Question

A、D、E、M、L是原子序数依次增大的五种短周期元素．已知A是元素周期表中原子半径最小的元素；D的某种单质是天然存在的最硬物质；E是地壳中含量最多的元素；M与A位于同一主族；L与M能够形成ML型离子化合物．回答下列问题：
（1）元素D在元素周期表中的位置是______．
（2）L的单质与M的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式为______．
（3）25℃时，物质的量浓度相同的MEA、MADE₃、MLE三种溶液，水的电离程度由大到小的顺序为______．（填化学式）
（4）设化合物甲、乙、丙分别为DA₃EA、DA₃EDA₃、A₂E．
ⅰ：已知：（1）丙（g）═丙（l）△H=-Q₁ kJ?mol^-1
（2）2甲（l）+3E₂（g）═2DE₂（g）+4丙（g）△H=-Q₂ kJ?mol^-1
Q₁、Q₂均大于0．若要使32g液态甲完全燃烧并恢复到室温，放出的热量为______．
ⅱ：已知：2甲（g）=乙（g）+丙（g）．在某温度下，在1L密闭容器中加入甲，反应到10分钟时达到平衡，此时测得各组分的浓度如下：

物  质	甲	乙	丙
浓度/mol?L-1	0.01	0.2	0.2

①该温度下反应的平衡常数为______．
②10min内平均反应速率v（甲）=______．
ⅲ：如图是乙为燃料的绿色电源工作原理示意图．若b电极的反应式为：3O₂+12e^-+12H⁺═6H₂O，则a电极的反应式为：______．

Answer 1

【答案】分析：A是元素周期表中原子半径最小的元素，应为H元素；D的某种单质是天然存在的最硬物质，应为C元素；E是地壳中含量最多的元素，应为O元素；M与A位于同一主族，且原子序数大于O，应为Na元素；L与M能够形成ML型离子化合物，且L的原子序数最大，应为Cl元素，
（1）D为C元素，原子序数为6，根据核外电子排布判断在周期表中的位置；
（2）L的单质为Cl₂，M为Na元素，对应的最高价氧化物为NaOH；
（3）物质的量浓度相同的MEA、MADE₃、MLE三种溶液分别为NaOH、NaHCO₃、NaClO，NaOH为强碱，抑制水的电离，
NaHCO₃、NaClO为强碱弱酸盐，发生水解，促进水的电离；
（4）ⅰ：甲、乙、丙分别为CH₃OH、CH₃OCH₃、H₂O，则
（1）H₂O（g）═H₂O（l）△H=-Q₁ kJ?mol^-1
（2）2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-Q₂ kJ?mol^-1，利用盖斯定律计算；
ⅱ：①根据平衡常数的表达式计算；
②根据反应速率之比等于化学计量数之比计算；
ⅲ：b电极为原电池的正极，a为原电池的负极，（CH₃）₂O被氧化．
解答：解：A是元素周期表中原子半径最小的元素，应为H元素；D的某种单质是天然存在的最硬物质，应为C元素；E是地壳中含量最多的元素，应为O元素；M与A位于同一主族，且原子序数大于O，应为Na元素；L与M能够形成ML型离子化合物，且L的原子序数最大，应为Cl元素，则
（1）D为C元素，原子序数为6，原子核外有2个电子层，最外层电子为4，应位于周期表第二周期第IVA族，
故答案为：第二周期第IVA族；
（2）L的单质为Cl₂，M为Na元素，对应的最高价氧化物为NaOH，二者反应的离子方程式为Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O，
故答案为：Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O；
（3）物质的量浓度相同的MEA、MADE₃、MLE三种溶液分别为NaOH、NaHCO₃、NaClO，NaOH为强碱，抑制水的电离，
NaHCO₃、NaClO为强碱弱酸盐，发生水解，促进水的电离，由于碳酸的酸性比HClO强，则NaClO水解程度较大，水的电离程度较大，
则有水的电离程度由大到小的顺序为NaClO＞NaHCO₃＞NaOH，
故答案为：NaClO＞NaHCO₃＞NaOH；
（4）ⅰ：甲、乙、丙分别为CH₃OH、CH₃OCH₃、H₂O，则
（1）H₂O（g）═H₂O（l）△H=-Q₁ kJ?mol^-1
（2）2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-Q₂ kJ?mol^-1，
利用盖斯定律将（1）×4+（2）可得：2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-（4Q₁+Q₂）kJ?mol^-1，
32g液态CH₃OH的物质的量为n（CH₃OH）=1mol，
所以1molCH₃OH完全燃烧并恢复到室温，放出的热量为0.5mol×（4Q₁+Q₂）kJ?mol^-1=（2 Q₁+0.5 Q₂）kJ，
故答案为：（2 Q₁+0.5 Q₂）kJ；
ⅱ：①已知：2CH₃OH（g）=CH₃OCH₃（g）+H₂O（g），
则k===400，故答案为：400；
②v（CH₃OH）=2v（CH₃OCH₃）=2×=0.04 mol?L^-1?min^-1，故答案为：0.04 mol?L^-1?min^-1；
ⅲ：b电极为原电池的正极，a为原电池的负极，（CH₃）₂O被氧化生成二氧化碳，电极反应式为（CH₃）₂O-12e^-+3H₂O=2CO₂+12H⁺，
故答案为：（CH₃）₂O-12e^-+3H₂O=2CO₂+12H⁺．
点评：本题较为综合，涉及知识面广，难度大，做题时注意正确推断元素的种类为解答该题的关键，易错点为（4），注意电极反应是的书写．