Question

【题目】五种短周期元素A、B、C、D、E的性质及结构信息如下：

① 原子半径A>B>C>D>E；

② 五种元素之间形成的常见的四种分子如下：

	甲	乙	丙	丁
比例模型
组成元素	D、E	B、E	A、D、E	C、E
电子总数	10	18	26	10

请根据上述信息回答下列问题：

（1）A元素的单质与物质甲发生反应的离子方程式为__________，其化学反应平衡常数的表达式为_______。

（2）戊与乙互为同系物，有五种同分异构体，戊的分子式为_____，己与乙具有相同的电子数，与甲含有的元素种类相同，己分子的结构式为_______。

（3）C与E元素组成的CE3与液氮可组成燃料电池，产物均为无污染的物质，可用于驱动潜艇，燃料电池装置如下图所示。该电池的负极反应式为_____。电池工作时OH-向_____移动（填“正极”或“负极”）。

（4）B与D组成的一种物质在自然界中可循环，循环时其与CaCO3反应。已知Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,现将CaCl2溶液与Na2CO3溶液等体积混合，若Na2CO3溶液的浓度为2×10-4mol/L，则生成沉淀的最小浓度为__________（忽略混合前后溶液的体积变化）。

Answer 1

【答案】 Cl2+H2O=Cl-+H++HClO C6H14 H-O-O-H 2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O 负极 5.6×10-5mol/L

【解析】根据五种元素之间形成的常见的四种分子的比例模型结合原子半径A>B>C>D>E，可知，甲为水分子，乙为乙烷分子，丙为HClO分子，丁为氨气分子，则A为Cl、B为C、C为N、D为O、E为H。

(1)氯气与水反应的离子方程式为Cl2+H2O=Cl-+H++HClO，其化学反应平衡常数的表达式K=，故答案为：Cl2+H2O=Cl-+H++HClO；K=；

(2)有五种同分异构体的烷烃的分子式为C6H14，己与乙烷具有相同的电子数，与水含有的元素种类相同，则己为过氧化氢，结构式为H-O-O-H，故答案为：C6H14； H-O-O-H；

(3)NH3与液氮可组成燃料电池，产物均为无污染的物质，水和氮气，氨气在负极发生氧化反应，电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，根据电极反应式，电池工作时OH-向负极移动，故答案为：2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O；负极；

(4) Na2CO3溶液的浓度为2×10-4mol/L，等体积混合后溶液中c(CO32-)=1×10-4mol/L，根据Ksp=c(CO32-)c(Ca2+)=2.8×10-9可知，c(Ca2+)=mol/L=2.8×10-5mol/L，原溶液CaCl2溶液的最小浓度为混合溶液中c(Ca2+)的2倍，故原溶液CaCl2溶液的最小浓度为2×2.8×10-5mol/L=5.6×10-5mol/L，故答案为：5.6×10-5mol/L。