Question

（14分）A、B、C、D、E、F是六種短周期主族元素，它們的原子序數依次增大，其中C、F分別是同一主族元素，A、F兩種元素的原子核中質子數之和比C、D兩種元素原子核中質子數之和少2，F元素的最外層電子數是次外層電子數的0.75倍。又知B元素的最外層電子數是內層電子數的2倍，E元素的最外層電子數等于其電子層數。請回答：

（1）1 mol由E、F二種元素組成的化合物跟由A、C、D三種元素組成的化合物反應生成兩種鹽和水，完全反應后消耗后者的物質的量為                 。

（2）A、C、F間可以形成甲、乙兩種負一價雙原子陰離子，甲有18個電子，乙有10個電子，則甲與乙反應的離子方程式為                ；

（3）科學研究證明：化學反應熱只與始終態有關，與過程無關。單質B的燃燒熱為a kJ/mol。由B、C二種元素組成的化合物BC 14g完全燃燒放出熱量b kJ，寫出單質B和單質C反應生成BC的熱化學方程式：              ；

（4）工業上在高溫的條件下，可以用A₂C與BC反應制取單質A₂。在等體積的I、II兩個密閉容器中分別充入1 molA₂C和1mol BC、2 mol A₂C和2 mol BC。一定條件下，充分反應后分別達到平衡（兩容器溫度相等）。下列說法正確的是。

A．達到平衡所需要的時間：I>II         B．達到平衡后A₂C的轉化率：I=II

C．達到平衡后BC的物質的量：I>II     D．達到平衡后A₂的體積分數：I<II

（5）用B元素的單質與E元素的單質可以制成電極浸入由A、C、D三種元素組成化合物的溶液中構成電池，則電池負極反應式為                        。

 

Answer 1

【答案】

（1）8 mol（3分）

 (2) HS^-+OH^-=S^2-+H₂O（2分）

(3) C(s)+ O₂(g)=CO(g)；△H= -(a-2b) kJ/mol（3分）

 (4)A、B （4分）（5）2Al+8OH^- -6e^-=2AlO₂^-+4H₂O（2分）

【解析】B元素的最外層電子數是內層電子數的2倍，只有C元素，即B是C。F元素的最外層電子數是次外層電子數的0.75倍，而在短周期元素中次外層電子數一般是2或8，所以F元素的最外層電子數是6，即為S元素。C、F分別是同一主族元素，則C是O元素。

E元素的最外層電子數等于其電子層數，由于E的原子序數對應O的，所以E是第三周期元素，即為鋁元素。A、F兩種元素的原子核中質子數之和比C、D兩種元素原子核中質子數之和少2，由于A、F兩種元素的原子核中質子數之和至少是17，所以D一定位于第三周期，即D可能是Na也可能是Mg，若D是鈉，則A是氫元素。若D是鎂，則A是He，不符合題意。

（1）E、F二種元素組成的化合物跟由A、C、D三種元素組成的化合物反應的方程式為Al₂S₃＋8NaOH=2NaAlO₂＋3Na₂S＋4H₂O。

（2）A、C、F間可以形成甲、乙兩種負一價雙原子陰離子，其中甲有18個電子，乙有10個電子，所以分別為HS^－和OH^－，方程式為 HS^-+OH^-=S^2-+H₂O。

（3）考查蓋斯定律的應用。由題意知①C(s)＋O₂(g)＝CO₂(g)           △H＝－a kJ/mol，②CO(g)+1/2O₂(g)＝CO₂(g)           △H＝－2b kJ/mol。

①－②得C(s)+ O₂(g)=CO(g)；△H= -(a-2b) kJ/mol

（4）A₂C與BC反應制取單質A₂的方程式為CO＋H₂O(g)CO₂＋H₂。因為反應前后體積不變，所以兩容器中的化學平衡是等效的，各種物質的含量相同，但物質的濃度不同。其中后者的濃度均是前者的2倍。在Ⅱ容器中壓強大，反應快到達平衡的時間短。

（5）碳電極和鋁電極導線連接后插入氫氧化鈉溶液中，鋁是負極，電極反應式為2Al+8OH^- -6e^-=2AlO₂^-+4H₂O。