Question

已知A、B、C、D、E、F都是短周期主族元素；G为常见金属元素，其单质呈紫红色；A、B、C、D、E、F、G的核电荷数依次增大；元素A的质子数与电子层数相等，且A、D处在同一主族；C的最外层电子数是内层电子数的3倍；B、C为同周期元素且能形成主要的温室气体H；元素E的最外层电子数比K层电子数多1；F的质子数比D的质子数多6．请回答下列问题：
（1）D₂BC₃是厨房常备用品，其水溶液显碱性，原因是

 

（用离子反应方程式表示）；其水溶液中各离子浓度由大到小的顺序为

 

．
（2）单质E在高温下可与磁性氧化铁反应，其化学方程式为

 

．
（3）化合物D₂C₂可与化合物GF₂的水溶液反应，其离子方程式为

 

．
（4）将D、E 两种元素的单质同时投入足量的水中，充分反应后测得溶液中只有一种溶质，且反应后体系没有固态物质存在，则所投D单质与E单质的质量之比为

 

．
（5）H的过度排放会严重影响人类的生存环境，科学家正在研究如何将H转化为可利用的资源．一定条件下将H转化为甲醇是工业处理H的一种方法，请回答：
A.25℃、1.01×10⁵Pa时，8克液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出184.6kJ的热量，请写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式

 

；
B．甲醚是一种重要的清洁燃料，可由甲醇分子间脱水制得：2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=
-23.5kJ/moL．T℃时，在1L恒容密闭容器中加入1moL气态甲醇发生上述化学反应，则反应达到平衡状态的标志是

 

（填序号）．
a．υ（CH₃OH）：υ（CH₃OCH₃）=2：1        
b．混合气体的总压强不再变化
c．CH₃OCH₃的物质的量不再变化          
d．混合气体的密度不再变化．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：G为常见金属元素，其单质呈紫红色，则G为铜；
A、B、C、D、E、F、G的核电荷数依次增大；元素A的质子数与电子层数相等，且A、D处在同一主族；故A为氢，D为钠；
C的最外层电子数是内层电子数的3倍，处于第二周期，故C是氧；
B、C为同周期元素且能形成主要的温室气体H，温室气体H为二氧化碳，故B使碳；
元素E的最外层电子数比K层电子数多1，且为短周期，原子序数大于钠，故E是铝；
F的质子数比D的质子数多6，故F是氯，据此解答各小题即可．

解答： 解：依据分析可知：A为氢，B为碳，C为氧，D为钠，E为铝，F为氯，G为铜，
（1）Na₂CO₃属于强碱弱酸盐，CO₃^2-水解生成HCO₃^-、OH^-而使其溶液呈碱性，水解方程式为：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，钠离子不水解，所以c（Na⁺）最大，水和碳酸根离子水解都生成OH^-，所以c（OH^-）＞c（HCO₃^-），c（H⁺） 最小，所以该溶液中离子浓度大小顺序是c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺），故答案为：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺）；
（2）铝具有还原性，高温下能与四氧化三铁反应置换出铁，生成氧化铝，化学反应方程式为：8Al+3Fe₃O₄

高温  .

4Al₂O₃+9Fe，故答案为：8Al+3Fe₃O₄

高温  .

4Al₂O₃+9Fe；
（3）化合物Na₂O₂可与化合物CuCl₂的水溶液反应，原理是过氧化钠与水反应生成氢氧化钠与氢氧，氢氧化钠与氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀、氯化钠，氧化物、水、单质不能拆，沉淀不能拆，其离子方程式为：2Na₂O₂+2Cu²⁺+2H₂O=2Cu（OH）₂↓+4Na⁺+O₂↑，故答案为：2Na₂O₂+2Cu²⁺+H₂O=2Cu（OH）₂↓+4Na⁺+O₂↑；
（4）Na、Al 两种元素的单质同时投入足量的水中，Na首先与H₂O反应生成NaOH：2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑，Al再与NaOH反应刚好生成NaAlO₂：2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，其总反应式为：Na+Al+2H₂O═NaAlO₂+2H₂↑，故参与反应的Na、Al的质量比为23：27，故答案为：23：27；
（5）A、25℃，1.01×10⁵Pa时，8克液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出184.6kJ的热量，8g甲醇的物质的量为：

8g

32g/mol

=0.25mol，故1mol甲醇放热为：4×184.6kJ=依据书写热化学方程式的方法写出该反应的热化学方程式为：CH₃OH（l）+

3

2

O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-738.4 kJ?mol^-1，
故答案为：CH₃OH（l）+

3

2

O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-738.4 kJ?mol^-1；
B、a．在任何时候，反应速率υ（CH₃OH）：υ（CH₃OCH₃）=2：1，不能证明反应达到平衡状态，故a错误；
b．该反应过程中，压强始终保持不变，不能证明反应达到平衡状态，故b错误；
c．CH₃OCH₃的物质的量不再变化说明达到平衡状态，故c正确；
d．体积可变的密闭容器中，气体质量不变，体积发生变化，所以气体的密度不再改变，说明反应达到平衡状态，故d正确；
故答案为：cd．

点评：本题主要考查的是元素的推断，以此为载体，还涉及到知识点：热化学反应方程式书写、平衡状态判定、氧化还原反应计算等，综合性较强．