题目内容
【题目】A、B、C、D为原子序数依次增大的短周期元素,A元素气态氢化物的水溶液呈碱性,B为最活泼的非金属元素,C元素原子的电子层数是最外层电子数的3倍,D元素最高化合价为+6价。
(1)A元素气态氢化物的电子式为______;B在元素周期表中的位置为________。
(2)DBn做制冷剂替代氟利昂,对臭氧层完全没有破坏作用,是一种很有发展潜力的制冷剂。该物质的摩尔质量为146 g·mol-1,则该物质的化学式为_____。已知DBn在温度高于45℃时为气态,DBn属于____晶体。该物质被称为人造惰性气体,目前广泛应用于电器工业,在空气中不能燃烧,请从氧化还原角度分析不能燃烧的理由_________。
(3)C与氢元素组成1∶1的化合物,与水发生剧烈反应生成碱和一种气体,写出该反应的化学反应方程式____________,生成1mol气体转移的电子的数目为______个。
(4)A和C两元素可形成离子化合物甲。取13.0g化合物甲,加热使其完全分解,生成A的单质和C的单质,生成的A单质气体折合成标准状况下的体积为6.72L。化合物甲分解的化学方程式为______________________________。
(5)D元素的+4价含氧酸钠盐在空气中容易变质,设计实验方案证明该盐已经变质____。
【答案】 第二周期ⅦA SF6 分子 SF6中硫元素是最高价不能再被氧化,氟单质的氧化性比氧气强,负价的氟不能与氧气反应 NaH+H2O=NaOH+H2↑ NA(或6.02×1023) 2NaN32Na+3N2↑ 取样于试管中,加入足量稀盐酸,再滴加氯化钡溶液,若有白色沉淀,证明已经变质
【解析】
A、B、C、D为原子序数依次增大的短周期元素,A元素气态氢化物的水溶液呈碱性,则A为N元素;B为最活泼的非金属元素,则B为F元素;C元素的原子的电子层数是最外层电子数的3倍,最外层电子数只能为1,原子只能有3个电子层,故C为Na元素;D元素最高化合价为+6价,则D为S元素,结合物质的性质、元素周期律分析解答。
根据以上分析可知A是N,B是F,C是Na,D是S。则
(1)A元素气态氢化物为NH3,电子式为,B为F元素,位于周期表中第二周期第ⅦA族;
(2)SFn做制冷剂替代氟利昂,该物质的摩尔质量为146gmol-1,则n=(14632)/19=6,因此该物质的化学式为SF6。已知SF6在温度高于45℃时为气态,沸点很低,因此SF6属于分子晶体。该物质在空气中不能燃烧,从氧化还原角度分析不能燃烧的理由是:SF6中硫元素是最高价不能再被氧化,氟单质的氧化性比氧气强,负价的氟不能与氧气反应;
(3)C与氢元素组成1:1的化合物NaH,与水发生剧烈反应生成一种气体,该气体为氢气,反应化学反应方程式为NaH+H2O=NaOH+H2↑,生成1mol气体消耗1molNaH,转移的电子的物质的量是1mol,数目为NA;
(4)A和C两元素可形成离子化合物甲,取13.0g化合物甲,加热使其完全分解,生成氮气、Na,生成氮气的物质的量为6.72L÷22.4L/mol=0.3mol,则Na的质量为13g-0.3mol×28g/mol=4.6g,故Na的物质的量为4.6g÷23g/mol=0.2mol,则甲中Na、N原子数目之比为0.2mol:0.3mol×2=1:3,则甲为NaN3,化合物甲分解的方程式为2NaN32Na+3N2↑;
(5)D元素的+4价含氧酸钠盐为Na2SO3,该钠盐在空气中容易被氧化变质生成Na2SO4,证明该盐已经变质即证明有硫酸根离子,由于亚硫酸根离子会干扰,所以实验方案为:取样品于试管中,加入足量稀盐酸,再滴加氯化钡,若有白色沉淀,证明已经变质。
【题目】苯甲酸是常用的防腐剂和重要的医药原料。一种药用苯甲酸的制备方法如下:
Ⅰ.在反应罐中加入甲苯、饱和KMnO4溶液、Fe2O3(催化剂),加热、回流数小时,充分反应。
Ⅱ.反应结束后,改为蒸馏装置。加热蒸馏,直至冷凝管壁不再出现油珠。
Ⅲ.将反应罐中的混合物趁热过滤,滤渣用少量热水洗涤。
Ⅳ.向滤液中滴加浓盐酸酸化至pH=2,抽滤,用少量水洗涤,干燥得苯甲酸粗品。
Ⅴ.将粗苯甲酸加入……,结晶、洗涤、过滤,得到药用纯苯甲酸。
已知:相关物质的溶解度(g/mL)
温度(℃) | 25 | 50 | 60 | |
苯甲酸 | 在水中 | 0.0034 | 0.0085 | 0.0095 |
在乙醇中 | 0.4 | 0.7 | 1 | |
氯化钾 | 在乙醇中 | 难溶 |
(1)Ⅰ中发生的主要反应为:(未配平),则Ⅳ中发生反应的离子方程式为______。
(2)Ⅱ中蒸馏的目的是______。
(3)Ⅲ中趁热过滤的目的是______。
(4)将Ⅴ中操作补充完整:______。