Question

A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素，其中仅含有一种金属元素，A和D最外层电子数相同;B、C和E在周期表中相邻，且C、E同主族。B、C的最外层电子数之和等于D的原子核外电子数，A和C可形成两种常见的液态化合物。

请回答下列问题：

（1）C、D、E三种原子对应的离子半径由大到小的顺序是             (填具体离子符号);由A、B、C三种元素按  4:2:3组成的化合物所含的化学键类型属于                      。

（2）用某种废弃的金属易拉罐与 A、C、D组成的化合物溶液反应，该反应的离子方程式为：                                                       。 

（3）A、C两元素的单质与熔融K₂CO₃，组成的燃料电池，其负极反应式为                        ，

用该电池电解1L1mol/LNaCl溶液，当消耗标准状况下1.12LA₂时， NaCl溶液的PH＝       (假设电解过程中溶液的体积不变) 。

（4）可逆反应2EC₂（气）+C₂（气）2EC₃（气）在两个密闭容器中进行, A容器中有一个可上下移动的活塞， B 容器可保持恒容 （如图所示） ,若在 A 、B 中分别充入lmolC₂ 和2molEC₂，使V (A ) = V ( B ) ，在相同温度下反应，则：① 达平衡所需时间：t(A )        t ( B )（填＞、＜、二，或：无法确定，下同）。平衡时 EC₂ 的转化率：a（ A ) ＿a（ B ）。

（5）欲比较C和E两元素的非金属性相对强弱，可采取的措施有               (填“序号”)。

a.比较这两种元素的气态氢化物的沸点   

b.比较这两种元素的单质在常温下的状态

c.比较这两种元素的气态氢化物的稳定性  

d.比较这两种元素的单质与氢气化合的难易

 

Answer 1

【答案】

（14分）

（1）S^2－＞O^2－＞Na^＋  （2分）  共价键和离子键（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】

试题分析：A和C可形成两种常见的液态化合物，因此A是氢元素，C是氧元素，两种两种液态化合物分别是水和双氧水。C、E同主族，E的原子序数大于C，所以在短周期中E是S元素。A和D最外层电子数相同，且D的原子序数大于氧元素的，小于S元素的，所以D应该是钠元素。B、C和E在周期表中相邻，B、C的最外层电子数之和等于D的原子核外电子数，且B的原子序数小于氧元素的，因此B是氮元素。

（1）同主族自上而下离子半径逐渐增大，则微粒半径是S^2－＞O^2－。核外电子排布相同的微粒，其微粒半径随原子序数的增大而减小，所以微粒半径是O^2－＞Na^＋。所以C、D、E三种原子对应的离子半径由大到小的顺序是S^2－＞O^2－＞Na^＋；由H、N、O三种元素按4:2:3组成的化合物是NH₄NO₃,所含的化学键类型是离子键和共价键。

（2）A、C、D组成的化合物溶液是氢氧化钠溶液，易拉罐中含有金属铝，和氢氧化钠溶液反应的离子方程式是2Al＋2OH^－＋6H₂O＝2[Al(OH)₄]^－＋3H₂↑。

（3）原电池中负极失去电子，发生氧化反应。所以氢气在负极通入。由于电解质是熔融的碳酸钾，所以负极电极反应式是H₂－2e^－＋CO₃^2－＝CO₂＋H₂O。消耗氢气的物质的量是1.12L÷22.4L/mol＝0.05mol，反应中失去0.05mol×2＝0.1mol电子。则根据电子得失守恒可知，生成氢氧化钠的物质的量是0.1mol，因此氢氧化钠溶液的浓度是0.1mol÷1L＝0.1mol/L，所以pH＝13。

（4）根据装置图可知，A容器保持恒温恒压，B保持恒温恒容。由于反应2SO₂＋O₂2SO₃是体积减小的可逆反应，在反应过程中压强是减小的。这说明在反应过程中A中的压强大于B中的压强，压强大反应速率快，到达平衡的时间少，所以达平衡所需时间：t(A ) ＜ t ( B )；压强大有利于平衡向正反应方向移动，所以反应物的转化率高，即平衡时 EC₂ 的转化率：a（ A ) ＞a（ B ）。

（5）a、非金属性强弱与氢化物的稳定性没有关系，a不正确；b、非金属强弱与非金属单质的状态没有关系，b不正确；c、非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，所以选项c正确；d、非金属性越强，越容易与氢气化合，所以选项d可以说明，答案选cd。

考点：考查元素周期表的结构、元素周期律的应用，化学键、电化学原理的应用和计算、外界条件对平衡状态和反应速率的影响等