题目内容
13.运用元素周期律研究元素及其化合物的性质具有重要的意义.I.部分短周期主族元素的最高价氧化物对应的水化物(浓度均为0.01mol•L-1)溶液的PH和原子序数的关系如图所示.
(1)元素R在周期表中的位置是第三周期第ⅦA族
(2)元素Y和W形成的Y2W2型化合物中含有化学键的类型为离子键、非极性共价键
(3)请写出X的最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物的离子反应方程式H++NH3=NH4+
Ⅱ.短周期元素C、O、S能形成多种化合物,如CO2、CS2、COS等
(1)下列能说明碳、硫两种元素非金属性相对强弱的是AC(填序号)
A.S与H2发生化合反应比C与H2化合更容易
B.酸性:H2SO3>H2CO3
C.稳定性:CH4<H2S
(2)羰基硫(COS)可作为一种熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫的危害,其分子结构和CO2相似
①羰基硫(COS)的电子式为:
②羰基硫(COS)用氢氧化钠溶液处理及利用的过程如图:
已知A是一种正盐,则反应I的化学反应方程式为COS+4NaOH=Na2S+Na2CO3+2H2O.
分析 I.由题意X、Y、Z、W、R是短周期主族元素且原子序数依次增大,最高价氧化物对应的水化物(浓度均为0.01mol.L-1)溶液的PH,Y对应PH=12,说明Y是钠,X对应PH=2,X是氮,Z对应PH>2,所以Z是磷,W对应PH<2,所以W是S;R对应PH=2原子序数最大,所以R是Cl.
(1)Cl的原子结构中有3个电子层、最外层电子数为7;
(2)元素Y和W形成的Y2W2型化合物是Na2S2;
(3)X的最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应生成硝酸铵;
II.(1)A.非金属性越强,越易与氢气化合;
B.最高价含氧酸的酸性可说明碳与硫两元素非金属性相对强弱;
C.非金属性越强,氢化物越稳定;
(2)由流程可知,COS与氢氧化钠反应,根据原子守恒,A溶液应该是含C的正盐,所以A为Na2CO3;硫化钠溶液加热生成Na2S2O3和气体,由原子守恒,气体a应该是氢气,以此来解答.
解答 解:I.由题意X、Y、Z、W、R是短周期主族元素且原子序数依次增大,最高价氧化物对应的水化物(浓度均为0.01mol.L-1)溶液的PH,Y对应PH=12,说明Y是钠,X对应PH=2,X是氮,Z对应PH>2,所以Z是磷,W对应PH<2,所以W是S;R对应PH=2原子序数最大,所以R是Cl.
(1)元素R在周期表中的位置是:第三周期第ⅦA族,故答案为:第三周期第ⅦA族;
(2)元素Y和W形成的Y2W2型化合物是Na2S2中含有化学键的类型为:离子键、非极性共价键,故答案为:离子键、非极性共价键;
(3)X的最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物的离子反应方程式为H++NH3=NH4+,故答案为:H++NH3=NH4+;
II.(1)A.S与H2发生化合反应比C与H2化合更容易,则能说明碳与硫两元素非金属性相对强弱关系为:S>C,故A正确;
B.酸性:H2SO3>H2CO3,亚硫酸不是最高价含氧酸,不能说明碳与硫两元素非金属性相对强弱,故B错误;
C.稳定性:CH4<H2S,能说明碳与硫两元素非金属性相对强弱关系为:S>C,故C正确;
故答案为:AC;
(2)由流程可知,COS与氢氧化钠反应,根据原子守恒,A溶液应该是含C的正盐,所以A为Na2CO3;硫化钠溶液加热生成Na2S2O3和气体,由原子守恒,气体a应该是氢气,
①羰基硫(COS)的电子式为
,故答案为:
;
②由上述分析可知,A是Na2CO3;气体a应该是氢气,结合电子、原子、电荷守恒可知反应Ⅱ为2S2-+5H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$S2O32-+4H2+2OH-,则反应I为COS+4NaOH=Na2S+Na2CO3+2H2O,故答案为:COS+4NaOH=Na2S+Na2CO3+2H2O.
点评 本题考查原子结构与元素周期律,为高频考点,把握酸、碱溶液的pH推断元素、元素化合物知识为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意元素化合物知识的应用,题目难度不大.
相关离子生成氢氧化物的pH和相关物质的溶解性如下表:
| 表1 | 表2 | |||
| 物质 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH | 物质 | 20℃时溶解性(H2O) |
| Fe3+ | 1.1 | 3.2 | CaSO4 | 微溶 |
| Fe2+ | 5.8 | 8.8 | NiF | 可溶 |
| Al3+ | 3.0 | 5.0 | CaF2 | 难溶 |
| Ni2+ | 6.7 | 9.5 | NiCO3 | KSP=9.60×10-6 |
(2)滤渣1和滤渣3主要成分的化学式分别是SiO2、CaSO4、CaF2.
(3)写出氧化步骤中加入H2O2发生反应的离子方程式2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O.
(4)酸浸过程中,lmol NiS失去6NA个电子,同时生成两种无色有毒气体.写出该反应的化学方程式NiS+H2SO4+2HNO3═NiSO4+SO2↑+2NO↑+2H2O.
(5)沉镍过程中,若c(Ni2+)=2.0mol•L-1,欲使100mL该滤液中的Ni2+沉淀完全[c(Ni2+)≤10-5mol•L-1],则需要加入Na2CO3固体的质量最少为31.4gg.(保留小数点后1位有效数字)
(6)保持其他条件不变,在不同温度下对含镍废料进行酸浸,镍浸出率随时间变化如下图.酸浸的最佳温度与时间分别为70℃、120min.
| A. | 配制90mL1.00mol/L的NaCl溶液,用托盘天平称取5.3gNaCl固体 | |
| B. | 使用容量瓶时,先检验其是否漏水,然后洗净后,不用干燥即可使用 | |
| C. | 可用10mL量筒量取8.58mL蒸馏水 | |
| D. | 在配制溶液定容后,上下翻转摇匀后发现液面下降,须加水至溶液凹液面与刻度线相切 |
| A. | Cu2+ Cl- K+ SO42- | B. | Na+ NO3 - OH - CO3 2- | ||
| C. | Ba2+ Cl- NO3 - SO4 2- | D. | K+ Na+ Cl- SO4 2- |
| A. | 向水中加入少量Na固体,平衡逆向移,c(H+)降低 | |
| B. | 向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低 | |
| C. | 向水中加入少量硫酸氢钠固体,c(H+)增大,Kw不变动 | |
| D. | 将水加热,Kw增大,pH不变 |
| X | Y |
| Z |
| A. | 气态氢化物的沸点:X<Y<Z | |
| B. | 最高正化合价:Y>X | |
| C. | X、Y、Z的最高价氧化物对应水化物中,Z的酸性最强 | |
| D. | 若X、Y、Z的原子序数之和等于25,则它们都是非金属元素 |
下列说法正确的是( )
| A. | 滤液A中的阳离子为Fe2+、Fe3+、H+ | |
| B. | 该样品中Cu、O元素的质量比为10:l | |
| C. | V=448 | |
| D. | 溶解样品时消耗H2SO4的物质的量为0.04 mo1 |
| A. | 标准状况下.22.4L水含有NA个水分子 | |
| B. | 1mol/LNa2C03溶液中含有Na+数目为2NA | |
| C. | 常温常压下,22.4L02中含有2NA个氧原子 | |
| D. | 169O2和O3的混合气体中含氧原子数目为NA |
| A. | 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H1 | B. | C(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO(g)△H2 | ||
| C. | HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O( l )△H3 | D. | C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O( l )△H4 |