题目内容
【题目】已知短周期主族元素Q、T、U、V、W、X、Y、Z原子序数依次增大。已知:T与U、V同周期,W与X、Y、Z同周期,U和Y同族;元素Q的某种核素没有中子;元素T的最高正价与最低负价的代数和为0;Q与U形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76g/L;工业上通过分离液态空气获得V的单质,且该单质的某种同素异形体是保护地球地表环境的重要屏障;W、X、Z的最高价氧化物对应的水化物两两之间都能反应,且W、X、Z原子最外层电子数之和等于W的原子序数。
(1)V元素原子的 L层电子数为______。元素 W 在周期表中的位置为______。
(2)用电子式表示化合物 QZ的形成过程______。
(3)U的氢化物比同主族其他元素的氢化物的熔沸点明显偏高,原因是______。
(4)写出X、Z 两种元素最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式:______。
(5)T、U、V形成的氢化物分子中共价键的极性由强到弱的顺序为______。(填化学式)
(6)Q与T可形成一种化合物T2Q4,请写出该分子的结构式________。
(7)元素Y的一种含氧酸化学式为 H3YO3,其结构式可表示为:。该酸为______元酸,请写出该酸与过量氢氧化钠溶液反应的化学方程式______。(已知信息:氢氧原子结合成的一种原子团“—OH”叫羟基,含氧酸中只有羟基氢才可电离出 H+。)
【答案】 6 第三周期第ⅠA 族 NH3 分子之间形成氢键 Al(OH)3 + 3 H+ =Al3+ + 3H2O H2O> NH3>CH4 二 H3PO3+2NaOH=Na2HPO3+2H2O
【解析】元素Q的某种核素没有中子,则Q为氢元素;工业上通过分离液态空气获得V的单质,该单质的某种同素异形体是保护地球地表环境的重要屏障,则V为氧元素;T元素最高正价与最低负价之和为0,处于ⅣA族,原子序数小于氧元素,则T为碳元素;Q与U形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76g/L,0.76g/L×22.4L/mol=17g/mol,该气体为NH3,则U为N元素;U和Y同族,则Y为P,W与X、Y、Z同周期,W、X、Z的最高价氧化物对应的水化物两两之间都能反应,且W、X、Z原子最外层电子数之和等于W的原子序数,则W为Na,X为Al,Z为Cl,据此解答。
(1) 氧元素原子的 L层电子数为6。元素钠在周期表中的位置为第三周期第ⅠA 族。
(2)HCl为共价化合物,用电子式表示 HCl的形成过程。
(3) NH3比同主族其他元素的氢化物的熔沸点明显偏高,原因是NH3 分子之间形成氢键。
(4) X、Z 两种元素最高价氧化物对应的水化物分别为Al(OH)3和HClO4,相互反应的离子方程式:Al(OH)3 + 3 H+ =Al3+ + 3H2O。
(5)非金属性越强,形成的氢化物共价键极性越大,所以 C、N、O形成的氢化物分子中共价键的极性由强到弱的顺序为H2O> NH3>CH4 。
(6)C2H4为乙烯,乙烯分子的结构式为: 。
(7) 从结构式知,该分子中含有两个羟基氢,故该酸为2元酸,该酸与过量氢氧化钠溶液反应的化学方程式为:H3PO3+2NaOH=Na2HPO3+2H2O。
【题目】工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
(1)判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号,下同) .
A.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的相对平均分子质量不变
D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
E.气体的压强不再改变
(2)表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K).
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为 , 此时的温度为 .
(3)要提高CO的转化率,可以采取的措施是 .
a.升温 b.加入催化剂 c.增加CO的浓度 d.恒容下加入H2使压强变大
e.恒容下加入惰性气体使压强变大 f.分离出甲醇
(4)在250℃时,测得某密闭容器中各物质的物质的量浓度见表:
CO | H2 | CH3OH |
0.5molL﹣1 | 2molL﹣1 | 6molL﹣1 |
此时反应的正、逆反应速率的关系是:v(正)v(逆)(填“>”“<”或“═”).
【题目】活性氧化锌(ZnO)粒径介于1-100 nm之间,是一种面向21世纪的新型高功能精细无机产品,表现出许多特殊的性质。某研究所以粗氧化锌(含少量CuO、FeO、MnO、Fe2O3等)为原料,采用湿化学法(NPP-法)制备纳米级活性氧化锌,生产工艺流程如图:
已知:
①pH=5.4时,KMnO4的还原产物为MnO2。
②以上实验条件下各种氢氧化物沉淀的pH情况如下表所示。
Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 | Mn(OH)2 | |
开始沉淀的pH | 7.5 | 2.2 | 5.2 | 6.4 | 8.6 |
沉淀完全的pH | 9.0 | 3.2 | 6.7 | 8.0 | 10.1 |
根据以上信息,回答下列问题:
(1)工艺过程中各步骤均用到的分离方法是_______________________________。
(2)“废渣1”的主要成分是______________________________________________。
(3)“反应器2”中两个氧化还原反应的离子方程式为_______________________________________________________________
(4) “反应器3”中加入锌粉的作用是________________________________。
(5)“反应器4”得到的废液中,含有的主要离子除了Na+外,还有______________。