Question

【題目】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是地殼中含量最多的元素，A、F兩元素的原子核中質子數之和比C、D兩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）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的水溶液充分反應的化學方程式為____________。

（2）單質B與A2C在一定條件下發生反應，工業上用于制水煤氣、利用水煤氣合成二甲醚的三步反應如下：

①2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) ΔH=-90.8 kJ·mol-1

②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-23.5 kJ·mol-1

③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.3 kJ·mol-1

請寫出由水煤氣合成二甲醚的總反應的熱化學方程式:__________ 。

（3）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三種元素組成的化合物的溶液中構成電池，則電池負極的電極反應式_____________。

Answer 1

【答案】 Al2S3+8NaOH 2NaAlO2+3Na2S+4H2O 3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2 (g) ΔH=-246. 4 kJ·mol-1 2Al+8OH--6e- 2Al+4H2O

【解析】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，B元素的最外層電子數是內層電子數的2倍，故B有2個電子層，最外層電子數為4，故B為碳元素，E元素的最外層電子數等于其電子層數，原子序數等于碳元素，故處于第三周期，最外層電子數為3，E為Al元素，F原子序數最大，處于第三周期，F元素的最外層電子數是次外層電子數的0.75倍，故最外層電子數為8×0.75=6，故F為硫元素，C、F分別是同一主族元素，故C為氧元素，A、C兩元素可形成原子個數之比為2：1、1：1型化合物，A的原子序數小于碳元素，故A為H元素，A、D是同一主族元素，D的原子序數大于氧元素，故D為Na元素。

（1）E、F兩種元素組成的化合物為Al2S3，A、C、D三種元素組成的化合物為NaOH，這兩者充分反應可以看作Al2S3與水水解生成氫氧化鋁和硫化氫，生成的物質再與NaOH反應，方程式為：Al2S3+8NaOH 2NaAlO2+3Na2S+4H2O；

（2）由①2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) ΔH=-90.8 kJ·mol-1

②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-23.5 kJ·mol-1

③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.3 kJ·mol-1

將方程式①×2+②+③可得所求反應方程式，則△H=-90.8kJ/mol×2-23.5kJ/mol-41.3kJ/mol=-246.4kJ/mol。水煤氣合成二甲醚的總反應的熱化學方程式：

3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2 (g) ΔH=-246. 4 kJ·mol-1

（3）由A、C、D三種元素組成的化合物為NaOH，用碳與Al制成電極浸入NaOH溶液中構成電池，Al為負極，電池負極的電極反應式是Al+4OH--3e- AlO2—+2H2O。