24.(2010·啟東模擬)W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的同一短同期元素,W、X是金屬元素,Y、Z是非金屬元素。
(1)W、X各自的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物可以反應(yīng)生鹽和水,該反應(yīng)的離子方程式為______________________________________________________。
(2)W與Y可形成化合物W2Y,該化合物的電子式為_________。
(3)X的硝酸鹽水溶液顯______性,用離子方程式解釋原因__________________。
(4)Y的低價(jià)氧化物通入Z單質(zhì)的水溶液中,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。
(5)比較Y、Z氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:_________>_________(用分子式表示)。
(6)W、X、Y、Z四種元素簡(jiǎn)單離子的離子半徑由大到小的順序是:
_________>_________>_________>_________。
(7)Z的最高價(jià)氧化物為無色液體,0.25mol該物質(zhì)與一定量水混合得到一種稀溶液,并放出QkJ的熱量。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式__________________。
[解析](1)W、X為金屬,其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為堿,且兩種堿可以反應(yīng)生成鹽和水,則為NaOH和Al(OH)3,二者反應(yīng)的離子方程式:Al(OH)3+OH-=
AlO2-+2H2O。
(2)W為Na,W可以和Y形成W2Y,則Y為-2價(jià),為ⅥA元素,且和鈉同周期,所以為S。W2Y為Na2S,電子式為:
。
(3)Y的硝酸鹽為Al(NO3)3,由于Al3+的水解:Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+,其溶液呈酸性。
(4)Y的低價(jià)氧化物為SO2;并且Z和Y同周期,原子序數(shù)比Y大,所以Y為Cl。Y的低價(jià)氧化物和Z的單質(zhì)反應(yīng)的方程式:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl。
(5)非金屬性越強(qiáng),氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng);由于非金屬性:Cl>S,所以氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:HCl>H2S。
(6)對(duì)電子層結(jié)構(gòu)相同的單核離子,核電荷數(shù)越大,則離子半徑越小,10電子離子半徑比較關(guān)系有:r(N3-)>r(O2-)>r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+);18電子離子半徑比較關(guān)系有:r(S2-)>r(Cl-)>r(K+)>r(Ca2+);同族離子電子層數(shù)越多,離子半徑越大,r(Cl-)>r(F-),綜合上述關(guān)系得出:r(S2-)>r(Cl-)>r(Na+)>r(Al3+)。
(7)Z的最高價(jià)氧化物為Cl2O7是酸性氧化物,與水反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的酸:Cl2O7+H2O=2HClO4,0.25mol Cl2O7放出QkJ的熱量,故△H<0,對(duì)應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:Cl2O7(l)+H2O(l)=2HClO4(aq) △H=-4QkJ/mol。
[答案](1)Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O (2)
。
(3)酸;Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+ ;(4)SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl ;(5)HCl>H2S
(6)r(S2-)>r(Cl-)>r(Na+)>r(Al3+)
(7)Cl2O7(l)+H2O(l)=2HClO4(aq);△H=-4QkJ/mol。
23.(2010·蘇州模擬)下表給出了五種元素的相關(guān)信息,其中A、B、C、D為短周期元素。
|
元素 |
相關(guān)信息 |
|
A |
在常溫、常壓下,其單質(zhì)是氣體,隨著人類對(duì)環(huán)境的認(rèn)識(shí)和要求的提高,它將成為倍受青睞的清潔燃料。 |
|
B |
工業(yè)上通過分離液態(tài)空氣獲得其單質(zhì),其某種同素異形體是保護(hù)地球地表環(huán)境的重要屏障。 |
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C |
植物生長(zhǎng)三要素之一,它能形成多種氧化物,其中一種是早期醫(yī)療中使用的麻醉劑。 |
|
D |
室溫下其單質(zhì)呈粉末狀固體,加熱易熔化。該單質(zhì)在氧氣中燃燒,發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰。 |
|
E |
它是人體不可缺少的微量元素,其單質(zhì)也是工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的金屬原材料,常用于制造橋梁、軌道等。 |
根據(jù)上述信息填空:
(1)B在元素周期表中的位置是__________,畫出D的原子結(jié)構(gòu)示意圖__________。
(2)D的單質(zhì)與燒堿水溶液加熱時(shí)自身的氧化還原反應(yīng)生成兩種具有強(qiáng)還原性的陰離子,寫出該反應(yīng)的離子方程式____________________。
(3)C與A形成的某一化合物能和C與B形成的另一無色化合物(這兩種化合物分子中原子個(gè)數(shù)比皆為1∶2)一起用作火箭助推劑,寫出兩者發(fā)生反應(yīng)生成無毒物質(zhì)的化學(xué)方程式________________________________________。
(4)某礦藏主要含D、E兩種元素組成的化合物,它是我國(guó)生產(chǎn)某強(qiáng)酸的主要原料。試寫出該生產(chǎn)過程中第一階段主要反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________________。
(5)以上這五種元素能組成一種工業(yè)上用途極廣的復(fù)鹽(含一種陰離子和多種陽離子),該物質(zhì)中的A、B、C、D、E的質(zhì)量比為5∶56∶7∶16∶14。請(qǐng)寫出該化合物的化學(xué)式__________________。其水溶液的pH_____7(填“>”、“=”或“<”)。
[解析]氫氣是一種清潔燃料,所以A為氫元素;臭氧對(duì)紫外線有吸收作用,是保護(hù)地球地表環(huán)境的重要屏障,所以B為氧元素;氮磷鉀是植物生長(zhǎng)三要素,N2O俗名“笑氣”,是早期醫(yī)療中使用的麻醉劑,所以C為氮元素;單質(zhì)硫在氧氣中燃燒,發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰,所以D為硫元素;日常生產(chǎn)和生活中最常用的金屬是鐵、銅和鋁,其中只有鐵是人體不可缺少的微量元素,所以E為鐵元素。(2)能夠在堿性溶液中存在的含硫的陰離子有S2-、SO32-和SO42-,前二者具有強(qiáng)還原性,所以單質(zhì)硫與燒堿溶液加熱時(shí)生成Na2S和Na2SO3。(3)氮和氫形成的原子個(gè)數(shù)比為1∶2的化合物為N2H4,氮和氧形成的原子個(gè)數(shù)比為1∶2的化合物有NO2和N2O4,其中N2O4是無色氣體,NO2是紅棕色氣體,N2H4和N2O4反應(yīng)生成的無毒的N2和H2O。(4)我國(guó)主要以黃鐵礦(主要成分是FeS2)為原料制備硫酸,其第一階段主要反應(yīng)是煅燒黃鐵礦。(5)n(H)∶n(O)∶
n(N)∶n(S)∶n(Fe)=
∶
∶
∶
∶
=20∶14∶2∶2∶1,其兩種陽離子只可能是2個(gè)NH4+和1個(gè)Fe2+或Fe3+,陰離子只能是2個(gè)SO42-,根據(jù)電荷守恒判斷陽離子只可能是Fe2+,根據(jù)質(zhì)量守恒定律判斷剩余12個(gè)氫原子應(yīng)該以6個(gè)水的形式存在,所以其化學(xué)式為:(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O,NH4+和1個(gè)Fe2+水解都顯酸性,所以其溶液的pH<7。
[答案](1)第二周期第VIA族
(2)3S+6OH-
SO32-+2S2-+3H2O
(3)N2H4+N2O4
3N2+4H2O
(4)4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2
(5)(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O <
22.(2010·南通模擬)W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的同一短周期元素,W是金屬元素,X是地殼中含量最多的金屬元素,且W、X的最高價(jià)氧化物的水化物相互反應(yīng)生成鹽和水;Y、Z是非金屬元素,Y與W可形成離子化合物W2Y;G在Y的前一周期,其原子最外層比Y原子最外層少1個(gè)電子。
(1)X的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_____________________。
(2)W、X的最高價(jià)氧化物的水化物相互反應(yīng)的離子方程式為______________。
(3)工業(yè)上制取X單質(zhì)的化學(xué)方程式為____________________________。
(4)G的氣態(tài)氫化物與Y的最高價(jià)氧化物的水化物恰好反應(yīng)生成的正鹽溶液中,離子濃度由大到小的順序?yàn)開__________________________________。在催化劑作用下,汽車尾氣中G的氧化物GO與一氧化碳兩種氣體能相互反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無污染、能參與大氣循環(huán)的兩種氣體,若有33.6L(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)一氧化碳參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為_______mol。
(5)298K時(shí),Z的最高價(jià)氧化物為無色液體,0.25mol該物質(zhì)與一定量水混合得到Z的最高價(jià)氧化物的水化物的稀溶液,并放出akJ的熱量。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為________________________________________________________。
(6)實(shí)驗(yàn)室制備Y的單質(zhì)時(shí),常用排WY的飽和溶液法進(jìn)行收集,其理由是(請(qǐng)結(jié)合化學(xué)平衡理論簡(jiǎn)要分析說明)______________________________________。
[解析]地殼中含量最多的金屬元素是Al,W的最高價(jià)氧化物的水化物能夠和
Al(OH)3反應(yīng)生成鹽和水,所以W為Na元素,Y與W可形成離子化合物W2Y,說明Y顯-2價(jià),所以Y為S元素,其最外層有6個(gè)電子,G最外層有5個(gè)電子,為N元素。Z的原子序數(shù)比Y的大,所以Z為Cl元素。
[答案](1)
(1)Al(OH)3+OH-
AlO2-+2H2O或Al(OH)3+OH-
[Al(OH)4]-
(3)2A12O3(熔融)
4Al+3O2↑
(4)c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-) 3
(5)Cl2O7(l)+H2O(1)
2HClO4(aq) △H=-4akJ·mol -1
(6)在氯水中存在如下平衡:Cl2+H2O
H++Cl-+HClO,在飽和NaCl溶液中,
c(Cl-)最大,該平衡逆向移動(dòng)程度最大,Cl2溶解的最少,所以可以用飽和NaCl溶液法收集Cl2。
21.(2010·杭州模擬)下列說法中正確的是( )
A.核外電子排布完全相同的兩種微粒,其化學(xué)性質(zhì)一定相同
B.同周期的主族元素從左到右,非金屬性逐漸增強(qiáng),氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)
C.元素周期表中從ⅢB族到ⅡB族10個(gè)縱行的元素都是金屬元素
D.原子最外層電子數(shù)大于4的元素一定是非金屬元素
[解析]選BC。A項(xiàng)錯(cuò)誤,如Na+和Ne核外電子排布相同,但化學(xué)性質(zhì)不同;B項(xiàng)描述了同一周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,正確;C項(xiàng)從ⅢB族到ⅡB族包括七個(gè)副族,占三個(gè)縱行的VⅢ族都是金屬元素:C正確;D項(xiàng)最外層電子數(shù)大于4的元素如:Sn.Pb.Po.Bi等都是金屬元素,故AD項(xiàng)錯(cuò)誤。
20.(2010·河池模擬)短周期元素A、B、C原子序數(shù)依次遞增,它們?cè)拥淖钔鈱与娮訑?shù)之和為10。A與C在周期表中同主族,B原子最外層電子數(shù)等于A原子次外層電子數(shù),則下列敘述正確的是( )。
A.原子半徑A>B>C
B.A的氫化物的穩(wěn)定性大于C的氫化物
C.B的氧化物的熔點(diǎn)比A的氧化物高
D.A與C可形成離子化合物
[解析]選BC。據(jù)題意可知B最外層電子數(shù)為2,則A、C最外層電子數(shù)為4.A、B、C原子序數(shù)遞增,可推知A為C、B為Mg、C為Si,由此可判斷。
19.(2010·寶雞模擬)最近醫(yī)學(xué)界通過用14C標(biāo)記的C60發(fā)現(xiàn)一種C60的羥酸衍生物,在特定條件下可以通過斷裂DNA抑制艾滋病毒的繁殖,則有關(guān)14C的正確敘述是( )。
A.與12C60的碳原子化學(xué)性質(zhì)不同
B.與14N含的中子數(shù)相同
C.是12C60的同素異形體
D.與12C、13C互為同位素
[解析]選D。14C是由碳元素的一種同位素,原子核內(nèi)有14-6=8個(gè)中子。12C60是碳元素原子組成的單質(zhì),與金剛石、石墨等屬于同素異形體。同位素原子的中子數(shù)不同,但最外層電子數(shù)相同,故化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同。
18.(2010·杭州模擬)某酸根離子RO3-所含電子數(shù)比硝酸根離子NO3-的電子數(shù)多10,則下列說法正確的是( )。
①R原子的電子層數(shù)比N原子的電子層數(shù)多1 ②RO3-中R元素與NO3-中N元素的化合價(jià)相同 ③RO3-與NO3-只可能被還原,不可能被氧化 ④R和N不是同周期元素,但是同主族元素
A.①③④ B.①②④ C.①② D.③④
[解析]選C。RO3-比NO3-電子數(shù)多10,則R元素的一個(gè)原子比N元素一個(gè)原子多10個(gè)電子,即R元素的原子序數(shù)為17,Cl元素有3個(gè)電子層,比N原子多1個(gè)電子層,①正確;在ClO3-中的Cl元素與NO3-中N元素的化合價(jià)皆為+5價(jià),②正確;
ClO3-中+5價(jià)氯元素,化合價(jià)既可升高又可降低,故③不正確;Cl元素位于第ⅦA族,N元素位于ⅤA族,顯然④不正確。
17.(2010·寶雞模擬)氯的原子序數(shù)為17,35Cl是氯的一種同位素,下列說法正確的
是( )。
A.35Cl原子所含質(zhì)子數(shù)為18
B.
mol的1H35Cl分子所含中子數(shù)約為6.02×1023
C.3.5g的35Cl2氣體的體積為1.12L
D.35Cl2氣體的摩爾質(zhì)量為70
[解析]選B。質(zhì)子數(shù)=原子序數(shù)=17,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;1個(gè)1H35Cl分子含中子數(shù)為(0+35-17)=18個(gè),所以
mol的該分子所含的中子數(shù)=
mol×18×NA≈6.02×1023,B選項(xiàng)正確;氣體摩爾體積必須在標(biāo)況下為22.4L/mol,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;35Cl2摩爾質(zhì)量為70g/mol,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
16.(2010·余杭模擬)正確掌握好化學(xué)用語是學(xué)好化學(xué)的基礎(chǔ),下列有關(guān)表述正確的
是( )。
①CO2的比例模型:![]()
②O原子的結(jié)構(gòu)示意圖:![]()
③聚乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式![]()
④次氯酸的結(jié)構(gòu)式:H-Cl-O
⑤NH3的電子式:![]()
⑥明礬的化學(xué)式KAlSO412H2O
⑦作為相對(duì)原子質(zhì)量測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)的碳核素:
C
⑧碳酸氫根離子的電離方程式:HCO3-+H2O
H3O++CO32-
⑨鋁熱反應(yīng):2Al+3MgO
Al2O3+3Mg
⑩Fe3O4溶于氫碘酸的離子方程式:Fe3O4+8H+2Fe3++Fe2++4H2O
A.⑧ B.除⑥⑦外 C.除③⑥⑦⑨外 D.①④⑧⑨⑩
[解析]選A。碳原子的半徑比氧原子的大,所以CO2的比例模型中應(yīng)該是中間的球比兩邊的球大,①錯(cuò)誤;O原子的結(jié)構(gòu)示意圖為
,圖中給的是其電子層結(jié)構(gòu)示意圖,②錯(cuò)誤;聚乙烯是高分子化合物,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中漏掉了右下角的n,③錯(cuò)誤;O可以形成2個(gè)共價(jià)鍵,而H和Cl只能形成1個(gè)共價(jià)鍵,所以次氯酸的結(jié)構(gòu)式應(yīng)為:
H-O-Cl,④錯(cuò)誤;NH3的電子式中漏掉了N原子的孤對(duì)電子,正確的電子式為:
,⑤錯(cuò)誤;明礬的化學(xué)式是:KAl(SO4)2·12H2O,⑥錯(cuò)誤;
C作為相對(duì)原子質(zhì)量測(cè)定標(biāo)準(zhǔn),⑦錯(cuò)誤;HCO3-電離顯酸性,有H+或H3O+生成,水解顯堿性,有
OH-生成,⑧正確;鋁熱反應(yīng)是金屬鋁和比它不活潑的金屬氧化物之間發(fā)生的置換反應(yīng),Mg比Al活潑,該反應(yīng)不能發(fā)生,⑨錯(cuò)誤;Fe3+具有氧化性,能夠?qū)涞馑嶂械?/p>
I-氧化成I2,⑩錯(cuò)誤,其正確的離子方程式為:Fe3O4+8H++2I-3Fe2++I2+4H2O。
15.(2010·銅陵模擬)某元素最高價(jià)含氧酸的化學(xué)式為HxROy,則氣態(tài)氫化物的化學(xué)式( )。
A.H8+x-2yR B.H8(2x+y)R C.H2x+8+yR D.RH8+x-2y
[解析]選AD。根據(jù)中性微;蟽r(jià)之和為0,元素的最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的絕對(duì)值之和等于8求,由化學(xué)式HxROy可知,R的最高化合價(jià)為+(2y-x)價(jià),則其最低負(fù)價(jià)為-[8-(2y-x)]=-(8+ x-2y)價(jià)。若R為VIA~VIIA族元素,則其氣態(tài)氫化物的化學(xué)式為H8+x-2yR,若R為IVA~VA族元素,則其氣態(tài)氫化物的化學(xué)式為
RH8+x-2y。
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