Question

(11分)A、B、C、D是四種短周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大。其中A、D元素同主族，B、C元素同周期；由A、B、C、D中的兩種元素可形成原子個(gè)數(shù)比為1:1的多種化合物，甲、乙、丙、丁為其中的四種，它們的元素組成如下表所示：

常溫下，甲物質(zhì)為氣體，密度略小于空氣；乙物質(zhì)為液體；丙物質(zhì)和丁物質(zhì)為固體且都為離子化合物。請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）丙物質(zhì)的電子式為        ，丁物質(zhì)中陰離子與陽(yáng)離子的個(gè)數(shù)之比為            。
（2）若標(biāo)準(zhǔn)狀況下5.6L甲物質(zhì)完全燃燒放出的熱量為QKJ，試寫出表示甲物質(zhì)燃燒熱的熱化學(xué)方程式                                 。
（3）B、C兩種元素按原子個(gè)數(shù)比為1：2可形成化合物戊，A、C、D三種元素按原子個(gè)數(shù)比為1：1：1可形成化合物己，則己與戊按物質(zhì)的量之比為3:2完全反應(yīng)后的溶液中各離子濃度的大小關(guān)系為                               。
（4）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是BA₃－CA物質(zhì)為燃料的電池，并用該電池電解200mL一定濃度NaCl與CuSO₄混合溶液，其裝置如下圖：
     
①寫出ⅰ中通入該物質(zhì)這一極的電極反應(yīng)式                        。
②理論上ⅱ中兩極所得氣體的體積隨時(shí)間變化的關(guān)系如坐標(biāo)圖所示（氣體體積已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積），寫出在t₁后，石墨電極上的電極反應(yīng)式                         ；在t₂時(shí)所得溶液的pH約為        。

Answer 1

（1）  Na⁺[:H]^-       1:2       (各1分)
（2） CO(g)+1/2O₂(g)= CO₂ (g) ；△H=-4akJ/mol(2分)
（3）c(Na⁺)＞c(HCO₃^-)＞c(CO₃^2-)＞c(OH^-)＞c(H⁺)                 (2分)
（4）① CH₃OH - 6e^－+ 8OH^－ = CO₃^2－+ 6H₂O                 （2分）
② 4OH^－ - 4e^－ = O₂↑+ 2H₂O (或2 H₂O - 4e^－ = O₂↑+4 H^+-）       （2分）   
1 （合理答案均可）                                    （1分）；

試題分析：（1）由題意可推斷出，ABCD四種元素分別是H、C、O、Na，故丙物質(zhì)為NaH，氫為－１價(jià)，電子式為 Na⁺[:H]^-；丁物質(zhì)為Na₂O₂，陰離子為O₂^2－，故陰陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比為1:2 ；
（2）甲物質(zhì)為CO，標(biāo)準(zhǔn)狀況下5.6L即0.25molCO完全完全燃燒放出的熱量為QKJ，故熱化學(xué)方程式為CO(g)+1/2O₂(g)= CO₂ (g) ；△H=-4QkJ/mol；
（3）戊物質(zhì)為CO₂，己物質(zhì)為NaOH，己與戊按物質(zhì)的量之比為3:2完全反應(yīng)，主要產(chǎn)物為NaHCO₃，堿過(guò)量，溶液顯堿性，故反應(yīng)后各離子濃度的大小關(guān)系為c(Na⁺)＞c(HCO₃^-)＞c(CO₃^2-)＞c(OH^-)＞c(H⁺) ；
（4） 
該燃料電池，i為電解池，ii為原電池，通入甲醇的電極反應(yīng)式為CH₃OH - 6e^－+ 8OH^－ = CO₃^2－+ 6H₂O，在t₁后，石墨電極上的電極反應(yīng)式4OH^－ - 4e^－ = O₂↑+ 2H₂O (或2 H₂O - 4e^－ = O₂↑+4 H^+-）；在t₂時(shí)所得溶液的pH約為1，可通過(guò)簡(jiǎn)單計(jì)算獲得。
點(diǎn)評(píng)：本題涉及的范圍較廣，學(xué)生需要全面掌握各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系，難度較大的是燃料電池部分，還涉及到有關(guān)計(jì)算，考查學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、仔細(xì)的態(tài)度。