题目内容

16．已知X、Y、Z、L四种元素是组成蛋白质的基础元素且原子序数依次增大．回答下列问题：
（1）L的元素符号为O；Y元素原子核外电子中，未成对电子数与成对电子数之比为1：2；四种元素的原子半径从大到小的顺序是C＞N＞O＞H（用元素符号表示）．
（2）Z、X两元素按原子数目比l：3可构成分子A，A的电子式为；B分子也由Z、X两元素组成，作为运送飞船的火箭燃料，常温下是一种液态化合物．已知该化合物的相对分子质量为32，其中X元素的质量分数为12.5%，且该分子结构中只有单键．则B的结构式为．若64g B分子与液态双氧水恰好完全反应，产生两种无毒又不污染环境的气态物质，还放出3000kJ的热量，写出该反应的热化学方程式N2H4（l）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）△H=-1500kJ/mol．
（3）硒（Se）是人体必需的微量元素，与元素L同一主族，该族第2～5周期元素单质分别与H2反应生成l mol气态氢化物产生的热量数据如下，其中能表示生成1mol硒化氢所产生的热量的是b（选填字母编号）．
a．-99.7kJ         b．-29.7kJ         c．+20.6kJ        d．+241.8kJ．

分析 （1）组成蛋白质的基础元素有C、H、O、N等元素，且原子序数依次增大，可知X、Y、Z、L分别为H、C、N、O；
（2）N、H两元素按原子数目比1：3可构成分子A，A为NH3，氨气分子中N原子和每个H原子形成一个共用电子对，N原子还存在一个孤电子对；
B分子也由Z、X两元素组成，作为运送飞船的火箭燃料，常温下是一种液态化合物，该化合物的相对分子质量为32，其中X元素的质量分数为12.5%，则B为N2H4，且该分子结构中只有单键，则B中每个N原子连接2个N原子且N原子之间存在一个共价键，据此书写B的结构式；
64gB的物质的量是2mol，2mol肼和双氧水完全反应生成氮气和水放出3000kJ的热量，则1mol肼和双氧水反应生成氮气和水放出1500kJ燃料，据此书写该反应的热化学方程式；
（3）Se和氢气反应需要不断加热才能反应，所以该反应是吸热反应，元素的非金属性越弱，其吸收的热量越大．

解答 解：（1）人体中主要存在C、H、O、N元素，L原子序数最大，则L为O元素，X为H、Y为C、Z为N元素；
C元素原子核外电子中，未成对电子数与成对电子数之比为2：4=1：2；原子电子层数越多，其原子半径越大，同一周期元素，原子半径随着原子序数最大而减小，所以原子半径大小顺序是C＞N＞O＞H，
故答案为：O；1：2； C＞N＞O＞H；
（2）N、H两元素按原子数目比1：3可构成分子A，A为NH3，氨气分子中N原子和每个H原子形成一个共用电子对，N原子还存在一个孤电子对，其电子式为；
B分子也由Z、X两元素组成，作为运送飞船的火箭燃料，常温下是一种液态化合物，该化合物的相对分子质量为32，其中X元素的质量分数为12.5%，则B为N2H4，且该分子结构中只有单键，则B中每个N原子连接2个N原子且N原子之间存在一个共价键，B的结构式为，64gB的物质的量是2mol，2mol肼和双氧水完全反应生成氮气和水放出3000kJ的热量，则1mol肼和双氧水反应生成氮气和水放出1500kJ燃料，该反应的热化学方程式为N2H4（l）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）△H=-1500 kJ/mol，
故答案为：；；N2H4（l）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）△H=-1500 kJ/mol；
（3）Se和氢气反应需要不断加热才能反应，所以该反应是吸热反应，元素的非金属性越弱，其吸收的热量越大，非金属性O＞S＞Se＞Te，所以生成硒化氢需要吸收29.7kJ热量，故答案为：b．

点评 本题考查较为综合，涉及热化学反应、原子结构和元素周期律等知识点，熟练掌握同一主族元素性质递变规律、原子结构等知识点即可解答，题目难度不大．

练习册系列答案
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用H2可将工业废气中的NO催化还原成N2，其他量转化关系如图(图中计量单位为mol), 则：NO(g)+H2(g)=N2(g)+H2O(g)的△H为（ ）

A．0.5(a+b-c-d)kJ/mol B．0.5(c+a-d-b)kJ/mol

C．0.5(c+d-a-b)kJ/mol D. 0.5(c+d-a-b)kJ/mol

为了探究AgNO3的氧化性和热稳定性,某化学兴趣小组设计了如下实验。

Ⅰ.AgNO3的氧化性

将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中,一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe的氧化产物,将溶液中的Ag+除尽后,进行了如下实验。可选用的试剂:KSCN溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水。

（1）请完成下表:

操作

现象

结论

取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入KSCN溶液,振荡

①

存在Fe3+

取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入② ,振荡

③

存在Fe2+

【实验结论】Fe的氧化产物为Fe2+和Fe3+

Ⅱ.AgNO3的热稳定性

用下图所示的实验装置A加热AgNO3固体,产生红棕色气体,在装置D中收集到无色气体。当反应结束后,试管中残留固体为黑色。

（2）装置B的作用是 。

（3）经小组讨论并验证该无色气体为O2,其验证方法是 。

（4）【查阅资料】Ag2O和粉末状的银均为黑色;Ag2O可溶于氨水。

【提出设想】试管中残留的黑色固体可能是: ①.Ag; ②.Ag2O; ③.Ag和Ag2O。

【实验验证】该小组为验证上述设想,分别取少量黑色固体放入试管中,进行了如下实验。

实验编号

操作

现象

a

加入足量氨水,振荡

黑色固体不溶解

b

加入足量稀硝酸,振荡

黑色固体溶解,并有气体产生

【实验评价】根据上述实验,不能确定固体产物成分的实验是 (填实验编号)。

【实验结论】根据上述实验结果,写出该小组得出AgNO3固体热分解的化学方程式 。
4．有A、B、C、D、E 5种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20．其中C、E是金属元素；A和E属同一族，它们原子的最外层电子排布为ns1．B和D也属同一族，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半．请回答下列问题：
（1）由这五种元素组成的一种化合物是（写化学式）KAl（SO4）2•12H2O．
（2）写出C元素基态原子的电子排布式1s22s22p63s23p1．
（3）用电子排布式表达式表示B元素原子的价电子构型2s22p4．
（4）元素B与D的电负性的大小关系是O＞S，C与E的第一电离能的大小关系是Al＞K．（用元素符号和“＞或＜或﹦”表示 ）
（5）DB2是由极性键构成的极性（填“极性”或“非极性”）分子；分子空间构型是V型．
11．断裂1mol（理想）气体分子化学键所吸收的能量或形成1mol（理想）气体分子化学键所放出的能量称为键能（单位为KJ．mol-1）下表是一些键能数据（KJ•mol-1）
化学键键能化学键键能化学键键能化学键键能
C-H414C-F489H-F565F-F158
H-H436H-N391
①根据键能数据计算以下反应的反应热△H：
CH4（g）+4F2（g）═CF4（g）+4HF（g）△H
②根据键能和反应热化学方程式$\frac{1}{2}$N2（g）+$\frac{3}{2}$H2（g）═NH3（g ）
△H=-46kJ•mol-1 计算N≡N的键能．
1．过氧化氢对环境友好，性质多样，有很重要的研究和应用价值．
（1）实验室利用反应2H2O2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2H2O+O2↑可制备氧气．
①取等物质的量浓度等体积H2O2溶液分别进行下列实验，研究外界条件对该反应速率的影响，实验报告如下表所示．
序号条件现象结论
温度/℃催化剂
140FeCl3溶液　　
220FeCl3溶液　　
320MnO2　　
420无　　
实验1、2研究的是温度对H2O2分解速率的影响．
实验2、3的目的是比较FeCl3溶液和MnO2作为催化剂对H2O2分解反应速率影响的差异．
实验中可以表明该反应速率差异的现象是产生气泡的快慢．
②实验室用MnO2做该反应的催化剂，使用如图所示装置的A部分制备O2，避免反应过于剧烈的操作是旋转分液漏斗的活塞，控制滴加H2O2溶液的速率．

（2）利用图（a）和（b）中的信息，按图（c）装置（连能的A、B瓶中已充有NO2气体）进行实验．可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的深（填“深”或“浅”），其原因是H2O2分解放热，使平衡2NO2═N2O4向生成NO2方向移动
8．醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOH?H++CH3COO-，下列叙述不正确的是（　　）
A．醋酸溶液中离子浓度的关系满足：c（H+）=c（OH-）+c（CH3COO-）
B．10mL0.01mol•L-1的CH3COOH溶液中加水稀释，溶液中c（OH-）减小
C．向醋酸溶液中加少量的CH3COONa固体，平衡逆向移动
D．常温下pH=2的CH3COOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH＜7
5．下列关于有机化合物的结构、性质的叙述正确的是（　　）
A．糖类、油脂、蛋白质的水解产物都是非电解质
B．淀粉和纤维素的分子式均为（C6H10O5）n，二者互为同分异构体
C．纤维素、甘油分别在浓硫酸存在时与浓硝酸的反应属于同一类型的反应
D．乙醇、乙酸和苯酚的分子中均含有官能团-OH，所以均能与NaOH溶液反应
6．钴基合金中含少量镁、镍和铁元素，在化工、航空航天和机械工业应用广泛．现有钴基废合金需要回收再利用，设计流程如图：


已知：1）有关钴、镍、镁、铁化合物的性质见下表：
化学式沉淀开始时的pH沉淀完全时的pH有关性质
Co（OH）27.29.4Co+2HCl═CoCl2+H2↑
Co2++2NH3•H2O═Co（OH）2↓+2NH4+
Co2++2H2O?Co（OH）2+2H+
Ni+2HCl═NiCl2+H2↑
Ni2++6NH3•H2O═Ni（NH3）6]2++6H2O
Fe（OH）27.19.6
Fe（OH）32.33.7
Mg（OH）210.812.4
2）25℃Ksp（MgF2）=7.4×10-11、Ksp（MgCO3）=3.5×10-3
请回答：
（1）“除镍”步骤必须控制在一定时间内完成，否则沉淀中将有部分Co（OH）2转化为Co（OH）3，此反应的化学方程式为4Co（OH）2+O2+2H2O=4Co（OH）3
（2）在“盐酸调pH=4”步骤中，加入盐酸的作用是防止Co2+水解．
（3）“净化”步骤中加入H2O2的作用是2Fe2++2H++H2O2=2H2O+2Fe3+（请用离子方程式表示）．废渣的成分MgF2、Fe（OH）3（请用化学式表示）．
（4）已知25℃时，Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10-38，则该温度下反应Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+的平衡常数K=2.5×10-5．
（5）二水合草酸钴晶体（CoC2O4•2H2O）中C元素的化合价为+3，在空气中高温反应的化学方程式为2CoC2O4•2H2O+O2=2CoO+4H2O+4CO2．

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