Question

單質A與粉末化合物B組成的混合物能發生如圖所示的一系列反應：

請回答下列問題：
（1）組成A單質的元素在周期表中處于第______周期______族．
（2）化合物B的電子式為______．
（3）D與G兩溶液混合后發生反應的離子方程式為______．
（4）常溫下，D溶液的pH______7（填“＞”、“＜”或“=”），其原因是______（用離子方程式表示）．
（5）10.8g A單質與足量的NaOH溶液反應，消耗氧化劑的質量為______g．
（6）用碳棒、稀硫酸、氣體E和氣體F組成燃料電池，該電池的正極反應式為______．以該電池為電源，用惰性電極電解100g 8%的C溶液，當電解到溶質的質量分數為l2.5%時停止電解，則電解過程中，生成的氣體在標準狀況下的體積共為______L，電路上通過電子的物質的量為______mol．

Answer 1

解：沉淀H既能與稀硫酸反應，又能與NaOH溶液反應，而D、G兩溶液混合可以生成H，故為兩性氫氧化物Al（OH）₃，故A為鋁，B為Na₂O₂，C、D、G分別為Na₂SO₄、Al₂（SO₄）₃、NaAlO₂，
（1）A為Al，原子核外有3個電子層，最外層電子數為3，則位于周期表第三周期第ⅢA族，故答案為：3；ⅢA；
（2）化合物B為Na₂O₂，為離子化合物，電子式為，故答案為：；
（3）D、G分別為Al₂（SO₄）₃、NaAlO₂，Al³⁺與AlO₂^-可發生互促水解生成Al（OH）₃，反應的離子方程式為Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓，
故答案為：Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓；
（4）D為Al₂（SO₄）₃，為強酸弱堿鹽，在溶液中發生Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，溶液呈酸性，故答案為：＜；Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；
（5）鋁與氫氧化鈉溶液反應的氧化劑是水，0.4mol鋁轉移電子數為1.2mol，消耗水的物質的量為1.2mol，則水的質量為：18g/mol×1.2mol/=21.6g，故答案為：21.6；
（6）電解Na₂SO₄溶液，實際上是電解的水，電解水的化學方程式為2H₂O2H₂↑+O₂↑，電池的正極反應式為O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，即消耗2mol水共生成3mol氣體，標準狀況下體積為67.2L，轉移4mol電子，
故答案為：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O；67.2；4．
分析：沉淀H既能與稀硫酸反應，又能與NaOH溶液反應，而D、G兩溶液混合可以生成H，故為兩性氫氧化物Al（OH）₃，故A為鋁，B為Na₂O₂，C、D、G分別為Na₂SO₄、Al₂（SO₄）₃、NaAlO₂．鋁與氫氧化鈉溶液反應的氧化劑是水，0.4mol鋁轉移電子數為1.2mol，消耗水的物質的量為1.2mol，則水的質量為：18g/mol×1.2mol/=21.6g，電解Na₂SO₄溶液，實際上是電解的水，電解水的化學方程式為2H₂O2H₂↑+O₂↑，即消耗2mol水共生成3mol氣體，標準狀況下體積為67.2L，轉移4mol電子．
點評：本題綜合考查無機物的推斷，題目難度較大，注意以H的轉化關系為該題的突破口，明確物質的種類為解答該類題目的關鍵，注意相關物質的性質以及利用化學方程式的計算．