Question

A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素，其原子序数依次增大．A、D同主族；A与B、C均可形成多种常见的10电子微粒；在同一周期中，简单离子半径E的最小，原子半径F的最小；B的单质分子中有三对共用电子对．请回答下列问题：
（1）A、C两元素形成的原子个数比为1：1且呈电中性的微粒的电子式为

 

．
（2）A、C、D可形成化合物W，其含有的化学键有

 

，E与W溶液反应的离子方程式为

 

，
（3）用Fe、石墨作电极，与DF的溶液构成如图所示装置，正极的 电极反应为

 

（4）A₂和B₂在工业上可合成一种重要的原料BA₃．
①下列的措施有利于提高B₂的转化率的是

 

．
A．采用20～50MPa的大气压  B．选用400～500℃的高温C．使用催化剂 D．及时将BA₃液化
②现有甲、乙两个密闭容器，在相同的体积和温度下，甲中充入2mol BA₃，反应达到平衡时，吸收Q₁ kJ的能量；乙中充入1mol B₂和3mol A₂，反应达到平衡时，放出Q₂ kJ的能量；合成BA₃的热化学方程式为：

 

．
（5）用D₂C₂在酸性条件下处理含CN^-的工业废水，将得到N₂及CO₂等物质，请写出该反应的离子方程式

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用,原电池和电解池的工作原理

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：A、B、C、D、E、F均为短周期主族元素，其原子序数依次增大，B的单质分子中有三对共用电子对，则B为氮元素，A与B、C均可形成多种常见的10电子微粒，则A氢元素，A、D同主族，所以D为钠元素，在同一周期中，简单离子半径E的最小，则E为铝元素，原子半径F的最小，则F为氯元素，据此答题；

解答： 解：A、B、C、D、E、F均为短周期主族元素，其原子序数依次增大，B的单质分子中有三对共用电子对，则B为氮元素，A与B、C均可形成多种常见的10电子微粒，则A氢元素，A、D同主族，所以D为钠元素，在同一周期中，简单离子半径E的最小，则E为铝元素，原子半径F的最小，则F为氯元素，
（1）A、C两元素形成的原子个数比为1：1且呈电中性，则C为氧元素，该化合物为H₂O₂，其电子式为，故答案为：；
（2）A、C、D可形成化合物NaOH，E为Al，NaOH中钠离子与氢氧根之间为离子键，氢氧根内部有共价键，NaOH与Al反应的离子方程式为2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO^-₂+3H₂↑，故答案为：离子键、共价键；2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO^-₂+3H₂↑；
（3）DF为NaCl溶液，用Fe、石墨作电极，构成原电池，电池正极是氧气得电子，发生还原反应，电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（4）①A₂为氢气，B₂为氮气，在合成氨工业中，由于该反应为气体体积减小的放热反应，所以要提高氮的转化率，可以增大压强，或者将氨液化，降低氨气的浓度，而提高温度会使氮气的转化率下降，催化剂对转化率没有影响，故答案为：AD；
②在相同的体积和温度下，甲中充入2mol NH₃，乙中充入1mol N₂和3mol H₂，它们到达平衡时互为等效平衡，它们一个从正反应开始，一个从逆反应开始，所以合成氨的反应中，生成2molNH₃放出的热量为（Q₁+Q₂） kJ/mol，所以热化学方程式为N₂ （g）+3H₂（g）?2NH₃（g），△H=-（Q₁+Q₂） kJ/mol，
故答案为：N₂ （g）+3H₂（g）?2NH₃（g），△H=-（Q₁+Q₂） kJ/mol；
（5）D₂C₂为Na₂O₂，根据题意，利用元素守恒和电荷守恒可以写出离子方程式为5Na₂O₂+2CN^-+12H⁺=N₂↑+2CO₂↑+10Na⁺+6H₂O，
故答案为：5Na₂O₂+2CN^-+12H⁺=N₂↑+2CO₂↑+10Na⁺+6H₂O．

点评：本题主要考查了电子式、离子方程式、影响平衡的因素等知识点，综合性较强，难度中等，解题关键是先根据原子结构特点确定元素种类．