题目内容

5．五种短周期元素在周期表中的位置如图所示，其中R元素原子的最外层电子数等于其电子层数的2倍，下列判断正确的是（　　）
XY
ZMR
A．元素的非金属性次序为：Y＞X＞M
B．气态氢化物稳定性：M＞R
C．Z的氧化物可以做光导纤维
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y＞X

分析 由短周期元素在周期表的位置可知，X、Y处于第二周期，Z、M、R处于第三周期，R元素原子的最外层电子数等于电子层数的2倍，则R为S，可推知X为C元素，Y为N元素，Z为Al，M为P元素，结合元素周期律与元素化合物性质解答．

解答 解：由短周期元素在周期表的位置可知，X、Y处于第二周期，Z、M、R处于第三周期，R元素原子的最外层电子数等于电子层数的2倍，则R为S，可推知X为C元素，Y为N元素，Z为Al，M为P元素．
A．磷酸的酸性碳酸的强，故非金属性P＞C，故A错误；
B．非金属性越强，气态氢化物越稳定，非金属性R＞M，故氢化物稳定性：R＞M，故B错误；
C．Z的氧化物为三氧化二铝，可以用作耐火材料，用作光导纤维的是二氧化硅，故C错误；
D．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性Y＞X，故最高价含氧酸酸性：Y＞X，故D正确，
故选D．

点评 本题考查元素周期表及元素周期律的应用知识，题目难度不大，要熟记元素周期表中的递变规律，学以致用，掌握元素周期表结构．

练习册系列答案
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15．苯甲酸钠是一种常见的食品防腐剂．实验室制备苯甲酸的反应装置如图，有关数据如表：
相对分子质量熔点/℃沸点/℃溶解性
甲苯92-94.9110.6难溶于水
苯甲酸122122.13249微溶于水
苯甲酸钠144-249.3易溶于水
按下列合成步骤回答问题：
（1）制备苯甲酸
在三颈瓶中加入4mL甲苯和20mL稀硫酸，放入碎瓷片后，加热至沸腾，加入12.8g高锰酸钾，加热到甲苯层消失．将三颈瓶在冰水浴中冷却，分离出苯甲酸．
①球形冷凝管的作用是冷凝回流，其进水口是b（填“a”或“b”）．
②三颈瓶中反应的离子方程式．
③分离苯甲酸选用的玻璃仪器是BCD（填标号）
A分液漏斗  B玻璃棒  C烧杯  D漏斗  E蒸馏烧瓶   F直形冷凝管
④分离出的苯甲酸晶体中可能含有的杂质是K2SO4、MnSO4，为进一步提纯，应采用的方法是重结晶．
（2）制备苯甲酸钠
控制温度为70℃，向三颈瓶中加入61.0g苯甲酸和适量的32%的碳酸钠溶液，充分反应后停止加热．在深色的溶液中加入活性炭，并将反应混合物过滤，得到无色透明的苯甲酸钠溶液，将滤液转入蒸发皿中，加热蒸发、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥制得苯甲酸钠晶体．
⑤控制温度为70℃的方法是水浴加热．
⑥加入活性炭的作用是吸附色素．
⑦若提纯得到46.8g苯甲酸钠．则苯甲酸钠的产率是65.0%．
16．铝在人体中积累可使人慢性中毒，1989年世界卫生组织正式将铝确定为食品污染源之一，而加以控制．
铝在下列使用场合须加以控制的是①制铝锭②制易拉罐③制电线电缆④制牙膏皮⑤用明矾净水⑥制炊具⑦用明矾和苏打作食物膨化剂⑧用Al（OH）3制成药片治胃病⑨制防锈油漆（　　）
A．①②④⑤⑥⑦⑧B．②⑤⑥⑦⑨C．②④⑤⑥⑦⑧D．③④⑤⑥⑦⑧
13．氮氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一．消除氮氧化物有多种方法．
（1）硝酸厂常用催化还原法处理尾气：催化剂存在时用H2将NO2还原为N2．
已知：2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-483.6kJ•mol-1
N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）△H=+67.7kJ•mol-1
则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是4H2（g）+2NO2（g）═N2（g）+4H2O（g）△H=-1034.9kJ•mol-1．
（2）NH3催化还原氮氧化物（SCR）技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术．发生的化学反应是2NH3（g）+NO（g）+NO2（g）$?_{催化剂}^{180℃}$ 2N2（g）+3H2O（g）△H＜0．为提高氮氧化物的转化率可采取的措施是增大NH3浓度（或减小压强、降低温度）．
（3）利用ClO2氧化氮氧化物反应过程如下：反应Ⅰ的化学方程式是2NO+ClO2+H2O═NO2+HNO3+HCl，反应Ⅱ的化学方程式是2NO2+4Na2SO3═N2+4Na2SO4．若有11.2LN2生成（标准状况），共消耗ClO267.5g．
（4）工业废气中含有的NO2还可用电解法消除．用NO2为原料可制新型绿色硝化剂N2O5．制备方法之一是先将NO2转化为N2O4，然后采用电解法制备N2O5，如图．Pt（甲）为阳极，电解池中生成N2O5的电极反应式是N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+．
20．氰化钠（NaCN）是一种重要化工原料，用于化学合成、电镀、冶金等方面．NaCN有剧毒，含氰废水需经无害化处理才能排放，某电镀厂含氰废水的一种工业处理流程如下：

已知：HCNO的结构式是：H-O-C≡N
HCN的Ka=6.02×10-10
[Ag（CN）2]-（aq）?Ag+（aq）+2CN-（aq）  K=1.3×10-21
回答下列问题：
（1）CN-中两原子均为8电子稳定结构，请写出CN-的电子式．
（2）氰化钠遇水会产生剧毒氢氰酸，请写出相应的离子方程式CN-+H2O?HCN+OH-．
（3）向发生塔中通水蒸汽的目的是促使HCN挥发进入吸收塔．
（4）氧化池中氰化物的降解分两步进行，CN-被氯气氧化成低毒的CNO-，写出相应的离子方程式CN-+Cl2+2OH-=CNO-+2Cl-+H2O，CNO-被氯气氧化成无毒的两种气体，写出相应的离子方程式2CNO-+3Cl2+4OH-═N2↑+CO2↑+6Cl-+2H2O
（5）贮水池中废水须先经碱化后再进行氧化的原因防止生成HCN．
（6）电镀厂电镀银时需要降低镀层金属的沉积速度，使镀层更加致密．电解液使用Na[Ag（CN）2]，请写出阴极反应式[Ag（CN）2]-+e-=Ag+2CN-，解释工业电镀中使用氰离子（CN-）的原因Ag+和CN-可以结合成稳定的络合物，可以控制银离子浓度，使镀层致密．
10．甲烷和甲醇可以做燃料电池，具有广阔的开发和应用前景，回答下列问题

（1）甲醇燃料电池（简称DMFC）由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注．DMFC工作原理如图1所示：通入a气体的电极是原电池的负极（填“正”“负”），其电极反应式为CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+．
（2）某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图2所示U形管中氯化钠溶液的体积为800ml．闭合K后，若每个电池甲烷用量均为0.224L（标况），且反应完全，则理论上通过电解池的电量为7.72×103C（法拉第常数F=9.65×104C/mol），若产生的气体全部逸出，电解后溶液混合均匀，电解后U形管中溶液的pH为13．
17．绿矾晶体（FeSO4•7H2O，M=278g/mol）是治疗缺铁性贫血药品的重要成分．实验室利用硫酸厂的烧渣（主要成分为Fe2O3及少量FeS、SiO2），制备绿矾的过程如下：

（上述过程所加试剂均过量）
试回答：
（1）操作Ⅰ为过滤（填写操作名称）．
（2）试剂Y与溶液X反应的离子方程式为Fe+2Fe3+═3Fe2+、Fe+2H+═Fe2++H2↑．
（3）检验所得绿矾晶体中含有Fe2+的实验操作是将少许所得晶体放入KSCN溶液不变色，再向溶液中加入氯水变成红色．
（4）操作Ⅲ的顺序依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥．
（5）某同学用酸性KMnO4溶液测定绿矾产品中Fe2+含量：
a．称取11.5g绿矾产品，溶解、配制成1000mL溶液；
b．量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；
c．用硫酸酸化的0.01000mol/LKMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL．
①步骤a配制溶液时需要的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、烧杯、胶头滴管外，还需1000mL容量瓶．
②该同学设计的下列滴定方式，最合理的是b（夹持部分略去）（填字母序号）．

③滴定时发生反应的离子方程式为5Fe2++MnO4-+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O．
④判断此滴定实验达到终点的方法是滴加最后一滴KMnO4溶液时，溶液变成紫色且半分钟不再褪色；若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视KMnO4溶液液面，其他操作均正确，则使测定结果偏低（填“偏高”“偏低”或“无影响”）．
⑤计算上述样品中FeSO4•7H2O的质量分数为96.7%．
14．某课外活动小组学生模拟呼吸面具中的原理（过氧化钠与潮湿二氧化碳反应），设计用如图所示的仪器来制取氧气并测量氧气的体积．图中量气装置E是由甲乙两根玻璃管组成，它们用橡皮管连通，并装入适量水．甲管有刻度（0～50 mL），供量气用；乙管可上下移动，以调节液面高低．实验室可供选用的药品还有：稀硫酸、盐酸、过氧化钠、碳酸钠、大理石、水．试回答：

（1）图中装置的连接顺序是⑤③④⑥⑦（⑦⑥） ②①⑧（填各接口的编号，其中连接胶管及夹持装置均省略）．
（2）装置C中反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O．
（3）装置A的作用是吸收过量的CO2；装置B中的碳酸氢钠溶液否（填“能”或“否”）换成碳酸钠溶液．
（4）下列操作能使所测量的氧气体积偏大的是a　b（填字母编号）．
a．未冷却到室温后读数
b．乙管液面低于甲管液面
c．读数时应上下移动乙管，使甲、乙两管液面相平，视线与凹液面最低处相平
d．读数时俯视刻度线．
15．前20号元素X、Y、Z、W分布在三个周期，原子序数依次增大，Y、W为金属元素，X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，W能与冷水剧烈反应，Y、Z原子的最外层电子数之和与X、W原子的最外层电子数之和相等，Y、Z位于同一周期，Z单质是一种良好的半导体．
（1）写出元素符号YAl，Z在元素周期表的位置第三周期IVA族，用电子式表示W2O2形成的过程（用元素符号表示）．
（2）X、Y、Z、W原子半径由大到小的顺序为K＞Al＞Si＞O（用元素符号表示）．
（3）写出W的最高价氧化物对应的水化物与Y单质反应的化学方程式2KOH+2Al+2H2O=2KAlO2+3H2↑（用化学式表示）．

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