题目内容
下表为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑧在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
(1)④⑤⑥的原子半径由小到大的顺序为(用元素符号表示) ;
②③⑦的最高价含氧酸的酸性由弱到强的顺序是(用化学式表示) 。
(2)写出由以上某些元素构成的既含离子键、又含极性共价键的化合物的电子式(写出一种即可) 。
(3)已知常温下1 g①单质在④单质中燃烧生成稳定的液态物质时放出142.9 kJ热量,则表示①单质燃烧的热化学方程式为 。
(4)①②形成的最简单的化合物与④单质在KOH作电解质溶液时可形成原电池,其中负极的电极反应为 。
(5)由表中元素①③④⑥⑧所形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应:
①X溶液与Y溶液反应的离子方程式为 ;
②N→⑥的单质所采用的方法是 ;
③M溶液呈酸性,原因是(用离子方程式解释) 。
(1)O<Al<Na;H2SiO3<H2CO3<HNO3
(2) (答案合理即可) (3)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
(4)CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
(5)①Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
②电解法 ③NH4++H2ONH3·H2O+H+
【解析】(1)④⑤⑥分别为O、Na和Al,电子层数越多,则半径越大。若位于同一周期,则核电荷数大的半径反而小。同主族,最高价氧化物对应水化物的酸性,从上至下减弱。同周期,酸性从左至右增强。(2)离子键应存在于活泼金属元素与非金属元素(NH4Cl除外)之间,极性共价键存在于不同种非金属元素之间。(4)CH4与O2反应生成CO2,CO2与KOH继续反应生成CO32-,所以负极反应的产物为CO32-。(5)M为仅含非金属元素的盐,则应为铵盐,⑥为Al元素,由图分析可知,X与Y反应,应为Al3+与氨水的反应。Al为活泼金属,故应采用电解法获得。铵盐溶液呈酸性是因为NH4+水解。
单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450~500℃),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。
相关信息如下:
a.四氯化硅遇水极易水解;
b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物;
c.有关物质的物理常数见下表:
物质 | SiCl4 | BCl3 | AlCl3 | FeCl3 | PCl5 |
沸点/℃ | 57.7 | 12.8 | - | 315 | - |
熔点/℃ | -70.0 | -107.2 | - | - | - |
升华温 度/℃ | - | - | 180 | 300 | 162 |
请回答下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式_________________________。
(2)装置E中的h瓶需要冷却的理由是_______________________________。
(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,除铁元素外可能还含有的元素是________(填写元素符号)。
(4)为了分析残留物中铁元素的含量,先将残留物预处理,使铁元素还原成Fe2+,再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定,反应的离子方程式是:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
①滴定前是否要滴加指示剂?________(填“是”或“否”),请说明理由__________________________________。
②某同学称取5.000 g残留物,经预处理后在容量瓶中配制成100 mL溶液,移取25.00 mL试样溶液,用1.000 × 10-2 mol·L-1KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00mL,则残留物中铁元素的质量分数是_______。