题目内容
【题目】A、B、C、D、E都为短周期元素,A是相对原子质量最小的元素;B的+1价阳离子和C的-1价阴离子都与氖原子具有相同的电子层结构;D在C的下一周期,可与B形成BD型离子化合物;E和C为同一周期元素,其最高价氧化物对应的水化物为一种强酸.请根据以上信息回答下列问题.
(1)C元素在元素周期表中的位置是________________
(2)画出B元素的离子结构示意图______________
(3)与E的氢化物分子所含电子总数相等的分子是_____(举一例,填化学式,下同)、离子是_________
(4)D的单质与B的最高价氧化物对应的水化物的溶液发生反应的离子方程式为_________
(5)写出A元素与B元素形成化合物的化学式________
(6)下列可以判断C和D非金属性强弱的是_______
a.单质的熔点C比D低 b.单质与氢气反应C比D剧烈
c.气态氢化物稳定性C比D稳定 d.单质的密度C比D小
【答案】第二周期VIIA族 CH4(H2O HF Ne) OH-(NH4+ H3O+ NH2-) Cl2 + 2 OH- = Cl- + ClO- + H2O NaH bc
【解析】
A、B、C、D、E都为短周期元素,A是相对原子质量最小的,则A为H元素;B的+1价阳离子和C的-1价阴离子都与氖原子具有相同的电子层排布,则B为Na元素,C为F元素;D在C的下一周期,可与B形成BD型离子化合物,则D为Cl元素;E和C为同一周期元素,其最高价氧化物的水化物为强酸,则E为N元素,据此进行解答。
根据上述分析,A为H元素,B为Na元素,C为F元素,D为Cl元素,E为N元素。
(1)C为F元素,在元素周期表中位于第二周期VIIA族,故答案为:第二周期VIIA族;
(2)B为Na元素,B元素的离子结构示意图为,故答案为:;
(3)E为N元素,E的氢化物为氨气,与氨气分子所含电子总数相等的分子有CH4、H2O、HF、Ne等,离子有OH-、NH4+、H3O+、NH2-、Mg2+、Al3+、Na+等,故答案为:CH4(H2O、HF、Ne);OH-(NH4+、H3O+、NH2-、Mg2+、Al3+、Na+);
(4)D的单质为氯气,B的最高价氧化物对应的水化物为NaOH,氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为:Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O,故答案为:Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O;
(5)A元素与B元素形成化合物为氢化钠,化学式为NaH,故答案为:NaH;
(6)a.单质的熔点与非金属性强弱无关,故a错误;b.非金属性越强,单质越容易与氢气化合,因此单质与氢气反应剧烈,说明非金属性:C>D,故b正确;c.非金属性越强,气态氢化物越稳定,稳定性C>D,说明非金属性:C>D,故c正确;d.单质的密度与非金属性强弱无关,故d错误;,故答案为:bc。
【题目】粉煤灰(主要含有 SiO2、Fe2O3、Al2O3 等)是燃煤发电过程中产生的废渣,粉煤灰的综合利用具有 很大的价值。
Ⅰ.研究人员通过实验对粉煤灰中铝和铁元素的分离工艺进行了研究。
(1)以硫酸溶液分解粉煤灰,使其中的铝、铁元素溶出,过滤实现初步分离。
①写出硫酸溶液与 Fe2O3 反应的离子方程式_____。
②初步分离得到的滤渣主要成分是_____。
(2)向(1)分离所得的滤液中加入还原剂使 Fe3+转化为 Fe2+,结合下表分析其原因____。
物质 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 |
沉淀区间(pH) | 7.06~8.95 | 1.94~3.20 | 3.69~4.8 |
(3)使用碱性较弱的氨水为pH调节剂,进行分离实验。
①氨水使滤液中铝离子沉淀的离子方程式为_____。
②反应终点的pH对铝和铁分离效果的影响如下图。根据实验结果,为达到好的分离效果,反应过程中控制pH的 范围是______________,选择该范围的理由是___________________。
Ⅱ.NH4HSO4和H2SO4按物质的量比1∶1混合配制成浸取液,220℃时,可将高铝粉煤灰中Al2O3转化为硫酸铝铵 [NH4Al(SO4)2],然后分离、煅烧获得纯Al2O3。 已知硫酸铝铵:①溶解度:0℃时,S=5.2g;100℃时,S=421.9g。②280℃时分解。
(1)依据资料可知,将硫酸铝铵与其他溶质分离的方法是_____。
(2)煅烧 NH4Al(SO4)2 同时得到混合气体(NH3、N2、SO2、SO3、H2O)。若 16 mol 混合气体按如下装置被完全吸收制得浸取液,请将下图中试剂(化学式)及其物质的量补充完整。____________,___________
4NH4Al(SO4)2 2Al2O3+5SO3↑+3SO2↑+2NH3↑+N2↑+5H2O↑