题目内容
【题目】A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期主族元素,其原子半径与最外层电子数的关系如下图1。E原子最外层上的电子数是D原子最外层电子数的4倍,D离子核外电子排布与C2-相同。
试回答:
(1)元素E在元素周期表中的位置是___________________。
(2)与元素D离子所含电子数和质子数均相同的微粒是________________。(用化学式作答,下同)
(3)B和E最高价氧化物对应的水化物,酸性较弱的_________________。若用上图2中装置验证这两种酸的酸性强弱,则在装置中加入的试剂分别为:Ⅰ___________,Ⅱ__________,观察到的实验现象是________________________。
(4)由以上五种元素组成的物质,其组成和结构信息如下表:
物质 | 组成和结构信息 |
a | 含有A、C、D的盐 |
b | C、D组成的化合物,且原子数之比为1∶1 |
c | 化学组成为AC2 |
①a含有的化学键有___________________________________;
②b与c反应的化学方程式为_________________________________。
【答案】 第3周期ⅣA族 NH4+(或H3O+) H2SiO3或H4SiO4 HNO3 Na2SiO3 Ⅱ中产生白色沉淀。 离子键、共价键 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
【解析】A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期主族元素,E原子最外层上的电子数是D原子最外层电子数的4倍,则D处于IA族,E处于ⅣA族,E与A最外层电子数相同,二者同周期,且E的原子半径较大,故A为碳元素、E为Si;最外层电子数C>B>4,且二者原子半径小于碳原子,故B、C处于第二周期,C利用形成离子C2-,故C为O元素,则B为N元素;D离子核外电子排布与O2-相同,且D处于IA族,故D为Na。
(1)元素E为Si,在元素周期表中的位置是:第三周期ⅣA族;(2)元素D离子为Na+,与Na+所含电子数和质子数均相同的微粒是:NH4+ (或H3O+);(3)B和E最高价氧化物对应的水化物分别为HNO3、H2SiO3,酸性较弱的为H2SiO3,若验证这两种酸的酸性强弱,根据强酸制弱酸的原理,则在装置中加入的试剂分别为:Ⅰ为HNO3,Ⅱ为Na2SiO3,发生反应:2HNO3+Na2SiO3=H2SiO3↓+2NaNO3,现象为:Ⅱ中出现白色胶状沉淀;(4)由以上五种元素组成的中学常见物质,a是含有C、O、Na的盐,则a为Na2CO3,c的化学组成为AC2,则c为CO2,b是O、Na组成的化合物,且原子数之比为1:1,则b为Na2O2,①a为Na2CO3,含有离子键、共价键;②b与c反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
【题目】汽车排放的尾气为大气污染源之一,目前,可利用以下化学原理解决尾气:2NO+2CO2CO2+N2。
(1)写出CO2的结构式____________,N2的电子式___________。
(2)一定条件下,在容积固定的容器中进行上述反应,CO浓度与时间关系如图所示:
①则反应速率υ(a)、υ(b)、 υ(c)的大小关系是______________;
②下列可说明反应到达图中c点的是__________;
A.NO、CO、CO2、N2表示的速率比值保持2︰2︰2︰1不变
B.CO的浓度不再改变
C.反应消耗2molNO的同时消耗1molN2
D.容器中的气体质量或物质的量保持不变
(3)为研究如何提高该转化过程反应速率,某课题组进行了以下实验探究。
【资料查阅】
A.不同的催化剂对同一反应的催化效率不同;
B.使用等质量相同的催化剂时,催化剂的比表面积对催化效率有影响。
【实验设计】课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律,设计了以下对比实验。
实验编号 | 实验目的 | T/℃ | NO初始浓度 mol/L | CO初始浓度 mol/L | 同种催化剂的比表面积 m2/g | 达平衡时所用的时间min |
Ⅰ | 参照实验 | 280 | 6.50×10-3 | 4.00×10-3 | 80 | t |
Ⅱ | 280 | 6.50×10-3 | 4.00×10-3 | 120 | 0.5t | |
Ⅲ | 360 | 6.50×10-3 | 4.00×10-3 | 80 | 0.2t |
【结论】①实验编号Ⅱ的实验目的为_________________________。
②课题中探究外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响的另一因素是___________,且____________反应速率将___________。(填“增大”、“减小”、“无影响”)。