题目内容
Q、W、X、Y、Z为五种原子序数递增的短周期元素。
已知：①Q原子核外电子数等于电子层数，且与W组成的化合物是沼气的主要成分；
②W与Y、X与Y组成的化合物是机动车排出的大气污染物；
③Y与Z能形成电子总数为30和38的两种离子化合物。
（1）W在周期表的位置：________；电子数为38的Y与Z形成化合物的电子式：________。
（2）工业合成XQ3，ΔH＜0；下列措施既能加快反应速率，又能使原料转化率一定都提高的是________。
A．升高温度
B．加入高效催化剂
C．将XQ3及时分离出去
D．增大反应体系压强
E．增大反应物浓度
（3）标准状况下22.4 L X的气态氢化物，与0.5 L 1 mol/L的X的最高价氧化物的水化物反应，所得碱性溶液中离子浓度由大到小顺序是_______（用化学式表示）。
（1）第二周期ⅣA族 
（2）D （3）c（NH4+）＞c（NO3-）＞c（OH－）＞c（H＋）
【解析】由①推知Q为H，沼气的主要成分是甲烷，故W为C；由②中W与Y形成的化合物是机动车排出的大气污染物可知，该化合物为CO，故Y为O，Q、W、X、Y原子序数递增，故X是N；Na2O含有30个电子，Na2O2含有38个电子，故Z为Na。（1）W是碳元素，为元素周期表中第6号元素，位于第二周期ⅣA族；Na2O2为离子化合物，且存在过氧键（—O—O—），因此其电子式为。（2）XO3为NH3，工业合成氨利用氢气与氮气反应，该反应为放热反应，升高温度可以提高反应速率，但会降低反应物的转化率，A项错；加入催化剂，可以提高反应速率，但不能提高反应物的转化率，B项错；将氨气及时分离出去可以提高原料的转化率，但同时也降低了反应速率，C项错；增大反应体系压强，体系中的物质浓度增大，反应速率增大，且该反应为气体分子数减小的反应，故也能提高反应物的转化率，D项正确；若增大一种反应物的浓度可以提高反应速率，但会降低该反应物的转化率，E项错。（3）氨气与硝酸反应的化学方程式为NH3＋HNO3=NH4NO3。氨气的物质的量n（NH3）＝22.4 L÷22.4 L/mol＝1 mol，n（HNO3）＝0.5 L×1 mol/L＝0.5 mol。由此可知氨气过量0.5 mol，溶液中存在NH3·H2O的电离和NH4+的水解，因最终溶液呈碱性，故离子浓度大小顺序为c（NH4+）＞c（NO）＞c（OH－）＞c（H＋）。
硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3 、FeCO3、MgO、CaO等，生产工艺流程示意如图下：
（1）将菱锌矿研磨成粉的目的是____________________________________。
（2）完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：
□Fe（OH）2＋□______＋□______=□Fe（OH）3＋□Cl－
（3）针铁矿（Goethite）是以德国诗人歌德（Goethe）名字命名的，组成元素是Fe、O和H，化学式量为89，化学式是________________。
（4）根据下表数据，调节“滤液2”的pH时，理论上可选用的最大区间为___。
| Mg（OH）2 | Zn（OH）2 | MgCO3 | CaCO3 |
开始沉 淀的pH | 10.4 | 6.4 |
|
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沉淀完全 的pH | 12.4 | 8.0 |
|
|
开始溶 解的pH |
| 10.5 |
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Ksp | 5.6×10－12 |
| 6.8×10－6 | 2.8×10－9 |
（5）工业上从“滤液3”制取MgO过程中，合适的反应物是________（选填序号）。
a．大理石粉 b．石灰乳 c．纯碱溶液 d．烧碱溶液
（6）“滤液4”之后的操作依次为________、________、过滤、洗涤、干燥。
（7）分析图中数据，菱锌矿粉中ZnCO3 的质量分数不低于________。
