Question

16．短周期主族元素A、B、C、D、E、F 的原子序數(shù)依次增大，它們的原子核外電子層數(shù)之和為13．B的化合物種類繁多，數(shù)目龐大；C、D是空氣中含量最多的兩種元素，D、E兩種元素的單質(zhì)反應(yīng)可以生成兩種不同的離子化合物；F的最高化合價為+7．試回答以下問題：
（1）寫出A與D以 1：1的原子個數(shù)比形成的化合物的電子式：．F的原子結(jié)構(gòu)示意圖為：．
（2）化合物甲、乙由A、B、D、E中的三種或四種組成，且甲、乙的水溶液均呈堿性．則甲、乙反應(yīng)的離子方程式為：OH^-+HCO₃^-=CO₃^2-+H₂O．
（3）常溫下，若將0.2mol/LMOH溶液與0.1mol/LHCl溶液等體積混合，測得混合溶液的pH＜7，則說明在相同條件下MOH的電離程度＜MCl的水解程度．（填“＞”、“＜”、或“無法確定”）
（4）常溫下將0.2mol/L HCl溶液與0.2mol/L MOH溶液等體積混合（忽略混合后溶液體積的變化），測得混合溶液的pH=6，試回答以下問題：
①混合溶液中由水電離出的c（H⁺）＞0.2mol/LHCl溶液中由水電離出的c（H⁺）；（填“＞”、“＜”、或“=”）
②求出混合溶液中下列算式的精確計算結(jié)果（填具體數(shù)字）：c（Cl^-）-c（M⁺）=9.9×10^-7mol/L；
（5）已知500m L 0.1mol/L EDA 溶液與足量A F稀溶液反應(yīng)，放出熱量2.865KJ，試寫出此反應(yīng)的熱化學方程式NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol．

Answer 1

分析 短周期主族元素A、B、C、D、E、F 的原子序數(shù)依次增大，B形成的化合物種類繁多，則B為C元素；C、D為空氣中含量最多的兩種元素，D的原子序數(shù)較大，則C為N元素，D為O元素；D、E形成兩種不同的離子化合物，則E為Na；F的最高化合價為+7，所以F為Cl元素；它們的原子核外電子層數(shù)之和為13，則A原子電子層數(shù)為13-3-3-2-2-2=1，則A為H元素．
（1）A與D以 1：1的原子個數(shù)比形成的化合物為H₂O₂，氧原子之間形成1對共用電子對，氧原子與氫原子之間形成1對共用電子對；
F為Cl元素，原子核外有17個電子，有3個電子層，各層電子數(shù)為2、8、7；
（2）化合物甲、乙由H、C、O、Na中的三種或四種組成，且甲、乙的水溶液均呈堿性，二者可以反應(yīng)，則甲、乙為氫氧化鈉與碳酸氫鈉；
（3）常溫下，若將0.2mol/LMOH溶液與0.1mol/LHCl溶液等體積混合，混合后為等濃度的MOH、MCl混合溶液，測得混合溶液的pH＜7，則說明在相同條件下MOH的電離程度小于MCl的水解程度；
（4）常溫下將0.2mol/L HCl溶液與0.2mol/L MOH溶液等體積混合（忽略混合后溶液體積的變化），恰好完全反應(yīng)得到MCl溶液，測得混合溶液的pH=6，說明得到的鹽是強酸弱堿鹽：
①混合溶液中由水電離出的c（H⁺）10^-6mol/L，而0.2mol/LHCl溶液中由水電離出的c（H⁺）=c（OH^-）；
②根據(jù)電荷守恒：c（M⁺）+c（H⁺）=c（Cl^-）+c（OH^-），據(jù)此計算；
（5）500m L 0.1mol/L NaOH 溶液與足量HCl稀溶液反應(yīng)，放出熱量2.865KJ，則1molNaOH完全反應(yīng)放出的熱量為：2.865kJ×$\frac{1mol}{0.5L×0.1mol/L}$=57.3kJ，注明聚集狀態(tài)與反應(yīng)熱書寫熱化學方程式．

解答 解：短周期主族元素A、B、C、D、E、F 的原子序數(shù)依次增大，B形成的化合物種類繁多，則B為C元素；C、D為空氣中含量最多的兩種元素，D的原子序數(shù)較大，則C為N元素，D為O元素；D、E形成兩種不同的離子化合物，則E為Na；F的最高化合價為+7，所以F為Cl元素；它們的原子核外電子層數(shù)之和為13，則A原子電子層數(shù)為13-3-3-2-2-2=1，則A為H元素．
（1）A與D以 1：1的原子個數(shù)比形成的化合物為H₂O₂，電子式為，F(xiàn)為Cl元素，原子結(jié)構(gòu)示意圖為，
故答案為：；；
（2）化合物甲、乙由H、C、O、Na中的三種或四種組成，且甲、乙的水溶液均呈堿性，二者可以反應(yīng)，則為氫氧化鈉與碳酸氫鈉，故反應(yīng)的離子方程式為：OH^-+HCO₃^-=CO₃^2-+H₂O，
故答案為：OH^-+HCO₃^-=CO₃^2-+H₂O；
（3）常溫下，若將0.2mol/LMOH溶液與0.1mol/LHCl溶液等體積混合，混合后為等濃度的MOH、MCl混合溶液，測得混合溶液的pH＜7，則說明在相同條件下MOH的電離程度小于MCl的水解程度，
故答案為：＜；
（4）常溫下將0.2mol/L HCl溶液與0.2mol/L MOH溶液等體積混合（忽略混合后溶液體積的變化），恰好完全反應(yīng)得到MCl溶液，測得混合溶液的pH=6，說明得到的鹽是強酸弱堿鹽，弱堿陽離子水解，
①混合溶液中由水電離出的c（H⁺）=10^-6mol/L，0.2mol/LHCl溶液中由水電離出的c（H⁺）=c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{0.2}$mol/L=5×10^-14mol/L，故混合溶液中水電離出的c（H⁺）較大，
故答案為：＞；
②根據(jù)電荷守恒：c（M⁺）+c（H⁺）=c（Cl^-）+c（OH^-），可得：c（Cl^-）-c（M⁺）=c（H⁺）-c（OH^-）=10^-6 mol/L-$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-6}}$mol/L=9.9×10^-7mol•L^-1，
故答案為：9.9×10^-7；
（5）已知500m L 0.1mol/L NaOH 溶液與足量HCl稀溶液反應(yīng)，放出熱量2.865KJ，則1molNaOH完全反應(yīng)放出的熱量為：2.865kJ×$\frac{1mol}{0.5L×0.1mol/L}$=57.3kJ，該反應(yīng)的熱化學方程式為：NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol，
故答案為：NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol．

點評 本題屬于拼合型題目，涉及結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用、鹽類水解、熱化學方程式書寫，需要學生具備扎實的基礎(chǔ)，難度中等，（4）中①可以利用“生成鹽促進水的電離，而HCl抑制水的電離”進行解答，不需要計算具體氫離子濃度．