Question

A、B、C、D、E五種短周期元素，原子序數依次增大，A、E同主族，A元素的原子半徑最小，B元素原子的最外層電子數是內層電子數的2倍，C元素的最高價氧化物的水化物X與其氫化物反應生成一種鹽Y，A、B、C、E四種元素都能與D元素形成原子個數比不相同的常見化合物．回答下列問題：
（1）常溫下，X、Y的水溶液的pH均為5．則兩種水溶液中由水電離出的H⁺濃度之比是______．
（2）A、B、D、E四種元素組成的某無機化合物，受熱易分解．寫出少量該化合物溶液與足量的Ba（OH）₂溶液反應的離子方程式______．
（3）將鋁片和鎂片用導線相連，插入由A、D、E三種元素組成物質的稀溶液中構成原電池，則負極的電極反應式為______．
（4）化學反應3A₂（g）+C₂（g）?2CA₃（g）．當反應達到平衡時不斷改變條件（不改變A₂、C₂和CA₃的量），圖1表示反應速率與反應過程的關系，其中表示平衡混合物中CA₃的含量最高的一段時間是______．溫度為T℃時，將4a mol A₂和2a mol C₂放入1L密閉容器中，充分反應后測得C₂的轉化率為50%，則反應的平衡常數______
（5）化合物A₈B₄D₂有如圖2轉化關系．其中，g是常用調味品的主要成分．寫出反應①的化學方程式______

Answer 1

【答案】分析：A、B、C、D、E五種短周期元素，原子序數依次增大．A元素的原子半徑最小，則A為氫元素；B元素原子的最外層電子數是內層電子數的2倍，則B有2個電子層，最外層電子數為4，則B為碳元素；C元素的最高價氧化物的水化物X與其氫化物反應生成一種鹽Y，則C為氮元素、X為硝酸、Y為硝酸銨；A、E同主族，E的原子序數大于碳元素，則E為Na元素；A、B、C、E四種元素都能與D元素形成原子個數比不相同的常見化合物，則D為O氧元素，然后利用元素及其單質、化合物的性質來解答．
解答：解：A、B、C、D、E五種短周期元素，原子序數依次增大．A元素的原子半徑最小，則A為氫元素；B元素原子的最外層電子數是內層電子數的2倍，則B有2個電子層，最外層電子數為4，則B為碳元素；C元素的最高價氧化物的水化物X與其氫化物反應生成一種鹽Y，則C為氮元素、X為硝酸、Y為硝酸銨；A、E同主族，E的原子序數大于碳元素，則E為Na元素；A、B、C、E四種元素都能與D元素形成原子個數比不相同的常見化合物，則D為O氧元素，
（1）常溫下，硝酸溶液中水電離中氫離子濃度等于溶液中氫氧根離子濃度為mol/L=10^-9mol/L．硝酸銨溶液中氫離子為水電離產生的，氫離子濃度為10^-5mol/L，故兩溶液中由水電離出的H⁺濃度之比為10^-9mol/L：10^-5mol/L=10^-4：1，
故答案為：10^-4：1；
（2）A、B、D、E四種元素組成的某無機化合物，受熱易分解，該化合物為NaHCO₃，少量NaHCO₃溶液與足量的Ba（OH）₂溶液反應生成碳酸鋇、碳酸鈉與是，反應的離子方程式為：Ba²⁺+HCO₃^-+OH^-═BaCO₃↓+H₂O，
故答案為：Ba²⁺+HCO₃^-+OH^-═BaCO₃↓+H₂O；
（3）將鋁片和鎂片用導線相連，插入NaOH的稀溶液中構成原電池，鋁與氫氧化鈉溶液反應，Mg不與氫氧化鈉溶液反應，故Al為負極，電極反應式為Al+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O+3e^-，
故答案為：Al+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O+3e^-；
（4）t～t₁，正逆反應速率相等，處于平衡狀態；t₁～t₂，正逆反應速率都增大，且逆反應速率大于正反應速率，平衡向逆反應方向移動，導致CA₃的含量降低；t₂～t₃，正逆反應速率相等，處于平衡狀態，CA₃的含量不變；t₃～t₄，正逆反應速率都同等程度的增大平衡不移動，CA₃的含量不變；t₄～t₅，正逆反應速率都降低，但逆反應速率大于正反應速率，導致平衡向逆反應方向移動，CA₃的含量降低；t₅～t₆，正逆反應速率相等，平衡不移動，CA₃的含量不變，所以平衡混合物中CA₃的含量最高的一段時間是t～t₁．
             3A₂（g）+C₂（g）?2CA₃（g）
開始（mol/L）：4a      2a       0
變化（mol/L）：3a       a       2a
平衡（mol/L）：a        a       2a
故該溫度平衡常數k==
故答案為：t～t₁；；
（5）化合物H₈C₄O₂在堿性條件下得到f，f酸化得到g，g是常用調味品的主要成分，化合物為CH₃COOC₂H₅，f為乙酸鈉，反應①的化學方程式為CH₃COOC₂H₅+NaOHCH₃COONa+CH₃CH₂OH．
d為乙醇，乙醇催化氧化可以得到乙醛，方案為：取一根光潔銅絲繞成螺旋狀，放在酒精燈外焰加熱，然后伸入d中，反復幾次，觀察到銅絲由紅→黑→紅，并聞到液體有刺激性氣味，
故答案為：CH₃COOC₂H₅+NaOHCH₃COONa+CH₃CH₂OH；取一根光潔銅絲繞成螺旋狀，放在酒精燈外焰加熱，然后伸入d中，反復幾次，觀察到銅絲由紅→黑→紅，并聞到液體有刺激性氣味．
點評：本題考查元素化合物推斷、化學平衡圖象及影響因素、化學平衡常數、原電池、溶液pH的有關計算等，題目較為綜合，（2）中離子方程式的書寫為易錯點，注意量不同產物不同，難度中等．