题目内容
12.X、Y、Z、M、N五种元素的原子序数依次递增.已知:①N是原子序数为26的常见金属元素,其余的均为短周期主族元素;
②X、Y、M位于元素周期表中的不同周期,且最外层电子数之和为7
③Y、Z两种元素形成的单质是组成空气的主要成分;
请回答下列问题:
(1)写出M离子的离子结构示意图
(2)X、Y、Z、M、N几种元素中的一种或几种可以组成多种漂白剂,试写出其中一种常见漂白剂的化学式:H2O2 或 Na2O2.
(3)写出N单质在氧气中燃烧之后的产物溶于稀硫酸的离子方程式:Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O,请简述怎样检验所得溶液中的金属阳离子?取两支洁净试管分别加入适量待测液,往其中一支滴加高锰酸钾溶液,若高锰酸钾溶液褪色,说明待测液含Fe2+,往另一支中滴加硫氰化钾溶液,若变红,说明待测液含Fe3+.
(4)已知1mol N单质恰好溶解在含Y的最高价氧化物对应水化物3.2mol的稀溶液中,已知还原产物只有一种且其中Y元素价态为+2价,此时氧化剂与还原剂的物质的量之比为:4:5.
分析 X、Y、Z、M、N五种元素的原子序数依次递增,N是原子序数为26的常见金属元素,则N为Fe,其余的均为短周期主族元素,Y、Z两种元素形成的单质是组成空气的主要成分,则Y为N元素、Z为O元素,X、Y、M位于元素周期表中的不同周期,且最外层电子数之和为7,则X为H元素,M原子最外层电子数为7-1-5=1,故M为Na,据此解答.
解答 解:X、Y、Z、M、N五种元素的原子序数依次递增,N是原子序数为26的常见金属元素,则N为Fe,其余的均为短周期主族元素,Y、Z两种元素形成的单质是组成空气的主要成分,则Y为N元素、Z为O元素,X、Y、M位于元素周期表中的不同周期,且最外层电子数之和为7,则X为H元素,M原子最外层电子数为7-1-5=1,故M为Na.
(1)M离子为Na+,离子结构示意图为
,故答案为:
;
(2)X、Y、Z、M、N几种元素中的一种或几种可以组成多种漂白剂,其中一种常见漂白剂为:H2O2 或 Na2O2,故答案为:H2O2 或 Na2O2;
(3)N单质在氧气中燃烧产物为Fe3O4,Fe3O4溶于稀硫酸的离子方程式:Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O,检验所得溶液中的金属阳离子方法:取两支洁净试管分别加入适量待测液,往其中一支滴加高锰酸钾溶液,若高锰酸钾溶液褪色,说明待测液含Fe2+,往另一支中滴加硫氰化钾溶液,若变红,说明待测液含Fe3+,
故答案为:Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O;取两支洁净试管分别加入适量待测液,往其中一支滴加高锰酸钾溶液,若高锰酸钾溶液褪色,说明待测液含Fe2+,往另一支中滴加硫氰化钾溶液,若变红,说明待测液含Fe3+;
(4)1mol Fe单质恰好溶解在含3.2molHNO3的稀溶液中,还原产物只有一种且其中Y元素价态为+2价,故还原产物为NO,设NO为xmol,则起酸性作用的硝酸为(3.2-x)mol,根据电子转移守恒,金属提供电子为3x mol,由电荷守恒可知3x=(3.2-x),解得x=0.8mol,此时氧化剂与还原剂的物质的量之比为 0.8mol:1mol=4:5,
故答案为:4:5.
点评 本题考查结构性质位置关系应用,推断元素是解题关键,(4)中计算为易错点、难度,注意利用守恒法解得,难度中等.
| A. | 达到平衡后,若升高温度,平衡右移 | |
| B. | 达到平衡后,加入催化剂C%增大 | |
| C. | 化学方程式中“n>e+f” | |
| D. | 达到平衡后,增加A的量有利于平衡向右移动 |
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:(金属离子浓度为:0.01mol/L)
| 沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
| 开始沉淀 | 2.7 | 7.6 | 7.6 | 4.0 | 7.7 |
| 完全沉淀 | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
(1)水钴矿进行预处理时加入Na2SO3的主要作用是将Fe3+、Co3+还原.
(2)写出NaClO3在浸出液中发生主要反应的离子方程式ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O;若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时,可能会生成有毒气体,写出生成该有毒气体的离子方程式ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O.
(3)“加Na2CO3调pH至a”,a的取值范围是5.2≤a≤7.6;过滤所得到的沉淀成分为Fe(OH)3、Al(OH)3.
(4)“操作1”中包含3个基本实验操作,它们依次是蒸发浓缩、冷却结晶和过滤.制得的CoCl2•6H2O在烘干时需减压烘干的原因是降低烘干温度,防止产品分解.
(5)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图2.向“滤液”中加入萃取剂的目的是除去溶液中的Mn2+;其使用的最佳pH范围是B.
A.2.0~2.5 B.3.0~3.5 C.4.0~4.5 D.5.0~5.5
(6)为测定粗产品中CoCl2•6H2O的含量,称取16.4g的粗产品溶于水配成100.0mL溶液,从中取出25.0mL与足量AgNO3溶液混合,过滤、洗涤、将沉淀烘干后称其质量为4.6g,则粗产品中CoCl2•6H2O的质量分数是93.0%.(结果保留小数点后一位数字)
| A. | Ca(HCO3)2溶液与足量NaOH溶液反应:HCO3-+Ca2++OH-═CaCO3↓+H2O | |
| B. | 磁性氧化铁溶于稀硝酸:3Fe2++4H++NO3-═3Fe3++NO↑+3H2O | |
| C. | 向Al2(SO4)3溶液中加入过量的NH3•H2O:Al3++4 NH3•H2O=AlO2-+4NH4++2H2O | |
| D. | NH4HCO3溶于过量的浓KOH溶液中:NH4++HCO3-+2OH-=CO32-+NH3↑+2 H2O |
| A. | 1.8 g重水(D2O)中含有的质子数和中子数均为NA | |
| B. | 将11.2 L Cl2通入足量的石灰乳中制备漂白粉,转移的电子数为0.5 NA | |
| C. | 100 mL 12 mol•L-1的浓HNO3与过量Cu反应转移电子的数目为0.6 NA | |
| D. | 标准状况下,11.2 L由CH4和C2H4组成的混合气体中含有氢原子的数目为2 NA |