题目内容
(12分)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种短周期元素,其性质或结构信息如下表:
元素 | A | B | C | D | E |
性质 或结 构信 息 | 室温下单质呈气态,原子最外层电子数与D相同 | D3B中阳离子与阴离子的电子层结构相同 | A和C可形成两种常见的化合物甲和乙,乙具有弱酸性 | 单质质软、银白色固体、导电性强,在空气中燃烧生成淡黄色固体 | E的气态氢化物和最高价氧化物对应的水化物均为强酸,C、D和E三种元素形成的一种盐丙为某消毒液的主要成分 |
试回答以下问题
(1)B在周期表中的位置是 ,B的氢化物与E的氢化物比较,沸点较高的是 (填化学式)。
(2)D3B可与水反应生成2种碱性物质,请写出这一化学方程式 。
(3)写出丙的电子式为 。并说明丙在空气中漂白的原理(用化学方程式表示) 。(请参考下表数据)
酸 | 电离常数 |
HClO | Ka=3.0×10-8 |
H2CO3 | Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11 |
(4)由A、B、C、D四种元素中的三种元素组成的一种盐丁,其外观与氯化钠相似,丁的水溶液呈碱性。将光亮的铜丝插入丁溶液中,没有现象发生,如用盐酸酸化,反应迅速发生,铜丝缓慢溶解生成深绿色溶液,写出该反应的离子方程式 。
(1)第二周期VA族;NH3;(2)Na3N+3H2O
3NaOH+NH3;
(3)
, NaClO + CO2 + H2O
HClO + Na HCO3;
(4)Cu +2 NO2- +4H+ = Cu2+ +2NO↑+2 H2O。
【解析】
试题分析:根据题给信息知,钠在空气中燃烧生成淡黄色固体过氧化钠,D为Na;D3B中阴阳离子电子层结构相同,B为N;则A为H、C为O、E为Cl。(1)N位于第二周期VA族。NH3存在分子间氢键,HCl分子间不存在氢键,NH3的沸点高于HCl;(2)Na3N与H2O生成NaOH与NH3,化学方程式为Na3N+3H2O
3NaOH+NH3;(3)丙为次氯酸钠,电子式为
,根据题给信息知,酸性:H2CO3>HClO>HCO3—,则丙在空气中漂白的原理为NaClO + CO2 + H2O
HClO + Na HCO3;(4)丁为NaNO2,酸性条件下,NO2-具有氧化性,能将Cu氧化生成Cu2+,NO2-本身被还原为NO,化学方程式为Cu +2 NO2- +4H+ = Cu2+ +2NO↑+2 H2O。
考点:考查元素推断及相关物质的结构和性质。
(14分)汽车作为一种现代交通工具正在进入千家万户,汽车尾气中含有CO、NOx等有毒气体,其污染问题也成为当今社会急需解决的问题。
(1)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如图:
![]()
则该反应的热化学方程式为 。
(2)对汽车加装尾气净化装置,可使CO、NOx有毒气体相互反应转化为无毒气体。
2xCO+2NOx == 2xCO2+N2,当转移电子物质的量为0.4x mol时,该反应生成标准状况下的N2体积 L。
(3)一氧化碳是一种用途相当广泛的化工基础原料。可以还原金属氧化物,还可以用来合成很多有机物如甲醇等。在压强为0.1 MPa条件下,将a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下反应生成甲醇: CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g);△H= -b kJ?mol-1
①该反应的平衡常数表达式为 。
②若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是 。
A.升高温度 B.将CH3OH(g)从体系中分离
C.充入He,使体系总压强增大 D.再充入1 mol CO和3 mol H2
③经测定不同温度下该反应的平衡常数如下:
温度(℃) | 250 | 300 | 350 |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
若某时刻、250℃测得该反应的反应物与生成物的浓度为c(CO) =0.4 mol/L、c(H2)=0.4 mol/L、c(CH3OH)=0.8 mol·L-1, 则此时v正 v逆(填>、<或=)。
(4)甲醇是重要的基础化工原料,又是一种新型的燃料,最近有人制造了一种燃料电池,一个电极通入空气,另一个电极加入甲醇,电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-离子。该电池的正极反应式为_____________________________。电池工作时,固体电解质里的O2-向_______极移动。
下表中对应关系错误的是
A | NaCl=Na++Cl-;NH3?H2O | 均属于电离方程式 |
B | Ba2++SO42-=BaSO4↓; HCO3-+OH-=CO32-+H2O | 均可表示一类反应 |
C | SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色; SO2使碱性酚酞溶液褪色 | 均属于SO2的同一性质 |
D | Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O; 3S+ 6NaOH=2Na2S+Na2SO3+3H2O; | Cl2和S在反应中既作氧化剂又作还原剂 |