Question

X、Y是相鄰周期、相鄰主族的短周期元素，且原子序數X＞Y．填寫下列空白．
I．若X為金屬元素，Y為非金屬元素，Y₂H₄是一種重要有機化工原料．
（1）寫出Y₂H₄的一種用途：

 

（2）X單質與Fe₂O₃反應時，每消耗13.5g X放熱213kJ，該反應的熱化學方程式是

 

II．若X、Y元素的最高價氧化物的水化物都是強酸．
（3）為防止YO₂污染空氣，科學家尋求合適的化合物G和催化劑，以實現反應：YO₂+G

催化劑

Y₂+H₂O+n Z（未配平，n可以為0）．
①上述反應式中的G不可能是

 

（填標號）．
A．NH₃    B．CO    C．CH₃CH₂OH　　　D．H₂O₂
②用稀土材料GeO₂作催化劑，能提高YO₂的轉化速率．煅燒Ge（OH）CO₃可制備GeO₂，配平該反應的化學方程式：

 

Ge（OH）CO₃+

 

O₂=

 

GeO₂+

 

CO₂+

 

H₂O
（4）25℃時，往a mol?L^-1的YH₃的水溶液（甲）中滴加0.01mol?L^-1H₂XO₄溶液（乙），滴加過程中溶液的導電能力

 

（填“增強”、“減弱”或“不變”）；當甲與乙等體積混合時，溶液呈中性（設溫度不變），甲中溶質的電離常K_b=

 

（用含a的代數式表示）．

Answer 1

考點：位置結構性質的相互關系應用

專題：

分析：X、Y是相鄰周期、相鄰主族的短周期元素，且原子序數X＞Y，
Ⅰ．若X為金屬元素，Y為非金屬元素，Y₂H₄是一種重要有機化工原料，則為乙烯，所以Y是碳元素，X與Y相鄰周期、相鄰主族，且X是金屬，所以X是Al元素；
Ⅱ．若X、Y元素的最高價氧化物的水化物都是強酸，則X和Y都是非金屬元素，X、Y是相鄰周期、相鄰主族，且原子序數X＞Y，第二周期其最高價氧化物的水化物是強酸的是N元素，所以Y是N元素，X是S元素；
（1）根據乙烯的用途分析；
（2）先計算出1molAl完全反應放出的熱量，再寫熱化學方程式；
（3）①根據元素守恒判斷；
②根據得失電子守恒和原子守恒配平方程式；
（4）NH₃?H₂O為弱電解質，與硫酸反應生成硫酸銨為強電解質，溶液導電性增強；根據溶液中的電荷守恒計算銨根離子濃度，再求出Kb．

解答： 解：X、Y是相鄰周期、相鄰主族的短周期元素，且原子序數X＞Y，
Ⅰ．若X為金屬元素，Y為非金屬元素，Y₂H₄是一種重要有機化工原料，則為乙烯，所以Y是碳元素，X與Y相鄰周期、相鄰主族，且X是金屬，所以X是Al元素；
Ⅱ．若X、Y元素的最高價氧化物的水化物都是強酸，則X和Y都是非金屬元素，X、Y是相鄰周期、相鄰主族，且原子序數X＞Y，第二周期其最高價氧化物的水化物是強酸的是N元素，所以Y是N元素，X是S元素；
（1）乙烯在合成材料方面，大量用于生產聚乙烯、氯乙烯及聚氯乙烯，可作為植物生長調節劑，故答案為：植物生長調節劑；
（2）Al單質與Fe₂O₃反應時，每消耗13.5g Al放熱213kJ，即每消耗

13.5

27

=0.5mol放出213kJ熱量，則2molAl參加反應放出852kJ熱量，所以其熱化學反應方程式為
2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+Al₂O₃△H=-852kJ/mol，
故答案為：2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+Al₂O₃ △H=-852kJ/mol；
（3）①YO₂是二氧化氮，二氧化氮和G反應生成氮氣，則二氧化氮作氧化劑，所以G作還原劑，必須具有還原性，且G中必須含有H元素，所以G不可能是CO，故選B；
②Ge（OH）CO₃→GeO₂，失去一個電子，O₂→2O^2-，得到4個電子，所以得失電子最小公倍數是4，則Ge（OH）CO₃的計量數是4，O₂的計量數是1，然后根據原子守恒平衡，所以該反應方程式為4Ge（OH）CO₃+1O₂═4GeO₂+4CO₂+2H₂O，故答案為：4；1；4；4；2；
（4）25℃時，往a mol?L^-1的NH₃的水溶液（甲）中滴加0.01mol?L^-1H₂SO₄溶液（乙），NH₃?H₂O為弱電解質，溶液的導電性較弱，滴加過程中生成強電解質，溶液的導電能力增強；根據電荷守恒式為2c（SO₄^2-）+c（OH^-）=c（NH₄⁺）+c（H⁺），溶液顯中性時c（H⁺）=c（OH^-），則c（NH₄⁺）=2c（SO₄^2-），c（OH^-）=10^-7mol/L，c（NH₄⁺）=2c（SO₄^2-）=2×0.01mol?L^-1=0.02mol?L^-1，故混合后溶液中c（NH₃．H₂O）=amol?L^-1-0.02mol?L^-1=（a-0.02）mol/L，又電離平衡常數
K_b=

c(NH4+)?c(OH-)

c(NH3?H2O)

=

0.02×10-7

a-0.02

=

2×10-9

a-0.02

，故答案為：增強；

2×10-9

a-0.02

．

點評：本題考查了位置結構和性質的關系，主要涉及元素化合物性質、熱化學方程式的書寫、氧化還原反應、電離平衡常數的計算等，正確推斷元素是解本題的關鍵，注意氧化還原反應配平要根據得失電子守恒結合原子守恒進行配平，題目難度中等．