Question

短周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如圖所示：請回答下列問題：
（1）E的氫化物溶于水的濃溶液與E的最高價氧化物的水化物的鉀鹽溶液共熱能發(fā)生反應，生成一種氣體單質(zhì)，反應的離子方程式為

 

．
（2）C有多種氧化物，其中甲的相對分子質(zhì)量最小．在一定條件下，2L甲氣體與0.5L氧氣相混合，若該混合氣體被足量的NaOH溶液完全吸收后沒有氣體殘留，所生成的含氧酸鹽的化學式是

 

．
（3）在298K下，A、B的單質(zhì)各1mol完全燃燒，分別放出熱量a kJ和b kJ．又知一定條件下，A的單質(zhì)能將B從它的最高價氧化物中置換出來，若此置換反應生成3molB的單質(zhì)，則該反應在298K下的△H=

 

．（注：題中所設單質(zhì)均為最穩(wěn)定單質(zhì)）
（4）要證明與D同主族相鄰元素F的非金屬性與E的非金屬性的強弱，正確、合理的實驗操作及現(xiàn)象應該是

 

．
（5）用A、B的單質(zhì)作電極，C的最高價氧化物的水化物稀溶液作電解質(zhì)溶液構成原電池，寫出此原電池正極的電極反應式

 

．（假設C只被還原至+2價）

Answer 1

考點：元素周期律和元素周期表的綜合應用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：周期表中ⅡA、ⅢA不相鄰，圖中為相鄰的5個主族，由元素在周期表中位置，可知A為Al、B為C、C為N、D為O、E為Cl．
（1）濃鹽酸與KClO₄溶液共熱可以生成一種氣體單質(zhì)，該單質(zhì)為氯氣，還有水生成；
（2）氮元素有多種氧化物，其中甲的相對分子質(zhì)量最小，則甲為NO，在一定條件下，2L甲氣體與0.5L氧氣相混合，發(fā)生反應：2NO+O₂═2NO₂，得到1L NO₂，剩余1L NO，被足量的NaOH溶液完全吸收后沒有氣體殘留，根據(jù)電子轉移守恒計算含氧酸鹽中N元素化合價，確定化學式；
（3）由題目信息可知，①4Al（s）+3O₂（g）═2Al₂O₃（s）△H=-4akJ/mol，②C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-bkJ/mol，一定條件下，A的單質(zhì)能將B從它的最高價氧化物中置換出來，發(fā)生反應：4Al+3CO₂

一定條件  .

2Al₂O₃+3C，根據(jù)蓋斯定律計算該反應的反應熱；
（4）與D同主族且相鄰的元素的非金屬為S，利用單質(zhì)之間的置換反應可證明S和Cl的非金屬性強弱；
（5）用鋁和石墨作電極，硝酸稀溶液作電解質(zhì)溶液構成原電池，發(fā)生鋁和硝酸之間的氧化還原反應，正極發(fā)生的是得電子的還原反應，硝酸根在正極放電生成NO與水．

解答： 解：周期表中ⅡA、ⅢA不相鄰，圖中為相鄰的5個主族，由元素在周期表中位置，可知A為Al、B為C、C為N、D為O、E為Cl．
（1）鹽酸中的氯離子能夠被強氧化劑高氯酸鉀氧化為氯氣，反應離子方程式為：8H⁺+7Cl^-+ClO₄^-

△   .

 4Cl₂↑+4H₂O，故答案為：8H⁺+7Cl^-+ClO₄^-

△   .

 4Cl₂↑+4H₂O；
（2）氮的氧化物中分子量最小的是NO，在一定條件下，2LNO氣體與0.5L氧氣相混合，發(fā)生反應：2NO+O₂═2NO₂，得到1L NO₂，剩余1L NO，被足量的NaOH溶液完全吸收，令含氧酸中N元素化合價為a，根據(jù)電子轉移守恒：（a-2）=（4-a），故a=3，故生成NaNO₂，
故答案為：NaNO₂；
（3）在298K下，Al、C的單質(zhì)各1mol完全燃燒，分別放出熱量a kJ和b kJ，則熱化學方程式為：
①4Al（s）+3O₂（g）═2Al₂O₃（s）△H=-4aKJ/mol
②C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-bKJ/mol
鋁單質(zhì)將碳從CO₂中置換出來生成3molC的單質(zhì)的方程式為：4Al+3CO₂

一定條件  .

2Al₂O₃+3C，
由蓋斯定律可知，①-②×3可得：4Al（s）+3CO₂（g）=2Al₂O₃（s）+3C（s），則△H=-4akJ/mol-（-bkJ/mol）×3=-（4a-3b）kJ/mol，
故答案為：-（4a-3b）kJ/mol；
（4）與D同主族且相鄰的元素的非金屬為S，則將氯氣（或氯水）滴入硫化鈉溶液中，有淡黃色沉淀生成可證明S和Cl的非金屬性強弱，
故答案為：將氯氣（或氯水）滴入硫化鈉溶液中，有淡黃色沉淀生成；
（5）用鋁和石墨作電極，硝酸稀溶液作電解質(zhì)溶液構成原電池，發(fā)生鋁和硝酸之間的氧化還原反應，正極發(fā)生的是得電子的還原反應，硝酸根在正極放電生成NO與水，正極電極反應式為：NO₃^-+3e^-+4H⁺=NO↑+2H₂O，
故答案為：NO₃^-+3e^-+4H⁺=NO↑+2H₂O．

點評：本題考查位置結構性質(zhì)關系應用，根據(jù)元素的位置推斷元素是解題的關鍵，題目涉及離子方程式、氧化還原反應、反應熱計算、非金屬性比較、原電池等知識點，需要學生具備扎實的基礎，難度中等．