题目内容
【题目】短周期元素A、B、C、D在周期表中位置如图所示，其中元素D原子最外层有3个电子。请用相应的化学用语回答：
（1）A与氢元素可以形成很多化合物，在这些化合物中都含有_________（选填“共价”或“离子”）键；与C相邻且最外层电子比C少1个的离子结构示意图为 _________________。B在元素周期表中位于____________________。B、C、D形成的离子的半径由大到小依次为 _________________。（填相应的离子符号）
（2）元素A形成的最简单氢化物和氧气在KOH溶液中可构成燃料电池，该电池工作时正极的电极反应式为 ___________________________________。
（3）D的最高价氧化物的水化物与NaOH反应的化学方程式是：
________________________________________。
（4）由A与S形成的液态化合物AS2 0.2mol在O2中完全燃烧，生成两种气态氧化物，298K时放出热量215 kJ。 该反应的热化学方程式为_________________________________。
（5）已知298K时，Fe(s) + 
O2(g) == FeO(s) ； ΔH= －272.0 kJ · mol-1
2D(s) + 
O2(g) == D2O3(s) ； ΔH= －1675.7 kJ · mol-1
写出D单质和FeO反应的热化学方程式是_____________________________________。
【答案】 共价键 S2
第二周期VA族 Cl―>N3―>Al3+ O2+4e―+2H2O=4OH― Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4] （或Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 +2 H2O） CS2(l)+3O2(g) =CO2(g)+2SO2(g) ； ΔH= - 1075 kJ · mol-1 2Al(s)+3FeO(s) =Al2O3(s)+3Fe(s) ； ΔH= - 859.7 kJ · mol-1
【解析】本题考查元素周期表和元素周期律的应用，（1）D原子最外层有3个电子，说明为第IIIA族，因为都是短周期元素，因此D为Al，A为C，B为N，C为Cl，C与H形成的化合物是烃，都含有共价键；与Cl相邻且最外层电子比Cl少1个的元素是S，其离子是S2－，结构示意图为：；B为N，位于第二周期VA族；（2）C形成最简单的氢化物是CH4，此电池中通甲烷一极为负极，通氧气一极为正极，环境是碱性，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－；（3）D的最高价氧化物的水化物是Al(OH)3，属于两性氧化物，反应方程式为Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O；（4）此化合物为CS2，在氧气中生成气态氧化物是CO2和SO2，反应方程式为CS2＋3O2=2SO2＋CO2，因此1molCS2反应放出热量是1×215/0.2kJ=1075kJ，热化学反应方程式为CS2(l)+3O2(g) =CO2(g)+2SO2(g) ； ΔH= - 1075 kJ·mol－1；（5）①Fe(s) + 1/2O2(g) FeO(s) ；②2Al(s) + 3/2O2(g) Al2O3(s) ，②－3×①得到：2Al(s)+3FeO(s) =Al2O3(s)+3Fe(s) ； ΔH= - 859.7 kJ·mol－1。
【题目】Ⅰ.ClO2气体是一种高效、广谱、安全的杀菌消毒剂，可用NaClO3和草酸（H2C2O4）反应制得。无水草酸100℃可以升华。某学习小组用下图装置模拟工业制取收集ClO2 。
（1）实验时装置A需在60℃~100℃进行的原因是_________，控制所需温度的方法是________。
（2）装置A中反应产物有Na2CO3、ClO2和CO2等，该反应的化学方程式为___________。
（3）在装置C中ClO2和NaOH反应生成等物质的量的两种盐，其中一种盐为NaClO2 ，写出反应的离子方程式_________________。
Ⅱ. 某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”。实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡，混合均匀，开始计时，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案：
编号 | H2C2O4溶液 | 酸性KMnO4溶液 | 温度/℃ | ||
浓度（mol/L） | 体积/mL | 浓度（mol/L） | 体积/mL | ||
① | 0．10 | 2．0 | 0．01 | 4．0 | 25 |
② | 0．20 | 2．0 | 0．01 | 4．0 | 25 |
③ | 0．20 | 2．0 | 0．01 | 4．0 | 50 |
（1）已知反应后H2C2O4转化为CO2逸出，为了观察到紫色褪去，H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为：c(H2C2O
（2）探究温度对化学反应速率影响的实验编号是_______ (填编号，下同)，可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是________.
（3）实验①测得KMn04溶液的褪色时间为40 s，忽略混合前后溶液体积的微小变化，这段时间内平均反应速率v(KMn04)=_______mol·L-1·min-1。