Question

 已知a、e、I为三种由短周期元素构成的粒子，它们都有10个电子，其结构特点如下：

粒子代码	a	e	I
原子核数	单核	两核	四核
粒子的电荷数	一个单位正电荷	一个单位负电荷	0

物质A由a、e 构成， B、C、D、K都是单质，各有关物质之间的相互反应转化关系如下图所示，反应①—⑤ 都是用于工业生产的反应，⑥、⑦反应中个别产物在图中略去。

请填写下列空白：

   （1）写出下列物质的化学式：B__________，J__________。

   （2）写出下列反应的离子反应方程式：

H + E（溶液）→M_____________________________，

F + G →A + B + C________________________________________；

   （3）E（溶液）能与I以1∶2的物质的量之比反应生成N、F和G，N中各原子均已达到惰性气体的稳定结构，写出N的结构式__________；

   （4）L是由3种元素构成的分子，能与I以1∶2的物质的量之比反应生成尿素CO（NH₂） ₂  和物质H，写出L的电子式__________；

   （5）反应③用于工业生产它应在_______________进行（填设备名称）；反应④用于工业生产时为了防止B和C混合反应产生危险，所使用的一种特殊材料的名称为__________，在该工业生产中它具有的特殊的性质是___________________。

   （6）常温下，实验室模拟工业反应④的过程如下图所示，标况下，当电极上产生112mL（已折算为标准状况下的体积）B气体时，烧杯中溶液的pH=__________。（假设气体完全逸出，溶液体积不变）

Answer

 解析：本题题干给出形式丰富，通过表格、流程图等表现方式综合考查了学生推理能力、化学基本用语、化工生产、电化学、pH的计算等方面的掌握程度。10电子微粒、18电子微粒是一直是高考考查的热点问题，通过表格不难判断：a为Na+，e为OH-，I为NH3。A由a、e 构成，则A为NaOH。根据流程图中I为NH3，推断K为O2（因为NH3的催化氧化是一个特征反应，且反应⑤是工业生产中的反应），则J和G为NO和H2O其中之一；因为C、D生成NH3（I），且反应③也是工业生产中的反应，则C、D为N2、H2之一；又因为反应④是工业反应，且有H2（C）和NaOH（A）生成，则联想到这个反应必定为氯碱工业：2NaCl + 2H2O  2NaOH + H2↑+Cl2↑，依次推出A为NaOH，B为Cl2，E为NaClO，F为NaCl，G是H2O，B为Cl2，C为H2，则H为HCl，M为HClO，K为O2，D为N2，L必为含氯化合物，N是NH3与NaClO溶液反应之后的产物之一。

    第（2）问中要求分别写出：HCl溶液与NaClO溶液反应的方程式、电解食盐水的离子方程式。H＋ + ClO- = HClO；2 Cl- + 2H2O  Cl2 + H2 + 2OH-；

    第（3）问中根据原子守恒可知NaClO + 2NH3 == N + NaCl + H2O中，N为N2H4，该分子中各原子均达到惰性气体的稳定结构，则N原子要形成3根共价键，H原子要形成1根共价键。其结构式为：。

    第（4）问也根据原子守恒来判断，L + 2NH3 == CO（NH2）2 + 2HCl，其中L为3种元素构成的分子，可判断L中必含有C、O和Cl，其分子式应为COCl2。其电子式为：。

    第（5）问：反应③为合成氨反应，工业生产中它应在合成塔中进行；反应④为氯碱工业中反应，为防止H2和Cl2混合而爆炸，在电解池中应用阳离子交换膜，其作用是指允许溶液中的阳离子通过而不让分子或阴离子通过。

    第（6）问：电解100mL NaCl溶液：2 Cl- + 2H2O  Cl2 + H2 + 2OH-，当产生0．005mol Cl2时，生成OH-的物质的量为0．01mol，浓度为0．1mol/L，pH为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；离子交换膜，只允许阳离子通过，阻止阴离子和气体通过

   （6）13