Question

Ⅰ：元素X、Y、Z、E、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4，M元素与 Y元素能形成化合物MY2和化合物MY3，化合物MY2中两种元素质量分数相同；N－、Z＋、X＋的半径逐渐减小；化合物XN在常温下为气体，E、Z、N的最高价氧化物的水化物两两能反应，回答下列问题：

（1）写出Z最高价氧化物的水化物的电子式 ____________________。

（2）两个体积相等的恒容容器，甲容器通入1 mol MY2和1 mol Y2单质，乙容器通入1 mol MY3和0.5 mol Y2单质，发生反应：2 MY2 (g) + Y2(g)  2 MY3(g)  △H＜0，甲、乙起始反应温度相同，两容器均和外界无热量交换，平衡时，甲中MY2的转化率为a，乙中MY3的分解率为b，则

①a、b的关系为a+b    1（填“﹤”、“﹥”或“＝”) 。

②该条件下容器甲反应达平衡状态的依据是（填序号）          。

A．v正(Y2)＝2v逆(MY3)       B．混合气体的密度不变

C．c(MY2)＝c(MY3)             D．混合气体的总物质的量不变

E、容器内温度不变             F、MY2和Y2的质量比不变

（3）2.7克单质E与100ml 2mol/L Z的最高价氧化物的水化物充分反应,向反应后的溶液中滴入2 mol/L XN的溶液V ml，当溶液中产生3.9克沉淀时，求此时V的值             （写出计算过程）

Ⅱ：（4）已知在常温常压下：

 

（5）由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池，可使手机连续使用一个月才充一次电。

    ①该电池负极的电极反应式为_               ___

    ②若以该电池为电源，用石墨做电极电解200mL含有如下离子的溶液．

电解一段时间后，当两极收集到相同体积（相同条件）的气体时（忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象）阳极上发生的电极反应         。

Answer 1

【知识点】元素周期表、化学平衡、热化学方程式、电化学原理

【答案解析】（1）       （2）①     ＜          ②   DEF    

（3） 75mL 或者175mL （写出计算过程）过程略（4） 0.5（b-a-4c）                      （5）①CH3OH－6e－+ 8 OH－ = CO32－+ 6 H2O   ② 4OH――4e－ = O2 ↑+ 2H2O                              

解析：元素X、Y、Z、E、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4，推断Y是氧元素；M元素与 Y元素能形成化合物MY2和化合物MY3，化合物MY2中两种元素质量分数相同；则M是硫元素；N－、Z＋、X＋的半径逐渐减小；化合物XN在常温下为气体，则X是氢元素，Z是钠元素；Ｎ是氯元素；E、Z、N的最高价氧化物的水化物两两能反应，则Ｅ是铝元素。

（1）Z最高价氧化物的水化物是NaOH，其电子式为：；

（2）①2 SO2 (g) + O2(g)  2 SO3(g)甲容器通入1 mol SO2和1 mol O2单质，乙容器通入1 mol SO3和0.5 mol O2单质，如果有热量的交换甲乙是等效的，现在没有热交换，甲容器温度上升SO2 (g)的转化率降低，乙容器温度降低SO3(g)的分解率降低，所以（a+b）< 1

②A、2v正(Y2)＝v逆(MY3) 时，才能判断平衡，故A错误；B、因为是恒容密闭容器，质量守恒，故混合气体的密度不变不能作为判据，故B错误；C、c(MY2)＝c(MY3) 不能作为平衡的依据，故C错误； D、非等体反应，混合气体的总物质的量不变说明达平衡，故D正确；E、容器内温度不变时达平衡  F、MY2和Y2的质量比不变时达平衡。故选DEF；

（3）2.7克单质Al（物质的量是0.1mol）与100ml 2mol/LNaOH（即0.2mol）充分反应2Al+2OH- +2H2O=2AlO2- +3H2↑,向反应后的溶液中氢氧化钠有剩余0.1 mol，滴入2 mol/L HCl的溶液V ml，当溶液中产生3.9克（0.05mol）沉淀时：HCl先和NaOH反应，反应后NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓ +NaCl，继续滴加盐酸则Al(OH)3溶解Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O，根据量的关系得需要的盐酸体积为75mL 或者175mL。

（4）运用盖斯定律：1/2×①-1/2×②+2×③得目标方程式。所以，ΔH=0.5（b-a-4c）

（5）甲醇、氧气和NaOH溶液构成电池，甲醇作负极，电极反应式：CH3OH－6e－+ 8 OH－ = CO32－+ 6 H2O 。②若以该电池为电源，用石墨做电极电解200mL已知溶液时，根据放电顺序，阳极氯气和阴极氢气相同，设阳极生成的氧气物质的量为x，阴极上也应生成氢气物质的量x
阳极电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，       4OH--4e-=2H2O+O2↑，
           0.4mol 0.4mol 0.2mol      4x  4x     x

阴极电极反应为：Cu2+   +  2e-   =  Cu，     2H+    +   2e-  =  H2↑； 
             0.1mol 0.2mol 0.1mol       0.4mol     0.4mol   0.2mol

                    2H+  + 2e- = H2↑；
                          2x    2x   x
依据电子守恒0.4+4x=0.2+0.4+2x
x=0.1mol
所以此时阳极发生的电极反应式：4OH――4e－ = O2 ↑+ 2H2O

【思路点拨】本题考查结构性质位置关系的综合应用，，推断元素是解题关键，注意把握物质的性质，从试题中准确提取信息，与已有知识进行整合，采用分析、综合的方法解决简单化学问题。