U.V.W.Y.Z是原子序数依次增大的短周期主族元素.U.Y在周期表中的相对位置如右表,U元素与氧元素能形成两种无色气体,W是地壳中含量最多的金属元素．U Y(1)元素Z在周期表中位于VIIA族．我国首创以W组成的金属-海水-空气电池作为能源的新型海水标志灯.它以海水为电解质溶液.靠空气中的氧气使W组成的金属不断氧化而产生电流．只要把灯放入海水中数分钟.就会发� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

18．

U、V、W、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，U、Y在周期表中的相对位置如右表；U元素与氧元素能形成两种无色气体；W是地壳中含量最多的金属元素．

U
		Y

（1）元素Z在周期表中位于VIIA族．我国首创以W组成的金属-海水-空气电池作为能源的新型海水标志灯，它以海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使W组成的金属不断氧化而产生电流．只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光．则该电源负极反应为Al-3e^-=Al³⁺．
（2）YO₂气体通入BaCl₂和HNO₃的混合溶液，生成白色沉淀和无色气体VO，有关反应的离子方程式为3SO₂+2NO₃^-+3Ba²⁺+2H₂O=3BaSO₄↓+2NO+4H⁺，由此可知YO₂和VO还原性较强的是（写化学式）SO₂．
（3）V的最简单气态氢化物甲的水溶液显碱性．
①在微电子工业中，甲的水溶液可作刻蚀剂H₂O₂的清除剂，所发生反应的产物不污染环境，其化学方程式为2NH₃+3H₂O₂=N₂+6H₂O．
②一定条件下，甲在固定体积的密闭容器中发生分解反应（△H＞0）并达平衡后，仅改变下表中反应条件x，该平衡体系中随x递增y递增的是bc（填代号）．

选项	a	b	c	d
X	温度	温度	加入H₂的物质的量	加入甲的物质的量
y	混合气体的平均相对分子质量	平衡常数K	混合气体的密度	达平衡时的甲的转化率

③温度为T℃时，将2a molH₂和a molN₂放入0.5L密闭容器中，充分反应后测得N₂的转化率为50%．则该反应的平衡常数为$\frac{4}{{a}^{2}}$．
④向含4mol V的最高价含氧酸的稀溶液中，逐渐加入Fe粉至过量．假设生成的气体只有一种（VO），请在坐标系中画出n（Fe²⁺）随n（Fe）变化的示意图．
（4）相同温度下，等体积、物质的量浓度都为0.1mol/L的KZ和CH₃COOK溶液的两种溶液中，离子总数相比较A．（填代号）
A．前者多 B．一样多C．后者多 D．无法判断．

分析 U、V、W、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W是地壳中含量最多的金属元素，则W是Al元素，由U、Y在周期表中的相对位置如知，U为第二周期元素，U元素与氧元素能形成两种无色气体，则U是C元素，Y是S元素，Z的原子序数大于S元素且为短周期主族元素，所以Z是Cl元素，（3）中V的最简单气态氢化物甲的水溶液显碱性，则V是N元素，甲是氨气．
（1）主族元素原子最外层电子数与其族序数相等；Al、氧气和电解质溶液构成原电池，Al易失电子作负极；
（2）SO₂气体通入BaCl₂和HNO₃的混合溶液，生成白色沉淀和无色气体NO，发生氧化还原反应生成硫酸根离子和NO，硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀，同一氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性；
（3）①氨气和双氧水发生氧化还原反应生成氮气和水；
②一定条件下，甲在固定体积的密闭容器中发生分解反应（△H＞0）并达平衡后，
a．该分解反应是吸热反应，升高温度促进分解，混合物的物质的量增大；
b．升高温度，促进氨气分解；
c．加入氢气，抑制氨气分解，混合气体质量增大，容器体积不变，根据ρ=$\frac{m}{V}$判断；
d．加入氨气，氨气浓度增大，平衡向右移动，但氨气转化率减小；
③温度为T℃时，将2a molH₂和a molN₂放入0.5L密闭容器中，发生反应N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，计算平衡时各组分物质的量浓度，代入K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$计算平衡常数；
④含有4mol硝酸的稀硝酸溶液中，逐渐加入Fe粉至过量，发生的反应为Fe+4HNO₃=Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂O、2Fe（NO₃）₃+Fe=3Fe（NO₃）₂，4mol硝酸氧化铁生成硝酸铁时需要1molFe，硝酸铁氧化铁生成硝酸亚铁时需要0.5mol铁，最终生成亚铁离子的物质的量是1.5mol；
相同温度下，等体积、物质的量浓度都为0.1mol/L的KCl和CH₃COOK溶液的两种溶液中，KCl中存在c（K⁺）+c（OH^-）=c（H⁺）+c（Cl^-），CH₃COOK溶液中存在C（CH₃COO^-）+c（OH^-）=c（H⁺）+c（K⁺），醋酸钾溶液呈碱性、氯化钾溶液呈中性，两种溶液中钾离子浓度相等，据此判断．

解答解：U、V、W、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W是地壳中含量最多的金属元素，则W是Al元素，由U、Y在周期表中的相对位置如知，U为第二周期元素，U元素与氧元素能形成两种无色气体，则U是C元素，Y是S元素，Z的原子序数大于S元素且为短周期主族元素，所以Z是Cl元素，（3）中V的最简单气态氢化物甲的水溶液显碱性，则V是N元素，甲是氨气．
（1）Z为Cl元素，其原子核外有3个电子层、最外层有7个电子，主族元素原子电子层数与周期数相等、最外层电子数与其族序数相等，所以Cl元素位于第三周期第VIIA族；
该原电池中Al易失电子发生氧化反应而作负极，电极反应式为Al-3e^-=Al³⁺，
故答案为：VIIA族；Al-3e^-=Al³⁺；
（2）SO₂气体通入BaCl₂和HNO₃的混合溶液，发生氧化还原反应生成硫酸钡和NO，反应离子方程式为：3SO₂+2NO₃^-+3Ba²⁺+2H₂O=3BaSO₄↓+2NO+4H⁺，同一氧化还原反应中，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，该反应中二氧化硫是还原剂、NO是还原产物，所以还原性二氧化硫较强，
故答案为：3SO₂+2NO₃^-+3Ba²⁺+2H₂O=3BaSO₄↓+2NO+4H⁺；SO₂；
（3）①在微电子工业中，甲的水溶液可作刻蚀剂H₂O₂的清除剂，所发生反应的产物不污染环境，说明二者发生氧化还原反应生成氮气和水，反应方程式为2NH₃+3H₂O₂=N₂+6H₂O，
故答案为：2NH₃+3H₂O₂=N₂+6H₂O；
②一定条件下，甲在固定体积的密闭容器中发生分解反应2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）△H＞0，
a．该反应是吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，气体的物质的量增大、气体质量不变，所以其相对分子质量减小，故错误；
b．平衡常数只与温度有关，温度改变平衡常数改变，升高温度，平衡向正反应方向移动，则平衡常数增大，故正确；
c．加入氢气，混合气体质量增大、但容器体积不变，其密度增大，故正确；
d．加入氨气，平衡向正反应方向移动，但其转化率减小，故错误；
故选bc；
③温度为T℃时，将2a molH₂和a molN₂放入0.5L密闭容器中，发生反应N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，充分反应后测得N₂的转化率为50%，则参加反应N₂的物质的量为0.5amol，参加反应的氢气的物质的量=1.5amol、生成氨气的物质的量为amol，则平衡体系中c（N₂）=$\frac{（1-0.5a）mol}{0.5L}$=amol/L、c（H₂）=$\frac{（2a-1.5a）mol}{0.5L}$=amol/L、c（NH₃）=$\frac{amol}{0.5L}$=2amol/L，
则化学平衡常数K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$=$\frac{（2a）^{2}}{a×{a}^{3}}$=$\frac{4}{{a}^{2}}$，
故答案为：$\frac{4}{{a}^{2}}$；
④向含4mol稀硝酸溶液中逐渐加入Fe粉至过量，Fe先和稀硝酸反应生成硝酸铁和NO，当硝酸完全反应后，Fe再和铁离子反应生成亚铁离子，发生的反应为Fe+NO₃^-+4H⁺=Fe³⁺+NO↑+2H₂O、2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，根据方程式知，4mol硝酸能溶解1molFe，同时生成1mol铁离子、1molNO，1molFe离子能被0.5molFe还原，此时没有NO产生，所以其图象为，
故答案为：；
（4）相同温度下，等体积、物质的量浓度都为0.1mol/L的KCl和CH₃COOK溶液的两种溶液中，根据电荷守恒得c（H⁺）+c（K⁺）=c（OH^-）+c（Cl^-）、c（H⁺）+c（K⁺）=C（CH₃COO^-）+c（OH^-），醋酸根离子水解、氯离子不水解，所以两种溶液中氢离子浓度：KCl＞CH₃COOK，两种溶液中钾离子浓度相等，溶液体积相等，所以离子总数KCl＞CH₃COOK，故选：A．

点评本题考查位置结构性质相互关系应用、离子总数大小比较、氧化还原反应、化学平衡常数计算、原电池原理、化学计算等知识点，题目综合性强，需要学生具备扎实的基础．

练习册系列答案

相关题目

16．常温下，下列关于NaOH溶液和氨水的说法正确的是（　　）

	A．	相同物质的量浓度的两溶液中的c（OH^-）相等
	B．	pH=13的两溶液稀释100倍，pH都为11
	C．	两溶液中分别加入少量NH₄Cl固体，c（OH^-）均减小
	D．	体积相同、pH相同的两溶液能中和等物质的量的盐酸

17．下列说法正确的是（N_A表示阿伏加德罗常数）（　　）

	A．	在常温常压下，11.2 升氯气含有的分子数为0.5N_A
	B．	1 molFe与足量的Cl₂反应转移的电子数为2N_A
	C．	常温常压下，32 g O₂和O₃的混合气体所含原子数为2N_A
	D．	常温常压下，1 mol氦气含有的原子数为2N_A

6．已知氨水的浓度越大，密度越小．将质量分数为W%的氨水和质量分数为5W%的氨水等体积混合，所得溶液中氨的质量分数为（　　）

13．一定量的铝铁合金与300mL 2mol/L的硝酸反应生成3.36L NO（标准状况）和3价铁盐、铝盐等，再向反应后的溶液中加入3mol/L NaOH溶液，使铝铁元素刚好全部转化为沉淀，则所加NaOH的体积为（　　）

	A．	婴儿食品内不能加入任何着色剂
	B．	缺乏碘元素可导致智力不足，可通过食用海产品补充碘元素
	C．	缺乏铁元素可导致甲状腺肿大，可通过食用动物内脏、动物全血等补充铁元素
	D．	缺乏维生素A可导致夜盲症，可通过食用动物肝脏补充维生素A

10．回答下列问题：
（1）下列仪器中：①试管②烧杯③烧瓶④坩埚⑤蒸发皿⑥锥形瓶⑦燃烧匙．可用于直接加热的仪器是①④⑤⑦，需要垫石棉网加热的仪器是②③⑥．（用序号填写）
（2）实验室中需要配制490mL 0.10mol•L^-1的NaOH溶液．根据题意填空：
A．配制该溶液应选用玻璃仪器有：玻璃棒、胶头滴管、500ml的容量瓶、烧杯．
B．用托盘天平称取2.0 g NaOH固体．
（3）下列操作导致配制的溶液浓度偏低的是EF．
A．定容时俯视刻度线
B．将烧杯中溶解后的溶液立刻注入容量瓶，然后再添加蒸馏水至刻度线
C．摇匀定容后，用胶头滴管向容量瓶中滴加蒸馏水至刻度线
D．配制溶液前用蒸馏水润洗容量瓶
E．定容时超出刻度线，用胶头滴管将溶液吸出到刻度线．
F．移液过程中不小心将溶液溅出．

7．下列物质中：①MgCl₂ ②NaOH溶液 ③熔融KNO₃ ④纯醋酸 ⑤Na ⑥氨气 ⑦乙醇
⑧CaCO₃ ⑨Al（OH）₃ ⑩CO₂
（1）属于强电解质的是：①③⑧；（填序号，以下同）
（2）属于非电解质的是：⑥⑦⑩．

8．下列各组物质互为同系物的是（　　）

	A．	金刚石和石墨		B．	${\;}_{8}^{16}$O与${\;}_{8}^{18}$O
	C．	CH₃COOH与HCOOCH₃		D．	C₂H₆与C₃H₈

试题分类