题目内容
X、Y、Z、W为四种短周期主族元素,其中X、Z同族,Y、Z同周期,W是短周期主族元素中原子半径最大的,X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍,Y的最高正价与最低负价代数和为6。下列说法正确的是（ ）
A.Y元素最高价氧化物对应的水化物化学式为H2YO4
B.原子半径由大到小的顺序为:Z＞Y＞W
C.X、Z两种元素的气态氢化物中,Z的气态氢化物较稳定
D.X与W形成的两种化合物中,阴、阳离子物质的量之比均为1∶2
D
【解析】由于X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍,则X应为O;Y的最高正价与最低负价代数和为6,故Y为Cl,又因X、Z同族,Y、Z同周期,则Z为S。又据W是短周期主族元素中原子半径最大的,故W为Na。Y(Cl)最高价氧化物对应的水化物的化学式为HClO4,A项错误;原子半径W(Na)＞Z(S)＞Y(Cl),B项错误;X(O)的氢化物为H2O,Z(S)的氢化物为H2S,其稳定性为H2O＞H2S,C项错误;X(O)与W(Na)形成的化合物为Na2O和Na2O2,其阴、阳离子物质的量之比均为1∶2,D项正确。
有关元素X、Y、Z、W的信息如下:
元素 | 有关信息 |
X | 原子半径为0.074 nm,其氢化物的结构模型可表示为: |
Y | 原子半径为0.102 nm,其原子核外电子排布为: |
Z | 人体中必需微量元素中含量最多,体内缺失会引起贫血 |
W | 所在主族序数与所在周期序数之差为4 |
请回答下列问题:
(1)W在元素周期表中的位置是 。
(2)Y与W相比,非金属性较强的是 (填元素符号),下列事实能证明这一结论的是 (填字母)。
a.W元素氢化物的稳定性大于Y元素氢化物的稳定性
b.W元素氢化物水溶液的酸性强于Y元素氢化物水溶液的酸性
c.W元素的单质能与Y元素的氢化物反应,置换出Y单质
d.W的最高价含氧酸比Y的最高价含氧酸的酸性强
(3)Z元素和X元素可形成离子Z
,含该离子的盐是优良的绿色消毒剂和无机絮凝剂。
①Z具有强氧化性,能杀菌消毒,还原产物是Z3+。
②含该离子的盐用作絮凝剂的原因是(用离子方程式和简要的文字说明) 。
(1)新的《环境空气质量标准》(GB 3095
2012)将于2016年1月1日在我国全面实施。据此,环境空气质量指数(AQI)日报和实时报告包括了SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5等指标,为公众提供健康指引,引导当地居民合理安排出行和生活。
①汽车排出的尾气中含有CO和NO等气体,用化学方程式解释产生NO的原因 。
②汽车排气管内安装的催化转化器,可使汽车尾气中的主要污染物转化为无毒的大气循环物质。已知:
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.5 kJ/mol
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221.0 kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol
则反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的ΔH= kJ/mol。
(2)直接排放氮氧化物会形成酸雨、雾霾,催化还原法和氧化吸收法是常用的处理方法。利用NH3和CH4等气体除去烟气中的氮氧化物。已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=a kJ/mol;欲计算反应CH4(g)+4NO(g)=CO2(g)+2H2O(l)+2N2(g)的焓变ΔH2则还需要查询某反应的焓变ΔH3,当反应中各物质的化学计量数之比为最简整数比时,ΔH3=b kJ/mol,该反应的热化学方程式是 ,据此计算出ΔH2= kJ/mol(用含a、b的式子表示)。
(3)下表列出了工业上吸收SO2的三种方法。
方法Ⅰ | 用氨水将SO2转化(NH4)2SO3,再氧化成(NH4)2SO4 |
方法Ⅱ | 用生物质热解气(主要成分CO、CH4、H2)将SO2在高温下还原成单质硫 |
方法Ⅲ | 用Na2SO3溶液吸收SO2,再经电解转化为H2SO4 |
方法Ⅱ主要发生了下列反应:
2CO(g)+SO2(g)=S(g)+2CO2(g) ΔH=+8.0 kJ/mol
2H2(g)+SO2(g)=S(g)+2H2O(g)ΔH=+90.4 kJ/mol
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ/mol
则S(g)与O2(g)反应生成SO2(g)的热化学方程式可表示为 。
(4)合成氨用的氢气可以甲烷为原料制得。有关化学反应的能量变化如图所示,则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为 。
