题目内容
【题目】A、B、C、D、E、F 是六种短周期元素,它们的原子序数依次增大;A 元素的原子是半径最小的原子;B 元素的最高价氧化物对应水化物与其气态氢化物反应生成一种盐 X;D 与 A 同主族,且与 F 同周期;F 元素的最外层电子数是其次外层电子数的 3/4 倍,A、B、D、F 这四种元素,每一种与 C 元素都能形成元素的原子个数比不相同的若干种化合物.D、E、F 三种元素对应的最高价氧化物的水化物间两两皆能反应.请回答下列问题:
(1)写出 C 元素的名称 C_____
(2)写出 C、D 两种元素形成的原子个数比为 1:1 的物质的电子式为_____.
(3)可以验证 C 和 F 两种元素非金属性强弱的结论是(填编号)_____;
①比较这两种元素常见单质的熔点
②比较这两种元素的单质与氢气化合的难易程度
③比较这两种元素的气态氢化物的还原性
(4)A、C、D、F 四种元素可以形成两种酸式盐(均由四种元素组成),这两种酸式盐的化学式分别为_____、_____,这两种酸式盐相互反应的离子方程式为_____.
(5)A、C、F 间可形成甲、乙两种微粒,它们均为负一价双原子阴离子,且甲有18个电子,乙有10个电子,则甲与乙反应的离子方程式为_____.
(6)向含有a mol E 的氯化物的溶液中加入含b mol D 的最高价氧化物对应水化物的溶液,生成沉淀的物质的量不可能为_____.
①a mol ②b mol ③ a/3mol ④ b/3mol ⑤0 ⑥(4a b)mol.
【答案】氧 ②③ NaHSO3 NaHSO4 H++HSO3-=SO2↑+H2O HS-+ OH-=S2-+H2O ②
【解析】
A、B、C、D、E、F是六种短周期元素,它们的原子序数依次增大,A元素的原子是半径最小的原子,则A为H元素;B元素的最高价氧化物对应水化物与其气态氢化物反应生成一种盐X,则B为N元素,X为NH4NO3;D与A同主族,且D的原子序数大于N元素,则D为Na元素;F元素的最外层电子数是其次外层电子数的3/4 倍,F原子只能有3个电子层,最外层电子数为6,则F为S元素;A、B、D、F这四种元素,每一种与C元素都能形成元素的原子个数比不相同的若干种化合物,则C为O元素;D、E、F三种元素对应的最高价氧化物的水化物间两两皆能反应,应氢氧化铝与强碱、强酸的反应,可推知E为Al元素。
(1)由上述分析可知,C为O元素,其名称为氧,故答案为:氧。
(2)C为O元素,D为Na元素,形成的原子个数比为 1:1 的物质为Na2O2,其电子式为:,故答案为:。
(3)C为O元素,F为S元素,非金属单质越容易与氢气反应,氢化物的还原性越强,元素的非金属性越强,单质的熔点属于物理性质,不能比较非金属性强弱,②③正确、①错误,故答案为:②③。
(4)A、C、D、F分别为H、O、Na、S,形成两种酸式盐分别为NaHSO3、NaHSO4,反应的离子方程式为:H++HSO3-=SO2↑+H2O,故答案为:NaHSO3;NaHSO4;H++HSO3-=SO2↑+H2O。
(5)A、C、F分别为:H、O、S,三种元素之间可形成甲、乙两种微粒,它们均为负一价双原子阴离子,且甲有18个电子,乙有10个电子,则甲为HS-,乙为OH-,甲与乙反应的离子方程式为:HS-+ OH-=S2-+H2O,故答案为:HS-+ OH-=S2-+H2O。
(6)E为Al元素,D为Na元素;向含有amolAlCl3溶液中加入含bmolNaOH的溶液,发生反应:①AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl,②AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl。第一种情况:当a:b1:3时,只发生反应①,二者恰好反应时得到沉淀为amol或b/3mol,氯化铝过量时,得到沉淀小于amol,可能为a/3mol;第二种情况:当1:3<a:b<1:4时,发生反应①②,设氯化铝的物质的量为xmol,根据反应方程式:AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl,消耗的氢氧化钠的物质的量为3xmol,生成的氢氧化铝的物质的量为xmol,剩下的氯化铝的物质的量为:(a-x)mol,再根据反应方程式:AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl,消耗的氢氧化钠的物质的量为:4(a-x)mol,则b=3xmol+4(ax)mol,解得x=(4ab),即沉淀为(4ab)mol,由于部分铝离子转化为氢氧化铝沉淀,可能为a/3mol;第三种情况:当a:b1:4时,只发生反应②,没有沉淀生成,即沉淀为0;由氢氧根守恒可知,氢氧化铝的物质的量不可能等于NaOH物质的量,即沉淀不能为bmol,综上分析可知,沉淀可能为①amol;③a/3mol;④b/3mol;⑤0;⑥(4ab)mol,不可能②bmol,故答案为:②。
【题目】我国是个钢铁大国,钢铁产量为世界第一,高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法。
Ⅰ.已知:2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) △ H = 566kJ/mol;2Fe(s)+O2(g)= Fe2O3(s) △ H = 825.5kJ/mol
反应:Fe2O3(s) + 3CO(g)2Fe(s) + 3CO2(g) △H =_____kJ/mol。
Ⅱ.反应 Fe2O3(s) + 3CO(g)2Fe(s) + 3CO2(g)在1000℃的平衡常数等于4.0。在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,反应经过10min后达到平衡。
(1)欲提高 CO 的平衡转化率,促进 Fe2O3的转化,可采取的措施是_____
a.提高反应温度 b.增大反应体系的压强 c.选取合适的催化剂 d.及时吸收或移出部分CO2 e.粉碎矿石,使其与平衡混合气体充分接触
Ⅲ.高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收,使其在一定条件下和H2反应制备甲醇:
CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)。请根据图示回答下列问题:
(1)从反应开始到平衡,用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2) =_____。
(2)若在温度和容积相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡时的有关数据如下表:
容器 | 反应物投入的量 | 反应物的转化率 | CH3OH的浓度 | 能量变化(Q1,Q2,Q3均大于 0) |
甲 | 1mol CO 和 2mol H2 | a1 | c1 | 放出Q1kJ 热量 |
乙 | 1mol CH3OH | a2 | c2 | 吸收Q2kJ 热量 |
丙 | 2mol CO 和 4mol H2 | a3 | c3 | 放出Q3kJ 热量 |
则下列关系正确的是_____。
a. c1 = c2 b..2Q1 = Q3 c..2a1 = a3 d..a1+ a2= 1 e.该反应若生成1mol CH3OH,则放出(Q1 + Q2)kJ 热量