Question

（14分）

Ⅰ.A、B、C、D、E為五種常見的短周期元素，常溫下，A、B可形成B2A2和B2A兩種液態(tài)化合物，B與D可組成分子X，X水溶液呈堿性，C元素的焰色反應(yīng)呈黃色，E與C同周期，且E的最高價(jià)氧化物的水化物呈兩性。試回答：

（1）D元素在周期表中的位置為 ;

（2）由A、D、E三種元素形成的鹽的水溶液呈酸性，用離子方程式解釋其原因 ；

（3）用A單質(zhì)和B單質(zhì)可制取氣體燃料電池，該電池用多孔的惰性電極浸入濃KOH溶液，兩極分別通入A單質(zhì)和B單質(zhì)。寫出該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式： 。

Ⅱ.將20mLpH=2的NaHSO4溶液逐滴加入到20mL 0.1mol·L－1Na2CO3溶液中，向此反應(yīng)后的溶液中滴加0.001 mol·L－1BaCl2溶液，首先析出的沉淀是 。[KSP（BaSO4）=1.1×10-10mol2·L-2 ；KSP（BaCO3）=5.1×10-9mol2·L-2]

Ⅲ.某溫度下在容積固定的密閉容器中，下列反應(yīng)達(dá)到平衡：M(g)+H2O(g)N(g)+H2(g)

n(M):n(H2O)	M轉(zhuǎn)化率	H2O轉(zhuǎn)化率
1：1	0.5	0.5
1：2	0.67	0.33
1：3	0.75	0.25

①該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_____。該溫度下，向容器中充入1molM、3mol H2O、2mol N、1.5molH2，則起始時(shí)該反應(yīng)速率V正____V逆（填“>”、“<”或“=”）

②結(jié)合表中數(shù)據(jù)判斷下列說法中正確的是 。

A．增加H2O（g）的量，M的轉(zhuǎn)化率升高而H2O（g）的轉(zhuǎn)化率降低

B．若M與H2O（g）的轉(zhuǎn)化率相同時(shí)，二者的初始投入量一定相同

C．M和H2O（g）初始物質(zhì)的量之比等于二者轉(zhuǎn)化率之比

D．當(dāng)M與H2O（g）物質(zhì)的之比為1：4時(shí)，M的轉(zhuǎn)化率為0.85

Answer 1

Ⅰ.（1）第二周期、第VA族（2分） （2）Al3++3H2OAl(OH)3+3H+（2分）

(3）H2－2e—+2OH—＝2H2O（2分） Ⅱ.BaSO4 （2分）

Ⅲ.① 1 （2分）、＝（2分） ② A B (2分)

【解析】

試題分析：Ⅰ. A、B、C、D、E為五種常見的短周期元素，常溫下，A、B可形成B2A2和B2A兩種液態(tài)化合物，則A是氧元素，B是氫元素。B與D可組成分子X，X水溶液呈堿性，則X是氨氣，因此D是氮元素。C元素的焰色反應(yīng)呈黃色，則C是鈉元素。E與C同周期，且E的最高價(jià)氧化物的水化物呈兩性，所以E是鋁。

（1）氮元素的原子序數(shù)是7，在周期表中的位置為第二周期、第VA族；

（2）由A、D、E三種元素形成的鹽硝酸鋁的水溶液中鋁離子水解，溶液呈酸性，水解的離子方程式為Al3++3H2OAl(OH)3+3H+。

（3）原電池中負(fù)極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，則氫氣在負(fù)極通入，氧氣在正極通入。又因?yàn)殡娊赓|(zhì)溶液是濃KOH溶液，則該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式H2－2e—+2OH—＝2H2O。

Ⅱ.20mLpH=2的NaHSO4溶液的濃度是0.0002mol，20mL 0.1 mol/LNa2CO3的物質(zhì)的量是0.002mol，如果硫酸氫鈉逐滴加入到Na2CO3溶液中，則生成硫酸鈉、碳酸氫鈉，同時(shí)碳酸鈉過量。其中溶液中硫酸根的濃度是0.0002mol÷0.04L＝0.005mol/L，碳酸根的濃度是（0.002mol—0.0002mol）÷0.04L＝0.045mol/L。因此根據(jù)溶度積常數(shù)可知生成硫酸鋇和碳酸鋇沉淀時(shí)需要鋇離子濃度分別是、，所以向此反應(yīng)后的溶液中滴加0.001 mol·L－1BaCl2溶液，首先析出的沉淀是BaSO4。

Ⅲ.①由于反應(yīng)前后氣體體積不變，則可以用物質(zhì)的量代替濃度計(jì)算平衡常數(shù)。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知n(M):n(H2O)＝1：1時(shí)，二者的平衡轉(zhuǎn)化率均是50%，所以平衡時(shí)四種物質(zhì)的物質(zhì)的量相等，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為1。該溫度下，向容器中充入1molM、3mol H2O、2mol N、1.5molH2，則起始時(shí)濃度商＝，因此該反應(yīng)速率V正＝V逆。

②A．增加H2O（g）的量，平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，則M的轉(zhuǎn)化率升高而H2O（g）的轉(zhuǎn)化率降低，A正確；B．反應(yīng)物的起始量如果按照化學(xué)計(jì)量數(shù)之比投入，則二者的轉(zhuǎn)化率相等，因此若M與H2O（g）的轉(zhuǎn)化率相同時(shí)，二者的初始投入量一定相同，B正確；C．M和H2O（g）初始物質(zhì)的量之比不一定等于二者轉(zhuǎn)化率之比；D．根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知當(dāng)M與H2O（g）物質(zhì)的之比為1：4時(shí)，M的轉(zhuǎn)化率可能為0.80，D錯(cuò)誤，答案選AB。

考點(diǎn)：考查元素推斷以及應(yīng)用、溶度積常數(shù)、平衡狀態(tài)的有關(guān)計(jì)算等