Question

【題目】A、B、C、D為短周期元素，核電荷數依次增大，且A、B、C三種元素的原子核外電子層數之和為5。已知A是原子結構最簡單的元素；B元素原子最外層上的電子數是其電子層數的2倍；A和C之間可形成A2C和A2C2兩種化合物；D在同周期主族元素中原子半徑最大，請回答下列問題。

（1）C元素在元素周期表中的位置是____________；寫出BC2的結構式__________。

（2）C、D兩種元素所形成的簡單離子，半徑由大到小的順序是________________。(用離子符號表示)

（3）在恒溫下，體積為2 L的恒容容器中加入一定量的B單質和1 mol A2C蒸汽，發生：B(s)＋A2C(g) BC(g)＋A2(g)。2 min后，容器的壓強增加了20%，則2 min內A2C的反應速率為__________。一段時間后達到平衡，下列說法正確的是__________。

A．增加B單質的量，反應速率加快

B．恒溫恒容時在該容器中通入Ar，反應速率加快

C．氣體的密度不再變化可以判斷該反應達到了平衡

D．2 min時，A2C的轉化率為80%

E．氣體的平均摩爾質量不變時，該反應達到平衡

（4）BC與C2在DCA溶液中可形成一種燃料電池。該電池的負極反應式為：

________________________________________________________________________。

（5）寫出D的單質與乙醇反應的化學方程式：

________________________________________________________________________。

（6）將0.2 mol D2C2投入到含有0.1 mol FeCl2的水溶液中恰好充分反應，反應的總的化學方程式為：________________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】（1）第二周期第ⅣA族，O＝C＝O；（2）O2－>Na＋；（3）0.05 mol/(L·min)，CE；（4）CO＋4OH－－2e－===CO32-＋2H2O；（5）2C2H5OH＋2Na→2C2H5ONa＋H2↑（6）8Na2O2＋4FeCl2＋10H2O==4Fe(OH)3↓＋8NaOH＋8NaCl＋3O2↑。

【解析】

試題分析：A是原子結構最簡單的元素，推出A為H，B元素原子最外層的電子數是其電子層數的2倍，推出B可能C或S，因為是短周期元素，則B為C，A和C之間可形成A2C和A2C2兩種化合物，推出C為O，D同周期主族元素中原子半徑最大，應是下一周期的Na，（1）根據上述推斷，C在周期表的位置是第二周期VIA族，BC2為CO2，其結構式為O=C=O；（2）這兩種離子核外電子排布相同，半徑隨著原子序數的遞增而減小，即O2－>Na＋；（3）根據壓強增加20%，根據壓強比等于物質的量之比，則反應后的物質的量為1.2mol，根據差量法，消耗水蒸氣的物質的量為0.2mol，v(H2O)=0.2/(2×2)mol/(L·min)=0.05 mol/(L·min)；A、因為B為固體，濃度視為常數，反應速率不變，故錯誤；B、恒容狀態下，充入非反應氣體，各組分的濃度不變，化學反應速率不變，故錯誤；C、根據密度的定義，氣體質量增加，恒容狀態下，體積不變，當密度不再改變，說明反應達到平衡，故正確；D、轉化率為0.2/1×100%=20%，故錯誤；E、根據平均摩爾質量的定義式，氣體質量增大，氣體的物質的量增大，當平均摩爾質量不變，說明達到平衡，故正確；（4）CO和氧氣在NaOH溶液中構成燃料電池，CO在負極上失電子，電極反應式為：CO＋4OH－－2e－=CO32－＋2H2O；（5）乙醇含有羥基和鈉發生取代反應，2CH3CH2OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑；（6）2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，氧氣把Fe2＋氧化成Fe3＋，Fe3＋再和NaOH反應生成Fe(OH)3，根據量，得出離子反應方程式為：8Na2O2＋4FeCl2＋10H2O==4Fe(OH)3↓＋8NaOH＋8NaCl＋3O2↑。