题目内容

（12分）甲同学拟通过实验探究同主族元素性质的递变规律，以及影响化学反应速率的因素。其设计的实验方案如下，请你帮他填写完整，并做出评价。
实验室提供的试剂：锌块、锌粉、铁条、铁粉、铜条、NaBr溶液、NaI溶液、新制的氯水、1mol/L盐酸、3mol/L的盐酸
（1）探究同主族元素性质的递变规律
①写出下列实验报告中的实验现象和离子方程式

②【评价】甲同学设计的实验方案的合理性是___________（填序号）
A. 非常合理         B. 部分合理         C. 完全不合理
③【补充和完善】上一题②中若选A，则此项不用再作答，若选B或C，则完成实验还需要的试剂是___________。
（2）探究影响化学反应速率的因素

实验步骤
实验现象
实验依据和结论

3mL1mol/L    3mL3mol/L
盐酸          盐酸
（金属质量相同，盐酸均过量）
均有气体生成，锌粉先消失，锌块后消失
因为乙试管中的反应更快，所以反应物浓度越大，反应速率越快。
甲同学所得实验依据和结论有明显问题，问题是                                     。
（3）请你利用原电池原理，设计实验，比较铜和铁的金属活动性。画出实验装置图，标出正负极、电子流动方向，写出电极反应式。

（1）①甲：溶液由无色变为橙色，离子方程式：Cl2+2Br-=2Cl-+Br2.乙：溶液 由无色变为黄色，离子方程式为：Cl2+2I-=2Cl-+I2。② B ；③ 溴水；（2）锌粉的表面积大，也能加快反应速率。（3）(图像3分)（正负极也可以用文字书写，正极材料、电解质溶液的选用合理即可。正负极材料、标正负极均正确给1分，电子移动方向正确给1分，电解质溶液正确给1分，若未形成闭合回路扣1分，即没画电解质或导线时。）负极：Zn - 2e-=Zn2+  正极：Cu2+ + 2e-=Cu

解析试题分析：（1）①由于非金属性Cl>Br>I,元素的非金属性越强，其单质的氧化性越强。活动性强的能把活动性弱的从化合物中置换出来。把氯气通入NaBr溶液中，氯气把溴单质置换出来，由于溴单质的水溶液为橙色。相应的离子方程式为Cl2+2Br-=2Cl-+Br2。把氯气通入NaI溶液中，氯气把碘单质置换出来，由于碘单质的水溶液为黄色。相应的离子方程式为Cl2+2I-=2Cl-+I2。②该方案只能证明Cl2>Br2，Cl2 >I2，但是不能证明Br2>I2，因此选项为B。③应该再补充一个实验，把溴水加入到NaI溶液中，若能发生置换反应，则证明Br2>I2。即Cl2>Br2 >I2。（2）Zn是固体，Zn粉的表面积比Zn块大，与同种浓度的盐酸接触面积大，实验反应速率快。而不是固体的浓度大引起的速率变化。（3）Zn、C作电极，电解质溶液为CuSO4，Zn、C连接起来同时插入CuSO4溶液。这时构成了原电池。Zn作负极，发生反应：Zn - 2e-=Zn2+。C为正极，在正极上发生反应：Cu2+ + 2e-=Cu。总方程式为Zn+Cu2+ ="Cu+" Zn2+。
考点：考查同主族元素的性质递变规律、元素的金属性、非金属性强弱的比较的知识。

练习册系列答案
相关题目

（本题共12分）
合成氨工艺的一个重要工序是铜洗，其目的是用铜液[醋酸二氨合铜（I）、氨水]吸收在生产过程中产生的CO和CO2等气体。铜液吸收CO的反应是放热反应，其反应方程式为：
Cu(NH3)2Ac＋CO＋NH3[Cu(NH3)3CO]Ac
完成下列填空：
（1）如果要提高上述反应的反应速率，可以采取的措施是_________。（选填编号）
a.减压   b.增加NH3的浓度   c.升温   d.及时移走产物
（2）铜液中的氨可吸收二氧化碳，写出该反应的化学方程式。
_________________________________________
（3）简述铜液吸收CO及铜液再生的操作步骤（注明吸收和再生的条件）。
__________________________________________
（4）铜液的组成元素中，短周期元素原子半径从大到小的排列顺序为____________________。其中氮元素原子最外层电子排布的轨道表达式是_________________________。通过比较_____________可判断氮、磷两种非金属元素的非金属性强弱。
（5）已知CS2与CO2分子结构相似，CS2的电子式是____________。CS2熔点高于CO2，其原因是__________。

（8分）氧、硫、氯是中学化学重点研究的非金属元素，回答下列问题：
⑴三种元素形成的常见氢化物中稳定性最差的是_______，沸点最高的是____，其沸点最高的主要原因是________。
⑵硫单质与铁在加热时反应的方程式是_______，通过硫和氯的单质分别与铁的反应对比，从氧化还原角度可以得出的结论是________。

（15分）四种主族元素的性质或结构信息如下：

元素编号
相关信息
X
 地壳中含量最大的金属元素；元素最高价为+3价。
Y
 原子最外层电子数是电子层数的2倍，最外层电子数是X最外层电子数的2倍。
Z
 同周期主族元素中原子半径最小，常温下单质呈液态。
M
 能从海水中提取的金属元素，单质可在氮气或二氧化碳中燃烧。
（1）M的原子结构示意图是      ；上述元素最高价氧化物对应的水化物碱性最强的是（写分子式）         （元素用元素符号表示，下同！）。
（2）Y单质溶于热浓的硫酸产生的气体的化学式为         。
（3）能体现Z单质比Y单质活泼性强的一个化学方程式：                       。
（4）常温下，不能与X的单质持续发生反应的是(填选项序号)              。
A．CuSO4溶液   B．Fe2O3   C．浓硫酸   D．NaOH溶液   E．Na2CO3固体
（5）铁元素与Z元素形成化合物FeZ3，FeZ3溶液按下图所示进行试验。装置通电后，连接电源      （填“正极”或“负极”）碳棒边的煤油颜色将变深，另一碳棒附近溶液将出现的现象是                               。

图A所示的转化关系中（具体反应条件略），a、b、c和d分别为四种短周期元素的常见单质，其余均为它们的化合物，i的溶液为常见的酸，a的一种同素异形体的晶胞如图B所示。

回答下列问题：
（1）图B对应的物质名称是        ，其晶胞中的原子数为      ，晶体的类型为       。
（2）d中元素的原子核外电子排布式为       。
（3）图A中由二种元素组成的物质中，沸点最高的是      ，原因是      ，该物质的分子构型为         ，中心原子的杂化轨道类型为         。
（4）图A中的双原子分子中，极性最大的分子是         。
（5）k的分子式为         ，中心原子的杂化轨道类型为         ，属于         分子（填“极性”或“非极性”）。

图表法、图像法是常用的科学研究方法。

Ⅰ.图(A)是短周期某主族元素X的电离能所示情况。则X元素位于周期表的第       族。
图B是研究部分元素的氢化物的沸点变化规律的图像,折线c可以表达出第       族元素氢化物的沸点的变化规律。
Ⅱ.下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表一种化学元素。

试回答下列问题:
(1)请写出元素o的外围电子排布式:             。
(2)由j原子跟c原子以1∶1相互交替结合而形成的晶体,晶体类型与晶体j相同。两者相比熔点更高的是       (填化学式),试从结构角度加以解释:               。
(3)i单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示,其晶胞特征如下图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。

请回答:晶胞中i原子的配位数为           ,一个晶胞中i原子的数目为          ，该晶胞的空间利用率为         。

甲、乙、丙、丁、戊为原子序数依次增大的短周期元素．甲、丙处于同一主族，丙、丁、戊处于同一周期，戊的负一价阴离子与丙的阳离子差8个电子。甲、乙组成的常见气体X能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；戊的单质与X反应能生成乙的单质，同时生成两种溶于水均呈酸性的化合物Y和Z，0.1mol/L的Y溶液pH＞1；丁的单质既能与丙元素最高价氧化物的水化物的溶液反应生成盐L也能与Z的水溶液反应生成盐N；丙、戊可组成化合物M。请回答下列问题：
（1）戊离子的结构示意图为           。
（2）写出由甲乙两元素形成的化合物中，既含有极性键又含有非极性键的物质的结构式         ，该物质与空气在碱性条件下可构成燃料电池，该电池放电时，负极的反为       。
（3）戊的单质与X反应生成的Y和Z的物质的量之比为2：4，反应中被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为        。
（4）写出少量Z的稀溶液滴入过量L的稀溶液中发生反应的离子方程式            。
（5）按如图电解M的饱和溶液:
 
写出该电解池中发生反应的总反应方程式        。将充分电解后所得溶液逐滴加入到酚酞试液中，观察到得现象是           。

A~F均为元素周期表中前四周期元素，其相关信息如下表：

元素
相 关 信 息
A
A的基态原子最外层电子排布式为2s22p3
B
B是地壳中含量最高的元素
C
C＋与B的简单离子的电子层结构相同
D
D的一种核素的质量数为64，中子数为35
E 、F
E 、F既同周期又同族，且原子序数F比E多2
 
请回答下列问题：
(1)D的价电子的电子排布式是         ；F原子的原子结构示意图为     。
(2)A、B的第一电离能的大小顺序为         。
(3)AB3－中A原子的杂化轨道类型为_____；与A2B互为等电子体的分子的分子式为      (任写一个即可)。
(4) D晶体的晶胞如图所示为面心立方最密堆积(在晶胞的顶点和面心均含有一个D原子)。则D的晶体中D原子的配位数为         。

(5)已知17gA的简单氢化物催化氧化生成气态水时放出QkJ的热量，请写出A的简单氢化物催化氧化的热化学反应方程式               。
(6)C2B2的电子式为____；它可与E的二氯化物溶液反应，若反应的C2B2与E的二氯化物的物质的量之比为1：2，则该反应的化学反应方程式为      。

现有下列9种微粒：、、、、、、、、。按要求完成以下各题：
(1) 、、分别是氢元素的一种       ，它们互称为       。
(2)互为同素异形体的微粒是       。
(3)对于，按下列要求各举一例(要求：每小题分别写出符合题意的两种粒子，且从以上所给微粒中选择)：
①Z、n、b相同而A不同：                                           ；
②A、n、b相同而Z不同：                                           ；
③A、Z、b相同而n不同：                                           ；
④Z、n、A相同而b不同：                                           。

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