题目内容

已知短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,其最低价氢化物中A、B、C、D、E的化合价如表.请回答下列问题:
元素ABCDE
化合价-4-3-2+1-1
(1)C元素在周期表中
 
的位置,A与C形成的化合物甲,C与D形成的化合物乙,甲与乙反应生成丙和C的单质反应的方程式为
 
,该反应中参加电子转移的物质有
 
 (名称);
(2)B的气态氢化物在氧气中完全燃烧可得B的单质,反应中每转移1mol e-能量转化aKJ(已经换算为25℃、101kPa的数值),则该反应的热化学方程式是
 

(3)能证明E元素非金属性较同周期相邻主族元素
 
 (填“强”或“弱”)的一个反应的离子方程式是
 

(4)在298K、101kPa时,1L水最多可溶解0.09molE单质,溶于水的E单质约
1
3
与水反应.①该反应的离子方程式为
 
,②化学平衡常数表达式为
 
,③估算该反应的平衡常数
 
考点:位置结构性质的相互关系应用
专题:
分析:短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,其最低价氢化物中A、B、C、D、E的化合价分别为:-4、-3、-2、+1、-1,所以它们分别位于第ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅠA、ⅤⅡA族,A的原子序数在A、B、C、D、E中最小,且都是短周期元素,所以A是碳元素,则D应在第三周期,为钠元素,而B、C的原子序数介于A、D之间,所以B为氮元素,C为氧元素,E原子序大于D,所以E为氯元素,据此答题.
解答: 解:短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,其最低价氢化物中A、B、C、D、E的化合价分别为:-4、-3、-2、+1、-1,所以它们分别位于第ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅠA、ⅤⅡA族,A的原子序数在A、B、C、D、E中最小,且都是短周期元素,所以A是碳元素,则D应在第三周期,为钠元素,而B、C的原子序数介于A、D之间,所以B为氮元素,C为氧元素,E原子序大于D,所以E为氯元素,
(1)C为氧元素,位于周期表中第二周期第ⅥA族,A与C形成的化合物甲为CO2,C与D形成的化合物乙为Na2O2,它们反应的方程式为2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,该反应是过氧化钠的自身氧化还原,所以参加电子转移的物质就是过氧化钠,故答案为:第二周期第ⅥA族;2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2; 过氧化钠;
(2)B的气态氢化物为氨气,在氧气中完全燃烧生成氮气,方程式为:4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l),该反应中共转移12个电子,所以该反应的反应热为12aKJ/mol,该反应的热化学方程式为4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)△H=-12a kJ?mol-1,故答案为:4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)△H=-12a kJ?mol-1
(3)根据元素周期律可知,氯元素非金属性较同周期相邻主族元素强,例如 Cl2+S2-=2Cl-+S↓,故答案为:强;Cl2+S2-=2Cl-+S↓;
(4)①氯气与水反应的离子方程式为 Cl2+H2O=H++Cl-+HClO,②水是纯物质,所以根据化学平衡常数定义可知,表达式为K=
c(H+)?c(Cl-)?c(HClO)
c(Cl2)
,③1L水最多可溶解0.09mol氯气,溶于水的氯气约
1
3
与水反应,所以在反应后,溶液中氯气的浓度约为0.06mol/L,反应生成的氢离子、氯离子、次氯酸的浓度都约为0.03mol/L,所以平衡常数约为
0.03×0.03×0.03
0.06
=4.5×10-4
故答案为:①Cl2+H2O=H++Cl-+HClO,②K=
c(H+)?c(Cl-)?c(HClO)
c(Cl2)
,③4.5×10-4
点评:本题主要考查了元素周期律及部分元素化合物知识、平衡常数的计算等知识点,中等难度,解题的关键在于根据化合价和元素周期表确定元素的种类.
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