题目内容
【题目】随原子序数递增,八种短周期元素(用字母x等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。
根据判断出的元素回答问题:
(1)f在周期表中的位置是___________。
(2)比较d、e常见离子的半径大小(用化学式表示,下同):______>______;比较g、h的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:_______。
(3)写出一种既含离子键又含极性共价键e的氧化物的电子式:_____。
(4)已知1 gX的单质在足量d2中燃烧,恢复至室温,放出142.9kJ热量,写出表示其燃烧热的热化学方程式:____。
【答案】第三周期ⅢA族 O2- Na+ HClO4>H2SO4 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-285.8 kJ/mol
【解析】
从图中的化合价、原子半径的大小及原子序数可知:x是H元素,y是C元素,z是N元素,d是O元素,e是Na元素,f是Al元素,g是S元素,h是Cl元素,据此分析作答。
(1)f是Al元素,其原子序数为13,在元素周期表中位于第三周期ⅢA族;
(2)电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径: O2->Na+;非金属性越强,最高价氧化物水化物的酸性越强,故酸性:HClO4>H2SO4,故答案为:第三周期、第ⅢA族;O2-;Na+;HClO4>H2SO4;
(3)Na与O结合,既含离子键又含极性共价键,则该化合物为Na2O2,其电子式为:;
(4)常温下,氢气在氧气中燃烧生成液态水,1 g氢气的物质的量为=0.5mol,则1mol氢气燃烧放出的热量为142.9 kJ×2=285.8 kJ,故其燃烧热的热化学方程式为:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-285.8 kJ/mol。
【题目】重金属元素铬的毒性较大,含铬废水需经处理达标后才能排放。
I.某工业废水中主要含有Cr3+,同时还含有少量的Fe2+、 Fe3+、 Al3+、 Ca2+和Mg2+等,且酸性较强。为回收利用,通常采用如下流程处理:
注:部分阳离子常温下以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表。
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 | Al(OH)3 | Cr(OH)3 |
pH | 3.7 | 9.6 | 11.1 | 8 | 9(>9溶解) |
(1)氧化过程中可代替H2O2加入的试剂是________(填序号)。
A.Na2O2 B.HNO3 C.FeCl3 D.KMnO4
(2)加入NaOH溶液调整溶液pH=8时,除去的离子是________(填序号);已知钠离子交换树脂的原理:Mn++nNaR→MRn+nNa+,此步操作被交换除去的杂质离子是____(填序号)。
A.Fe3+ B.Al3+ C.Ca2+ D.Mg2+
(3)还原过程中,每消耗172.8gCr2O72-转移4.8 mol e-,该反应离子方程式为________。
Ⅱ.酸性条件下,六价铬主要以Cr2O72-形式存在,工业上常用电解法处 理含Cr2O72-的废水。
实验室用如图装置模拟处理含Cr2O72-废水,阳极反应是Fe-2e-=Fe2+,阴极反应式2H++2e-=H2↑随着电解进行,阴极附近pH升高。
(1)电解时能否用Cu电极来代替Fe电极?____(填“能”或“不能”), 理由是______________。
(2)电解时阳极附近溶液中Cr2O72-转化为Cr3+的离子方程式为________________。
(3)上述反应得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全,从其对水的电离平衡影响角度解释其原因__________。
(4)若溶液中初始含有0.lmol Cr2O72-,则生成的阳离子全部转化成沉淀的质量是_____g。