Question

Ⅰ：元素X、Y、Z、E、M、N均為短周期主族元素，且原子序數(shù)依次增大。已知Y元素原子最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為3∶4，M元素與 Y元素能形成化合物MY2和化合物MY3，化合物MY2中兩種元素質(zhì)量分數(shù)相同；N－、Z＋、X＋的半徑逐漸減小；化合物XN在常溫下為氣體，E、Z、N的最高價氧化物的水化物兩兩能反應(yīng)，回答下列問題：

（1）寫出Z最高價氧化物的水化物的電子式 ____________________。

（2）兩個體積相等的恒容容器，甲容器通入1 mol MY2和1 mol Y2單質(zhì)，乙容器通入1 mol MY3和0.5 mol Y2單質(zhì)，發(fā)生反應(yīng)：2 MY2 (g) + Y2(g)  2 MY3(g)  △H＜0，甲、乙起始反應(yīng)溫度相同，兩容器均和外界無熱量交換，平衡時，甲中MY2的轉(zhuǎn)化率為a，乙中MY3的分解率為b，則

①a、b的關(guān)系為a+b    1（填“﹤”、“﹥”或“＝”) 。

②該條件下容器甲反應(yīng)達平衡狀態(tài)的依據(jù)是（填序號）          。

A．v正(Y2)＝2v逆(MY3)       B．混合氣體的密度不變

C．c(MY2)＝c(MY3)             D．混合氣體的總物質(zhì)的量不變

E、容器內(nèi)溫度不變             F、MY2和Y2的質(zhì)量比不變

（3）2.7克單質(zhì)E與100ml 2mol/L Z的最高價氧化物的水化物充分反應(yīng),向反應(yīng)后的溶液中滴入2 mol/L XN的溶液V ml，當溶液中產(chǎn)生3.9克沉淀時，求此時V的值             （寫出計算過程）

Ⅱ：（4）已知在常溫常壓下：

 

（5）由甲醇、氧氣和NaOH溶液構(gòu)成的新型手機電池，可使手機連續(xù)使用一個月才充一次電。

    ①該電池負極的電極反應(yīng)式為_               ___

    ②若以該電池為電源，用石墨做電極電解200mL含有如下離子的溶液．

電解一段時間后，當兩極收集到相同體積（相同條件）的氣體時（忽略溶液體積的變化及電極產(chǎn)物可能存在的溶解現(xiàn)象）陽極上發(fā)生的電極反應(yīng)         。

Answer 1

【知識點】元素周期表、化學(xué)平衡、熱化學(xué)方程式、電化學(xué)原理

【答案解析】（1）       （2）①     ＜          ②   DEF    

（3） 75mL 或者175mL （寫出計算過程）過程略（4） 0.5（b-a-4c）                      （5）①CH3OH－6e－+ 8 OH－ = CO32－+ 6 H2O   ② 4OH――4e－ = O2 ↑+ 2H2O                              

解析：元素X、Y、Z、E、M、N均為短周期主族元素，且原子序數(shù)依次增大。已知Y元素原子最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為3∶4，推斷Y是氧元素；M元素與 Y元素能形成化合物MY2和化合物MY3，化合物MY2中兩種元素質(zhì)量分數(shù)相同；則M是硫元素；N－、Z＋、X＋的半徑逐漸減小；化合物XN在常溫下為氣體，則X是氫元素，Z是鈉元素；Ｎ是氯元素；E、Z、N的最高價氧化物的水化物兩兩能反應(yīng)，則Ｅ是鋁元素。

（1）Z最高價氧化物的水化物是NaOH，其電子式為：；

（2）①2 SO2 (g) + O2(g)  2 SO3(g)甲容器通入1 mol SO2和1 mol O2單質(zhì)，乙容器通入1 mol SO3和0.5 mol O2單質(zhì)，如果有熱量的交換甲乙是等效的，現(xiàn)在沒有熱交換，甲容器溫度上升SO2 (g)的轉(zhuǎn)化率降低，乙容器溫度降低SO3(g)的分解率降低，所以（a+b）< 1

②A、2v正(Y2)＝v逆(MY3) 時，才能判斷平衡，故A錯誤；B、因為是恒容密閉容器，質(zhì)量守恒，故混合氣體的密度不變不能作為判據(jù)，故B錯誤；C、c(MY2)＝c(MY3) 不能作為平衡的依據(jù)，故C錯誤； D、非等體反應(yīng)，混合氣體的總物質(zhì)的量不變說明達平衡，故D正確；E、容器內(nèi)溫度不變時達平衡  F、MY2和Y2的質(zhì)量比不變時達平衡。故選DEF；

（3）2.7克單質(zhì)Al（物質(zhì)的量是0.1mol）與100ml 2mol/LNaOH（即0.2mol）充分反應(yīng)2Al+2OH- +2H2O=2AlO2- +3H2↑,向反應(yīng)后的溶液中氫氧化鈉有剩余0.1 mol，滴入2 mol/L HCl的溶液V ml，當溶液中產(chǎn)生3.9克（0.05mol）沉淀時：HCl先和NaOH反應(yīng)，反應(yīng)后NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓ +NaCl，繼續(xù)滴加鹽酸則Al(OH)3溶解Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O，根據(jù)量的關(guān)系得需要的鹽酸體積為75mL 或者175mL。

（4）運用蓋斯定律：1/2×①-1/2×②+2×③得目標方程式。所以，ΔH=0.5（b-a-4c）

（5）甲醇、氧氣和NaOH溶液構(gòu)成電池，甲醇作負極，電極反應(yīng)式：CH3OH－6e－+ 8 OH－ = CO32－+ 6 H2O 。②若以該電池為電源，用石墨做電極電解200mL已知溶液時，根據(jù)放電順序，陽極氯氣和陰極氫氣相同，設(shè)陽極生成的氧氣物質(zhì)的量為x，陰極上也應(yīng)生成氫氣物質(zhì)的量x
陽極電極反應(yīng)為：2Cl--2e-=Cl2↑，       4OH--4e-=2H2O+O2↑，
           0.4mol 0.4mol 0.2mol      4x  4x     x

陰極電極反應(yīng)為：Cu2+   +  2e-   =  Cu，     2H+    +   2e-  =  H2↑； 
             0.1mol 0.2mol 0.1mol       0.4mol     0.4mol   0.2mol

                    2H+  + 2e- = H2↑；
                          2x    2x   x
依據(jù)電子守恒0.4+4x=0.2+0.4+2x
x=0.1mol
所以此時陽極發(fā)生的電極反應(yīng)式：4OH――4e－ = O2 ↑+ 2H2O

【思路點撥】本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系的綜合應(yīng)用，，推斷元素是解題關(guān)鍵，注意把握物質(zhì)的性質(zhì)，從試題中準確提取信息，與已有知識進行整合，采用分析、綜合的方法解決簡單化學(xué)問題。