Question

A、B、C、D為四種短周期元素，A、B、D的原子序數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的共價化合物；B、C形成的兩種離子化合物溶于水，所得的溶液均呈強堿性；C的單質常溫下可與A₂B劇烈反應．試回答下列問題：
（1）B、C兩元素以微粒個數比1：1形成的化合物X中，陰、陽離子個數比為______．
（2）在A₂B₂作用下，銅與稀硫酸制硫酸銅的化學反應的化學方程為：______．
（3）表示形成DB₂型“酸雨”的化學反應方程式有多個，請你選擇一個合適的反應，寫出這個反應的平衡常數表達式K=______．
（4）已知常溫下 17gA、D兩元素組成的化合物與足量的DB₂完全反應時放出熱量為a kJ，則該反應的熱化學方程式為______．
（5）已知 25℃時，Ksp（CaCO₃）=1×10^-9．Ksp（CaSO₄）=9×10^-6．長期使用的鍋爐需要定期除水垢，否則會降低燃料的利用率．水垢中含有的CaSO₄，可先用Na₂CO₃溶液處理，使之轉化為疏松、易溶于酸的CaCO₃，而后用酸除去．
①CaSO₄轉化為CaCO₃的離子方程式為______；
②請分析CaSO₄轉化為CaCO₃的原理______．

Answer 1

B、D同主族且能組成一種能形成“酸雨”的化合物，該物質為SO₂，根據原子序數關系可知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的共價化合物，應為H₂O和H₂O₂，則A為H元素，B、C形成的兩種離子化合物溶于水，所得的溶液均呈強堿性；C的單質常溫下可與A₂B劇烈反應，即C與H₂O劇烈反應，兩種離子化合物分別是Na₂O、Na₂O₂，則C為Na元素，則
（1）B、C兩元素以微粒個數比1：1形成的化合物為Na₂O₂，其中陽離子為Na⁺，陰離子為O₂^2-，陰、陽離子個數比為1：2，故答案為：1：2；
（2）Cu和稀硫酸不反應，在具有強氧化性的H₂O₂作用下，發生反應生成CuSO₄，反應的化學方程式為Cu+H₂SO₄+H₂O₂=CuSO₄+2H₂O，
故答案為：Cu+H₂SO₄+H₂O₂=CuSO₄+2H₂O；
（3）以反應2SO₂+O₂

2SO₃為例，反應的平衡常數為k=

c2(SO3)

c2(SO2)?c(O2)

，故答案為：

c2(SO3)

c2(SO2)?c(O2)

；
（4）A、D兩元素組成的化合物與足量的DB₂完全反應的化學方程式為2H₂S+SO₂═3S+2H₂O，n（H₂S）=

17g

34g/mol

=0.5mol，
則4molH₂S參加反應生成液態水放出的熱量為4akJ，
所以熱化學方程式為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⁺結合，轉化為Ksp更小的CaCO₃沉淀，使CaSO₄的沉淀溶解平衡向溶解方向移動，反應的離子方程式為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⁺結合，轉化為Ksp更小的CaCO₃沉淀，使CaSO₄的沉淀溶解平衡向溶解方向移動．