题目内容
【题目】X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大。X、Z同主族,可形成离子化合物ZX;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子。
请回答下列问题:
(1)Y在元素周期表中的位置为________________。
(2)上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_______________(写化学式),非金属气态氢化物还原性最强的是__________________(写化学式)。
(3)Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有___________(写出其中两种物质的化学式)。
(4)Z2Y2中的化学键类型是_____________________;Z2Y2与水反应放出气体的离子方程式为
________ _____。
(5) 熔融状态下,Z的单质和FeG2能组成可充电电池(装置示意图如下),反应原理为:
2Z + FeG2Fe + 2ZG 放电时,电池的负极材料为______,发生 反应
【答案】(1)第2周期VIA族(2)HClO4H2S(3)O3Cl2ClO2(三种物质任选两种即可)
(4)离子键和共价键Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑(5)Na氧化反应(每空1分)
【解析】试题分析:X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大.Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子,则M为S元素、Y为氧元素;X、Z同主族,可形成离子化合物ZX,结合原子序数可知,X为氢元素、Z为Na;G原子序数大于S原子序数,则G为Cl元素,
(1)Y为氧元素,在元素周期表中的位置为第二周期ⅥA族。(2)上述元素中,Cl元素的非金属性最强,最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是HClO4,非金属气态氢化物还原性最强的是H2S。(3)在含氧或氯的能作为消毒剂的物质有O3、Cl2、ClO2等,故答案为:O3、Cl2、ClO2。(4)该物质为过氧化钠,含有离子键和共价键,其余水反应生成氢氧化钠和氧气,离子方程式为:Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑。(5)熔融状态下,Na的单质和FeCl2能组成可充电电池,反应原理为:2Na+FeCl2Fe+2NaCl,放电时,为原电池,原电池的正极发生还原反应,Fe2+在正极放电生成Fe,正极反应式为,Fe2++2e-=Fe;充电时,为电解池,负极发生还原反应,故Na电极接电源的负极,发生氧化反应。
【题目】实验室制备环己酮的反应原理:
其反应的装置示意图如下(夹持装置、加热装置略去):
环己醇、环己酮、饱和食盐水和水的部分物理性质见下表(注:括号中的数据表示该有机物与水形成的具有固定组成的混合物的沸点)
物质 | 沸点(℃) | 密度(g·cm-3, 20℃) | 溶解性 |
环己醇 | 161.1(97.8) | 0.962 | 能溶于水 |
环己酮 | 155.6(95) | 0.948 | 微溶于水 |
饱和食盐水 | 108.0 | 1.330 | |
水 | 100.0 | 0.998 |
(1)实验中通过装置B将酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有环己醇的A中,在55~60℃进行反应。反应完成后,加入适量水,蒸馏,收集95 ~ 100℃的馏分,得到主要含环己酮粗品和水的混合物。
① 仪器B的名称是 。
② 蒸馏操作时,一段时间后发现未通冷凝水,应采取的正确方法是 。
③ 蒸馏不能分离环己酮和水的原因是 。
(2)环己酮的提纯需要经过以下一系列的操作:
a.蒸馏,收集151~ 156℃馏分,得到精品
b.过滤
c.在收集到的粗品中加NaCl固体至饱和,静置,分液
d.加入无水MgSO4固体,除去有机物中少量水
① 上述操作的正确顺序是 (填序号)。
② 在上述操作c中,加入NaCl固体的作用是 。
(3)环己酮是一种常用的萃取剂,以环己酮为成分之一的萃取液对金属离子的萃取率与pH的关系如上图。现有某钴矿石的盐酸浸出液, 浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Mn2+、Al3+,除去Al3+ 后,再利用萃取法分离出MnCl2以得到较为纯净的CoCl2溶液,pH范围控制在 。
a.2.0~2.5 b.3.0~3.5 c.4.0~4.5
(4)在实验中原料用量:20mL环己醇、酸性Na2Cr2O7溶液10mL,最终称得产品质量为14.7g,则所得环己酮的产率为 (百分数精确到0.1)。
(5)实验产生的含铬废液易污染环境,可将Cr2O72-转化为Cr3+,再转化为Cr(OH)3沉淀除去,为使Cr3+浓度小于1×10-5mol/L,应调节溶液的pH=___________。(已知该条件下Cr(OH)3的Ksp是6.4×10-31, lg2=0.3 lg5=0.7)