题目内容
【题目】两种非金属元素X和Y,能分别形成常见气态氢化物Q和P,Q和P都是无色刺激性气味的气体,且都极易溶于水。常温常压下,Q的密度与空气的密度之比为0.59:1。标准状况下,P的密度为1.63 g/L。Q与P能1:1化合生成盐M。
(1)元素X在周期表中的位置为__________________,M的电子式为________________。
(2)氢化物Q极易溶于水的主要原因是________________。
(3)X元素与氢元素组成分子式为HX3的化合物,该化合物能与Q以1:1化合生成盐W,盐W中阴离子的结构与CO2相似,写出该阴离子的结构式:________________。
(4)某化合物由氢元素与X、Y元素组成,分子式为XH2Y,在水中是一种缓释强效消毒剂,请用化学方程式表示其原因:_________。
(5)某化合物由硼元素与X元素组成,化学式为BX,有多种结晶形态,其中立方结晶被认为是目前已知最硬的物质,BX立方结晶高硬度的原因是________________。
【答案】(1)第二周期ⅤA族;
(2)液氨分子与水分子间存在氢键
(3)[N===N===N]-
(4)NH2Cl+H2OHClO+NH3或NH2Cl+2H2OHClO+NH3·H2O
(5)BN的立方结晶属于原子晶体,B、N以共价键结合形成空间网状结构
【解析】试题分析:Q的密度与空气的密度之比为0.59:1,所以Q的相对分子量为0.59×29=17,所以Q是氨气,标准状况下,P的密度为1.63g/L,所以P的相对分子质量为:1.63g/L×22.4L/mol=37,所以气态氢化物P是HCl,Q与P能1:1化合生成盐M是氯化铵,所以X是氮、Y是氯元素。
(1)元素氮质子数是7,两个电子层,最外层5个电子,所以在周期表中的位置为第二周期ⅤA族,氯化铵的电子式为:,故答案为:第二周期ⅤA族;;
(2)氢化物Q是氨气,氨分子极易溶于水的主要原因是液氨分子与水分子间存在氢键,故答案为:液氨分子与水分子间存在氢键;
(3)HN3的化合物,该化合物能与Q以1:1化合生成盐是NH4N3,阴离子为:N3-,结构与CO2相似,所以结构式为:[N═N═N]-,故答案为:[N═N═N]-;
(4)某化合物由氢元素与X、Y元素组成,分子式为XH2Y,即为:NH2Cl,与水发生水解反应,方程式为:NH2Cl+H2OHClO+NH3或NH2Cl+2H2OHClO+NH3H2O,故答案为:NH2Cl+H2OHClO+NH3或NH2Cl+2H2OHClO+NH3H2O;
(5)BN立方结晶被认为是目前已知最硬的物质,是因为B、N以共价键结合形成空间网状结构,故答案为:BN的立方结晶属于原子晶体,B、N以共价键结合形成空间网状结构。
【题目】(1)某科研小组研究:在恒温、恒容(容器容积为2L,)下N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)反应的变化。初始条件n (H2)= 3mol 、n (N2)=1mol,反应达到平衡时H2的转化率为60%,NH3的体积分数约为43%
①此条件下反应的平衡常数K= 。
②若初始条件n (NH3)= 2mol,反应达到平衡时NH3的转化率为 ,
③若初始条件n (H2)= 6mol 、n (N2) =2mol,反应达到平衡时NH3的体积分数 43%,此时移除0.5 mol NH3 ,再次达到平衡时NH3的体积分数 43% (填 “>、<、=”)
(2)N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注。
一定温度下,在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应:
2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g),ΔH>0
①下表为该反应在T1温度下的部分实验数据
t/s | 0 | 500 | 1000 |
c(N2O5)/mol·L—1 | 5.00 | 3.52 | 2.48 |
则500s内NO2的平均生成速率为 。
②现以NO2、O2、N2O5、熔融盐NaNO3组成的燃料电池,采用电解法制备N2O5,装置如图所示。
写出石墨I电极上发生反应的电极反应式 。
在电解池中生成N2O5的电极反应式为 。
【题目】用硫铁矿(主要含FeS2、SiO2等)制备莫尔盐的流程如下:
已知:“还原”时,FeS2与H2SO4不反应,Fe3+通过反应Ⅰ、Ⅱ被还原,其中反应Ⅰ如下:
2Fe3++ FeS2=2S↓+3Fe2+
(1)“还原”时,pH不宜过高的原因是_________,写出“还原”时反应Ⅱ的离子方程式:__________。
(2)实验测得“还原”时反应Ⅰ、Ⅱ中被还原的Fe3+的物质的量之比为2:7。计算“还原”后溶液Fe2+的浓度即可确定后面所加(NH4)2SO4的量(溶液体积变化忽略不计)
离子 | 离子浓度(mol·L-1) | |
还原前 | 还原后 | |
SO42- | 3.20 | 3.50 |
Fe2+ | 0.15 |
(3)称取23.52g新制莫尔盐,溶于水配成溶液并分成两等份。一份加入足量的BaCl2溶液,得到白色沉淀13.98g;另一份用0.2000mol/LK2Cr2O7酸性溶液滴定,当Cr2O72-恰好完全被还原为Cr3+时,消耗溶液的体积为25.00mL。试确定莫尔盐的化学式(请给出计算过程)。