Question

 已知a、e、I為三種由短周期元素構成的粒子，它們都有10個電子，其結構特點如下：

粒子代碼	a	e	I
原子核數	單核	兩核	四核
粒子的電荷數	一個單位正電荷	一個單位負電荷	0

物質A由a、e 構成， B、C、D、K都是單質，各有關物質之間的相互反應轉化關系如下圖所示，反應①—⑤都是用于工業生產的反應，⑥、⑦反應中個別產物在圖中略去。

請填寫下列空白：

  （1）寫出下列物質的化學式：B__________，J__________。

  （2）寫出下列反應的離子反應方程式：

H +E（溶液）→M_____________________________，

F +G →A + B +C________________________________________；

  （3）E（溶液）能與I以1∶2的物質的量之比反應生成N、F和G，N中各原子均已達到惰性氣體的穩定結構，寫出N的結構式__________；

  （4）L是由3種元素構成的分子，能與I以1∶2的物質的量之比反應生成尿素CO（NH₂） ₂  和物質H，寫出L的電子式__________；

  （5）反應③用于工業生產它應在_______________進行（填設備名稱）；反應④用于工業生產時為了防止B和C混合反應產生危險，所使用的一種特殊材料的名稱為__________，在該工業生產中它具有的特殊的性質是___________________。

  （6）常溫下，實驗室模擬工業反應④的過程如下圖所示，標況下，當電極上產生112mL（已折算為標準狀況下的體積）B氣體時，燒杯中溶液的pH=__________。（假設氣體完全逸出，溶液體積不變）

 

Answer 1

 解析：本題題干給出形式豐富，通過表格、流程圖等表現方式綜合考查了學生推理能力、化學基本用語、化工生產、電化學、pH的計算等方面的掌握程度。10電子微粒、18電子微粒是一直是高考考查的熱點問題，通過表格不難判斷：a為Na⁺，e為OH^-，I為NH₃。A由a、e 構成，則A為NaOH。根據流程圖中I為NH₃，推斷K為O₂（因為NH₃的催化氧化是一個特征反應，且反應⑤是工業生產中的反應），則J和G為NO和H₂O其中之一；因為C、D生成NH₃（I），且反應③也是工業生產中的反應，則C、D為N₂、H₂之一；又因為反應④是工業反應，且有H₂（C）和NaOH（A）生成，則聯想到這個反應必定為氯堿工業：2NaCl + 2H₂O  2NaOH + H₂↑+Cl₂↑，依次推出A為NaOH，B為Cl₂，E為NaClO，F為NaCl，G是H₂O，B為Cl₂，C為H₂，則H為HCl，M為HClO，K為O₂，D為N₂，L必為含氯化合物，N是NH₃與NaClO溶液反應之后的產物之一。

    第（2）問中要求分別寫出：HCl溶液與NaClO溶液反應的方程式、電解食鹽水的離子方程式。H^＋ + ClO^- = HClO；2 Cl^- + 2H₂O Cl₂+ H₂ + 2OH^-；

    第（3）問中根據原子守恒可知NaClO + 2NH₃ == N + NaCl + H₂O中，N為N₂H₄，該分子中各原子均達到惰性氣體的穩定結構，則N原子要形成3根共價鍵，H原子要形成1根共價鍵。其結構式為：。

    第（4）問也根據原子守恒來判斷，L + 2NH₃ == CO（NH₂）₂ + 2HCl，其中L為3種元素構成的分子，可判斷L中必含有C、O和Cl，其分子式應為COCl₂。其電子式為：。

    第（5）問：反應③為合成氨反應，工業生產中它應在合成塔中進行；反應④為氯堿工業中反應，為防止H₂和Cl₂混合而爆炸，在電解池中應用陽離子交換膜，其作用是指允許溶液中的陽離子通過而不讓分子或陰離子通過。

    第（6）問：電解100mL NaCl溶液：2 Cl^- + 2H₂O Cl₂ + H₂ + 2OH^-，當產生0．005mol Cl₂時，生成OH^-的物質的量為0．01mol，濃度為0．1mol/L，pH為13。

    答案：（每空1分，共10分）

  （1）Cl₂     NO

  （2）H^＋ + ClO^- == HClO； 2 Cl^- + 2H₂O  Cl₂ +H₂ + 2OH^-

  （3）

  （4）

  （5）合成塔；離子交換膜，只允許陽離子通過，阻止陰離子和氣體通過

  （6）13