问题 填空题

A、B、C、D为四种短周期元素,A、B、D的原子序数和原子半径均依次增大,B、D同主族且能组成一种能形成“酸雨”的化合物.A、B可以形成A2B和A2B2的两种通常情况下呈液态的共价化合物;B、C形成的两种离子化合物溶于水,所得的溶液均呈强碱性;C的单质常温下可与A2B剧烈反应.试回答下列问题:

(1)B、C两元素以微粒个数比1:1形成的化合物X中,阴、阳离子个数比为______.

(2)在A2B2作用下,铜与稀硫酸制硫酸铜的化学反应的化学方程为:______.

(3)表示形成DB2型“酸雨”的化学反应方程式有多个,请你选择一个合适的反应,写出这个反应的平衡常数表达式K=______.

(4)已知常温下 17gA、D两元素组成的化合物与足量的DB2完全反应时放出热量为a kJ,则该反应的热化学方程式为______.

(5)已知 25℃时,Ksp(CaCO3)=1×10-9.Ksp(CaSO4)=9×10-6.长期使用的锅炉需要定期除水垢,否则会降低燃料的利用率.水垢中含有的CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3,而后用酸除去.

①CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为______;

②请分析CaSO4转化为CaCO3的原理______.

答案

B、D同主族且能组成一种能形成“酸雨”的化合物,该物质为SO2,根据原子序数关系可知B为O元素,D为S元素,A、B可以形成A2B和A2B2的两种通常情况下呈液态的共价化合物,应为H2O和H2O2,则A为H元素,B、C形成的两种离子化合物溶于水,所得的溶液均呈强碱性;C的单质常温下可与A2B剧烈反应,即C与H2O剧烈反应,两种离子化合物分别是Na2O、Na2O2,则C为Na元素,则

(1)B、C两元素以微粒个数比1:1形成的化合物为Na2O2,其中阳离子为Na+,阴离子为O22-,阴、阳离子个数比为1:2,故答案为:1:2;

(2)Cu和稀硫酸不反应,在具有强氧化性的H2O2作用下,发生反应生成CuSO4,反应的化学方程式为Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2H2O,

故答案为:Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2H2O;

(3)以反应2SO2+O2

2SO3为例,反应的平衡常数为k=

c2(SO3)
c2(SO2)•c(O2)
,故答案为:
c2(SO3)
c2(SO2)•c(O2)

(4)A、D两元素组成的化合物与足量的DB2完全反应的化学方程式为2H2S+SO2═3S+2H2O,n(H2S)=

17g
34g/mol
=0.5mol,

则4molH2S参加反应生成液态水放出的热量为4akJ,

所以热化学方程式为2H2S(g)+SO2(g)═3S(s)+2H2O(l)△H=-4a kJ/mol,

故答案为:2H2S(g)+SO2(g)═3S(s)+2H2O(l)△H=-4a kJ/mol;

(5)加入Na2CO3溶液后,CO32-与Ca2+结合,转化为Ksp更小的CaCO3沉淀,使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动,反应的离子方程式为CaSO4(s)+CO32-(aq)=CaCO3(s)+SO42-(aq),CaCO3疏松、易溶于酸,从而除去水垢,

故答案为:CaSO4(s)+CO32-(aq)=CaCO3(s)+SO42-(aq);加入Na2CO3溶液后,CO32-与Ca2+结合,转化为Ksp更小的CaCO3沉淀,使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动.

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