题目内容

13．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素，W、X是金属元素，Y、Z是非金属元素．请回答下列问题：
（1）W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水，该反应的离子方程式为Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O．
（2）W与Y可形成化合物W2Y，该化合物的电子式为．
（3）Y在周期表中的位置是第三周期第ⅥA族．
（4）比较W、X、Y、Z四种元素简单离子的半径大小（用化学式表示，下同）：S 2-＞Cl-＞Na+＞Al3+；比较Y、Z的气态氢化物稳定性强弱：HCl＞H2S．
（5）X的硝酸盐水溶液显酸性性，用离子方程式解释原因：Al3++3H2O?Al（OH）3+3H+．
（6）Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中，发生反应的化学方程式为：SO2+Cl2+2H2O═H2SO4+2HCl．
（7）Z的最高价氧化物为无色液体，0.25mol该物质与一定量水混合得到一种稀溶液，并放出Q kJ的热量．写出该反应的热化学方程式：Cl2O7（l）+H2O（l）═2HClO4（aq）△H=-4QkJ•mol-1．

分析 W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一周期元素，W、X是金属元素，Y、Z是非金属元素．
（1）W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水，可推知W为Na、X为Al；
（2）W（Na）与Y可形成化合物W2Y，Y表现-2价，则Y为S；
（3）Y为S在元素周期表中第三周期，第ⅥA族；
（4）电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，离子电子层越多，离子半径越大；同周期自左而右元素非金属性增强，非金属性越强，氢化物越稳定；
（5）硝酸铝是强酸弱碱盐，其水溶液显酸性；
（6）硫的低价氧化物二氧化硫通入氯气的水溶液中，发生反应的化学方程式为：SO2+Cl2+2H2O═H2SO4+2HCl； 
（7）Z的最高价氧化物C12O7为无色液体，0.25mol该物质与一定量水混合得到HClO4的水化物的稀溶液，并放出QkJ的热量，则1mol Cl2O7反应放出的热量为4Q kJ．

解答 解：W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一周期元素，原子序数均小于18，W、X是金属元素，Y、Z是非金属元素．
（1）W、X为金属，其最高价氧化物对应的水化物为碱，且两种碱可以反应生成盐和水，则为NaOH和Al（OH）3，二者反应的离子方程式：Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O，故答案为：Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O；
（2）W（Na）与Y可形成化合物W2Y，Y表现-2价，则Y为S，Na2S的电子式为：，故答案为：；
（3）Y为S在元素周期表中第三周期，第ⅥA族，故答案为：第三周期第ⅥA族；
（4）电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，离子电子层越多，离子半径越大，故离子半径大小顺序是：S 2-＞Cl-＞Na+＞Al3+，
同一周期元素中，元素的非金属性随着原子序数的增大而增强，元素的非金属性越强，其氢化物越稳定，所以稳定性为HCl＞H2S，故答案为：S 2-；Cl-；Na+；Al3+；HCl；H2S；
（5）硝酸铝是强酸弱碱盐，其水溶液显酸性，其原因为：Al3++3H2O?Al（OH）3+3H+，故答案为：酸性；Al3++3H2O?Al（OH）3+3H+；
（6）硫的低价氧化物二氧化硫通入氯气的水溶液中，发生反应的化学方程式为：SO2+Cl2+2H2O═H2SO4+2HCl，故答案为：SO2+Cl2+2H2O═H2SO4+2HCl；         
（7）Z的最高价氧化物C12O7为无色液体，0.25mol该物质与一定量水混合得到HClO4的水化物的稀溶液，并放出QkJ的热量，则1mol Cl2O7反应放出的热量为4Q kJ，故该反应的热化学方程式为：Cl2O7（l）+H2O（l）═2HClO4（aq）△H=-4QkJ•mol-1，
故答案为：Cl2O7（l）+H2O（l）═2HClO4（aq）△H=-4QkJ•mol-1．

点评 本题考查结构性质位置关系应用，涉及电子式、微粒半径比较、元素周期律应用、化学方程式书写等，正确推断元素是解本题关键，注意掌握微粒半径大小的比较方法．

练习册系列答案
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3．下列说法错误的是（　　）
A．pH=2与pH=1的CH3COOH溶液中c（H+）之比为1：10
B．0.1 mol•L-1的CH3COOH溶液中，由水电离的c（H+）为10-13 mol•L-1
C．常温下，等体积pH=12的NaOH溶液和pH=2的CH3COOH溶液混合，混合后溶液pH＜7
D．1.0 mol•L-1Na2CO3溶液：c（OH-）═c（HCO3-）+c（H+）+2c（H2CO3）
4．设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是（　　）
A．42g丙烯和环丙烷的混合气体中所含极性键的数目为9NA
B．12g石墨烯（单层石墨）中含有六元环的数目为0.5NA
C．室温下，1L pH=13的NaOH溶液中，由水电离出的OH-的数目为0.1NA
D．3.6 g CaO2晶体中阴离子的数目为0.1NA
1．自1932年由美国物理学家卡尔•安德森在实验中证实了反粒子的存在之后，反物质领域一直成为科学家致力研究的一个重点．“反物质”理论提出：每一种粒子都有一个和它的质量、寿命、自旋严格相等，而电性相反的反粒子．著名的物理学家狄拉克曾大胆地提出了一个假说：存在着一个“反物质”的世界．表为“反物质”的世界中元素周期表的一部分，其中A、X、Y、W、Z为短周期元素，W元素的核电荷数为X元素的2倍．据此，下列说法中错误的是（　　）
X
YZWA
TB
A．X、W、Z元素的原子半径与它们的气态氢化物的热稳定性变化趋势相反
B．Y、Z、B、W、A元素性质均较为活泼，但其中的某些元素在自然界中仍可以游离态的形式存在，它们的最高价氧化物的水化物的酸性依次递增
C．工业上电解A的钠盐溶液可以得到多种产物，为防止产物互相反应常使用阴离子交换膜
D．根据元素周期律，可以推测T元素的单质具有半导体特性，T2X3具有氧化性和还原性
8．氮可形成多种化合物，如NH3、NO2、N2O4等气体．已知NO2和N2O4的结构式分别是和．已知：N-N键能为167kJ•mol-1，NO2中N=O键能为466kJ•mol-1，N2O4中N=O键能为438.5kJ•mol-1．
（1）写出N2O4转化为NO2的热化学方程式：N2O4（g）=2NO2（g）△H=+57kJ•mol-1．
（2）在100℃时，将0.40mol的NO2气体充入2L抽空的密闭容器中，每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析，得到如下表数据：
时间（s）020406080
n（NO2）/mol0.40n10.26n3n4
n（N2O4）/mol0.000.050n20.0800.080
①上述条件下，从反应开始直至20s时，NO2的平均反应速率为0.0025mol•L-1•s-1．
②n3=n4（填“＞”、“＜”或“=”），反应2NO2?N2O4的平衡常数K的数值为2.8（精确到小数点后两位），升高温度后，该反应的平衡常数K将减小（填“增大”、“减小”或“不变”）．
③若在相同情况下最初向该容器充入的是N2O4气体，要达到上述同样的平衡状态，N2O4的起始浓度是0.10mol•L-1．
（3）氨是一种潜在的清洁能源，可用作碱性燃料电池的燃料．电池的总反应为4NH3（g）+3O2（g）=2N2（g）+6H2O（g），则该燃料电池的负极反应式：2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O．
18．Q、W、X、Y、Z是周期表前36号元素中的五种常见元素，其原子序数依次增大．W原子最外层电子数与核外电子总数之比为3：4，Q、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质，X是地壳中含量最高的金属元素，Z能形成红色（或砖红色）的Z2O和黑色的ZO两种氧化物．
以下问题均用化学用语回答：
（1）Q单质的电子式为．W、X、Y的离子半径由大到小的顺序为S2-＞O2-＞Al3+（用离子符号回答）
（2）X和Y组成的化合物放入水中反应的化学方程式是Al2S3+6H2O=2Al（OH）3↓+3H2S↑
（3）Na2Y溶液中离子浓度由大到小的顺序为c（Na+）＞c（S2-）＞c（OH-）＞c（HS-）＞c（H+）
（4）ZO在高温下被Q的简单气态氢化物还原为Z单质，且生成的其它产物不会对环境产生污染，写出反应的化学方程式3CuO+2NH3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Cu+N2+3H2O
（5）室温下，ZCl2溶液中混有FeCl3杂质时，可加入CuO（填试剂）调节pH=4，再过滤．（已知：Fe（OH）3的Ksp=10-35，化学上认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol/L时，沉淀就达完全．）
（6）工业上可用高温条件下Z2Y+O2=2Z+YO2冶炼金属Z，生成1molZ时转移3mol电子．
5．A、B、C、D、E、F、G、H八种元素分布在三个不同的短周期，它们的原子序数依次增大，其中B、C、D为同一周期，A与E，B与G，D与H分别为同一主族，C、D、F三种元素的原子序数之和为28，F的质子数比D多5个，D的最外层电子数是F的2倍，C和D的最外层电子数之和为11．请回答下列问题：
（1）以上八种元素中非金属所形成的最简单气态氢化物稳定性最弱的是（填化学式）SiH4；E、F、H所形成的简单离子的半径由小到大的顺序为（用离子符号表示）Al3+＜Na+＜S2-．
（2）一定条件下，A的单质气体与C的单质气体充分反应生成 W气体，W的电子式；由A、D两元素可以组成X、Y两种化合物，X在一定条件下可以分解成Y，X中所含化学键类型极性键、非极性键；（填写“极性共价键”、“非极性共价键”、“离子键”）向X中加入酸性KMnO4溶液，写出二者恰好反应的离子方程式5H2O2+2MnO4-+6H+=5O2↑+2Mn2++8H2O；
（3）G是非金属元素，其单质在电子工业中有重要应用，G的最高价氧化物1.2g与0.48g B单质在高温下发生置换反应转移的电子数目为0.08NA．
（4）A的单质与D的单质在KOH的浓溶液中可以形成原电池，如果以铂为电极，则负极的电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O．
2．我国古代科学术高度发达，在许多成语中都蕴含了化学原理，下列有关解释不正确的是（　　）
  成语 化学原理
 A 炉火纯青 通过观察火焰的颜色来判断炉内的温度
 B 火树银花 发生了焰色反应
 C 百炼成钢 通过多次锻炼，使生铁中碳等杂质因挥发而降低达到了钢的标准
 D 青出于蓝而胜于蓝蓝色的靛蓝燃料发生化学反应生成一种深蓝色的新燃料
A．AB．BC．CD．D
6．镍电池广泛应用于混合动力汽车系统，电极材料由NiO2、Fe和碳粉涂在铝箔上制成．放电过程中产生Ni（OH）2和Fe（OH）2，Fe（OH）2最终氧化、脱水生成氧化铁．由于电池使用后电极材料对环境有危害，某学习小组对该电池电极材料进行回收研究．
已知：①NiCl2易溶于水，Fe3+不能氧化Ni2+．
②某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及开始沉淀和完全沉淀时的理论pH如表所示：
M（OH）nKsppH
开始沉淀沉淀完全
Al（OH）32.0×10-324.1-
Fe（OH）33.5×10-382.23.5
Fe（OH）21.0×10-157.59.5
Ni（OH）26.5×10-186.48.4
回答下列问题：
（1）该电池的正极反应式为NiO2+2H2O+2e-=Ni（OH）2+2OH-；
（2）维持电流强度为1.0A，消耗0.02gFe，理论电池工作1.72min．（写出计算式，已知F=96500C/mol．）
（3）对该电池电极材料进行回收方案设计：

①方案中加入适量双氧水的目的是将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+；在滤液I中慢慢加入NiO固体，则依次析出沉淀Fe（OH）3和沉淀Al（OH）3（填化学式）．设计将析出的沉淀混合物中的两种物质分离开来的实验方案：将混合物加入氢氧化钠溶液充分溶解、过滤、洗涤得到滤渣为氢氧化铁，将滤液中通入过量二氧化碳气体过滤洗涤得到沉淀氢氧化铝．
②滤液Ⅲ中溶质的主要成分是NaCl（填化学式）；气体I为Cl2，判断依据是电解氯化钠溶液，阳极上氯离子失电子生成氯气，Ni（OH）2-Ni（OH）3，镍元素化合价升高需要加入气体为氧化剂所以气体Ⅰ为Cl2．

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