Question

A、B、X、D、E、F是周期表中的前20號元素，原子序數(shù)逐漸增大．A元素是宇宙中含量最豐富的元素，其原子的原子核內(nèi)可能沒有中子．A分別與B、X、D、E、F形成的分子的空間構(gòu)型依次是正四面體、三角錐形、正四面體、角形（V形）、直線形．用化學(xué)式或化學(xué)符號回答下列問題：
（1）上述5種元素中，能形成酸性最強(qiáng)的含氧酸的元素是

 

，寫出該元素的常見四種含氧酸的化學(xué)式，并按酸性由強(qiáng)到弱的順序

 

_

 

（2）B所在族的元素與A形成的化合物中，沸點最低的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式是

 

；E所在族的元素與A形成的化合物中，沸點最低的物質(zhì)的電子式是

 

；
（3）一定條件下，XO₂與EO₂反應(yīng)生成EO₃和XO兩種氣體．將體積比為1：2的XO₂、EO₂氣體置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是

 

．
A、體系壓強(qiáng)保持不變                  B、混合氣體顏色保持不變
C、EO₂和XO的體積比保持不變          D、每消耗1mol EO₂的同時生成1molXO
測得上述反應(yīng)平衡時XO₂與EO₂體積比為1：6，則平衡常數(shù)K=

 

．
（4）設(shè)X元素的氣態(tài)氫化物為M，最高價氧化物的水化物為N，M與N反應(yīng)生成一種鹽Z．常溫下，向pH=a的M的水溶液（設(shè)溶質(zhì)的電離程度為1%）中加入等體積pH=b的N的水溶液，且a+b=14，充分作用后，該溶液中各種離子濃度由大到小的順序為

 

．常溫下，N、Z的水溶液pH均為4，設(shè)N、Z水溶液中由水電離出的H⁺濃度分別為a、b，則a比b=

 

．

Answer 1

考點：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：A、B、X、D、E、F是周期表中的前20號元素，原子序數(shù)逐漸增大．A元素是宇宙中含量最豐富的元素，其原子的原子核內(nèi)可能沒有中子，則A為氫元素，A分別與B、D形成的分子的空間構(gòu)型都是正四面體，所以B、D都在第ⅣA族，所以B為碳，D為硅，X、E、F形成的分子的空間構(gòu)型依次是三角錐形、角形（V形）、直線形，結(jié)合它們與碳、硅的原子序數(shù)關(guān)系可知，X為氮，E為硫，F(xiàn)為氯，據(jù)此答題；

解答： 解：A、B、X、D、E、F是周期表中的前20號元素，原子序數(shù)逐漸增大．A元素是宇宙中含量最豐富的元素，其原子的原子核內(nèi)可能沒有中子，則A為氫元素，A分別與B、D形成的分子的空間構(gòu)型都是正四面體，所以B、D都在第ⅣA族，所以B為碳，D為硅，X、E、F形成的分子的空間構(gòu)型依次是三角錐形、角形（V形）、直線形，結(jié)合它們與碳、硅的原子序數(shù)關(guān)系可知，X為氮，E為硫，F(xiàn)為氯，
（1）上述5種元素中，氯元素的非金屬性最強(qiáng)，所以能形成酸性最強(qiáng)的含氧酸的元素是氯元素，氯元素的常見四種含氧酸的化學(xué)式為，按酸性由強(qiáng)到弱的順序為HClO₄＞HClO₃＞HClO₂＞HClO，
故答案為：Cl；HClO₄、HClO₃、HClO₂、HClO；
（2）在ⅣA族的元素與H形成的化合物中，沸點最低的物質(zhì)為甲烷，它的結(jié)構(gòu)式是；硫所在族的元素與H形成的化合物中，沸點最低的物質(zhì)是硫化氫，它的電子式是，
故答案為：； ；
（3）一定條件下，NO₂與SO₂反應(yīng)生成SO₃和NO兩種氣體，反應(yīng)方程式為NO₂+SO₂?SO₃+NO，
A、由于該反應(yīng)氣體體積不變，所以體系壓強(qiáng)保持不變不能說明是否處于平衡狀態(tài)，故錯誤；
B、混合氣體顏色保持不變，即說明二氧化氮的濃度不變，說明反應(yīng)已經(jīng)處于平衡狀態(tài)，故正確；
C、EO₂和XO的體積比起始為1：2，反應(yīng)中消耗的是1：1，所以當(dāng)體積比保持不變時，說明各物質(zhì)的濃度不再改變，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，故正確； 
D、每消耗1mol SO₂的同時生成1molNO，都是表示的正反應(yīng)速率，不能說明正逆反應(yīng)速率的關(guān)系，故錯誤；
故選BC；
設(shè)起始濃度NO₂為a，則SO₂為2a，反應(yīng)轉(zhuǎn)化的NO₂為b，利用三段式分析，
       NO₂+SO₂ ?SO₃+NO
起始    a    2a
轉(zhuǎn)化    b    b    b   b
平衡   a-b  2a-b  b   b  
根據(jù)題意有（a-b）：（2a-b）=1：6，所以a=1.25b，則平衡常數(shù)K=

b2

(a-b)(2a-b)

=

8

3

=2.67，
故答案為：BC；2.67；
（4）M為氨氣，N為硝酸，Z為硝酸銨，常溫下，向pH=a的氨氣的水溶液（設(shè)溶質(zhì)的電離程度為1%）中加入等體積pH=b的硝酸溶液，且a+b=14，則說明氨水中已經(jīng)電離出來的氫氧根離子與硝酸電離產(chǎn)生的氫離子恰好完全反應(yīng)，而在混合溶液中氨水過量較多，溶液呈堿性，所以該溶液中各種離子濃度由大到小的順序為NH₄⁺＞NO₃^-＞OH^-＞H⁺，
常溫下，N、Z的水溶液pH均為4，硝酸銨水解促進(jìn)水的電離，b=10^-4 mol/L，硝酸抑制水的電離，a=c（OH^-）=

10-14

10-4

=10^-10 mol/L，所以a：b=10^-10：10^-4=10^-6，
故答案為：NH₄⁺＞NO₃^-＞OH^-＞H⁺；10^-6 ．

點評：本題主要考查了結(jié)構(gòu)式、電子式、元素周期律、平衡常數(shù)的計算、平衡狀態(tài)的判斷、pH的計算等知識點，難度較大，涉及的知識點較多，元素推斷是解題的前提，溶液計算是本題的難點．