题目内容
【题目】A、B、C、D、E、F是五种短周期元素,它们的原子序数依次增大;A元素的原子是半径最小的原子;B元素的最高价氧化物对应水化物与其气态氢化物反应生成一种盐X;D与A同主族,且与F同周期;F元素的最外层电子数是其次外层电子数的3/4倍,A、B、D、F这四种元素,每一种与C元素都能形成元素的原子个数比不相同的若干种化合物.D、E、F三种元素对应的最高价氧化物的水化物间两两皆能反应.请回答下列问题:
(1)写出B、C、E元素的名称B、C、E .
(2)写出C、D两种元素形成的原子个数比为1:1的物质的电子式为 .
(3)可以验证C和F两种元素非金属性强弱的结论是(填编号); ①比较这两种元素常见单质的熔点
②比较这两种元素的单质与氢气化合的难易程度
③比较这两种元素的气态氢化物的还原性
(4)A、C、D、F四种元素可以形成两种酸式盐(均由四种元素组成),这两种酸式盐的化学式分别为、 , 这两种酸式盐相互反应的离子方程式为 .
(5)A、C、F间可形成甲、乙两种微粒,它们均为负一价双原子阴离子,且甲有18个电子,乙有10个电子,则甲与乙反应的离子方程式为 .
(6)向含有a mol E的氯化物的溶液中加入含b mol D的最高价氧化物对应水化物的溶液,生成沉淀的物质的量不可能为 . ①a mol ②b mol ③ mol ④
mol ⑤0 ⑥(4a﹣b)mol.
【答案】
(1)氮;氧;铝
(2)
(3)②③
(4)NaHSO3; NaHSO4; H++HSO3﹣=SO2↑+H2O
(5)HS﹣+OH﹣=S2﹣+H2O
(6)②
【解析】解:A、B、C、D、E、F是五种短周期元素,它们的原子序数依次增大,A元素的原子是半径最小的原子,则A为氢元素;B元素的最高价氧化物对应水化物与其气态氢化物反应生成一种盐X,则B为氮元素,X为NH4NO3;D与A同主族,且D的原子序数大于N元素,故D为Na;F元素的最外层电子数是其次外层电子数的 倍,F原子只能有3个电子层,最外层电子数为6,故F为硫元素;A、B、D、F这四种元素,每一种与C元素都能形成元素的原子个数比不相同的若干种化合物,则C为氧元素;D、E、F三种元素对应的最高价氧化物的水化物间两两皆能反应,应氢氧化铝与强碱、强酸反应,可推知E为Al.(1)由上述分析可知,B、C、E元素的名称分别为:氮、氧、铝,所以答案是:氮;氧;铝;(2)O、Na两种元素形成的原子个数比为1:1的物质为Na2O2,由钠离子与过氧根离子构成,其电子式为:
,
所以答案是: ;(3)单质越容易与氢气反应,氢化物的还原性越强,元素的非金属性越强,单质的熔点属于物理性质,不能比较非金属性强弱,故②③正确、①错误,
所以答案是:②③;(4)H、O、N、S四种元素可以形成两种酸式盐(均由四种元素组成)分别为NaHSO3、NaHSO4,二者相互反应的离子方程式为:H++HSO3﹣=SO2↑+H2O,
所以答案是:NaHSO3;NaHSO4;H++HSO3﹣=SO2↑+H2O;(5)H、O、S间可形成甲、乙两种微粒,它们均为负一价双原子阴离子,且甲有18个电子,乙有10个电子,则甲为HS﹣,乙为OH﹣,则甲与乙反应的离子方程式为:HS﹣+OH﹣=S2﹣+H2O,
所以答案是:HS﹣+OH﹣=S2﹣+H2O;(6)向含有a mol AlCl3的溶液中加入含b mol NaOH的溶液,发生反应:①AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl,②AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl,
当a:b≥1:3时,只发生反应①,二者恰好反应时得到沉淀为amol或 mol,氯化铝过量时,得到沉淀amol,小于amol,可能为
mol;
当a:b≤1:4时,只发生反应②,没有沉淀生成,即沉淀为0;
当1:3<a:b<1:4时,发生反应①②,则:
AlCl3+ | 3NaOH= | Al(OH)3↓+3NaCl | AlCl3+ | 4NaOH=NaAlO2+3NaCl |
xmol | 3xmol | xmol | (a﹣x)mol | 4(a﹣x)mol |
则3xmol+4(a﹣x)mol=b,解得x=(4a﹣b),即沉淀为(4a﹣b)mol,由于部分铝离子转化为氢氧化铝沉淀,可能为 mol;
由氢氧根守恒可知,氢氧化铝的物质的量不可能等于NaOH物质的量,即沉淀不能为bmol,
总上分析可知,沉淀可能为①a mol、③ mol、④
mol、⑤0、⑥(4a﹣b)mol,不可能②b mol,
所以答案是:②.
【题目】MnO2和锌是制造干电池的主要原料
电解法生产MnO2传统的工艺主要流程为:软锰矿加煤还原焙烧;用硫酸浸出焙烧料;浸出液(主要含Mn2+)经净化后再进行电解,MnO2在电解池的阳极析出.
90年代后期发明了生产MnO2和锌的新工艺,主要是采用软锰矿(主要成分为MnO2 , 含少量Al2O3和SiO2杂质)和闪锌矿(主要成分为ZnS,含少量FeS、CuS、CdS杂质)为主要原料,经过除杂后,得到含Zn2+、Mn2+离子的溶液,再通过电解同时获得MnO2和锌.简化流程框图如下(中间产物的固体部分已经略去):
[软锰矿、闪锌矿] [滤液A]
[Zn2+、Mn2+、Fe2+、Al3+]
[ZnSO4、MnSO4溶液]
[Zn+MnO2+产品D]
已知各种金属离子完全沉淀的pH如下表:
Zn2+ | Mn2+ | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | |
pH | 8.0 | 10.1 | 9.0 | 3.2 | 4.7 |
回答下列问题:
(1)步骤①中,软锰矿、闪锌矿粉与硫酸溶液共热时析出硫的反应为氧化还原反应,例如:MnO2+ZnS+2H2SO4═MnSO4+ZnSO4+S↓+2H2O,请写出MnO2在酸性溶液中分别和CuS和FeS发生反应的化学方程式: .
(2)步骤②加入金属锌是为了回收金属,回收金属的主要成份为(用化学符号表示)
(3)步骤③物质C由多种物质组成,其中含有两种固体,其中一种为MnO2 , 其作用是另外一种固体物质可为 .
(4)步骤④中电解过程中MnO2在阳极析出,该电极上发生的反应方程式为 . 产品D的化学式为 , 该物质对整个生产的意义是 .