题目内容
【题目】A、B、C、D、E、F、G为原子序数依次增大的短周期主族元素。B、C、D均能与A形成10电子分子,E单质可用于焊接钢轨,F与D同主族,F与G同周期。
(1)F的离子结构示意图为___________。
(2)D、E、F的离子半径由大到小的顺序为__________________(填离子符号)。
(3)写出能证明G比F非金属性强的一个化学方程式______________________。
(4)F和G的一种化合物甲中所有原子均为8电子稳定结构,该化合物与水反应生成F单质、F的最高价含氧酸和G的氢化物,三种产物的物质的量之比为2:1:6,甲的电子式为_________,该反应的化学方程式为__________________。
(5)C能分别与A和D按原子个数比1:2形成化合物乙和丙,乙的结构式为_________________。常温下,液体乙与气体丙反应生成两种无污染的物质,若共生成1mol产物时放热QkJ,该反应的热化学方程式为__________________。
(6)现取100mL 1mol/L的E的氯化物溶液,向其中加入1mol/L氢氧化钠溶液产生了3.9g沉淀,则加入的氢氧化钠溶液体积可能为________________mL。
【答案】 S2-> O2-> Al3+ Cl2+H2S=2HCl+S(或Cl2+Na2S=2NaCl+S) 3SCl2+4H2O=2S+H2SO4+6HCl 2N2H4(l)+2NO2(g)=3 N2(g)+4H2O(l) ΔH= -7QkJ/mol 150或350
【解析】试题分析: B、C、D均能与A形成10电子分子,A是H元素,B、C、D 为第二周期C、N、O、F四种元素中的三种, E单质可用于焊接钢轨,E是Al元素,F与D同主族,F与G同周期,G是Cl元素, B、C、D 分别为C、N、O元素,F是S元素。
解析;(1)S2-核外有18个电子,离子结构示意图为。
(2)O2-、Al3+有2个电子层,电子层数相同质子数越小半径越大,S2-有3个电子层,半径由大到小的顺序为S2-> O2-> Al3+ 。
(3)元素的非金属性越强氧化性越强,氯气把硫化钠溶液中的硫置换出来,证明Cl2的氧化性大于S的氧化性,化学方程式Cl2+Na2S=2NaCl+S。
(4)S和Cl的一种化合物甲中所有原子均为8电子稳定结构,化合物甲是SCl2与水反应生成S单质、硫酸和氯化氢,三种产物的物质的量之比为2:1:6,SCl2的电子式为,该反应的化学方程式为3SCl2+4H2O=2S+H2SO4+6HCl。
(5)N能分别与H和O按原子个数比1:2形成化合物N2H4和NO2,N2H4的结构式为。常温下,N2H4和NO2反应生成两种无污染的物质氮气和水,若共生成1mol产物时放热QkJ,反应的热化学方程式为2N2H4(l)+2NO2(g)=3 N2(g)+4H2O(l) ΔH= -7QkJ/mol 。
(6)100mL 1mol/L的AlCl3溶液中氯化铝的物质的量=0.1L×1mol/L=0.1mol,若Al元素都转化为氢氧化铝沉淀,则氢氧化铝沉淀的质量=0.1mol×78g/mol=7.8g>3.9g,说明有两种情况:一为沉淀不完全,只生成Al(OH)3沉淀;另一种情况为既生成Al(OH)3沉淀,又生成NaAlO2,n(Al(OH)3)==0.05mol,①若碱不足,由Al3++3OH- ═Al(OH)3↓可知,NaOH的物质的量为0.05mol×3=0.15mol,加入NaOH溶液的体积为=0.15L=150mL;②沉淀部分溶解,既生成Al(OH)3沉淀,又生成NaAlO2,则:
则消耗的碱的物质的量为0.15mol +0.2mol=0.35mol,加入NaOH溶液的体积为=0.35L=350mL。
【题目】钴(Co)及其化合物在工业上有广泛应用.为从某工业废料中回收钴,某学生设计流程如下(废料中含有Al、Li、Co2O3和Fe2O3等物质).
已知:①物质溶解性:LiF难溶于水,CoCO3难溶于水;
②部分金属离子形成氢氧化物沉淀的pH见下表.
Fe3+ | Co2+ | Co3+ | Al3+ | |
pH(开始沉淀) | 1.9 | 7.15 | ﹣0.23 | 3.4 |
pH(完全沉淀) | 3.2 | 9.15 | 1.09 | 4.7 |
请回答:
(1)Ⅰ中得到含铝溶液的反应的离子方程式是 。
(2)Ⅰ中得到钴渣的实验操作是 (填操作名称)。
(3)写出步骤Ⅱ中Co2O3与盐酸反应生成Cl2的离子方程式: .
(4)步骤Ⅲ中调节溶液的pH时, pH的范围是 。
(5)废渣中的主要成分有 .
(6)在空气中加热10.98g草酸钴晶体(CoC2O42H2O)样品,受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质,其质量如表.
温度范围/℃ | 固体质量/g |
150~210 | 8.82 |
290~320 | 4.82 |
890~920 | 4.5 |
②加热到210℃时,固体物质的化学式为: .
③经测定,加热到210~310℃过程中的生成物只有CO2和钴的氧化物,此过程发生反应的化学方程式为: ..