Question

2．X、Y是元素周期表前20號元素，且X的原子序數(shù)比Y大4，請?zhí)羁眨╔、Y要用具體的元素符號表示）：
Ⅰ、若X是短周期最活潑的金屬元素．
（1）25℃，用0.1000mol/L的XOH溶液滴定20.00mL
0.1000 mol/L某一元酸HA溶液所得滴定曲線如圖．下列說法正確的是ABC
A．A、B、C三點所示溶液導(dǎo)電能力最強的是C點對應(yīng)的溶液
B．在C點溶液中，c（H⁺）+c（HA）=c（OH^-）
C.25℃，HA的電離平衡常數(shù)約為5.0×10^-4
（2）一定條件下在體積不變的容器發(fā)生反應(yīng)：2YO（g）+O₂（g）?2YO₂（g）
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{{c}^{2}（NO）c（{O}_{2}）}$．
已知K_300℃＞K_350℃，則該反應(yīng)是放熱反應(yīng)．
②能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是bc
a．v（YO₂）=2v（O₂）
b．容器內(nèi)壓強保持不變
c．v_逆（YO）=2v_正（O₂）
d．容器內(nèi)密度保持不變
③為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動的是c
a．及時分離處YO₂氣體  b．適當升高溫度   c．增大O₂的濃度   d．選擇高效催化劑
Ⅱ、若X的離子半徑是第三周期離子半徑最小的
（3）已知在此溫度下：
H⁺（aq）+OH^-（aq）=H₂O（I）△H=-aKJ/mol
HY（aq）?H⁺（aq）+Y^-（aq）△H=+bKJ/mol
則HY和強堿稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為HF（aq）+OH^-（aq）=F^-（aq）+H₂O（l）△H=（b-a）kJ•mol^-1．
（4）X的單質(zhì)與某磁性氧化物在高溫下反應(yīng)，常用于焊接鐵軌及定向爆破，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe₃O₄+8Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$9Fe+4Al₂O₃
Ⅲ、若X為金屬元素，Y為非金屬元素，X的氧化物、氯化物都是實驗室常用的干燥劑．
（5）含X的某鹽與Y的氣態(tài)氧化物都能做漂白劑，寫出制備含X元素且具有漂白性的某鹽的化學(xué)方程式2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O．

Answer 1

分析 Ⅰ．若X是短周期最活潑的金屬元素，則X為Na元素，X的原子序數(shù)比Y大4，Y為N元素，
（1）離子濃度越大導(dǎo)電能力越強；根據(jù)曲線數(shù)據(jù)利用C點溶液的pH計算出c（H⁺），結(jié)合質(zhì)子守恒及HA?H⁺+A^-求出已電HA的濃度，最后利用電離平衡常數(shù)表達式來解答；
（2）Y為N元素，該反應(yīng)為：2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g），
①根據(jù)平衡常數(shù)的概念及表達式寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)；已知K_300℃＞K_350℃，說明升高溫度，平衡向著逆向移動，據(jù)此判斷該；
②根據(jù)達到平衡狀態(tài)時各組分的含量不變、正逆反應(yīng)速率相等進行判斷；
③根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的因素分析，注意催化劑不影響化學(xué)平衡；
Ⅱ．若X的離子半徑是第三周期離子半徑最小的，則X為Al元素，Y的原子序數(shù)為：13-4=9，為F元素，
（3）根據(jù)蓋斯定律及題中熱化學(xué)方程式寫出目標反應(yīng)的熱化學(xué)方程式；
（4）磁性氧化鐵為四氧化三鐵，寫出鋁與四氧化三鐵在高溫下反應(yīng)的化學(xué)方程式；
Ⅲ．若X為金屬元素，Y為非金屬元素，X的氧化物、氯化物都是實驗室常用的干燥劑，則X為Ca元素，Y的原子序數(shù)為：20-4=16，為S元素，據(jù)此解答（5）．

解答 解：Ⅰ．若X是短周期最活潑的金屬元素，則X為Na元素，X的原子序數(shù)比Y大4，Y為N元素，
（1）根據(jù)圖象可知，0.1000mol/L的HA溶液的pH=4，說明HA為弱酸，XOH為NaOH，
A．當HA與氫氧化鈉恰好反應(yīng)時，溶液中離子濃度增大，則溶液的導(dǎo)電性增強，故A、B、C三點所示溶液導(dǎo)電能力最強的是C點對應(yīng)的溶液，故A正確；
B．在C點溶液中，HA與氫氧化鈉恰好反應(yīng)生成NaA，根據(jù)質(zhì)子守恒可得：c（H⁺）+c（HA）=c（OH^-），故B正確；
C.25℃，C點溶液的pH=8，則氫離子濃度為1.0×10^-8mol/L，A^-的濃度約為0.05mol/L，結(jié)合C點的質(zhì)子守恒c（H⁺）+c（HA）=c（OH^-）可得：c（HA）=c（OH^-）-c（H⁺）≈1×10^-6mol/L，所以HA的電離平衡常數(shù)約為Ka=$\frac{1×1{0}^{-8}×0.05}{1×1{0}^{-6}}$=5.0×10^-4，故C正確；
故答案為：ABC；
（2）Y為N元素，一定條件下在體積不變的容器發(fā)生反應(yīng)：2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g），
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{{c}^{2}（NO）c（{O}_{2}）}$；已知K_300℃＞K_350℃，說明升高溫度，平衡向著逆向移動，則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，
故答案為：$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{{c}^{2}（NO）c（{O}_{2}）}$；放；
②a．v（NO₂）=2v（O₂），沒有告訴正反應(yīng)還是逆反應(yīng)，無法判斷是否達到平衡狀態(tài)，故a錯誤；
b．該反應(yīng)為氣體體積縮小的反應(yīng)，反應(yīng)過程中氣體的氧氣逐漸減小，當容器內(nèi)壓強保持不變，則該反應(yīng)的正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故b正確；
c．v_逆（NO）=2v_正（O₂），表明正逆反應(yīng)速率相等，達到了平衡狀態(tài)，故c正確；
d．該反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物都是氣體，則氣體的質(zhì)量始終不變，又容器的容積不變，則容器內(nèi)密度始終不變，所以密度不能作為判斷平衡狀態(tài)的標志，故d錯誤；
故答案為：bc；
③為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動，
a．及時分離處NO₂氣體，生成物濃度減小，則反應(yīng)速率減小，故a錯誤；
b．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，適當升高溫度，平衡向著逆向移動，故b錯誤； 
c．增大O₂的濃度，反應(yīng)物濃度增大，則反應(yīng)速率增大，平衡向著正向移動，故c正確；  
d．選擇高效催化劑，反應(yīng)速率增大，但是不影響化學(xué)平衡，故d錯誤；
故答案為：c；
Ⅱ．若X的離子半徑是第三周期離子半徑最小的，則X為Al元素，Y的原子序數(shù)為：13-4=9，為F元素，
（3）已知在此溫度下：
①H⁺（aq）+OH^-（aq）=H₂O（I）△H=-aKJ/mol
②HF（aq）?H⁺（aq）+F^-（aq）△H=+bKJ/mol
根據(jù)蓋斯定律，①+②可得：則HY和強堿稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：HF（aq）+OH^-（aq）=F^-（aq）+H₂O（l）△H=（b-a）kJ•mol^-1，
故答案為：HF（aq）+OH^-（aq）=F^-（aq）+H₂O（l）△H=（b-a）kJ•mol^-1；
（4）X的單質(zhì)為Al，與某磁性氧化物在高溫下反應(yīng)生成氧化鋁和鐵，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3Fe₃O₄+8Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$9Fe+4Al₂O₃，
故答案為：3Fe₃O₄+8Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$9Fe+4Al₂O₃；
Ⅲ．若X為金屬元素，Y為非金屬元素，X的氧化物、氯化物都是實驗室常用的干燥劑，則X為Ca元素，Y的原子序數(shù)為：20-4=16，為S元素，
（5）含X的某鹽與Y的氣態(tài)氧化物都能做漂白劑，制備含X元素且具有漂白性的某鹽的化學(xué)方程式：2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O，
故答案為：2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O．

點評 本題考查了無機推斷，題目難度較大，試題知識點較多、綜合性較強，充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用基礎(chǔ)知識的能力，注意掌握酸堿混合的定性判斷方法、熱化學(xué)方程式的書寫原則，明確影響化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的因素．