Question

有關元素A、B、C、D的信息如下：

元 素	有關信息
A	最高價氧化物對應的水化物（甲）能與其氣態氫化物（乙）反應生成鹽
B	地殼中含量最高的元素，A與B可形成一種質量比為 7：12的化合物（丙）
C	單質曾用于焊接鋼軌
D	單質是生活中常見金屬，其制品在自然環境中被腐蝕呈現紅棕色

請回答下列問題：
（1）用C單質來焊接鋼軌的化學方程式是    ．
（2）有關C與D元素，下列說法正確的是    （填序號）．
①C或D的高價鹽均可用做凈水劑
②用C或D單質做成的槽車，都可用來運輸甲的稀溶液
③C、D的單質與稀硫酸組成的原電池，C電極發生氧化反應
④C的合金可用來做車船材料和門窗等
（3）B的一種氫化物在堿性溶液中可與丙反應，生成物中A元素只顯其最高價態，該反應的離子方程式是    ．
（4）現取1mol/L 100mL的C的氯化物溶液，向其中加入1mol/L氫氧化鈉溶液產生了3.9g的沉淀，則加入的氫氧化鈉溶液體積可能是    mL．
（5）已知：2AB₂（g）A₂B₄（g）；△H＜0．在恒溫恒容條件下，將一定量AB₂和A₂B₄的混合氣體通入容積為2L的密閉容器中，反應過程中各物質的物質的量濃度c隨時間t的變化關系如圖所示．
①a、b、c、d四個點中，化學反應處于平衡狀態的是     點．
②25min時，增加了    （填物質的化學式）    mol．
③a、b、c、d四個點中所表示的反應體系中，氣體顏色由深到淺的順序是     （填字母）．

Answer 1

【答案】分析：由A的最高價氧化物對應的水化物（甲）能與其氣態氫化物（乙）反應生成鹽，則鹽為銨鹽，可知A為N；B為地殼中含量最高的元素，A與B可形成一種質量比為 7：12的化合物（丙），可知B為O；C的單質曾用于焊接鋼軌，則C為Al；D的單質是生活中常見金屬，其制品在自然環境中被腐蝕呈現紅棕色，則D為Fe．
（1）Al與氧化鐵反應生成鐵和氧化鋁；
（2）根據Fe、Al的性質、水解、原電池等來分析；
（3）B的一種氫化物在堿性溶液中可與丙反應，生成物中A元素只顯其最高價態，則B的氫化物為H₂O₂，丙為N₂O₃，A中含硝酸根離子；
（4）氯化鋁與堿反應時，有兩種情況，堿不足或堿過量，以此來計算；
（5）2NO₂（g）N₂O₄（g）；△H＜0，25min內X的變化量為0.6-0.2=0.4mol，Y的變化量為0.6-0.4=0.2mol，即X為NO₂的變化曲線，
①由圖可知，曲線中的平臺上的點為平衡點；
②25min時，NO₂的濃度增大；
③NO₂的濃度越大，顏色越深．
解答：解：由A的最高價氧化物對應的水化物（甲）能與其氣態氫化物（乙）反應生成鹽，則鹽為銨鹽，可知A為N；B為地殼中含量最高的元素，A與B可形成一種質量比為 7：12的化合物（丙），可知B為O；C的單質曾用于焊接鋼軌，則C為Al；D的單質是生活中常見金屬，其制品在自然環境中被腐蝕呈現紅棕色，則D為Fe．
（1）Al與氧化鐵反應生成鐵和氧化鋁，該反應的方程式為Fe₂O₃+2AlAl₂O₃+2Fe，
故答案為：Fe₂O₃+2AlAl₂O₃+2Fe；
（2）①，因鐵離子、鋁離子都能水解生成膠體，則C或D的高價鹽均可用做凈水劑，故①正確；
②因Fe、Al都與硝酸反應，則不能用C或D單質做成的槽車來運輸甲的稀溶液，故②錯誤；
③Al與Fe活潑，C、D的單質與稀硫酸組成的原電池，Al作負極，則C電極發生氧化反應，故③正確；
④鋁合金的硬度大，性能高，則C的合金可用來做車船材料和門窗等，故④正確；
故答案為：①③④；
（3）B的一種氫化物在堿性溶液中可與丙反應，生成物中A元素只顯其最高價態，則B的氫化物為H₂O₂，丙為N₂O₃，A中含硝酸根離子，
則該反應的離子反應為N₂O₃+2OH^-+2H₂O₂=2NO₃^-+3H₂O，故答案為：N₂O₃+2OH^-+2H₂O₂=2NO₃^-+3H₂O；
（4）若堿不足，由AlCl₃+3NaOH═Al（OH）₃↓+3NaCl，n（NaOH）=×3=0.15mol，則V（NaOH）==0.15L=150mL，
若堿過量，則由AlCl₃+3NaOH═Al（OH）₃↓+3NaCl，
               1       3       1
               0.1mol  0.3mol  0.1mol
Al（OH）₃+NaOH═NaAlO₂+2H₂O，
 0.05mol   0.05mmol
則消耗的n（NaOH）=0.3mol+0.05mol=0.35mol，
則V（NaOH）==0.35L=350mL，
故答案為：150或350；
（5）2NO₂（g）N₂O₄（g）；△H＜0，25min內X的變化量為0.6-0.2=0.4mol，Y的變化量為0.6-0.4=0.2mol，即X為NO₂的變化曲線，
①由圖可知，曲線中的平臺上的點為平衡點，顯然b、d處于平衡狀態，故答案為：b、d；
②25min時，NO₂的濃度增大，由圖可知濃度增大了0.4mol/L，所以增大的物質的量為0.4mol/L×2L=0.8mol，故答案為：NO₂；0.8；
③NO₂的濃度越大，顏色越深，由圖可知，c點對應的NO₂的濃度最大，在d的上方，d、b、a三點都在NO₂的變化曲線上，顯然濃度d＞b＞a，
所以反應體系中氣體顏色由深到淺的順序是cdba，故答案為：cdba．
點評：本題考查無機物的推斷，元素的推斷較簡單，熟悉元素及化合物的性質及利用反應的計算、化學平衡的分析等即可解答，題目難度中等．