Question

【題目】五種短周期元素A、B、C、D、E的性質及結構信息如下：

① 原子半徑A>B>C>D>E；

② 五種元素之間形成的常見的四種分子如下：

	甲	乙	丙	丁
比例模型
組成元素	D、E	B、E	A、D、E	C、E
電子總數	10	18	26	10

請根據上述信息回答下列問題：

（1）A元素的單質與物質甲發生反應的離子方程式為__________，其化學反應平衡常數的表達式為_______。

（2）戊與乙互為同系物，有五種同分異構體，戊的分子式為_____，己與乙具有相同的電子數，與甲含有的元素種類相同，己分子的結構式為_______。

（3）C與E元素組成的CE3與液氮可組成燃料電池，產物均為無污染的物質，可用于驅動潛艇，燃料電池裝置如下圖所示。該電池的負極反應式為_____。電池工作時OH-向_____移動（填“正極”或“負極”）。

（4）B與D組成的一種物質在自然界中可循環，循環時其與CaCO3反應。已知Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,現將CaCl2溶液與Na2CO3溶液等體積混合，若Na2CO3溶液的濃度為2×10-4mol/L，則生成沉淀的最小濃度為__________（忽略混合前后溶液的體積變化）。

Answer 1

【答案】 Cl2+H2O=Cl-+H++HClO C6H14 H-O-O-H 2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O 負極 5.6×10-5mol/L

【解析】根據五種元素之間形成的常見的四種分子的比例模型結合原子半徑A>B>C>D>E，可知，甲為水分子，乙為乙烷分子，丙為HClO分子，丁為氨氣分子，則A為Cl、B為C、C為N、D為O、E為H。

(1)氯氣與水反應的離子方程式為Cl2+H2O=Cl-+H++HClO，其化學反應平衡常數的表達式K=，故答案為：Cl2+H2O=Cl-+H++HClO；K=；

(2)有五種同分異構體的烷烴的分子式為C6H14，己與乙烷具有相同的電子數，與水含有的元素種類相同，則己為過氧化氫，結構式為H-O-O-H，故答案為：C6H14； H-O-O-H；

(3)NH3與液氮可組成燃料電池，產物均為無污染的物質，水和氮氣，氨氣在負極發生氧化反應，電極反應式為2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，根據電極反應式，電池工作時OH-向負極移動，故答案為：2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O；負極；

(4) Na2CO3溶液的濃度為2×10-4mol/L，等體積混合后溶液中c(CO32-)=1×10-4mol/L，根據Ksp=c(CO32-)c(Ca2+)=2.8×10-9可知，c(Ca2+)=mol/L=2.8×10-5mol/L，原溶液CaCl2溶液的最小濃度為混合溶液中c(Ca2+)的2倍，故原溶液CaCl2溶液的最小濃度為2×2.8×10-5mol/L=5.6×10-5mol/L，故答案為：5.6×10-5mol/L。