Question

A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素，其中僅含有一種金屬元素，A和D最外層電子數(shù)相同;B、C和E在周期表中相鄰，且C、E同主族。B、C的最外層電子數(shù)之和等于D的原子核外電子數(shù)，A和C可形成兩種常見的液態(tài)化合物。

請(qǐng)回答下列問題：

（1）C、D、E三種原子對(duì)應(yīng)的離子半徑由大到小的順序是             (填具體離子符號(hào));由A、B、C三種元素按  4:2:3組成的化合物所含的化學(xué)鍵類型屬于                      。

（2）用某種廢棄的金屬易拉罐與 A、C、D組成的化合物溶液反應(yīng)，該反應(yīng)的離子方程式為：                                                       。 

（3）A、C兩元素的單質(zhì)與熔融K₂CO₃，組成的燃料電池，其負(fù)極反應(yīng)式為                        ，

用該電池電解1L1mol/LNaCl溶液，當(dāng)消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12LA₂時(shí)， NaCl溶液的PH＝       (假設(shè)電解過程中溶液的體積不變) 。

（4）可逆反應(yīng)2EC₂（氣）+C₂（氣）2EC₃（氣）在兩個(gè)密閉容器中進(jìn)行, A容器中有一個(gè)可上下移動(dòng)的活塞， B 容器可保持恒容 （如圖所示） ,若在 A 、B 中分別充入lmolC₂ 和2molEC₂，使V (A ) = V ( B ) ，在相同溫度下反應(yīng)，則：① 達(dá)平衡所需時(shí)間：t(A )        t ( B )（填＞、＜、二，或：無法確定，下同）。平衡時(shí) EC₂ 的轉(zhuǎn)化率：a（ A ) ＿a（ B ）。

（5）欲比較C和E兩元素的非金屬性相對(duì)強(qiáng)弱，可采取的措施有               (填“序號(hào)”)。

a.比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)   

b.比較這兩種元素的單質(zhì)在常溫下的狀態(tài)

c.比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性  

d.比較這兩種元素的單質(zhì)與氫氣化合的難易

 

Answer 1

【答案】

（14分）

（1）S^2－＞O^2－＞Na^＋  （2分）  共價(jià)鍵和離子鍵（2分）

（2）2Al＋2OH^－＋6H₂O＝2[Al(OH)₄]^－＋3H₂↑（2分）

（3）H₂－2e^－＋CO₃^2－＝CO₂＋H₂O   （2分）        13   （2分）

（4） ＜      ＞   （每空1分） 

（5）c、d（2分）

【解析】

試題分析：A和C可形成兩種常見的液態(tài)化合物，因此A是氫元素，C是氧元素，兩種兩種液態(tài)化合物分別是水和雙氧水。C、E同主族，E的原子序數(shù)大于C，所以在短周期中E是S元素。A和D最外層電子數(shù)相同，且D的原子序數(shù)大于氧元素的，小于S元素的，所以D應(yīng)該是鈉元素。B、C和E在周期表中相鄰，B、C的最外層電子數(shù)之和等于D的原子核外電子數(shù)，且B的原子序數(shù)小于氧元素的，因此B是氮元素。

（1）同主族自上而下離子半徑逐漸增大，則微粒半徑是S^2－＞O^2－。核外電子排布相同的微粒，其微粒半徑隨原子序數(shù)的增大而減小，所以微粒半徑是O^2－＞Na^＋。所以C、D、E三種原子對(duì)應(yīng)的離子半徑由大到小的順序是S^2－＞O^2－＞Na^＋；由H、N、O三種元素按4:2:3組成的化合物是NH₄NO₃,所含的化學(xué)鍵類型是離子鍵和共價(jià)鍵。

（2）A、C、D組成的化合物溶液是氫氧化鈉溶液，易拉罐中含有金屬鋁，和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式是2Al＋2OH^－＋6H₂O＝2[Al(OH)₄]^－＋3H₂↑。

（3）原電池中負(fù)極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。所以氫氣在負(fù)極通入。由于電解質(zhì)是熔融的碳酸鉀，所以負(fù)極電極反應(yīng)式是H₂－2e^－＋CO₃^2－＝CO₂＋H₂O。消耗氫氣的物質(zhì)的量是1.12L÷22.4L/mol＝0.05mol，反應(yīng)中失去0.05mol×2＝0.1mol電子。則根據(jù)電子得失守恒可知，生成氫氧化鈉的物質(zhì)的量是0.1mol，因此氫氧化鈉溶液的濃度是0.1mol÷1L＝0.1mol/L，所以pH＝13。

（4）根據(jù)裝置圖可知，A容器保持恒溫恒壓，B保持恒溫恒容。由于反應(yīng)2SO₂＋O₂2SO₃是體積減小的可逆反應(yīng)，在反應(yīng)過程中壓強(qiáng)是減小的。這說明在反應(yīng)過程中A中的壓強(qiáng)大于B中的壓強(qiáng)，壓強(qiáng)大反應(yīng)速率快，到達(dá)平衡的時(shí)間少，所以達(dá)平衡所需時(shí)間：t(A ) ＜ t ( B )；壓強(qiáng)大有利于平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率高，即平衡時(shí) EC₂ 的轉(zhuǎn)化率：a（ A ) ＞a（ B ）。

（5）a、非金屬性強(qiáng)弱與氫化物的穩(wěn)定性沒有關(guān)系，a不正確；b、非金屬?gòu)?qiáng)弱與非金屬單質(zhì)的狀態(tài)沒有關(guān)系，b不正確；c、非金屬性越強(qiáng)，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，所以選項(xiàng)c正確；d、非金屬性越強(qiáng)，越容易與氫氣化合，所以選項(xiàng)d可以說明，答案選cd。

考點(diǎn)：考查元素周期表的結(jié)構(gòu)、元素周期律的應(yīng)用，化學(xué)鍵、電化學(xué)原理的應(yīng)用和計(jì)算、外界條件對(duì)平衡狀態(tài)和反應(yīng)速率的影響等