题目内容
(14分)A、B、C、D、E、F是六种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,其中C、F分别是同一主族元素,A、F两种元素的原子核中质子数之和比C、D两种元素原子核中质子数之和少2,F元素的最外层电子数是次外层电子数的0.75倍。又知B元素的最外层电子数是内层电子数的2倍,E元素的最外层电子数等于其电子层数。请回答:
(1)1 mol由E、F二种元素组成的化合物跟由A、C、D三种元素组成的化合物反应生成两种盐和水,完全反应后消耗后者的物质的量为 。
(2)A、C、F间可以形成甲、乙两种负一价双原子阴离子,甲有18个电子,乙有10个电子,则甲与乙反应的离子方程式为 ;
(3)科学研究证明:化学反应热只与始终态有关,与过程无关。单质B的燃烧热为a kJ/mol。由B、C二种元素组成的化合物BC 14g完全燃烧放出热量b kJ,写出单质B和单质C反应生成BC的热化学方程式: ;
(4)工业上在高温的条件下,可以用A2C与BC反应制取单质A2。在等体积的I、II两个密闭容器中分别充入1 molA2C和1mol BC、2 mol A2C和2 mol BC。一定条件下,充分反应后分别达到平衡(两容器温度相等)。下列说法正确的是。
A.达到平衡所需要的时间:I>II B.达到平衡后A2C的转化率:I=II
C.达到平衡后BC的物质的量:I>II D.达到平衡后A2的体积分数:I<II
(5)用B元素的单质与E元素的单质可以制成电极浸入由A、C、D三种元素组成化合物的溶液中构成电池,则电池负极反应式为 。
(1)8mol(3分)
(2) HS-+OH-=S2-+H2O(2分)
(3) C(s)+
O2(g)=CO(g);△H= -(a-2b) kJ/mol(3分)
(4)A、B (4分)(5)2Al+8OH--6e-=2AlO2-+4H2O(2分)
解析:B元素的最外层电子数是内层电子数的2倍,只有C元素,即B是C。F元素的最外层电子数是次外层电子数的0.75倍,而在短周期元素中次外层电子数一般是2或8,所以F元素的最外层电子数是6,即为S元素。C、F分别是同一主族元素,则C是O元素。
E元素的最外层电子数等于其电子层数,由于E的原子序数对应O的,所以E是第三周期元素,即为铝元素。A、F两种元素的原子核中质子数之和比C、D两种元素原子核中质子数之和少2,由于A、F两种元素的原子核中质子数之和至少是17,所以D一定位于第三周期,即D可能是Na也可能是Mg,若D是钠,则A是氢元素。若D是镁,则A是He,不符合题意。
(1)E、F二种元素组成的化合物跟由A、C、D三种元素组成的化合物反应的方程式为Al2S3+8NaOH=2NaAlO2+3Na2S+4H2O。
(2)A、C、F间可以形成甲、乙两种负一价双原子阴离子,其中甲有18个电子,乙有10个电子,所以分别为HS-和OH-,方程式为 HS-+OH-=S2-+H2O。
(3)考查盖斯定律的应用。由题意知①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-a kJ/mol,②CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=-2b kJ/mol。
①-②得C(s)+
O2(g)=CO(g);△H= -(a-2b) kJ/mol
(4)A2C与BC反应制取单质A2的方程式为CO+H2O(g)CO2+H2。因为反应前后体积不变,所以两容器中的化学平衡是等效的,各种物质的含量相同,但物质的浓度不同。其中后者的浓度均是前者的2倍。在Ⅱ容器中压强大,反应快到达平衡的时间短。
(5)碳电极和铝电极导线连接后插入氢氧化钠溶液中,铝是负极,电极反应式为2Al+8OH- -6e-=2AlO2-+4H2O。