Question

已知A、B、C、D、E、F都是短周期主族元素；G為常見(jiàn)金屬元素，其單質(zhì)呈紫紅色；A、B、C、D、E、F、G的核電荷數(shù)依次增大；元素A的質(zhì)子數(shù)與電子層數(shù)相等，且A、D處在同一主族；C的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍；B、C為同周期元素且能形成主要的溫室氣體H；元素E的最外層電子數(shù)比K層電子數(shù)多1；F的質(zhì)子數(shù)比D的質(zhì)子數(shù)多6．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）D₂BC₃是廚房常備用品，其水溶液顯堿性，原因是

 

（用離子反應(yīng)方程式表示）；其水溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)?div id="3lfnbx7" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

．
（2）單質(zhì)E在高溫下可與磁性氧化鐵反應(yīng)，其化學(xué)方程式為

 

．
（3）化合物D₂C₂可與化合物GF₂的水溶液反應(yīng)，其離子方程式為

 

．
（4）將D、E 兩種元素的單質(zhì)同時(shí)投入足量的水中，充分反應(yīng)后測(cè)得溶液中只有一種溶質(zhì)，且反應(yīng)后體系沒(méi)有固態(tài)物質(zhì)存在，則所投D單質(zhì)與E單質(zhì)的質(zhì)量之比為

 

．
（5）H的過(guò)度排放會(huì)嚴(yán)重影響人類的生存環(huán)境，科學(xué)家正在研究如何將H轉(zhuǎn)化為可利用的資源．一定條件下將H轉(zhuǎn)化為甲醇是工業(yè)處理H的一種方法，請(qǐng)回答：
A.25℃、1.01×10⁵Pa時(shí)，8克液態(tài)甲醇完全燃燒，當(dāng)恢復(fù)到原狀態(tài)時(shí)，放出184.6kJ的熱量，請(qǐng)寫出表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式

 

；
B．甲醚是一種重要的清潔燃料，可由甲醇分子間脫水制得：2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=
-23.5kJ/moL．T℃時(shí)，在1L恒容密閉容器中加入1moL氣態(tài)甲醇發(fā)生上述化學(xué)反應(yīng)，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是

 

（填序號(hào)）．
a．υ（CH₃OH）：υ（CH₃OCH₃）=2：1        
b．混合氣體的總壓強(qiáng)不再變化
c．CH₃OCH₃的物質(zhì)的量不再變化          
d．混合氣體的密度不再變化．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：G為常見(jiàn)金屬元素，其單質(zhì)呈紫紅色，則G為銅；
A、B、C、D、E、F、G的核電荷數(shù)依次增大；元素A的質(zhì)子數(shù)與電子層數(shù)相等，且A、D處在同一主族；故A為氫，D為鈉；
C的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍，處于第二周期，故C是氧；
B、C為同周期元素且能形成主要的溫室氣體H，溫室氣體H為二氧化碳，故B使碳；
元素E的最外層電子數(shù)比K層電子數(shù)多1，且為短周期，原子序數(shù)大于鈉，故E是鋁；
F的質(zhì)子數(shù)比D的質(zhì)子數(shù)多6，故F是氯，據(jù)此解答各小題即可．

解答： 解：依據(jù)分析可知：A為氫，B為碳，C為氧，D為鈉，E為鋁，F(xiàn)為氯，G為銅，
（1）Na₂CO₃屬于強(qiáng)堿弱酸鹽，CO₃^2-水解生成HCO₃^-、OH^-而使其溶液呈堿性，水解方程式為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，鈉離子不水解，所以c（Na⁺）最大，水和碳酸根離子水解都生成OH^-，所以c（OH^-）＞c（HCO₃^-），c（H⁺） 最小，所以該溶液中離子濃度大小順序是c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺），故答案為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺）；
（2）鋁具有還原性，高溫下能與四氧化三鐵反應(yīng)置換出鐵，生成氧化鋁，化學(xué)反應(yīng)方程式為：8Al+3Fe₃O₄

高溫  .

4Al₂O₃+9Fe，故答案為：8Al+3Fe₃O₄

高溫  .

4Al₂O₃+9Fe；
（3）化合物Na₂O₂可與化合物CuCl₂的水溶液反應(yīng)，原理是過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉與氫氧，氫氧化鈉與氯化銅反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀、氯化鈉，氧化物、水、單質(zhì)不能拆，沉淀不能拆，其離子方程式為：2Na₂O₂+2Cu²⁺+2H₂O=2Cu（OH）₂↓+4Na⁺+O₂↑，故答案為：2Na₂O₂+2Cu²⁺+H₂O=2Cu（OH）₂↓+4Na⁺+O₂↑；
（4）Na、Al 兩種元素的單質(zhì)同時(shí)投入足量的水中，Na首先與H₂O反應(yīng)生成NaOH：2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑，Al再與NaOH反應(yīng)剛好生成NaAlO₂：2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，其總反應(yīng)式為：Na+Al+2H₂O═NaAlO₂+2H₂↑，故參與反應(yīng)的Na、Al的質(zhì)量比為23：27，故答案為：23：27；
（5）A、25℃，1.01×10⁵Pa時(shí)，8克液態(tài)甲醇完全燃燒，當(dāng)恢復(fù)到原狀態(tài)時(shí)，放出184.6kJ的熱量，8g甲醇的物質(zhì)的量為：

8g

32g/mol

=0.25mol，故1mol甲醇放熱為：4×184.6kJ=依據(jù)書寫熱化學(xué)方程式的方法寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：CH₃OH（l）+

3

2

O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-738.4 kJ?mol^-1，
故答案為：CH₃OH（l）+

3

2

O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-738.4 kJ?mol^-1；
B、a．在任何時(shí)候，反應(yīng)速率υ（CH₃OH）：υ（CH₃OCH₃）=2：1，不能證明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故a錯(cuò)誤；
b．該反應(yīng)過(guò)程中，壓強(qiáng)始終保持不變，不能證明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故b錯(cuò)誤；
c．CH₃OCH₃的物質(zhì)的量不再變化說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)，故c正確；
d．體積可變的密閉容器中，氣體質(zhì)量不變，體積發(fā)生變化，所以氣體的密度不再改變，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故d正確；
故答案為：cd．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查的是元素的推斷，以此為載體，還涉及到知識(shí)點(diǎn)：熱化學(xué)反應(yīng)方程式書寫、平衡狀態(tài)判定、氧化還原反應(yīng)計(jì)算等，綜合性較強(qiáng)．