Question

13．A、B、C、D四種短周期元素，原子序數依次遞增，A原子形成的陽離子就是一個質子，B原子的最外層電子數是次外層的2倍，C原子的最外層電子數與B原子的核外電子總數相等，D在同周期元素中原子半徑最大．A、C、D三種元素可形成化合物甲，B、C、D三種元素可形成化合物乙，甲與乙均為中學化學常見物質．請回答：
（1）乙的化學式為Na₂CO₃，其水溶液呈堿性的原因為CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-（用離子方程式表示）．
（2）將3g B的單質在足量C的單質中燃燒，可放出98.4kJ的熱量，該反應的熱化學方程式為C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.6 kJ•mol^-1
（3）將（2）所得氣體通入1L0.25mol/L的甲溶液中，完全吸收后，溶液中的溶質為NaHCO₃（填化學式）；溶液中所含離子的物質的量濃度由大到小的順序為c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-）  （用具體化學式表示）．
（4）常溫下，甲與乙的水溶液pH均為9，這兩種溶液中由水電離出的OH^-的物質的量濃度c（OH^-）_甲：c（OH^-）_乙=1：10⁴．

Answer 1

分析 A、B、C、D四種短周期元素，原子序數依次遞增，A原子形成的陽離子就是一個質子，A為H元素；B原子的最外層電子數是次外層的2倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數為4，故B為碳元素；C原子的最外層電子數與B原子的核外電子總數相等，則C處于VIA族，D在同周期元素中原子半徑最大，則D處于IA族，D的原子序數大于C，則C為O元素、D為Na；甲與乙均為中學化學常見物質，A、C、D三種元素可形成化合物甲為NaOH，B、C、D三種元素可形成化合物乙為Na₂CO₃．

解答 解：A、B、C、D四種短周期元素，原子序數依次遞增，A原子形成的陽離子就是一個質子，A為H元素；B原子的最外層電子數是次外層的2倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數為4，故B為碳元素；C原子的最外層電子數與B原子的核外電子總數相等，則C處于VIA族，D在同周期元素中原子半徑最大，則D處于IA族，D的原子序數大于C，則C為O元素、D為Na；甲與乙均為中學化學常見物質，A、C、D三種元素可形成化合物甲為NaOH，B、C、D三種元素可形成化合物乙為Na₂CO₃．
（1）乙的化學式為Na₂CO₃，其水溶液呈堿性的原因為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，
故答案為：Na₂CO₃；CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；
（2）將3g 碳為0.25mol，在足量氧氣中燃燒生成二氧化碳，可放出98.4kJ的熱量，則1mol碳燃燒放出熱量為98.4kJ×4=393.6kJ，該反應的熱化學方程式為：C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.6 kJ•mol^-1，
故答案為：C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.6 kJ•mol^-1；
（3）將（2）所得氣體通入1L0.25mol/L的甲溶液中，NaOH為0.25mol，二氧化碳為0.25mol，二者恰好反應生成NaHCO₃，溶液中HCO₃^-的水解程度大于其電離程度，溶液呈堿性，溶液中氫離子源于碳酸氫根的電離、水的電離，溶液中所含離子的物質的量濃度由大到小的順序為：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-），
故答案為：NaHCO₃；c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-）；
（4）常溫下，NaOH與Na₂CO₃的水溶液pH均為9，氫氧化鈉溶于中水電離的氫離子等于水電離的氫氧根離子，碳酸鈉溶液中氫氧根離子源于水的電離，這兩種溶液中由水電離出的OH^-的物質的量濃度c（OH^-）_甲：c（OH^-）_乙=10^-9：$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-9}}$=1：10⁴，
故答案為：1：10⁴．

點評 本題考查結構性質位置關系應用，題目比較綜合，涉及鹽類水解、熱化學方程書寫、水的電離等，推斷元素是解題關鍵，熟練掌握核外電子排布規律與元素周期律．