Question

A、B、C、D、E、F六種短周期主族元素，原子序數依次增大。A元素的一種核素質子數與質量數在數值上相等；B、E同主族，且核電荷數之比為1︰2；C的單質能與冷水劇烈反應，所得強堿性溶液中含有兩種電子數相同的陰、陽離子；D的最外層電子數是內層電子總數的一半。試回答下列問題：
（1）F位于周期表中第________周期________族。
（2）常溫時，39 g B、C按原子個數比1︰l形成的化合物X與足量CO₂反應放出Q kJ的熱量，寫出該反應的熱化學方程式                                              ；
寫出少量X與FeCl₂溶液反應的離子方程式_______________________________________。
（3）B、C、F組成的化合物Y是家用消毒劑的主要成分，Y的溶液呈堿性，用離子方程式解釋其原因______________________________；起消毒作用的微粒電子式為_________。
（4）四原子分子Z與C的單質和水反應所得的陰離子電子數相等，Z的分子空間構型為___________型，它屬于_________分子（填“極性”或“非極性”）；請比較Z與DA₃的沸點高低并加以解釋_____________________________________________________。
（5）目前人們正在研究開發一種高能電池，它是以熔融的C、E單質為兩極，以C離
子導電的β-Al₂O₃陶瓷作固體電解質，反應式為：2C+xE  C₂E_x。請寫出電池放電時正負極的電極反應式，正極反應式：_______________________。用該電池作電源進行電解含有0.2 mol CuSO₄和0.2 mol NaCl的混合溶液500 mL時：若此電池工作一段時間后消耗23 g C單質。則陽極產生氣體體積為：________L（標準狀況下）；電解后溶液加水稀釋至2 L ，溶液的pH為：________。

Answer 1

（1）三 ⅦA （各1分）  
（2）2Na₂O₂(s) + 2CO₂(g) = 2Na₂CO₃(s) + O₂(g)；ΔH= -4Q kJ/mol
3Na₂O₂ + 6Fe²⁺ + 6H₂O = 6Na⁺ + 4Fe(OH)₃↓+ 2Fe³⁺（各2分）
（3）ClO^-+ H₂O HClO + OH^-         （各2分）
（4）三角錐（1分）極性（1分）NH₃的沸點高于PH₃，因為NH₃分子間存在氫鍵（2分）
（5）xS＋2e^－=S_x^2－  6.72 L    1（各2分）

A元素的一種核素質子數與質量數在數值上相等,說明A是H；B、E同主族，且核電荷數之比為1︰2，B是O，E是S；C的單質能與冷水劇烈反應，所得強堿性溶液中含有兩種電子數相同的陰、陽離子，C是Na,Na^＋和OH^―電子數相同；D的最外層電子數是內層電子總數的一半，D是P。即A―H、B―O、C―Na、D―P、E―S、F―Cl。
（1）三 ⅦA 
（2）39 gNa₂O₂反應放出QkJ的能量，2molNa₂O₂與CO₂反應放出4QkJ的能量，所以：
2Na₂O₂(s) + 2CO₂(g) = 2Na₂CO₃(s) + O₂(g)；ΔH= -4Q kJ/mol
3Na₂O₂ + 6Fe²⁺ + 6H₂O = 6Na⁺ + 4Fe(OH)₃↓+ 2Fe³⁺
（3）ClO^-+ H₂O HClO + OH^-      
（4）三角錐（1分）極性（1分）NH₃的沸點高于PH₃，因為NH₃分子間存在氫鍵（2分）
（5）xS＋2e^－=S_x^2－  ;先后發生下列2個反應：
CuCl₂Cu＋Cl₂↑,     2e^―   
0.1mol         0.1mol    0.2mol 
2CuSO₄＋2H₂O2 Cu ＋O₂↑＋ H₂SO₄      4e^―
0.1mol               0.05mol   0.1mol   0.2mol
2H₂O2H₂↑＋O₂↑   4e^―
0.15mol   0.6mol
陽極共產生0.1mol+ 0.05mol+ 0.05mol="0.3mol," 即6.72 L氣體；共產生0.1molH₂SO₄, 加水稀釋至2 L，氫離子的濃度為：0.1mol×2/2L=0.1mol/L，PH= 1 。