题目内容

7．短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置如图所示，B、D最外层电子数之和为12．回答下列问题：
  A B
 C  D
（1）与元素B、D处于同一主族的第2-5周期元素单质分别与H2反应生成1mol气态氢化物对应的热量变化如下，其中能表示该主族第4周期元素的单质生成1mol气态氢化物所对应的热量变化是b（选填字母编号）．
a．吸收99.7kJ  b．吸收29.7kJ  c．放出20.6kJ   d．放出241.8kJ
（2）DB2通过下列工艺流程可制化工业原料H2DB4和清洁能源H2．

①查得：
化学键H-HBr-BrH-Br
键能（kJ/mol）436194362
试写出通常条件下电解槽中发生总反应的热化学方程式：2HBr（aq）=Br2（aq）+H2（g）△H=+94 kJ/mol
②根据资料：
化学式Ag2SO4AgBr
溶解度（g）0.7968.4×10-6
为检验分离器的分离效果，取分离后的H2DB4溶液于试管，向其中逐滴加入AgNO3溶液至充分反应，若观察到无淡黄色沉淀出现，最终出现白色沉淀，证明分离效果较好．
③在原电池中，负极发生的反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+．
④在电解过程中，电解槽阴极附近溶液pH变大（填“变大”、“变小”或“不变”）．
⑤将该工艺流程用总反应的化学方程式表示为：SO2+2H2O=H2+H2SO4．该生产工艺的优点
有溴可以循环利用，获得清洁能源氢气（答一点即可）；缺点有生成过程有有毒物质，电解循环能源消耗大（答一点即可）．
（3）溴及其化合物广泛应用于医药、农药、纤维、塑料阻燃剂等，回答下列问题：海水提溴过程中，向浓缩的海水中通入Cl2，将其中的Br-氧化，再用空气吹出溴；然后用碳酸钠溶液吸收溴，溴歧化为Br-和BrO3-，其离子方程式为Br2+6 CO32-+3H2O=5 Br-+BrO3-+6HCO3-．
（4）CuBr2分解的热化学方程式为：2CuBr2（s）=2CuBr（s）+Br2（g）△H=+105.4kJ/mol．在密闭容器中将过量CuBr2于487K下加热分解，平衡时P（Br2）为4.66×103 Pa．
①如反应体系的体积不变，提高反应温度，则p（Br2）将会增大（填“增大”“不变”“减小”）．
②如反应温度不变，将反应体系的体积增加一倍，则p（Br2）的变化范围为2.33×103 Pa＜p（Br2）≤4.66×103 Pa．

分析 由短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置可知，A、B处于第二周期，C、D处于第三周期，B、D最外层电子数之和为12，二者同主族，故最外层电子数为6，则B为O元素，D为S元素，二者可以形成SO2、SO3两种分子，且SO2具有漂白性，由位置关系可知，A为N元素，C为Si元素．
（1）同主族自上而下非金属性减弱，单质与氢气反应剧烈程度减小，反应热增大（考虑符号）；
（2）①由工艺流程图可知，电解槽中电解HBr，生成H2与Br2，根据反应热=反应物总键能-生成物总键能，计算该反应的反应热，据此生成热化学方程式；
②分离完全，硫酸中不含HBr，加入AgNO3溶液，根据沉淀颜色判断；
③在原电池中，负极发生氧化反应，SO2在负极放电生成H2SO4；
④在电解过程中，电解槽阴极发生还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑，氢离子浓度降低；
⑤原电池总反应为与电解池总反应相加可得该工艺流程用总反应的化学方程式；该生产工艺的优点：溴可以循环利用，获得清洁能源氢气，缺点是：生成过程有有毒物质，电解循环消耗能源大；
（3）海水提溴过程中，向浓缩的海水中通入氯气，将其中的Br-氧化，再用空气吹出溴；然后用碳酸钠溶液吸收溴，溴歧化为Br-和BrO3-，同时生成HCO3-或CO2；
；
（4）①升高温度，平衡向正反应方向移动，气体物质的量增大；
②积增大一倍时，P（Br2）降为原来的一半，减压使平衡向气体体积数增大的方向移动，压强又增大，若反应物足量，平衡恢复到原有的压强．

解答 解：由短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置可知，A、B处于第二周期，C、D处于第三周期，B、D同种主族，B、D最外层电子数之和为12，故最外层电子数为6，故B为O元素，D为S元素，二者可以形成SO2、SO3两种分子，且SO2具有漂白性，由位置关系可知，A为N元素，C为Si元素．
（1）Se与O元素同族元素，同主族自上而下非金属性减弱，单质与氢气反应剧烈程度减小，反应热增大（考虑符号），故生成1mol硒化氢（H2Se）反应热应排在第二位，应为+29.7kJ•mol-1，
故答案为：b．
（2）①由工艺流程图可知，电解槽中电解HBr，生成H2与Br2，反应方程式为2HBr=H2+Br2，由表中数据可知，△H=362kJ/mol×2-436kJ/mol-194kJ/mol=+94kJ/mol，故热化学方程式为2HBr（aq）=H2（g）+Br2（g）△H=+94kJ/mol，
故答案为：2HBr（aq）=H2（g）+Br2（g）△H=+94kJ/mol；
②分离后的H2SO4溶液于试管，向其中逐滴加入AgNO3溶液至充分反应，若观察到无淡黄色沉淀产生，最终生成白色沉淀，说明分离效果较好，故答案为：无淡黄色沉淀产生，最终生成白色沉淀；
③在原电池中，负极发生氧化反应，SO2在负极放电生成H2SO4，电极反应式为SO2+2H2O-2e-=4H++SO42-，
故答案为：SO2+2H2O-2e-=4H++SO42-；
④在电解过程中，电解槽阴极发生还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑，氢离子浓度降低，溶液pH变大，
故答案为：变大；
⑤原电池中电池总反应为SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr，电解池中总反应为2HBr=H2+Br2，故该工艺流程用总反应的化学方程式表示为：SO2+2H2O=H2SO4+H2，该生产工艺的优点：溴可以循环利用，获得清洁能源氢气．缺点是：生成过程有有毒物质，电解循环能源消耗大，
故答案为：SO2+2H2O=H2SO4+H2；溴可以循环利用，获得清洁能源氢气；生成过程有有毒物质，电解循环能源消耗大；
（3）海水提溴过程中，向浓缩的海水中通入氯气，将其中的Br-氧化，再用空气吹出溴；然后用碳酸钠溶液吸收溴，溴在碳酸钠溶液的歧化可把反应理解为溴与水发生歧化，产生H+的被碳酸钠吸收，反应的离子方程式为3：Br2+6 CO32-+3H2O=5 Br-+BrO3-+6HCO3-（或3 Br2+3CO32-=5 Br-+BrO3-+3CO2↑），
故答案为：Cl2；3 Br2+6 CO32-+3H2O=5 Br-+BrO3-+6HCO3-；
（4）①升高温度，平衡向吸热反应方向移动，气体的物质的量增大，因而可提高P（Br2），故答案为：增大；
②体积增大一倍时，P（Br2）降为原来的一半，即2.33×103Pa，减压使平衡向气体体积数增大的方向移动，因而会大于2.33×103Pa；若反应物足量，可平衡恢复到原有的P（Br2），
故答案为：2.33×103Pa＜P（Br2）≤4.66×103Pa．

点评 本题综合较大，涉及元素推断、化学工艺流程、反应热、原电池及电解原理、海水提取溴、化学平衡移动等，侧重于学生的分析能力的考查，难度较大，注意基础知识的全面掌握．

练习册系列答案
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（3）制备时在混合溶液中要加入微量硼酸钠抑制甲醛发生副反应外，还要加入少量的Na2S溶液，加硫化钠的目的是除去重金属离子（使重金属离子形成硫化物沉淀除去）．
（4）实验时需强力搅拌45min，其目的是使反应物充分接触，提高产率；结束后需调节溶液的pH 7～8，其目的是防止甲酸钙水解（或除去甲酸）．最后经结晶分离、干燥得产品．
12．某化学课外小组用如图装置制取溴苯．
先向分液漏斗中加入苯和液溴，再将混合液慢慢滴入反应器A（A下端活塞关闭）中．
（1）写出A中反应的化学方程式C6H6+Br2$\stackrel{FeBr_{3}}{→}$C6H5Br+HBr． 
（2）观察到A中的现象是反应液微沸有红棕色气体充满A容器．
（3）实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液流入B中，充分振荡，目的是除去溶于溴苯中的溴，便于观察溴苯的颜色，写出有关的化学方程式Br2+2NaOH═NaBr+NaBrO+H2O．
（4）C中盛放CCl4的作用是除去溴化氢气体中的溴蒸气．能证明苯和液溴发生的是取代反应，而不是加成反应，可向试管D中加入AgNO3溶液，若产生淡黄色沉淀，则能证明．另一种验证的方法是向试管D中加入石蕊试液，现象是溶液变红色．
19．硫酸铜溶液常用于农业上制波尔多液．如图1是用废铜料（铁、铜混合物）来生产硫酸铜的过程，请根据图示回答下列问题．
（1）试剂X的化学式为H2SO4，操作①的名称为过滤．
（2）甲同学认为途径Ⅰ比途径Ⅱ更为合理，其理由是ad（填编号）
a．对环境污染少      b．反应速率快
c．铜的利用率高      d．硫酸的利用率高
（3）实验室用浓硫酸与铜反应，采用图2装置制备并收集干燥的SO2气体．
①A装置的名称分液漏斗．
②连接上述仪器的正确顺序是（填各接口处的字母）：a接d，e接b，c接g，f接h．
③反应终止后，发现烧瓶中有黑色物质出现，其中可能含有CuO、CuS等杂质．已知硫化铜不与H+反应，与足量稀硝酸反应生成Cu2+、+6价的S和NO气体，该反应的离子方程式为3CuS+8H++8NO3-=3Cu2++3SO42-+8NO↑+4H2O．利用所给试剂设计实验，检测黑色物质中是否存在CuS．其方案为：将烧瓶中混合物加入到蒸馏水中，充分反应后过滤，向滤渣中加入足量的稀硝酸，振荡静置，取上层清液少许于试管中，加入几滴氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则证明黑色物质中存在CuS（补充实验操作、现象和结论）．
供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、氯化钡溶液、硝酸银溶液
16．在实验室里，某同学取一小块金属钠，做钠与水反应的实验．试完成下列问题：
（1）在实验室里，金属钠通常保存在煤油或石蜡油中，新切开的金属钠表面呈银白色
（2）钠小球在水面上迅速游动，发出嘶嘶的声响，说明有氢气生成．
（3）如果水中事先滴入酚酞溶液，反应后溶液由无色变为红色，说明反应生成碱．
17．T℃时，在容积恒定的密闭容器中A气体与B气体反应生成C气体，反应过程中A、B、C浓度的变化如图a所示，若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，B的体积百分含量与时间的关系如图b所示，则下列结论正确的是
（　　）
A．其他条件不变，升高温度，正、逆反应速率均增大，且A的转化率增大
B．T℃时，若在该容器中由0.4mol/LA、0.4mol/LB和0.2mol/LC反应，达到平衡后，C的浓度仍为0.4mol/L
C．在（t1+10）min时，保持其他条件不变，增大压强，平衡向逆反应方向移动
D．（t1+10）min时，保持压强不变，通入稀有气体，平衡向正反应方向移动

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