Question

A、B、C、D是四种短周期元素，它们的原子序数依次增大。其中A、D元素同主族，B、C元素同周期；由A、B、C、D中的两种元素可形成原子个数比为1:1的多种化合物，甲、乙、丙、丁为其中的四种，它们的元素组成如下表所示：

常温下，甲物质为气体，密度略小于空气；乙物质为液体；丙物质和丁物质为固体且都为离子化合物。请填写下列空白：
（1）D元素形成的简单离子的结构示意图为         ，丙物质的化学式为       ，丁物质中阴离子与阳离子的个数之比为                     。
（2）若标准状况下5.6L甲物质完全燃烧放出的热量为QKJ，试写出表示甲物质燃烧热的热化学方程式                                 。
（3）研究表明乙物质具有弱酸性，则乙物质在水中的电离方程式为               。
（4）B、C两种元素按原子个数比为1：2可形成化合物戊，A、C、D三种元素按原子个数比为1：1：1可形成化合物己，则戊与己按物质的量3：4反应后溶液中溶质为         。
（5）某同学设计了一个以结构简式是BA₃－CA物质为燃料的电池，并用该电池电解200mL一定浓度NaCl与CuSO₄混合溶液，其装置如下：

①写出ⅰ中通入该物质这一极的电极反应式                        。
②理论上ⅱ中两极所得气体的体积随时间变化的关系如坐标图所示（气体体积已换算成标准状况下的体积），写出在t₁后，石墨电极上的电极反应式                   ；在t₂时所得溶液的H⁺ 浓度约为                   。

Answer 1

（1）NaH       1:2
（2）CO(g)+1/2O₂(g)= CO₂(g) ；△H=-4QkJ/mol
（3）H₂O₂ H⁺+HO₂^-；(HO₂^-H⁺ +O₂^2-可以不写第二步电离)  
（4）Na₂CO₃  NaHCO₃
（5）① CH₃OH - 6e^－+ 8OH^－ = CO₃^2－+ 6H₂O   ② 4OH^－ - 4e^－ = O₂↑+ 2H₂O    0.1 mol/L

解析试题分析：根据题意可推知：A是H；B是Ｃ；C是O；D是Na；甲为：CO；乙为：H₂O₂；丙为：NaH；丁为Na₂O₂ .（1）Na的原子结构示意图为：         。丙的化学式为：NaH。Na₂O₂的电离方程式为：Na₂O₂=2Na⁺+O₂^2-.故阴离子与阳离子的个数之比为1:2.（2）n(CO)=V/Vm=5.6L÷22.4mol/L=0.25mol.CO燃烧热的热化学方程式为： CO(g)+1/2O₂(g)= CO₂(g) ；△H="-4QkJ/mol" （3）H₂O₂电离的方程式是：H₂O₂ H⁺+HO₂^-；HO₂^-H⁺ +O₂^2-（4）戊是CO₂,己是NaOH.若它们按照3:4混合，则发生反应：CO₂+NaOH=NaHCO₃.产生3molNaHCO₃,还有1molNaOH再发生反应：NaHCO₃+NaOH=Na₂CO₃+H₂O。最终得到2molNaHCO₃和1molNa₂CO₃。（5）ⅰ是甲醇燃料电池。ⅱ是电解池。ⅰ中通入甲醇的电极是负极，电极反应式是CH₃OH - 6e^－+ 8OH^－ = CO₃^2－+ 6H₂O； 通入氧气的电极在正极。ⅱ中铁作阴极，石墨作阳极。阳极发生氧化反应，由于溶液中阴离子的还原性：Cl^-＞OH^-＞SO₄^2-.所以在0—t₁时间段Cl^-失去电子2Cl^--2e^-=Cl₂↑；在t₁-t₂时间段OH^-失去电子:4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑阴极发生还原反应。首先是Cu²⁺+2e^-=Cu,然后是2H⁺+2e-=H₂↑.n(Cl₂)=0.224L÷22.4L/mol=0.01mol.n(NaCl)=0.02mol.到t₂时放出氧气：n(O₂)=0.112L÷22.4L/mol=0.005mol.根据4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑可知消耗的n(OH-)=4×0.005mol=0.02mol.n(H+)=n(OH-)=0.02mol.所以c(H+)=n(H+)/V=0.02mol÷0.2L=0.1mol/L
考点：考查元素的推断、原电池、电解池等等的知识。