题目内容
A、B、D、E四种元素均为短周期元素,原子序数逐渐增大。A元素原子的核外电子数、电子层数和最外层电子数均相等。B、D、E三种元素在周期表中的相对位置如图①所示,只有E元素的单质能与水反应生成两种酸。甲、乙、M、W、X、Y、Z七种物质均由A、B、D三种元素中的一种或几种组成,其中只有M分子同时含有三种元素;W为A、B两元素组成的18电子分子,可作火箭燃料;甲、乙为非金属单质;X分子含有10个电子。它们之间的转化关系如图②所示。
B | D | |
| | E |
请回答下列问题:
(1)Z的化学式为__________________。
(2)E的单质与水反应的离子方程式为________________________________________。
(3)W空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。W空气燃料电池放电时,正极反应式为________________________________,负极反应式为____________________。
(4)将一定量的A2、B2的混合气体放入1 L密闭容器中,在500 ℃、2×107 Pa下达到平衡。测得平衡气体的总物质的量为0.50 mol,其中A2为0.3 mol,B2为0.1 mol。则该条件下A2的平衡转化率为________,该温度下的平衡常数为____________(结果保留3位有效数字)。
(1)NO2
(2)Cl2+H2OH++Cl-+HClO
(3)O2+2H2O+4e-=4OH- N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O
(4)33.3% 3.70
解析
X、Y、Z、W、T是元素周期表中前四周期的五种元素。有关这五种元素的信息如下表:
元素代号 | 相关信息 |
X | 它的一种核素的原子核内没有中子 |
Y | 能组成很多种性质不同的单质,也是形成化合物种类最多的一种元素 |
Z | 基态原子的最外层电子排布式为nsnnpn+1 |
W | 与钠元素能组成两种化合物,这些化合物与水反应均生成碱;大气平流层中W3被誉为地球生物“保护伞” |
T | 主要化合价有+1和+2价,其二价离子在水溶液中呈蓝色 |
请推出具体元素,用化学用语回答下列问题:
(1)写出W元素在周期表中的位置____________。写出T元素的基态电子排布式________________。
(2)在这五种元素中电负性最大的是________,Y Z W三种元素的第一电离能顺序为_______________。
(3)由X Z 两种元素可以形成一种ZX5的既含离子键又含共价键的化合物,其电子式为__________。
(4)TW在高温条件下是一种优良的氧化剂,它能将很多有机化合物完全氧化(相当于完全燃烧),写出高温条件下,TW与Y最简单的氢化物反应的化学方程式:_______________________________________。
(5)已知在25℃、101 kPa下:
XYZ(aq)+X2W(1) YZ- (aq)+X3W+(aq) ΔH="+45.6" KJ/mol
X3W+(aq)+WX(aq)=2X2W(1) ΔH="-57.3" KJ/mol
则在25℃、101 kPa的稀溶液中,XYZ与WX反应的热化学方程式(以离子方程式表示) :_________。
元素周期表中前7周期的元素种类如下表所示:
周期数 | 一 | 二 | 三 | 四 | 五 | 六 | 七 |
元素种类 | 2 | 8 | 8 | 18 | 18 | 32 | 32 |
(1)第六、七周期比第四、五周期多了14种元素,其原因是_________________________________________。
(2)周期表中_______族所含元素最多,_______族元素形成化合物最多。
(3)请分析周期数与元素种类的关系,然后预言第八周期最多可能含有的元素种类为( )
A.18 B.32
C.50 D.64
(4)居里夫人发现的镭是元素周期表中第七周期第ⅡA族元素,下列关于镭的性质的描述中不正确的是( )
A.在化合物中呈+2价
B.氢氧化物呈两性
C.单质能使水分解,放出氢气
D.碳酸盐难4溶于水
(本题共12分)
我国钾长石(KAlSi3O8)的资源比较丰富。工业上可用食盐和钾长石在一定条件下制备氯化钾:NaCl (l) +KAlSi3O8 (s) KCl (l)+NaAlSi3O8 (s)。
完成下列填空:
(1)硅原子的最外层电子占据了 个轨道,有 种能量。
(2)氯化钠的熔点比氯化钾的 (填“高”或“低”),原因是 。
(3)把反应中涉及到的六种元素的原子半径按从小到大的顺序排列 。
(4)参与上述反应且位于同一周期的几种元素中,有一种元素的最高价氧化物的水化物和其余元素的最高价氧化物的水化物均能发生反应,这种元素是 。
(5)为研究上述反应中钾元素的熔出率(液体中钾元素的质量占全部钾元素质量的百分率)与温度的关系,进行实验(氯化钠与钾长石投料的质量比为2:1),获得如下数据:
时间(h) 钾元素 温度 熔出率 | 1.5 | 2.5 | 3.0 | 3.5 | 4.0 |
830℃ | 0.481 | 0.575 | 0.626 | 0.669 | 0.685 |
890℃ | 0.579 | 0.691 | 0.694 | 0.699 | 0.699 |
950℃ | 0.669 | 0.714 | 0.714 | 0.714 | 0.714 |
①分析数据可以得出,该制备氯化钾的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。
②计算890℃时,氯化钠的平衡转化率 。(式量:KAlSi3O8–278 NaAlSi3O8 –262)
③950℃时,提高熔出钾的速率可以采取的措施是 (写出两种)。