题目内容
A、B、X、Y、Z、W六种短周期主族元素,A是地壳中含量最多的金属元素,短周期主族元素中B的原子半径最大,X、Y、Z、W元素在周期表中的相对位置如图所示,其中Z元素原子最外层电子数是电子层数的2倍。请回答下列问题:
(1)W的最高价氧化物化学式是 ;Z的原子结构示意图为 。
(2)A、B各自最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为 。
(3) AW3可用于净水,其原理是 。(请用离子方程式表示)
(4)工业合成X的简单气态氢化物是放热反应。下列措施中既能提高反应速率,又能提高原料转化率的是___ _。
a.升高温度
b.加入催化剂
c.将X的简单气态氢化物及时移离
d.增大反应体系的压强
(5)标准状况下,2.24L X的简单气态氢化物被100 mL l mol L-1X的最高价氧化物对应的水化物溶液吸收后,所得溶液中离子浓度从大到小的顺序是(用离子符号表示) 。
(6)WY2在杀菌消毒的同时,可将剧毒氰化物氧化成两种无毒气体而除去,写出用WY2(沸点9.9℃)氧化除去CN-的离子方程式___ _。
(1)Cl2O7(1分) (1分)
(2)Al(OH)3+NaOH=NaAl(OH)4 (或Al(OH)3+OH-=Al(OH)4—(2分)
(3)Al3++3 H2O=Al(OH)3+3H+(2分)
(4)d(1分)
(5)NO3- H+ NH4+ OH-(2分)
(6)2ClO2+2CN-=N2+2Cl-+2CO2(2分)
解析试题分析:A是地壳中含量最多的金属元素,所以A为Al,短周期主族元素中B的原子半径最大,所以B为Na,根据图中位置,可知Z元素为三个电子层,最外层电子数是电子层数的2倍,可以推出Z原子核外排布是2,8,6,所以Z元素是S,以此为突破口,可以推出X为N,Y为O,W为Cl。
(4)合成氨气是放热反应,升高温度所以逆向移动,转化率变小,加入催化剂,只是加快化学反应速率,转化率不变,将氨气移走,虽然提高了转化率,但是化学反应速率降低,加大压强,加快了化学反应速率,正向移动,提高了原料的转化率,所以选d(1分)
(5)标准状况下,2.24L(0.1mol)NH3与100 mL l mol L-1(0.1mol)HNO3反应恰好生成0.1molNH4NO3,因为NH4+会发生水解,所以c(NO3-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)(2分)
(6)根据题意,知道反应物是ClO2和CN-,CN-中的N化合价是-3,C化合价是+2,再根据氧化成两种无毒气体,判断出无毒气体是N2和CO2,CN-中N和C化合价均升高,所以ClO2中Cl的化合价只有降低,判断出应该生成Cl-,然后用化合价升级法和电荷守恒配平。2ClO2+2CN-=N2+2Cl-+2CO2(2分)
考点:考查元素推断,以及综合运用。
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元素周期表是学习化学的重要工具,它隐含许多信息和规律。下表所列是五种短周期元素的原子半径及主要化合价:
元素代号 | A | B | C | D | E |
原子半径/nm | 0.16 | 0.143 | 0.102 | 0.089 | 0.074 |
主要化合价 | +2 | +3 | +6,-2 | +2 | -2 |
(2)在下表中标明通常寻找催化剂材料的区域(用斜线阴影)。
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/4f/e/ralic.jpg)
(3)A、B、E三种元素各自形成简单离子,其中半径最大的为________(填离子符号)。
(4)证明B元素的单质与A元素的单质在化学性质上有明显不同的离子方程式为:________________________。
(5)周期表中有些处于对角(左上→右下)位置的元素,它们的单质及其化合物的性质存在“对角线相似”的现象,请写出D的氧化物与强碱溶液反应的离子方程式:________________________。
现有A、B、C、D、E、F、G七种位于周期表前四周期元素,其原子序数依次增大,相关信息如下表所示:
元 素 | 性 质 |
A | 一种核素的原子核内不含中子 |
B | 原子核外电子有6种不同运动状态 |
C | 最高价氧化物的水化物与其氢化物可发生非氧化还原反应 |
D | 单质之一为淡蓝色气体,可阻挡对人体有害的紫外线 |
E | 在地壳中的含量位居第三 |
F | 周期表中位于短周期,基态原子M层成对电子数是未成对电子数的2倍 |
G | 该元素的一种氧化物M可用作油漆颜料,与E的单质反应可应用于焊接钢轨 |
根据以上信息,回答下列问题:
(1)画出元素C的基态原子核外电子排布图:____;D、E、F三种元素的第一电离能大小顺序为:____(用元素符号表示)。
(2)化合物BA2D2蒸气293 K时,理论测算密度为1.9 g·L-1,实际密度为2.5 g·L-1的原因是___。
(3)FD2中F原子的杂化类型为______;分子空间构型为______;FD2易溶于水的原因可能是:_____(填入序号)。
①FD2与水极性相同 ②FD2可以与水反应
(4)有人推测化合物CA5的存在,该化合物中含有化学键的可能类型为:______。
(5)D、E形成的一种化合物硬度仅次于金刚石,主要用作高级研磨材料、制作手表的轴承,该物质晶体类型是______晶体。另一含有E的硫酸盐是一种常用净水剂,其水溶液呈_______(选填:“酸性”、 “中性”、“碱性”),原因是: ______(用离子方程式解释)。
(6)化合物M可用于制备一种“绿色”环保高效净水剂K2FeO4(高铁酸钾)。补充完整并配平该制备反应的化学方程式:□____+□KNO3+□____=□K2FeO4+□KNO2+□H2O
第一电离能I1是指气态原子X(g)失去一个电子成为气态阳离子X+(g)所需的能量。继续失去第二个电子所需能量称第二电离能。下图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图。回答下列问题:
(1)同一周期元素的第一电离能从左到右总趋势是 (填增大、减小或不变,下同);同一主族元素原子从上到下的第一电离能I1变化规律是______________;稀有气体的第一电离能在同周期中是最大的,原因是______________________________________________________________________。
(2)认真分析上图中同周期元素第一电离能的变化规律,发现有一些反常,第一电离能 IIA>IIIA,VA>VIA: 如I1(铍)>I1(硼),2号大于1号,I1(氮)>I1(氧),5号大于4号。可能原因是 。(3)已知2号的I1=738KJ/mol, 则它的I2 738KJ/mol, I3 3×738KJ/mol;(填>、<、=)(4)已知5号和6号元素的电负性分别为2.1和3.0,则4号元素的电负性可能为( )
A.3.5 | B.1.8 | C.2.5 | D.4.0 |
J、L、M、R、T是原子序数依次增大的短周期主族元素,J、R在周期表中的相对位置如下表;J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等
| | J | | |
| | | | R |
M的气态原子逐个失去1~ 4个电子所需能量(电离能)如下表所示,
| I1 | I2 | I3 | I4 | …… |
电离能(kJ/mol) | 578 | 1817 | 2745 | 11578 | …… |
(1)M的电子排布式为________;元素T在周期表中的位置为________。
(2)J和氢能形成多种化合物,其中分子成直线型的,且相对分子质量最小的物质的结构式为________。
(3)M和T形成的化合物在潮湿的空气中冒白雾,反应的化学方程式为_________________。
(4)由J、R形成的液态化合物JR2 0.2 mol在O2中完全燃烧,生成两种气态氧化物,298 K时放出热量215 kJ。该反应的热化学方程式为________。
(5)能源材料已成为当今科学研究的热点。氢气作为一种清洁能源,必须解决它的储存问题,C60可用作储氢材料。继C60后,科学家又合成了Si60、N60,下列有关说法正确的是_______(填序号)。
a. C60、Si60、N60都属于新型化合物
b. C60、Si60、N60互为同分异构体
c. 已知N60结构与C60相似,由于N-N键能小于N≡N,故N60的稳定性弱于N2
d. 已知金刚石中C-C键长154pm,C60中C-C键长145~140pm,故C60熔点高于金刚石
下表为元素周期表的一部分,请参照元素①-⑧在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
族 周期 | IA | | 0 | |||||
1 | ① | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | |
2 | | | | ② | ③ | ④ | | |
3 | ⑤ | | ⑥ | ⑦ | | | ⑧ | |
(1)④、⑤、⑥的原子半径由大到小的顺序为________________。(用元素符号表示)
(2)②、③、⑦的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是________。(用化学式表示)
(3)某化合物由①、④、⑧三种元素组成,它有强氧化性,是很好的漂白剂、杀菌剂,请写出它的化学式:____________________。
(4)Ⅰ.下列可作为比较② 和③ 非金属性强弱的依据是 (填序号)。
a.自然界中的含量 b.氢化物的稳定性
c.最高氧化物水化物溶液的酸性 d.单质与酸反应时失去的电子数
Ⅱ.从原子结构的角度解释③ 的非金属性强于② 的原因:电子层数相同,核电荷数③ 大于② ,原子半径③ ②,所以原子核对最外层电子的吸引力③ ②,得电子能力③ 大于② 。
(5)⑥的氧化物与③的最高氧化物水化物溶液反应的离子方程式 。
有关短周期元素A、B、C、D、E、F的信息如下:
元素 | 有关信息 |
A | 最高价氧化物对应的水化物(甲)能与其气态氢化物(乙)反应生成盐 |
B | 最外层电子数是次外层电子数的2倍 |
C | M层上有3个电子 |
D | 短周期原子半径最大的主族元素 |
E | 其单质是淡黄色固体 |
F | 最高正价与最低负价代数和为6 |
请回答下列问题:
(1)写出实验室制取乙的化学方程式 。
(2)下列说法正确的是 (填序号)。
①实验室可用如图所示装置制取B的最高价氧化物
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②用C单质做成的槽车,都可用来运输甲的浓溶液
③ C和铜与稀硫酸组成的原电池,C电极被还原
④ D单质在氧气中燃烧后的产物可用在防毒面具中作供氧剂
⑤鼓励乘坐公交车出行,倡导低碳生活,是控制和治理BO2解决“温室效应”的有效途径之一
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/a3/f/ldhne1.png)
(3)将E的常见氧化物(该氧化物能使品红溶液褪色)通入由CuSO4和NaCl混合的浓溶液中,溶液颜色变浅,析出白色沉淀,取该沉淀进行元素质量分数分析,可知其中含Cl:35.7%,Cu:64.3%,则该氧化物在上述反应中的作用是 。
A.漂白剂 B.氧化剂 C.还原剂
(4)请用化学方法加以验证(3)中的氧化物,简要写出实验方法、试剂及预期可观察到的现象 。