Question

A、D、E、M、L是原子序數依次增大的五種短周期元素．已知A是元素周期表中原子半徑最小的元素；D的某種單質是天然存在的最硬物質；E是地殼中含量最多的元素；M與A位于同一主族；L與M能夠形成ML型離子化合物．回答下列問題：
（1）元素D在元素周期表中的位置是

第二周期第IVA族

．
（2）L的單質與M的最高價氧化物對應水化物反應的離子方程式為

Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O

．
（3）25℃時，物質的量濃度相同的MEA、MADE₃、MLE三種溶液，水的電離程度由大到小的順序為

NaClO＞NaHCO₃＞NaOH

．（填化學式）
（4）設化合物甲、乙、丙分別為DA₃EA、DA₃EDA₃、A₂E．
�。阂阎�：（1）丙（g）═丙（l）△H=-Q₁ kJ?mol^-1
（2）2甲（l）+3E₂（g）═2DE₂（g）+4丙（g）△H=-Q₂ kJ?mol^-1
Q₁、Q₂均大于0．若要使32g液態(tài)甲完全燃燒并恢復到室溫，放出的熱量為

（2Q₁+0.5Q₂）kJ

．
ⅱ：已知：2甲（g）=乙（g）+丙（g）．在某溫度下，在1L密閉容器中加入甲，反應到10分鐘時達到平衡，此時測得各組分的濃度如下：

物  質	甲	乙	丙
濃度/mol?L-1	0.01	0.2	0.2

①該溫度下反應的平衡常數為

400

．
②10min內平均反應速率v（甲）=

0.04mol?L^-1?min^-1

．
ⅲ：如圖是乙為燃料的綠色電源工作原理示意圖．若b電極的反應式為：3O₂+12e^-+12H⁺═6H₂O，則a電極的反應式為：

（CH₃）₂O-12e^-+3H₂O=2CO₂+12H⁺

．

Answer 1

分析：A是元素周期表中原子半徑最小的元素，應為H元素；D的某種單質是天然存在的最硬物質，應為C元素；E是地殼中含量最多的元素，應為O元素；M與A位于同一主族，且原子序數大于O，應為Na元素；L與M能夠形成ML型離子化合物，且L的原子序數最大，應為Cl元素，
（1）D為C元素，原子序數為6，根據核外電子排布判斷在周期表中的位置；
（2）L的單質為Cl₂，M為Na元素，對應的最高價氧化物為NaOH；
（3）物質的量濃度相同的MEA、MADE₃、MLE三種溶液分別為NaOH、NaHCO₃、NaClO，NaOH為強堿，抑制水的電離，
NaHCO₃、NaClO為強堿弱酸鹽，發(fā)生水解，促進水的電離；
（4）�。杭�、乙、丙分別為CH₃OH、CH₃OCH₃、H₂O，則
（1）H₂O（g）═H₂O（l）△H=-Q₁ kJ?mol^-1
（2）2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-Q₂ kJ?mol^-1，利用蓋斯定律計算；
ⅱ：①根據平衡常數的表達式計算；
②根據反應速率之比等于化學計量數之比計算；
ⅲ：b電極為原電池的正極，a為原電池的負極，（CH₃）₂O被氧化．

解答：解：A是元素周期表中原子半徑最小的元素，應為H元素；D的某種單質是天然存在的最硬物質，應為C元素；E是地殼中含量最多的元素，應為O元素；M與A位于同一主族，且原子序數大于O，應為Na元素；L與M能夠形成ML型離子化合物，且L的原子序數最大，應為Cl元素，則
（1）D為C元素，原子序數為6，原子核外有2個電子層，最外層電子為4，應位于周期表第二周期第IVA族，
故答案為：第二周期第IVA族；
（2）L的單質為Cl₂，M為Na元素，對應的最高價氧化物為NaOH，二者反應的離子方程式為Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O，
故答案為：Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O；
（3）物質的量濃度相同的MEA、MADE₃、MLE三種溶液分別為NaOH、NaHCO₃、NaClO，NaOH為強堿，抑制水的電離，
NaHCO₃、NaClO為強堿弱酸鹽，發(fā)生水解，促進水的電離，由于碳酸的酸性比HClO強，則NaClO水解程度較大，水的電離程度較大，
則有水的電離程度由大到小的順序為NaClO＞NaHCO₃＞NaOH，
故答案為：NaClO＞NaHCO₃＞NaOH；
（4）ⅰ：甲、乙、丙分別為CH₃OH、CH₃OCH₃、H₂O，則
（1）H₂O（g）═H₂O（l）△H=-Q₁ kJ?mol^-1
（2）2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-Q₂ kJ?mol^-1，
利用蓋斯定律將（1）×4+（2）可得：2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-（4Q₁+Q₂）kJ?mol^-1，
32g液態(tài)CH₃OH的物質的量為n（CH₃OH）=

32g

32g/mol

1mol，
所以1molCH₃OH完全燃燒并恢復到室溫，放出的熱量為0.5mol×（4Q₁+Q₂）kJ?mol^-1=（2 Q₁+0.5 Q₂）kJ，
故答案為：（2 Q₁+0.5 Q₂）kJ；
ⅱ：①已知：2CH₃OH（g）=CH₃OCH₃（g）+H₂O（g），
則k=

c(H2O)×c(CH3OCH3)

c2(CH3OH)

=

0.2×0.2

(0.01)2

=400，故答案為：400；
②v（CH₃OH）=2v（CH₃OCH₃）=2×

0.2mol/L

10min

=0.04 mol?L^-1?min^-1，故答案為：0.04 mol?L^-1?min^-1；
ⅲ：b電極為原電池的正極，a為原電池的負極，（CH₃）₂O被氧化生成二氧化碳，電極反應式為（CH₃）₂O-12e^-+3H₂O=2CO₂+12H⁺，
故答案為：（CH₃）₂O-12e^-+3H₂O=2CO₂+12H⁺．

點評：本題較為綜合，涉及知識面廣，難度大，做題時注意正確推斷元素的種類為解答該題的關鍵，易錯點為（4），注意電極反應是的書寫．