Question

A、B、C、D為四種短周期元素，A、B、D的原子序數(shù)和原子半徑均依次增大，B、D同主族且能組成一種能形成“酸雨”的化合物．A、B可以形成A₂B和A₂B₂的兩種通常情況下呈液態(tài)的共價(jià)化合物；B、C形成的兩種離子化合物溶于水，所得的溶液均呈強(qiáng)堿性；C的單質(zhì)常溫下可與A₂B劇烈反應(yīng)．試回答下列問題：
（1）B、C兩元素以微粒個(gè)數(shù)比1：1形成的化合物X中，陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比為    ．
（2）在A₂B₂作用下，銅與稀硫酸制硫酸銅的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程為：    ．
（3）表示形成DB₂型“酸雨”的化學(xué)反應(yīng)方程式有多個(gè)，請(qǐng)你選擇一個(gè)合適的反應(yīng)，寫出這個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=    ．
（4）已知常溫下 17gA、D兩元素組成的化合物與足量的DB₂完全反應(yīng)時(shí)放出熱量為a kJ，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為    ．
（5）已知 25℃時(shí)，Ksp（CaCO₃）=1×10^-9．Ksp（CaSO₄）=9×10^-6．長(zhǎng)期使用的鍋爐需要定期除水垢，否則會(huì)降低燃料的利用率．水垢中含有的CaSO₄，可先用Na₂CO₃溶液處理，使之轉(zhuǎn)化為疏松、易溶于酸的CaCO₃，而后用酸除去．
①CaSO₄轉(zhuǎn)化為CaCO₃的離子方程式為    ；
②請(qǐng)分析CaSO₄轉(zhuǎn)化為CaCO₃的原理    ．

Answer 1

【答案】分析：B、D同主族且能組成一種能形成“酸雨”的化合物，該物質(zhì)為SO₂，根據(jù)原子序數(shù)關(guān)系可知B為O元素，D為S元素，A、B可以形成A₂B和A₂B₂的兩種通常情況下呈液態(tài)的共價(jià)化合物，應(yīng)為H₂O和H₂O₂，則A為H元素，B、C形成的兩種離子化合物溶于水，所得的溶液均呈強(qiáng)堿性；C的單質(zhì)常溫下可與A₂B劇烈反應(yīng)，即C與H₂O劇烈反應(yīng)，兩種離子化合物分別是Na₂O、Na₂O₂，則C為Na元素，
（1）根據(jù)B、C兩元素以微粒個(gè)數(shù)比1：1形成的化合物為Na₂O₂分析；
（2）Cu和稀硫酸不反應(yīng)，在具有強(qiáng)氧化性的H₂O₂作用下，發(fā)生反應(yīng)生成CuSO₄；
（3）以反應(yīng)2SO₂+O₂2SO₃為例，根據(jù)平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積判斷；
（4）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H₂S+SO₂═3S+2H₂O，結(jié)合物質(zhì)的量計(jì)算；
（5）從沉淀的轉(zhuǎn)化的角度分析．
解答：解：B、D同主族且能組成一種能形成“酸雨”的化合物，該物質(zhì)為SO₂，根據(jù)原子序數(shù)關(guān)系可知B為O元素，D為S元素，A、B可以形成A₂B和A₂B₂的兩種通常情況下呈液態(tài)的共價(jià)化合物，應(yīng)為H₂O和H₂O₂，則A為H元素，B、C形成的兩種離子化合物溶于水，所得的溶液均呈強(qiáng)堿性；C的單質(zhì)常溫下可與A₂B劇烈反應(yīng)，即C與H₂O劇烈反應(yīng)，兩種離子化合物分別是Na₂O、Na₂O₂，則C為Na元素，則
（1）B、C兩元素以微粒個(gè)數(shù)比1：1形成的化合物為Na₂O₂，其中陽(yáng)離子為Na⁺，陰離子為O₂^2-，陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比為1：2，故答案為：1：2；
（2）Cu和稀硫酸不反應(yīng)，在具有強(qiáng)氧化性的H₂O₂作用下，發(fā)生反應(yīng)生成CuSO₄，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+H₂SO₄+H₂O₂=CuSO₄+2H₂O，
故答案為：Cu+H₂SO₄+H₂O₂=CuSO₄+2H₂O；
（3）以反應(yīng)2SO₂+O₂2SO₃為例，反應(yīng)的平衡常數(shù)為k=，故答案為：；
（4）A、D兩元素組成的化合物與足量的DB₂完全反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H₂S+SO₂═3S+2H₂O，n（H₂S）==0.5mol，
則4molH₂S參加反應(yīng)生成液態(tài)水放出的熱量為4akJ，
所以熱化學(xué)方程式為2H₂S（g）+SO₂（g）═3S（s）+2H₂O（l）△H=-4a kJ/mol，
故答案為：2H₂S（g）+SO₂（g）═3S（s）+2H₂O（l）△H=-4a kJ/mol；
（5）加入Na₂CO₃溶液后，CO₃^2-與Ca²⁺結(jié)合，轉(zhuǎn)化為Ksp更小的CaCO₃沉淀，使CaSO₄的沉淀溶解平衡向溶解方向移動(dòng)，反應(yīng)的離子方程式為CaSO₄（s）+CO₃^2-（aq）=CaCO₃（s）+SO₄^2-（aq），CaCO₃疏松、易溶于酸，從而除去水垢，
故答案為：CaSO₄（s）+CO₃^2-（aq）=CaCO₃（s）+SO₄^2-（aq）；加入Na₂CO₃溶液后，CO₃^2-與Ca²⁺結(jié)合，轉(zhuǎn)化為Ksp更小的CaCO₃沉淀，使CaSO₄的沉淀溶解平衡向溶解方向移動(dòng)．
點(diǎn)評(píng)：本題考查較為綜合，設(shè)計(jì)元素的推斷、離子的組成、物質(zhì)的性質(zhì)以及熱化學(xué)方程式等問題，題目難度中等，易錯(cuò)點(diǎn)為（5），注意從沉淀轉(zhuǎn)化的角度分析．