Question

A、B、C、D、E、F、G六种短周期主族元素，原子序数依次增大。其中B的单质在常温下为双原子分子，它与A的单质可形成分子X，X的水溶液呈碱性；A、D同主族，D的焰色反应为黄色；E的简单阳离子与X具有相同电子数，且E是同周期中简单离子半径最小的元素；F元素的原子最外层比次外层少两个电子，C、G两种元素的原子最外层共有13个电子。则

(1)F在元素周期表中的位置为_______________。

(2)用电子式表示D₂F的形成过程_____________。

(3)在2 L的密闭容器中，充入2 mol B₂和3 mol A₂，在一定条件下发生反应，5 s后测得A₂为1.8 mol，则以B₂的表示的反应速率v(B₂)为__________________________。

(4)常温下，液态的B₂A₄与气态的BC₂两者发生反应生成无毒物质，16g B₂A₄发生反应放热akJ，该反应的热化学方程式为_______________。

(5)化学家发现一种化学式为A₄B₄的离子化合物，一定条件下1mol A₄B₄熔融电离生成两种离子各1mol，则该物质熔融时的电离方程式为____________。

(6)向30mL某浓度由A、B、C、D中三种元素形成一元强碱溶液通入CO₂气体后得溶液M，因CO₂通入量的不同，溶液M的组成也不同。若向M中逐滴加入0.1mol/L盐酸，产生的气体V(CO₂)与加入盐酸的体积V[HCl(aq)]的关系有下列图示两种情况(不计CO₂的溶解)。

则曲线Y表明M中的溶质为________；原NaOH溶液的物质的量浓度为_______；由曲线X、Y可知，两次实验通入的CO₂的体积比为_________。

Answer

第三周期ⅥA族 0.04mol·L-1·s-1 2N2H4(l)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l) △H=-4akJ/mol NH4N3NH+N NaHCO3和Na2CO3 0.25mol/L 3:10

【解析】

A、B、C、D、E、F、G六种短周期主族元素，原子序数依次增大。其中B的单质在常温下为双原子分子，它与A的单质可形成分子X，X的水溶液呈碱性，X是氨气，因此A是H，B是N；A、D同主族，D的焰色反应为黄色，D是Na；E的简单阳离子与X具有相同电子数，且E是同周期中简单离子半径最小的元素，属于E是Al；F元素的原子最外层比次外层少两个电子，F是S，因此G是Cl。C、G两种元素的原子最外层共有13个电子，因此C的最外层电子数是13-7=6，则C是O；A、B、C、D、E、F、G分别是H、N、O、Na、Al、S，据此分析。

(1) F是S，S在元素周期表中的位置为第三周期ⅥA族；

(2)D2F即为Na2S，属于离子化合物，两个Na最外层分别失去一个电子，给了硫原子，用电子式表示形成过程为：；

(3)在2 L的密闭容器中，充入2molN2和3molH2，在一定条件下发生反应，5 s后测得H2为1.8 mol，说明消耗氢气是1.2mol，因此消耗氮气是0.4mol，浓度是0.2mol/L，则以B2的表示的反应速率v(B2)==0.04mol·L-1·s-1；

(4)常温下，液态的N2H4与气态的NO2两者发生反应生成无毒物质，生成物是氮气和H2O。16gN2H4即0.5molN2H4发生反应放热akJ，该反应的热化学方程式为2N2H4(l)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)△H=-4akJ/mol；

(5)A4B4为H4N4，一定条件下1mol H4N4熔融电离生成两种离子各1mol，生成的离子为NH4+、N3-，则该离子化合物为NH4N3，其电离方程式为NH4N3NH+N；

(6)由A、B、C、D中三种元素形成一元强碱为NaOH，曲线X、Y，开始没有气体，加入一定体积盐酸后生成气体，生成气体的反应为：HCO+H+=H2O+CO2↑，再结合反应OH-+H+=H2O、H++CO=HCO可知，若X中只有Na2CO3，开始发生H++CO=HCO，前后两过程消耗HCl的体积相等，而实际开始阶段消耗盐酸体积大于产生二氧化碳消耗的盐酸体积，故X曲线表明M中的溶质为NaOH、Na2CO3，Y曲线中，前后消耗盐酸的体积之比为1：3，则曲线Y表明M中溶质为Na2CO3、NaHCO3，且二者物质的量之比为1：2，根据钠元素守恒可知，当加入75mL盐酸时，溶液中的溶质为氯化钠，所以原溶液中的氢氧化钠的物质的量为0.1mol/L×0.075L=0.0075mol，所以氢氧化钠的物质的量浓度为：，曲线X生成二氧化碳消耗盐酸体积为(75-60)mL=15mL，曲线Y生成二氧化碳消耗盐酸体积为(75-25)mL=50mL，由HCO+H+=H2O+CO2↑可知，则两次实验通入的CO2的体积之比=15mL：50mL=3：10。