题目内容

14．已知A、B、C、D是短周期元素的气态单质，其中A是黄绿色的气体单质，C在空气中含量最高，D是最轻的气体；E是一种最常用的金属；Y是一种常见的液态物质，Z是唯一显碱性的气体； M是一种红棕色的有毒气体；I为红褐色难溶于水的固体．有关的转化关系如图所示（反应条件均已略去）．

回答下列问题：
（1）A的组成元素在元素周期表的位置为第三周期第VIIA族；
（2）F中化学键的类型是离子键、（极性）共价键；
（3）Z和W在催化剂作用下反应生成C和Y，这是一个很有实际意义的反应，可以消除W对环境的污染，该反应的化学方程式为4NH3+6NO$\frac{\underline{催化剂}}{△}$5N2+6H2O；
（4）I为红褐色难溶于水的固体，与“84消毒液”的有效成分（NaClO），在浓碱溶液中发生反应生成了高效环保的净水剂高铁酸钠，请写出此反应的离子方程式2Fe（OH）3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O
（5）将过量的E加到N的稀溶液中，若过程中转移电子的数目为3.01×1023，则参加反应的E的质量为14g．

分析 A、B、C、D是短周期元素的气态单质，其中A是黄绿色的气体单质，则A为Cl2，C在空气中含量最高，则C为N2，D是最轻的气体，则D为H2，E是一种最常用的金属，则E为Fe，Y是一种常见的液态物质，则Y为H2O，Z是唯一显碱性的气体，则Z为NH3，M是一种红棕色的有毒气体，则M为NO2，I为红褐色难溶于水的固体，则I为2Fe（OH）3，根据各物质的相互转化关系可知，Z和B反应生成W和Y，则B为O2，W与氧气生成M，则W为NO，二氧化氮与水反应生成N为硝酸，A和D反应生成X为HCl，氯化氢与氨气反应生成F为NH4Cl，铁和氯气反应生成H为FeCl3，则G为FeCl2，据此答题．

解答 解：A、B、C、D是短周期元素的气态单质，其中A是黄绿色的气体单质，则A为Cl2，C在空气中含量最高，则C为N2，D是最轻的气体，则D为H2，E是一种最常用的金属，则E为Fe，Y是一种常见的液态物质，则Y为H2O，Z是唯一显碱性的气体，则Z为NH3，M是一种红棕色的有毒气体，则M为NO2，I为红褐色难溶于水的固体，则I为2Fe（OH）3，根据各物质的相互转化关系可知，Z和B反应生成W和Y，则B为O2，W与氧气生成M，则W为NO，二氧化氮与水反应生成N为硝酸，A和D反应生成X为HCl，氯化氢与氨气反应生成F为NH4Cl，铁和氯气反应生成H为FeCl3，则G为FeCl2，
（1）A为Cl2，A的组成元素在元素周期表的位置为第三周期第VIIA族，
故答案为：第三周期第VIIA族；
（2）F为NH4Cl，F中化学键的类型是离子键、（极性）共价键，
故答案为：离子键、（极性）共价键；
（3）Z和W在催化剂作用下反应生成C和Y，为氨气与一氧化氮的反应，该反应的化学方程式为 4NH3+6NO $\frac{\underline{催化剂}}{△}$5N2+6 H2O，
故答案为：4NH3+6NO $\frac{\underline{催化剂}}{△}$5N2+6 H2O；
（4）I为2Fe（OH）3，I与“84消毒液”的有效成分（NaClO），在浓碱溶液中发生反应生成了高效环保的净水剂高铁酸钠，此反应的离子方程式为2Fe（OH）3+3 ClO-+4OH-=2FeO42-+3 Cl-+5H2O，
故答案为：2Fe（OH）3+3 ClO-+4OH-=2FeO42-+3 Cl-+5H2O；
（5）将过量的铁加到稀硝酸溶液中，生成硝酸亚铁，每摩尔铁转移2mol电子，所以若过程中转移电子的数目为3.01×1023即0.5mol，则参加反应的铁的质量为56×$\frac{0.5}{2}$g=14g，
故答案为：14．

点评 本题考查元素化合物的特性和反应，本题考查无机物推断，物质的颜色、温室效应气体、形成酸雨的气体等是推断突破口，题目比较综合，需要学生熟练掌握基础知识知识，难度中等．

练习册系列答案
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4．下列叙述中正确的是（　　）
A．漂白粉中的有效成分为次氯酸钙，在空气中可以长时间放置而不变质
B．二氧化硅是将太阳能转变为电能的常用材料
C．美国纽约冬季城市供暖使用的主要能源是天然气，天然气属于不可再生能源
D．虎门销烟中用到了大量的生石灰，将生石灰投入销烟池的海水中，海水开始翻腾，这是一个物理变化
5．A、B、C、D、E、F 六种物质的转化关系如图所示（反应条件和部分产物未标出）．
（1）若A为短周期金属单质，D为短周期非金属单质，且所含元素的原子序数A是D的2倍，所含元素的原子最外层电子数D是A的2倍，F的浓溶液与A、D反应都有红棕色气体生成，反应①的化学方程式CO2+2Mg$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2MgO+C．
（2）若A是常见的变价金属的单质，D、F是气态单质，且反应①在水溶液中进行．反应②也在水溶液中进行，且光照条件下D与F也可以反应，则反应②的离子方程式是2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-．
（3）若A、D、F都是短周期非金属元素单质，且A、D所含元素同主族，A、F所含元素同周期，则反应①的化学方程式为2C+SiO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑．将标准状况下3.36L 物质E 与含10.0g 氢氧化钠溶质的溶液充分反应，所得溶液溶质成分为Na2CO3：0.1mol；NaHCO3：0.05mol（写出化学式和对应的物质的量）．
2．镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的．主要步骤如下图所示，下列有关说法正确的是（　　）
A．试剂①可以选用的试剂是熟石灰，操作①的方法是过滤
B．试剂②可以选用的试剂是盐酸
C．操作③是直接将MgCl2溶液加热蒸发得到无水MgCl2晶体
D．无水MgCl2在通电时发生电离，电解后得到单质Mg．
9．下列离子方程式正确的有（　　）
A．向10ml0.1mol/L的Ca（ClO）2的溶液中鼓入标态下的SO2气体44.8ml：Ca2++2ClO-+2H2O+2SO2=CaSO4↓+2Cl-+4H++SO42-
B．向98.3%的浓硫酸中加入铜片并加热：Cu+4H++SO42-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SO2↑+2H2O+Cu2+
C．向NH4HCO3溶液中加足量浓NaOH溶液并加热：HCO3-+OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H2O+CO32-
D．用氯化铵和消石灰两种固体混合加热制氨气：NH4++OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O
19．下列有关实验的操作、原理和现象，不正确的是（　　）
A．纸层析法通常以滤纸作为惰性支持物．滤纸纤维上的羟基具有亲水性，它所吸附的水作固定相
B．重结晶时，溶质的溶解度越大、溶液冷却速度越慢，得到的晶体颗粒越小
C．硝酸钾饱和溶液冷却未出现结晶时，可以用玻棒充分磨擦器皿壁促使晶体析出
D．在牙膏的浸泡液中加入新制碱性Cu（OH）2，溶液变绛蓝色
6．今年来，雾霾天气多次肆虐北京、天津地区．其中，汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一．
（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO（g）+2CO（g）$\stackrel{催化剂}{?}$2CO2（g）+N2（g）△H＜0
①该反应的平衡常数表达式K=$\frac{{c}^{2}（C{O}_{2}）c（{N}_{2}）}{{c}^{2}（NO）{c}^{2}（CO）}$
②若该反应在恒容的密闭体系中进行，下列示意图如图1正确且能说明该反应进行到t1时刻达到平衡状态的是b、d （填代号）

（2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题．
煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染．
例如：
CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-867kJ/mol
2NO2（g）?N2O4（g）△H2=-56.9kJ/mol
H2O（g）═H2O（l）△H3=-44KJ/mol
写出CH4 （g）催化还原N2O4（g）生成N2 （g）和H2O （l）的热化学方程式CH4（g）+N2O4（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（l）△H═-898.1kJ/mol．
（3）甲烷燃料电池可以提升能量利用率．图2是利用甲烷燃料电池电解100ml 1mol/L食盐水的装置，电解一段时间后，收集到标准状况下的氢气1.12L（设电解后溶液体积不变）
①甲烷燃料电池的负极反应式为CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+
②电解后溶液的PH=14（忽略氯气与氢氧化钠溶液）．
3．某化学兴趣小组以黄铜矿（主要成分CuFeS2）为原料进行如下实验探究．为测定黄铜矿中硫元素的质量分数，将m1g该黄铜矿样品放入如图所示装置中，从a处不断地缓缓通入空气，高温灼烧石英管中的黄铜矿样品．

（1）锥形瓶A内所盛试剂是氢氧化钠；装置B的作用是干燥气体；锥形瓶D内发生反应的离子方程式为SO2+2OH-=SO32-+H2O．
（2）反应结束后将锥形瓶D中的溶液进行如下处理：

如图则向锥形瓶D中加入过量H2O2溶液反应的离子方程式为H2O2+SO32-=SO42-+H2O；操作Ⅱ是洗涤、烘干、称重，其中洗涤的具体方法固体放入过滤器中，用玻璃棒引流向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀，待滤液自然流下后，重复上述操作2-3次；该黄铜矿中硫元素的质量分数为$\frac{32{m}_{2}}{233{m}_{1}}$×100%（用含m1、m2的代数式表示）．
（3）反应后固体经熔炼、煅烧后得到泡铜（Cu、Cu2O）和熔渣（Fe2O3、FeO），要验证熔渣中存在FeO，应选用的最佳试剂是C
A．KSCN溶液、氯水    B．稀盐酸、KMnO4溶液
C．稀硫酸、KMnO4溶液    D．NaOH溶液
（4）已知：Cu+在强酸性环境中会发生反应生成Cu和Cu2+．设计实验方案验证泡铜中是否含有Cu2O取少量泡铜于试管中加入适量稀硫酸，若溶液呈蓝色说明泡铜中含有Cu2O，否则不含有．
4．将a g二氧化锰粉末加入cL b mol•L-1的浓盐酸中加热完全溶解，反应中转移电子d个，设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（　　）
A．可以收集到氯气$\frac{22.4b}{2{N}_{A}}$L
B．反应后溶液中的Cl-数目为（bc•NA-2d）
C．NA可表示为$\frac{87d}{2a}$
D．反应后溶液中的H+数目为（bc-2d）

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