Question

A、B、C、D、E為原子序數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的最外層電子數之和等于D的原子核外電子數，A和C可形成兩種常見的液態化合物。

請回答下列問題：

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

（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，該反應的離子方程式為：                                                       。 

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

用該電池電解1L1mol/LNaCl溶液，當消耗標準狀況下1.12LA₂時， NaCl溶液的PH＝       (假設電解過程中溶液的體積不變) 。

（4）可逆反應2EC₂（氣）+C₂（氣）2EC₃（氣）在兩個密閉容器中進行, A容器中有一個可上下移動的活塞， 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，則：① 達平衡所需時間：t(A )        t ( B )（填＞、＜、二，或：無法確定，下同）。平衡時 EC₂ 的轉化率：a（ A ) ＿a（ B ）。

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

a.比較這兩種元素的氣態氫化物的沸點   

b.比較這兩種元素的單質在常溫下的狀態

c.比較這兩種元素的氣態氫化物的穩定性  

d.比較這兩種元素的單質與氫氣化合的難易

 

Answer 1

【答案】

（14分）

（1）S^2－＞O^2－＞Na^＋  （2分）  共價鍵和離子鍵（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化合物，因此A是氫元素，C是氧元素，兩種兩種液態化合物分別是水和雙氧水。C、E同主族，E的原子序數大于C，所以在短周期中E是S元素。A和D最外層電子數相同，且D的原子序數大于氧元素的，小于S元素的，所以D應該是鈉元素。B、C和E在周期表中相鄰，B、C的最外層電子數之和等于D的原子核外電子數，且B的原子序數小于氧元素的，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三種原子對應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,所含的化學鍵類型是離子鍵和共價鍵。

（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的離子方程式是2Al＋2OH^－＋6H₂O＝2[Al(OH)₄]^－＋3H₂↑。

（3）原電池中負極失去電子，發生氧化反應。所以氫氣在負極通入。由于電解質是熔融的碳酸鉀，所以負極電極反應式是H₂－2e^－＋CO₃^2－＝CO₂＋H₂O。消耗氫氣的物質的量是1.12L÷22.4L/mol＝0.05mol，反應中失去0.05mol×2＝0.1mol電子。則根據電子得失守恒可知，生成氫氧化鈉的物質的量是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2SO₂＋O₂2SO₃是體積減小的可逆反應，在反應過程中壓強是減小的。這說明在反應過程中A中的壓強大于B中的壓強，壓強大反應速率快，到達平衡的時間少，所以達平衡所需時間：t(A ) ＜ t ( B )；壓強大有利于平衡向正反應方向移動，所以反應物的轉化率高，即平衡時 EC₂ 的轉化率：a（ A ) ＞a（ B ）。

（5）a、非金屬性強弱與氫化物的穩定性沒有關系，a不正確；b、非金屬強弱與非金屬單質的狀態沒有關系，b不正確；c、非金屬性越強，氣態氫化物的穩定性越強，所以選項c正確；d、非金屬性越強，越容易與氫氣化合，所以選項d可以說明，答案選cd。

考點：考查元素周期表的結構、元素周期律的應用，化學鍵、電化學原理的應用和計算、外界條件對平衡狀態和反應速率的影響等