Question

12．A、B、C、D、E、F是六種短周期主族元素，它們的原子序數(shù)依次增大，其中A、D及C、F分別是同一主族元素，A、F兩元素的原子核中質(zhì)子數(shù)之和比C、D兩元素原子核中質(zhì)子數(shù)之和少2，F(xiàn)元素的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的0.75倍．又知B元素的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，E元素的最外層電子數(shù)等于其電子層數(shù)．請(qǐng)回答：
（1）1 mol由E、F二種元素組成的化合物跟由A、C、D三種元素組成的化合物發(fā)生反應(yīng)，完全反應(yīng)后消耗后者的物質(zhì)的量為8mol．
（2）A、C、F間可形成甲、乙兩種微粒，它們均為負(fù)一價(jià)雙原子陰離子，甲有18個(gè)電子，乙有10個(gè)電子，則甲與乙反應(yīng)的離子方程式為HS^-+OH^-=S^2-+H₂O．
（3）單質(zhì)B的燃燒熱a kJ/mol．由B、C二種元素組成的化合物BC14 g完全燃燒放出b kJ熱量，寫出單質(zhì)B和單質(zhì)C反應(yīng)生成BC的熱化學(xué)方程式：C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）△H=-（a-2b） kJ•mol^-1．
（4）工業(yè)上在高溫的條件下，可以用A₂C和BC反應(yīng)制取單質(zhì)A₂．在等體積的Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)密閉容器中分別充入1 mol A₂C和1 mol BC、2 mol A₂C和2 mol BC．一定條件下，充分反應(yīng)后分別達(dá)到平衡（兩容器溫度相等）．下列說法正確的是AB．
A．達(dá)到平衡所需要的時(shí)間：Ⅰ＞Ⅱ
B．達(dá)到平衡后A₂C的轉(zhuǎn)化率：Ⅰ=Ⅱ
C．達(dá)到平衡后BC的物質(zhì)的量：Ⅰ＞Ⅱ
D．達(dá)到平衡后A₂的體積分?jǐn)?shù)：Ⅰ＜Ⅱ
E．達(dá)到平衡后吸收或放出的熱量：Ⅰ=Ⅱ
F．達(dá)到平衡后體系的平均相對(duì)分子質(zhì)量：Ⅰ＜Ⅱ
（5）用B元素的單質(zhì)與E元素的單質(zhì)可以制成電極浸入由A、C、D三種元素組成的化合物的溶液中構(gòu)成電池，則電池負(fù)極的電極反應(yīng)式是Al-3e^-+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F是六種短周期主族元素，它們的原子序數(shù)依次增大，F(xiàn)元素的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的0.75倍，則次外層電子為8，最外層電子數(shù)為6，則F為S元素，C、F是同一主族元素，則C為O元素；B元素的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，原子只能有2個(gè)電子層，內(nèi)層電子數(shù)為2，則最外層電子數(shù)為4，所以B為C元素；E元素的最外層電子數(shù)等于其電子層數(shù)，則為第三周期第ⅢA族，即E為Al元素；A、F兩元素的原子核中質(zhì)子數(shù)之和比C、D兩元素原子核中質(zhì)子數(shù)之和少2，則A、D的質(zhì)子數(shù)相差10，故A為H元素，D為Na元素，據(jù)此解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F是六種短周期主族元素，它們的原子序數(shù)依次增大，F(xiàn)元素的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的0.75倍，則次外層電子為8，最外層電子數(shù)為6，則F為S元素，C、F是同一主族元素，則C為O元素；B元素的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，原子只能有2個(gè)電子層，內(nèi)層電子數(shù)為2，則最外層電子數(shù)為4，所以B為C元素；E元素的最外層電子數(shù)等于其電子層數(shù)，則為第三周期第ⅢA族，即E為Al元素；A、F兩元素的原子核中質(zhì)子數(shù)之和比C、D兩元素原子核中質(zhì)子數(shù)之和少2，則A、D的質(zhì)子數(shù)相差10，故A為H元素，D為Na元素．
（1）E、F二種元素組成的化合物為Al₂S₃，由A、C、D三種元素組成的化合物為NaOH，Al₂S₃先發(fā)生雙水解反應(yīng)生成2 molAl（OH）₃和3 molH₂S，再與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成NaAlO₂、Na₂SO₃，由原子守恒可知1molAl₂S₃消耗NaOH為1mol×2+3mol×2=8mol，
故答案為：8mol；
（2）A、C、F間可形成甲、乙兩種微粒，它們均為負(fù)一價(jià)雙原子陰離子，甲有18個(gè)電子，乙有10個(gè)電子，則甲為HS^-、乙為OH^-，甲與乙反應(yīng)的離子方程式為：HS^-+OH^-=S^2-+H₂O，
故答案為：HS^-+OH^-=S^2-+H₂O；
（3）由題意可得熱化學(xué)方程式：①C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-a kJ•mol^-1
②CO₂（g）═CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）△H=+2b kJ•mol^-1
由蓋斯定律知，①+②可得：C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）△H=-（a-2b） kJ•mol^-1，
故答案為：C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）△H=-（a-2b） kJ•mol^-1；
（4）反應(yīng)方程式為：CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g），該反應(yīng)前后的氣體系數(shù)相等，因此，在容器體積相同時(shí)，按成倍的不同的起始量加入反應(yīng)物，平衡不受影響，反應(yīng)程度相同，為等效平衡，但速率不同，濃度大時(shí)速率快，則：
A．反應(yīng)速率Ⅰ＜Ⅱ，故達(dá)到平衡所需要的時(shí)間：Ⅰ＞Ⅱ，故A正確；
B．反應(yīng)程度相同，Ⅰ、Ⅱ中轉(zhuǎn)化率相等，故B正確；
C．轉(zhuǎn)化率相等，則達(dá)到平衡后BC的物質(zhì)的量：Ⅰ＜Ⅱ，故C錯(cuò)誤；
D．二者為等效平衡，平衡后A₂的體積分?jǐn)?shù)相等，故D錯(cuò)誤；
E．Ⅱ中參加反應(yīng)的反應(yīng)物的量更大，故達(dá)到平衡后吸收或放出的熱量：Ⅰ＜Ⅱ，故E錯(cuò)誤；
F．達(dá)到平衡后體系中同種組分的含量相等，則平均相對(duì)分子質(zhì)量相等，故F錯(cuò)誤，
故選：AB；
（5）用碳元素的單質(zhì)與Al制成電極浸入由NaOH的溶液中構(gòu)成電池，總反應(yīng)為2Al+2NaOH+2H₂O═2NaA1O₂+3H₂↑，可知負(fù)極的電極反應(yīng)式Al-3e^-+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Al-3e^-+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的關(guān)系、原電池原理、熱化學(xué)方程式書寫、化學(xué)平衡移動(dòng)、化學(xué)計(jì)算等，綜合性較強(qiáng)，元素的推斷是解答本題的關(guān)鍵，（1）中注意硫化鋁在水中發(fā)生的雙水解反應(yīng)，難度中等．