题目内容
【题目】甲图是部分短周期元素的常见化合价与原子序数的关系图:
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请回答下列问题:
(1)甲图中C元素的中子数为7,其原子符号为_____,元素I与G同主族,位于第四周期则元素I的原子结构示意图______。
(2)F、G、H元素气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序为_______________(用化学式表示)
(3)化合物X是B元素的最高价氧化物,其电子式为_________,甲图中C元素的一种氢化物Y是10电子微粒, Y与O2发生置换反应的化学方程式为_________。
(4)H的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液不稳定,受热可分解,产物之一是H的单质,且当有28mol电子转移时,恢复至室温共产生9mol气体,写出该反应的化学方程式__________。
(5)由上述元素中的几种组成a、b、c、d各物质,某同学设计实验用乙图装置证明元素B、C、F的非金属性强弱(其中溶液b和溶液c均为足量)。
①溶液a和b分别为_____,___(填化学式)。
②溶液c中的离子方程式为_________。
③请从原子结构的角度解释非金属性C>B的原因_________。
【答案】
HCl>H2S>SiH4
4NH3+3O2
2N2+6H2O 4HClO4═2Cl2↑+7O2↑+2H2O HNO3 NaHCO3
+CO2+H2O=H2SiO3↓+
碳和氮两元素位于同一周期,电子层数相同,氮比碳的原子序数大,原子半径小,原子核对最外层电子的吸引能力强,所以氮比碳的非金属性强。
【解析】
由图中化合价可知,D的化合价只有-2价,没有正化合价,故D为O元素;A有+1、-1价,且原子序数最小,A为H元素;B的原子序数小于O ,B的化合价为+4、-4价,B为C元素;C的原子序数小于O,C的化合价有+5、-3价,则C为N元素;E的原子序数大于O,且E的化合价为+1价,处于ⅠA族,故E为Na元素;F、B的化合价相同,F与B位于同主族,F的原子序数大,则F为Si;G的最高正价为+6价、最低价为-2,应为S元素;H的最高正价为+7,原子序数最大,则H为Cl,以此来解答。
由上述分析可知:A为H元素,B为C元素,C为N元素,D为O元素,E为Na元素,F为Si元素,G为S元素,H为Cl元素;
(1)C为N元素,核电荷数为7,质子数为7,N元素的中子数为7,其质量数为7+7=14,其原子符号为
;G为S元素,位于第三周期VIA族,元素I与G同主族,位于第四周期,则I为Se元素,核电荷数34,核外34个电子,K、L、M、N层电子数依次为2、8、18、6,其原子结构示意图为
;答案为
,
。
(2)F为Si元素,G为S元素,H为Cl元素,属于同周期元素,从左到右,元素的非金属性依次增强,则非金属性Si<S<Cl,非金属越强,其气态氢化物越稳定,则气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序为HCl>H2S>SiH4;答案为HCl>H2S>SiH4。
(3)B为C元素,化合物X是B元素的最高价氧化物,X是CO2,CO2中C原子与每个O原子形成两对共用电子对,其电子式为
;C为N元素,它一种氢化物Y是10电子微粒为NH3,NH3与O2发生置换反应的化学方程式为4NH3+3O2
2N2+6H2O;答案为
,4NH3+3O2
2N2+6H2O。
(4)H为Cl元素,Cl的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液不稳定,受热可分解,产物之一是氯的单质,且当有28mol电子转移时,常温共产生9mol气体,氯的单质为氯气,Cl元素由+7价得电子变为0价,生成2mol氯气时即可得到28mol电子,则由电子守恒可知还生成7mol氧气,该反应为4HClO4═2Cl2↑+7O2↑+2H2O;答案为4HClO4═2Cl2↑+7O2↑+2H2O。
(5)B为C元素,C为N元素,F为Si元素,用乙图装置证明元素C、N、Si的非金属性强弱,由图可知,锥形瓶中发生硝酸与碳酸钙的反应生成二氧化碳,溶液b可除去二氧化碳中挥发的硝酸,试剂为饱和碳酸氢钠,溶液c为硅酸钠,均发生强酸制取弱酸的反应;
①溶液a和b分别为HNO3、饱和NaHCO3;答案为HNO3,NaHCO3。
②溶液c中的离子方程式为
+CO2+H2O=H2SiO3↓+
;答案为:SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+
。
③从原子结构的角度解释非金属性N>C的原因:因为碳和氮两元素位于同一周期,电子层数相同,氮比碳的原子序数大,原子半径小,原子核对最外层电子的吸引能力强,所以氮比碳的非金属性强;答案为碳和氮两元素位于同一周期,电子层数相同,氮比碳的原子序数大,原子半径小,原子核对最外层电子的吸引能力强,所以氮比碳的非金属性强。
【题目】800℃时,在2L恒容密闭容器中投入0.20molNO和0.12mol O2发生下列反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g),n(NO)随时间的变化情况如下表:
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
n(NO)/mol | 0.20 | 0.10 | 0.08 | 0.04 | 0.04 |
(1)800℃时,该反应平衡时的NO的物质的量浓度为______;升高温度,NO的平衡浓度为0.03molL-1,则该反应为_______反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)用O2表示0~2s内该反应的平均反应速率v(O2)=______。
(3)能说明该反应一定达到平衡状态的是______。
a v(NO2)=2v(O2) b 容器内压强保持不变
c 容器内气体颜色保持不变 d 容器内气体密度保持不变
(4) 平衡后,下列措施能使该反应向正反应方向移动,且正反应速率增大的是____。
a 适当升高温度 b 适当降低温度
c 增大O2的浓度 d 选择高效催化剂
(5)800℃时,上述反应的平衡常数K=______,若容器中含1.00 molL-1 NO、2.00 molL-1O2和2.00 molL-1 NO2,则此时v正_______v逆 (填“>”、“<”或“=”)。
【题目】某课外活动小组的同学在实验室用如下装置制取乙酸乙酯。其主要步骤如下:
①在30mL的大试管A中按体积比2:3:2的比例配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合溶液。
②按如图连接好装置(装置气密性良好),用小火均匀地加热装有混合溶液的大试管5~10min。
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③待试管B收集到一定量产物后停止加热,撤出试管B并用力振荡,然后静置待分层。
④分离出乙酸乙酯层、洗涤、干燥。
已知下列数据:
物质 | 熔点(℃) | 沸点(℃) | 密度(g/cm3) |
乙醇 | -117.0 | 78.0 | 0.79 |
乙酸 | 16.6 | 117.9 | 1.05 |
乙酸乙酯 | -83.6 | 77.5 | 0.90 |
浓硫酸(98%) | ―― | 338.0 | 1.84 |
请回答下列问题:
(1)配制该混合溶液时,加入这三种物质的先后顺序是___________;写出制取乙酸乙酯的化学方程式:___________。
(2)该实验中,浓硫酸的作用是___________。
(3)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是___________(填字母)。
A 吸收部分乙醇
B 中和乙酸
C 降低乙酸乙酯的溶解度,有利于分层析出
D 加速酯的生成,提高其产率
(4)步骤②中需要小火均匀加热操作,其主要理由是___________。
(5)步骤③中B试管内的上层物质是___________(填物质名称)。
(6)步骤④中分离操作用到的主要仪器是___________;可选用的干燥剂为___________(填字母)。
A 生石灰 B NaOH固体
C 碱石灰 D 无水Na2SO4