题目内容

(2011?石景山区一模)短周期主族元素A、B、C、D、E,原子序数依次增大,A元素的单质常温常压下是最轻的气体,B元素所形成化合物种类最多,C的最高价氧化物对应水化物甲与其气态氢化物乙能够化合形成盐丙;D元素的离子半径是同周期元素形成的简单离子中最小的.
(1)已知相关物质之间存在如下变化:

①丁与乙和水反应生成戊和丙的离子方程式为
Al3++3NH3?H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
Al3++3NH3?H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
,由物质己电解得到单质D的化学方程式为
2Al2O3
 通电 
.
 
4Al+3O2↑;
2Al2O3
 通电 
.
 
4Al+3O2↑;

②0.1mol/L的丙溶液中所含离子浓度由大到小排列顺序为
C(NO3-)>C(NH4+)>C(H+)>C(OH-
C(NO3-)>C(NH4+)>C(H+)>C(OH-
;常温下,为使丙溶液中由丙电离的阴、阳离子浓度相等,应向溶液中加入一定量的乙的水溶液至
溶液PH=7
溶液PH=7

(2)已知E及其化合物有以下变化:

写出单质E与化合物Z在一定条件下反应生成X和水的化学方程式
S+2H2SO4(浓)
 加热 
.
 
3SO2↑+2H2O
S+2H2SO4(浓)
 加热 
.
 
3SO2↑+2H2O
_,由A、B、C、D、E5种元素中的两种元素,可形成既含极性键又含非极性键的18电子的分子,该分子的分子式为
C2H6或N2H4
C2H6或N2H4
(任写一个即可).
(3)C有多种氧化物,其中之一是一种无色气体,在空气中迅速变成红棕色,在一定条件下,2L的该无色气体与0.5L的氧气相混合,若该混合气体被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留,所生成的C的含氧酸盐的化学式是
NaNO2
NaNO2
分析:A元素的单质常温常压下是最轻的气体,说明A为H元素;B元素所形成化合物种类最多说明B为C元素,C的最高价氧化物对应水化物甲与其气态氢化物乙能够化合形成盐丙,说明C是N元素,丙是硝酸铵,D元素的离子半径是同周期元素形成的简单离子中最小的.结合转化关系可知,D为Al;E为S;
(1)转化关系中己为Al2O3,戊为Al(OH)3,丙为NH4NO3,丁+乙+H2O→Al(OH)3+NH4NO3;说明乙丁为NH3和铝盐;
①丁与乙和水反应生成戊和丙的离子方程式为:Al3++3NH3?H2O=Al(OH)3↓+3NH4+;物质己为Al2O3电解得到单质D为Al的化学方程式为:2Al2O3
 通电 
.
 
4Al+3O2↑;
②0.1mol/L的丙溶液是NH4NO3中,铵根离子水解呈酸性,所含离子浓度由大到小排列顺序为:C(NO3-)>C(NH4+)>C(H+)>C(OH-);常温下,为使丙溶液硝酸铵溶液中电离的阴、阳离子浓度相等,依据溶液中电荷守恒分析判断;氢氧根离子浓度等于氢离子浓度,所以溶液至中性时C(NO3-)═C(NH4+),所以应向溶液中加入一定量的乙的水溶液至中性;
(2)依据转化关系判断:E为S;X为SO2;Y为SO3;Z为H2SO4;单质E为S,与化合物Z为浓H2SO4在一定条件下反,应生成X为SO2和水,反应化学方程为:S+2H2SO4(浓)
 加热 
.
 
3SO2↑+2H2O;
由A、B、C、D、E5种元素分别为:H、C、N、Al、S;其中的两种元素可形成既含极性键又含非极性键的18电子的分子,该分子的分子式为:C2H6、或N2H4
(3)C有多种氧化物,其中之一是一种无色气体,在空气中迅速变成红棕色,证明无色气体为NO,红棕色气体为NO2;在一定条件下,2L的该无色气体与0.5L的氧气相混合,一氧化氮剩余1L,生成二氧化氮体积1L,若该混合气体被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留,则发生的反应为NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O,所以生成的氮元素的含氧酸盐的化学式为:NaNO2
解答:A元素的单质常温常压下是最轻的气体,说明A为H元素;B元素所形成化合物种类最多说明B为C元素,C的最高价氧化物对应水化物甲与其气态氢化物乙能够化合形成盐丙,说明C是N元素,丙是硝酸铵,D元素的离子半径是同周期元素形成的简单离子中最小的.结合转化关系可知,D为Al;E为S;
(1)转化关系中己为Al2O3,戊为Al(OH)3,丙为NH4NO3,丁+乙+H2O→Al(OH)3+NH4NO3;说明乙丁为NH3和铝盐;
①丁与乙和水反应生成戊和丙的离子方程式为:Al3++3NH3?H2O=Al(OH)3↓+3NH4+;物质己为Al2O3电解得到单质D为Al的化学方程式为:2Al2O3
 通电 
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4Al+3O2↑;
故答案为:Al3++3NH3?H2O=Al(OH)3↓+3NH4+;2Al2O3
 通电 
.
 
4Al+3O2↑;
②0.1mol/L的丙溶液是NH4NO3中,铵根离子水解呈酸性,所含离子浓度由大到小排列顺序为:C(NO3-)>C(NH4+)>C(H+)>C(OH-);常温下,为使丙溶液硝酸铵溶液中电离的阴、阳离子浓度相等,依据溶液中电荷守恒分析判断;氢氧根离子浓度等于氢离子浓度,所以溶液至中性时C(NO3-)═C(NH4+),所以应向溶液中加入一定量的乙的水溶液至中性;
故答案为:C(NO3-)>C(NH4+)>C(H+)>C(OH-);溶液PH=7;
(2)依据转化关系判断:E为S;X为SO2;Y为SO3;Z为H2SO4;单质E为S,与化合物Z为浓H2SO4在一定条件下反,应生成X为SO2和水,反应化学方程为:S+2H2SO4(浓)
 加热 
.
 
3SO2↑+2H2O;
由A、B、C、D、E5种元素分别为:H、C、N、Al、S;其中的两种元素可形成既含极性键又含非极性键的18电子的分子,该分子的分子式为:C2H6、或N2H4
故D答案为:C2H6或N2H4
(3)C有多种氧化物,其中之一是一种无色气体,在空气中迅速变成红棕色,证明无色气体为NO,红棕色气体为NO2;在一定条件下,2L的该无色气体与0.5L的氧气相混合,一氧化氮剩余1L,生成二氧化氮体积1L,若该混合气体被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留,则发生的反应为NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O,所以生成的氮元素的含氧酸盐的化学式为:NaNO2
故答案为:NaNO2
点评:本题考查了元素判断和物质推断的方法,转化关系的应用,主要考查原子结构和元素推断,物质性质的判断,电解冶炼铝的原理,溶液中电荷守恒、离子浓度大小的比较等.
练习册系列答案
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(2011?石景山区一模)我国制碱工业的先驱--侯德榜先生,1939年发明了著名的侯氏制碱法,其核心反应原理可用如下化学方程式表示:
NH3+CO2+NaCl+H2O═NH4Cl+NaHCO3(晶体),依据此原理,欲制得碳酸氢钠晶体,某校学生设计了如下实验装置,其中B装置中的试管内是溶有氨和氯化钠的溶液,且二者均已达到饱和.

(1)A装置中所发生反应的离子方程式为
CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
.C装置中稀硫酸的作用为
吸收从B装置中的试管内逸出的氨气,减少对环境的污染
吸收从B装置中的试管内逸出的氨气,减少对环境的污染

(2)下表中所列出的是相关物质在不同温度下的溶解度数据(g/100g水)
温度
溶解度
0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃
NaCl 35.7 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0
NaHCO3 6.9 8.1 9.6 11.1 12.7 14.5
NH4Cl 29.4 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4
参照表中数据,请分析B装置中使用冰水的目的是
温度越低碳酸氢钠溶解度越小,便于析出
温度越低碳酸氢钠溶解度越小,便于析出

(3)该校学生在检查完此套装置气密性后进行实验,结果没有得到碳酸氢钠晶体,指寻教师指出应在
AB
AB
装置之间(填写字母)连接一个盛有
饱和碳酸氢钠溶液的
饱和碳酸氢钠溶液的
的洗气装置,其作用是
除去二氧化碳气体中的氯化氢气体
除去二氧化碳气体中的氯化氢气体

(4)若该校学生进行实验时,所用饱和食盐水中含NaCl的质量为5.85g,实验后得到干燥的NaHCO3晶体的质量为5.04g,则NaHCO3的产率为
60%
60%
(2011?石景山区一模)工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:

(1)工业生产时,制取氢气的一个反应为:CO+H2O(g)?CO2+H2.t℃时,往1L密闭容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸气.反应建立平衡后,体系中c(H2)=0.12mol?L-1.该温度下此反应的平衡常数K=
1
1
(填计算结果).
(2)合成培中发生反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0.下表为不同温度下该反应的平衡常数.由此可推知,表中T1
300℃(填“>”、“<”或“=”).
T/℃ T1 300 T2
K 1.00×107 2.45×105 1.88×103
(3)N2和H2在铁作催化剂作用下从145℃就开始反应,不同温度下NH3产率如图所示.温度高于900℃时,NH3产率下降的原因
温度高于900℃时,平衡向左移动
温度高于900℃时,平衡向左移动

(4)在上述流程图中,氧化炉中发生反应的化学方程式为
4NH3+5O2
催化剂
.
4NO+6H2O
4NH3+5O2
催化剂
.
4NO+6H2O

(5)硝酸厂的尾气含有氮的氧化物,如果不经处理直接排放将污染空气.目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮的氧化物还原为氮气和水,反应机理为:
CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ?mol-1
CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ?mol-1
则甲烷直接将N02还原为N2的热化学方程式为:
CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ?mol-1
CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ?mol-1

(6)氨气在纯氧中燃烧,生成一种单质和水,试写出该反应的化学方程式
4NH3+5O2
 点燃 
.
 
4N2+6H2O
4NH3+5O2
 点燃 
.
 
4N2+6H2O
,科学家利用此原理,设计成氨气一氧气燃料电池,则通入氨气的电极是
负极
负极
 (填“正极”或“负极”);碱性条件下,该电极发生反应的电极反应式为
2NH3-6e-+6OH-→N2+6H2O
2NH3-6e-+6OH-→N2+6H2O

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