题目内容
【题目】下表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与X的最高化合价之和为8。下列说法正确的是( )
A.原子半径:W>Z
B.常温下,X的单质与Y的单质均能溶于浓硫酸
C.X的最高价氧化物的水化物是强碱
D.最简单气态氢化物热稳定性:Z<W
【答案】D
【解析】
W、X、Y、Z为短周期主族元素,根据位置关系可以看出,W的族序数比X多2,由主族元素族序数数值上等于该元素的最高化合价(F、O除外)可知,设X的族序数为a,则W的族序数为a+2,W与X的最高化合价之和为8,则有a+2+a=8,解得a=3,故X位于第ⅢA族,为Al元素,因此Y为Si元素,Z为P元素,W为N元素,据此分析解答。
A.W、Z属于同一主族,同一主族原子半径自上而下依次增大,则原子半径:W>Z,A选项错误;
B.X的单质为铝单质,遇到浓硫酸会发生钝化,不能溶于浓硫酸,Y的单质为硅单质,硅单质之溶于HF一种酸,B选项错误;
C.X的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3,为弱碱,C选项错误;
D.非金属性:P<N,非金属性越强,简单气态氢化物的热稳定性越强,故热稳定性:NH3>PH3,D选项正确;
答案选D。
【题目】碳酸亚铁(白色固体,难溶于水)是一种重要的工业原料,可用于制备补血剂乳酸亚铁,也可用作可充电电池的电极。某研究小组通过下列实验,寻找利用复分解反应制备FeCO3的最佳方案:
实验 | 试剂 | 现象 | |
滴管 | 试管 | ||
| 0.8 mol/L FeSO4溶液 (pH=4.5) | 1 mol/L Na2CO3溶液 (pH=11.9) | 实验Ⅰ:立即产生灰绿色沉淀,5min后出现明显的红褐色 |
0.8 mol/L FeSO4溶液 (pH=4.5) | 1 mol/L NaHCO3溶液 (pH=8.6) | 实验Ⅱ:产生白色沉淀及少量无色气泡,2min后出现明显的灰绿色 | |
0.8 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2 溶液(pH=4.0) | 1 mol/L NaHCO3溶液 (pH=8.6) | 实验Ⅲ:产生白色沉淀及无色气泡,较长时间保持白色 | |
(1)实验I中红褐色沉淀产生的原因可用如下反应表示,请补全反应:_____________
Fe2++
+
+
H2O
Fe(OH)3 +
HCO3
(2)实验II中产生FeCO3的离子方程式为__________________。
(3)为了探究实验III中NH4+所起的作用,甲同学设计了实验IV进行探究:
操作 | 现象 | |
实验IV | 向0.8 mol/L FeSO4溶液中加入________,再加入一定量Na2SO4固体配制成混合溶液(已知Na+对实验无影响,忽略混合后溶液体积变化)。再取该溶液一滴管,与2mL 1mol/L NaHCO3溶液混合 | 与实验III现象相同 |
实验IV中加入Na2SO4固体的目的是_________。
对比实验II、III、IV,甲同学得出结论:NH4+水解产生H+,降低溶液pH,减少了副产物Fe(OH)2的产生。
乙同学认为该实验方案不够严谨,应补充的对比实验操作是:_________,再取该溶液一滴管,与2mL 1mol/L NaHCO3溶液混合。
(4)小组同学进一步讨论认为,定性实验现象并不能直接证明实验III中FeCO3的纯度最高,需要利用如图所示的装置进行定量测定。分别将实验I、II、III中的沉淀进行过滤、洗涤、干燥后称量,然后转移至A处的广口瓶中。
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① 补全A中装置并标明所用试剂。____________
② 为测定FeCO3的纯度,除样品总质量外,还需测定的物理量是____________。
(5)实验反思:经测定,实验III中的FeCO3纯度高于实验I和实验II。通过以上实验分析,制备FeCO3实验成功的关键因素是____________。