题目内容
【题目】有A、B、C、D四种元素,其原子序数大小关系为A>B>C>D。已知:将0.5 mol A元素的最高价离子还原成中性原子时,需得到6.02×1023个电子。当A的单质同盐酸充分反应时可放出0.02 g氢气,用去0.4 g A单质。B元素原子的核外电子层数和A相同,并知B元素的原子半径比A大。C元素形成的氧化物既能溶于强酸,也能溶于强碱。D元素与氢气生成的化合物的化学式为DH3,其最高价氧化物中氧元素的质量分数为74.07%。试回答:
(1)元素符号:A_____,B_____,C____,D____。
(2)鉴定某物质中含有B元素的最简单的实验是____。
(3)A、B、C三种元素最高价氧化物对应水化物的碱性由强到弱的顺序是(用化学式表示)______。
【答案】Ca K Al N 焰色反应 KOH>Ca(OH)2>Al(OH)3
【解析】
A、B、C、D四种元素,其原子序数大小关系为A>B>C>D,将0.5 mol某元素A原子的最高价离子还原成中性原子时,需得到6.02×1023个电子,说明A显+2价,当A的单质同盐酸充分反应放出0.02g氢气时,则需A为0.01mol,而此时用去A单质的质量为0.4g,则A的摩尔质量为M=m/n=0.4/0.01=40g/mol;所以A为钙元素,B元素原子的核外电子层数和A相同,并知B元素的原子半径比A大,说明原子序数小于钙,则B为钾元素,C元素的氧化物既溶于强酸,也溶于强碱,则C为铝元素,D元素与氢元素生成的化合物的化学式为DH3,R的最高价氧化物的化学式R2O5,其最高价氧化物中氧元素的质量分数为74.07%,设R的式量为R,则16×5/(2R+16×5)= 74.07%,R=14,则D为氮元素,据此答题。
(1)A、B、C、D四种元素,其原子序数大小关系为A>B>C>D,将0.5 mol某元素A原子的最高价离子还原成中性原子时,需得到6.02×1023个电子,说明A显+2价,当A的单质同盐酸充分反应放出0.02g氢气时,则需A为0.01mol,而此时用去A单质的质量为0.4g,则A的摩尔质量为M=m/n=0.4/0.01=40g/mol;所以A为钙元素,B元素原子的核外电子层数和A相同,并知B元素的原子半径比A大,说明原子序数小于钙,则B为钾元素,C元素的氧化物既溶于强酸,也溶于强碱,则C为铝元素,D元素与氢元素生成的化合物的化学式为DH3,R的最高价氧化物的化学式R2O5,其最高价氧化物中氧元素的质量分数为74.07%,设R的式量为R,则16×5/(2R+16×5)= 74.07%,R=14,则D为氮元素;
答案是:Ca,K,Al,N;
(2)B为K元素,用稀盐酸洗净铂丝,置酒精灯火焰上灼烧,将铂丝蘸浓盐酸在无色火焰上灼烧至无色,蘸取试样在无色火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色呈紫色为钾元素,
答案是:焰色反应;
(3)金属性K>Ca>Al,元素的金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强,则A、B、C三种元素最高价氧化物对应水化物的碱性由强到弱的顺序是KOH>Ca(OH)2>Al(OH)3;
答案是: KOH>Ca(OH)2>Al(OH)3。
【题目】某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(1)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是__;
(2)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入六个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
实验 混合溶液 | A | B | C | D | E | F |
4 mol·L-1H2SO4/mL | 30 | V1 | V2 | V3 | V4 | V5 |
饱和CuSO4溶液/mL | 0 | 0.5 | 2.5 | 5 | V6 | 20 |
H2O/mL | V7 | V8 | V9 | V10 | 10 | 0 |
①请完成此实验设计,其中:V1=___,V6=___,V9=____;
②该同学最后得出的结论为当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高。但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因: ____。
【题目】某实验小组在同样的实验条件下,用同样的实验仪器和方法步骤进行两组中和热测定的实验,实验试剂及其用量如表所示。
反应物 | 起始温度/℃ | 终了温度/℃ | 中和热/kJ·mol-1 | |
硫酸 | 碱溶液 | |||
①0.5 mol·L-1 H2SO4溶液50 mL、1.1 mol·L-1 NaOH溶液50 mL | 25.1 | 25.1 | ΔH1 | |
②0.5 mol·L-1 H2SO4溶液50 mL、1.1 mol·L-1 NH3·H2O溶液50 mL | 25.1 | 25.1 | ΔH2 |
(1)实验①中碱液过量的目的是____。
(2)甲同学预计ΔH1≠ΔH2,其依据是____。
(3)若实验测得①中终了温度为31.8℃,则该反应的中和热ΔH1=___(已知硫酸、NaOH溶液密度近似为1.0g·cm-3,中和后混合液的比热容c=4.18J·g-1·℃-1;计算结果保留2位小数)。
(4)在中和热测定实验中,若测定硫酸的温度计未用水洗涤就直接测量碱溶液的温度,则测得的中和热ΔH___(填“偏大”“偏小”或“不变”,下同)。
(5)若实验①中硫酸用盐酸代替,且中和反应时有少量HCl挥发,则测得中和反应过程中放出的热量Q____。