，位于元素周期表中的第三周期第ⅢA族，C为NaOH，含离子键和极性共价键，故答案为：第三周期第ⅢA族；离子键和极性共价键；
（2）反应②中，当1mol熔融状态下的B完全反应生成液态的F和气态的G时吸收a kJ的能量，则2molAl2O3电解吸收2akJ的热量，热化学方程式为2Al2O3（l）
4Al（l）+3O2（g）△H=+2akJ/mol，故答案为：2Al2O3（l）
4Al（l）+3O2（g）△H=+2akJ/mol；
（3）等物质的量的E与P在溶液中，只有碘离子被氧化，则反应的离子方程式为2I-+Cl2═2Cl-+I2，故答案为：2I-+Cl2═2Cl-+I2；
（4）F转化为K，且在生成一定量的K时消耗原料的物质的量最少，最佳途径是铝和盐酸反应生成氯化铝，铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，氯化铝和偏铝酸钠溶液混合发生双水解反应，发生反应为2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑、AlCl3+3NaAlO2+6H2O=4Al（OH）3↓+3NaCl，生成4molK时，消耗C（NaOH）为3mol，消耗3molH（HCl），消耗的C和H的物质的量之比为3mol：3mol=1：1，故答案为：1：1．
（1）F为Al，位于元素周期表中的第三周期第ⅢA族，C为NaOH，含离子键和极性共价键，故答案为：第三周期第ⅢA族；离子键和极性共价键；
（2）反应②中，当1mol熔融状态下的B完全反应生成液态的F和气态的G时吸收a kJ的能量，则2molAl2O3电解吸收2akJ的热量，热化学方程式为2Al2O3（l）
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（3）等物质的量的E与P在溶液中，只有碘离子被氧化，则反应的离子方程式为2I-+Cl2═2Cl-+I2，故答案为：2I-+Cl2═2Cl-+I2；
（4）F转化为K，且在生成一定量的K时消耗原料的物质的量最少，最佳途径是铝和盐酸反应生成氯化铝，铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，氯化铝和偏铝酸钠溶液混合发生双水解反应，发生反应为2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑、AlCl3+3NaAlO2+6H2O=4Al（OH）3↓+3NaCl，生成4molK时，消耗C（NaOH）为3mol，消耗3molH（HCl），消耗的C和H的物质的量之比为3mol：3mol=1：1，故答案为：1：1．
点评：本题考查无机物的推断，明确物质的性质和转化反应中现象的分析为解题关键，侧重铝及其化合物性质的应用、电解饱和食盐水的氯碱工业、电解氧化铝的工业制备铝生产工业过程的考查，注意发生的化学反应即可解答，题目难度较大，（4）为解答的难点．
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