题目内容

A、B、C、D、E是中学化学中常见的五种短周期元素，它们在元素周期表中的相对位置如图1．

A的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成离子化合物；C素有“国防金属”的美誉．请回答下列问题．
（1）A和C组成的一种离子化合物，能与水反应生成两种碱，该反应的化学方程式可表示为
 
．该化合物中A微粒的结构示意图为
 
．
（2）A、D的氢化物相互反应，产生白色固体G．
①鉴定该固体需用到的试剂或试纸（蒸馏水除外）有
 
．
②常温下，a mol/L的G溶液，其pH为4，则G发生水解反应的平衡常数为
 
．
（3）已知一定量的E单质能在B2（g）中燃烧，其可能的产物及能量关系如图2所示：请写出一定条件下EB2（g）与E（s）反应生成EB（g）的热化学方程式为
 
．
（4）C单质与过氧化氢构成的原电池可用于驱动无人驾驶的潜航器．该电池以海水为电解质溶液，电池工作时，正极的电极反应式为
 
．
（5）E的某氢化物的相对分子质量的28，该物质与溴水发生反应的化学方程式为
 
．
考点：元素周期律和元素周期表的综合应用,热化学方程式
专题：化学反应中的能量变化,元素周期律与元素周期表专题
分析：A、B、C、D、E是中学化学中常见的五种短周期元素，根据元素在周期表中的位置知，E、A、B位于第二周期，C、D位于第三周期，A的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成离子化合物，则A是N元素，所以E是C元素、B是O元素、D是Cl元素；C素有“国防金属”的美誉，则C是Mg元素，
（1）A和C组成的一种离子化合物为Mg3N2，能与水反应生成两种碱，一种是氨气、一种是Mg（OH）2，据此书写方程式；该化合物中A微粒中核内有7个质子，核外有10个电子，据此书写其离子的结构示意图；
（2）A、D的氢化物分别是NH3、HCl，二者相互反应产生白色固体G，G为NH4Cl，
①固体G是NH4Cl，鉴定氯离子用硝酸酸化的硝酸银溶液，鉴定铵根离子用氢氧化钠溶液和和湿润的红色石蕊试纸；
②常温下，a mol/L的G溶液，其pH为4，铵根离子水解导致溶液呈酸性，则G发生水解反应的平衡常数Kh=
c(NH4+)．c(H+)
c(NH3．H2O)
；
（3）由图可知，1molC（s）与0.5molO2（g）反应得到1molCO（g）放出热量=393.5kJ-283kJ=110.5kJ，该反应热化学方程式为：C（s）+
1
2
O2（g）=CO（g）△H=-110.5kJ/mol ①
1molC（s）与1molO2（g）反应得到1molCO2（g）放出热量393.5kJ，该反应热化学方程式为：C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=-393.5kJ/mol ②，
根据盖斯定律计算；
（4）Mg单质与过氧化氢构成的原电池，该电池以海水为电解质溶液，电池工作时，负极上Mg失电子发生氧化反应，正极双氧水分子得电子生成氢氧根离子；
（5）E的某氢化物的相对分子质量的28，则该物质是C2H4，乙烯和溴发生加成反应生成1，2-二溴乙烷．
解答： 解：A、B、C、D、E是中学化学中常见的五种短周期元素，根据元素在周期表中的位置知，E、A、B位于第二周期，C、D位于第三周期，A的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成离子化合物，则A是N元素，所以E是C元素、B是O元素、D是Cl元素；C素有“国防金属”的美誉，则C是Mg元素，
（1）A和C组成的一种离子化合物为Mg3N2，能与水反应生成两种碱，一种是氨气、一种是Mg（OH）2，其反应方程式为：Mg3N2+8H2O=3Mg（OH）2↓+2NH3?H2O；该化合物中A微粒中核内有7个质子，核外有10个电子，其离子的结构示意图为，
故答案为：Mg3N2+8H2O=3Mg（OH）2↓+2NH3?H2O；；
（2）A、D的氢化物分别是NH3、HCl，二者相互反应产生白色固体G，G为NH4Cl，
①固体G是NH4Cl，鉴定氯离子用硝酸酸化的硝酸银溶液，向溶液中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，如果生成白色沉淀，则说明含有氯离子；鉴定铵根离子用氢氧化钠溶液和和湿润的红色石蕊试纸，如果向溶液中滴加氢氧化钠溶液并加热，能生成使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，说明溶液中含有铵根离子，
故答案为：氢氧化钠溶液、红色石蕊试纸（pH试纸）； 硝酸银溶液、稀硝酸；
②常温下，a mol/L的G溶液，其pH为4，铵根离子水解导致溶液呈酸性，则G发生水解反应的平衡常数Kh=
c(NH4+)．c(H+)
c(NH3．H2O)
=
10-4．(10-4-10-10)
a-(10-4-10-10)
=
10-8
a-10-4
，
故答案为：
10-8
a-10-4
；
（3）由图可知，1molC（s）与0.5molO2（g）反应得到1molCO（g）放出热量=393.5kJ-283kJ=110.5kJ，该反应热化学方程式为：C（s）+
1
2
O2（g）=CO（g）△H=-110.5kJ/mol ①
1molC（s）与1molO2（g）反应得到1molCO2（g）放出热量393.5kJ，该反应热化学方程式为：C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=-393.5kJ/mol ②，
根据盖斯定律，①×2-②得：CO2（g）+C（s）=2CO（g）△H=+172.5kJ/mol，
故答案为：CO2（g）+C（s）=2CO（g）△H=+172.5kJ/mol；
（4）Mg单质与过氧化氢构成的原电池，该电池以海水为电解质溶液，电池工作时，负极上Mg失电子发生氧化反应，正极双氧水分子得电子生成氢氧根离子，电极反应式为H2O2+2e-=2OH-，故答案为：H2O2+2e-=2OH-；
（5）E的某氢化物的相对分子质量的28，则该物质是C2H4，乙烯和溴发生加成反应生成1，2-二溴乙烷，反应方程式为CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br，故答案为：CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br．
点评：本题考查了元素周期表和元素周期律的综合应用，涉及盖斯定律、加成反应、离子检验、盐类水解等知识点，根据元素周期表及原子结构确定元素，再结盖斯定律、离子的检验方法、盐类水解方程式等知识点来分析解答，知道硫酸根离子、氯离子、铵根离子、亚铁离子及铁离子的检验方法，为常考查点，难点是盐类水解平衡常数的计算，题目难度中等．
练习册系列答案
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已知将液溴滴入热的NaOH浓溶液中，发生如下氧化还原反应：3Br2+6NaOH=5NaBr+NaBrO3+3H2O，氧化剂和还原剂的物质的量之比正确的是（　　）
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 煅烧 
.
 
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mol，参加反应的氧气有
 
L；
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（1）电镀时，镀件与电源的
 
极连接．电镀铜时，电解质溶液应选用
 
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．
（3）酸浸法制取硫酸铜的流程示意图如下：

①步骤（i）中Cu2（OH）2CO3发生反应的化学方程式为
 
．
②步骤（ii）所加试剂起调节pH作用的离子是
 
填离子符号）．
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．
④步骤（iv）除去杂质的化学方程式可表示为
3Fe3++NH4++2SO42-+6H2O═NH4Fe3（SO4）2（OH）6↓+6H+
过滤后母液的pH=2.0，c（Fe3+）=a mol?L-1，c（NH4+）=b mol?L-1，c（SO42-）=d mol?L-1，该反应的平衡常数K=
 
（用含a、b、d的代数式表示）．
氯、磷的化合物广泛用于农药、医药、染料等领域．
（1）PCl3与氯气、水反应，得到HCl气体和一种无色透明有刺激性臭味的液体X，实验测定，1mol的H2O完全反应会生成2mol的HCl，则X的组成元素是
 
；已知X的相对分子质量为153.5，则X的化学式为
 
．
（2）X在高温与O2发生反应，形成P4O10（固态）和Cl2．将3.07g X与448mL O2（已折算至标准状况，下同）在高温下充分反应后，生成Cl2
 
mol，气体的体积将变为
 
mL．
（3）白磷在氯气中燃烧，一般得到PCl3和PCl5的混合物．2.480g白磷（P4），与一定量的氯气恰好完全反应，产物的总质量为14.550g，计算产物中PCl3的质量分数
 
（保留4位有效数字）．
（4）PCl3和PCl5能发生如下水解反应：
PCl3+3H2O→H3PO3+3HCl；PCl5+4H2O→H3PO4+5HCl
现将一定量的PCl3和PCl5混合物溶于足量水中，在加热条件下缓缓通入0.020mol O2，恰好将H3PO3氧化为H3PO4．往反应后的溶液中加入15.725g Ca（OH）2，充分反应后磷元素全部转化为Ca3（PO4）2沉淀，过滤后得到2.5L滤液，测得pH为12．计算：
①Ca3（PO4）2（已知式量310）沉淀的质量；
②滤液中溶质的物质的量浓度．
实验室要配制1mol/L的稀硫酸250mL，回答下列问题：
（1）需要98%密度1.84/mL的浓硫酸
 
mL．
（2）配制时必需使用的仪器
 
（填代号）
①烧杯 ②100mL量筒 ③20mL量筒 ④1000mL容量瓶 ⑤250mL容量瓶 ⑥托盘天平（带砝码） ⑦玻璃棒 还缺少的仪器是
 

（3）配制时两次使用玻璃棒，其作用分别是
 
、
 

（4）配制过程中出现以下情况，对所配溶液浓度有何影响（填“偏高”“偏低”或“不影响”）
①没有洗涤烧杯或玻璃棒
 
；②加水超过刻度线．取出少量水使溶液面恰好到刻度线
 
；③容量瓶洗净后没有干燥
 
．
已知A、B、C、D都是短周期元素，它们的原子半径大小为B＞C＞D＞A．B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；D原子有2个未成对电子．A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体．E是第四周期元素，其原子核外最外层电子数与A原子相同，其余各层电子均充满．回答下列问题（用元素符号或化学式表示）．
（1）M分子中B原子轨道的杂化类型为
 
．
（2）化合物CA3的沸点比化合物BA4的高，其主要原因是
 
．
（3）写出与BD2互为等电子体的C3-的结构式
 
．
（4）E+的核外电子排布式为
 
，如图是D、E形成的某种化合物的晶胞结构示意图，该晶体1个晶胞中阳离子的个数为
 
．
（5）向E的硫酸盐溶液中通入过量的CA3，可生成[E（CA3）4]2+配离子，1mol[E（CA3）4]2+中含有σ键的数目为
 
．
有如图实验装置，其中a、b、c为弹簧夹．
（1）如果开启a和c，关闭b，则Ⅰ中发生Cu与稀硝酸反应；
（2）如果将Ⅰ管中的稀硝酸换成浓硝酸，开启a和c，关闭b，过一会儿观察，可以看到Ⅱ里浸入水中的导管口有气泡冒出，导管内气体呈
 
色，液面上气体为
 
色．
（3）在问题（1）的实验中，要使II里的气体始终保持无色，应先关闭
 
（填a或b，下同），开启
 
和c，使产生的CO2气体排尽II里的空气，再关闭
 
打开
 
．
（4）若将32g铜加入盛有150mL一定浓度硝酸的I中使之恰好完全反应，产生的NO2和NO混合气体在标准状况下的体积为11.2L．则原硝酸溶液的浓度为
 
mol?L-1．
将含amol Na2SO3的溶液与含bmol Na2S的溶液混合后，无明显现象；若加稀硫酸，则立即出现浅黄色沉淀，并有能使品红褪色的气体产生，则a与b的比值为（　　）
A、大于2
B、小于2
C、等于2
D、大于
1
2

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