Question

现有A、B、C、D、E、F六种短周期元素，原子序数依次增大，A、B、C、D都是生命体不可缺少的重要元素。已知它们的原子序数存在如下关系：a+b=c，a+c=d，b+c=f；元素A、B、C与D都能形成原子个数比为1∶1和1∶2的化合物；元素E的原子是短周期主族元素中原子半径最大的原子。其中由A、B、D三元素组成的化合物为甲，其化学式为BA₄D；由D、E两元素形成原子个数比为1∶1化合物为乙；C的气态氢化物和最高价氧化物的水化物分别为丙和丁。请根据要求回答下列问题：

(1)经测定，A₂D₂的水溶液呈弱酸性。请写出第一步的电离方程式。

(2)用甲和单质D₂可设计呈燃料电池，若电解质溶液为浓KOH溶液，则正极的电极反应式为______________________________。

(3)3.9 g乙与足量的水反应，电子转移的物质的量是_______________。

(4)单质F与E的最高价氧化物的水化物的溶液反应的离子方程式是_______________。

(5)常温下向25 mL 0.1 mol·L^-1丙溶液中逐滴滴加0.1 mol·L^-1丁溶液，滴加过程中混合溶液pH的变化曲线如下图所示：

①图中m点由水电离出的OH^-的物质的量浓度为___________________；

②p点时，丙溶液和丁溶液恰好完全反应，则p点溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为_____________________。

Answer 1

(1)H₂O₂+H⁺

(2)O₂+2H₂O+4e^-4OH^-

(3)0.05 mol

(4)2Al+2OH^-+6H₂O2［Al(OH)₄］^-+3H₂↑

(5)10^-10 mol·L^-1 c()＞c()＞c(H⁺)＞c(OH^-)

解析：A→F六种元素依次是：H、C、N、O、Na、Al，

甲→丁四种物质依次是CH₃OH、Na₂O₂、NH₃、HNO₃。

(1)双氧水为二元弱酸，第一步电离方程式：H₂O₂+H⁺。

(2)甲醇和O₂及KOH溶液可构成燃料电池，其正极反应式为O₂+4e^-+2H₂O4OH^-。

(3)3.9g Na₂O₂的物质的量为0.05 mol，与足量水反应，转移电子为0.05 mol。

(4)2Al+2OH^-+6H₂O2［Al(OH)₄］^-+3H₂↑(或2Al+2OH^-+2H₂O2+3H₂↑)。

(5)①m点pH=10，即c(H⁺)=10^-10 mol·L^-1，H⁺都是由水电离出来的，故由水电离出的OH^-的浓度为10^-10 mol·L^-1。

②p点生成NH₄NO₃溶液，溶液呈酸性。

c()＞c()＞c(H⁺)＞c(OH^-)。