Question

15．A、B、D、E、G、J六种短周期主族元素，原子半径依次减小．A、E、J位于相邻的不同周期，有机化合物均含有E元素．

（1）常见发酵粉、加碘盐、味精及某些食品防腐剂的主要成分都含有金属元素A的离子．A离子的结构示意图为．
（2）写出E₂J₄与水反应的化学方程式CH₂=CH₂+H₂O$\stackrel{一定条件}{→}$CH₃CH₂OH；其反应类型为加成反应．
（3）利用右图装置设计一简单实验证明元素非金属性D＞B．甲中应盛放某种弱电解质的溶液，其溶质的化学式为H₂S，所通入气体与乙中某强电解质溶液反应的离子方程式为Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．
（4）元素D的最高价氧化物为无色液体，0.20mol该物质与一定量水混合得到一种稀溶液，并放出QkJ的热量，该反应的热化学方程式为Cl₂O₇（l）+H2O（l）=HClO₄（aq）△H=-QkJ/mol．
（5）G的最简单氢化物溶于水得溶液X，D的氢化物溶于水得溶液Y．常温下，将X、Y等体积混合，两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH，如下表：

实验编号	X物质的量浓度（mol•L-1）	Y物质的量浓度（mol•L-1）	混合溶液的pH
①	0.1	0.1	pH=5
②	0.2	0.1	pH＞7

①组混合溶液中由水电离出的c（H⁺）=10^-5mol•L^-1．
②组混合溶液中各离子浓度由大到小的顺序是c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．

Answer 1

分析 A、B、D、E、G、J六种短周期主族元素，原子半径依次减小，有机化合物均含有E元素，则E为C元素；由元素相对位置，可知G为N元素、B为S元素、D为Cl．A、E、J位于相邻的不同周期，常见发酵粉、加碘盐、味精及某些食品防腐剂的主要成分都含有金属元素A的离子，则A为Na，J为H元素．
（1）A元素离子为Na⁺，离子核外由2个电子层，各层电子数为2、8；
（2）C₂H₄与水发生加成反应生成乙醇；
（3）利用单质的相互置换可以证明Cl的非金属性比S的强，甲中应盛放某种弱电解质的溶液，则为硫化氢溶液，通入的气体为氯气，乙中溶液吸收剩余的氯气，防止污染空气，可以盛放氢氧化钠溶液；
（4）D的最高价氧化物为Cl₂O₇，为无色液体，当0.2mol该物质与一定量的水混合得到一种稀溶液，放出QkJ的热量，该为HClO₄溶液，则1molCl₂O₇（l）反应放出热量为5QkJ，注明物质的聚集状态与反应热书写热化学方程式；
（5）G的最简单氢化物为氨气，溶于水得溶液X为氨水，D的氢化物为HCl．
①溶液浓度相等、体积相等，则恰好反应得到NH₄Cl，铵根离子水解溶液呈酸性，溶液中氢离子源于水的电离；
②溶液体积相等，氨水与盐酸的浓度之比为2：1，则混合后为等浓度的NH₃．H₂O、NH₄Cl混合溶液，溶液pH＞
7，说明一水合氨的电离程度大于铵根离子的水解程度．

解答 解：A、B、D、E、G、J六种短周期主族元素，原子半径依次减小，有机化合物均含有E元素，则E为C元素；由元素相对位置，可知G为N元素、B为S元素、D为Cl．A、E、J位于相邻的不同周期，常见发酵粉、加碘盐、味精及某些食品防腐剂的主要成分都含有金属元素A的离子，则A为Na，J为H元素．
（1）A元素离子为Na⁺，离子核外由2个电子层，各层电子数为2、8，离子结构示意图为，
故答案为：；
（2）C₂H₄与水发生加成反应生成乙醇，反应方程式为：CH₂=CH₂+H₂O$\stackrel{一定条件}{→}$CH₃CH₂OH，
故答案为：CH₂=CH₂+H₂O$\stackrel{一定条件}{→}$CH₃CH₂OH，加成反应；
（3）利用单质的相互置换可以证明Cl的非金属性比S的强，甲中应盛放某种弱电解质的溶液，则为硫化氢溶液，通入的气体为氯气，乙中溶液吸收剩余的氯气，防止污染空气，可以盛放氢氧化钠溶液，氯气与氢氧化钠溶液反应离子方程式为：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案为：H₂S；Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（4）D的最高价氧化物为Cl₂O₇，为无色液体，当0.2mol该物质与一定量的水混合得到一种稀溶液，放出QkJ的热量，该为HClO₄溶液，则1molCl₂O₇（l）反应放出热量为5QkJ，故该反应的热化学方程式为Cl₂O₇（l）+H2O（l）=HClO₄（aq）△H=-5QkJ/mol，
故答案为：Cl₂O₇（l）+H2O（l）=HClO₄（aq）△H=-QkJ/mol；
（5）G的最简单氢化物为氨气，溶于水得溶液X为氨水，D的氢化物为HCl．
①溶液浓度相等、体积相等，则恰好反应得到NH₄Cl，铵根离子水解溶液呈酸性，溶液中氢离子源于水的电离，则由水电离出的c（H⁺）=10^-5 mol•L^-1，
故答案为：10^-5；
②溶液体积相等，氨水与盐酸的浓度之比为2：1，则混合后为等浓度的NH₃．H₂O、NH₄Cl混合溶液，溶液pH＞
7，说明一水合氨的电离程度大于铵根离子的水解程度，离子浓度大小为：c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案为：c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．

点评 本题考查元素推断、实验方案设计、热化学方程式、盐类水解等，题目较为综合，是对学生综合能力的考查，难度中等．