题目内容

18.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示,其中Z为地壳中含量最高的金属元素.下列说法正确的是(  )
X
YZW
A.工业上电解ZW3饱和溶液冶炼金属Z
B.元素X的最高正价与W的最高正价相同
C.简单离子半径的大小顺序:r(X-)<r(Y+
D.Y、W的最高价氧化物的水化物均能溶解金属Z

分析 Z为地壳中含量最高的金属元素,则Z为Al,由元素在周期表中位置可知:Y为Na,X为F,W为Cl.
A.工业上电解熔融氧化铝冶炼金属Al;
B.F无正价;
C.电子层结构相同核电荷数越大,离子半径越小,电子层越多离子半径越大;
D.Al能与强酸、强碱反应而溶解.

解答 解:Z为地壳中含量最高的金属元素,则Z为Al,由元素在周期表中位置可知:Y为Na,X为F,W为Cl.
A.电解饱和氯化铝溶液得到氢氧化铝、氢气与氯气,而工业上电解熔融氯化铝冶炼金属Al,故A错误;
B.F无正价,Cl的最高正价为+7价,故B错误;
C.Na+、F-离子电子层结构相同核电荷数越大,离子半径越小,故离子半径r(Na+)<r(F-),故C错误;
D.Y、W的最高价氧化物的水化物分别为NaOH、HClO4,Al能与氢氧化钠、高氯酸反应而溶解,故D正确;
故选D.

点评 本题考查位置、结构与性质,为高频考点,把握元素的位置、元素化合物知识、元素周期律为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意周期律的应用,题目难度不大.

练习册系列答案
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13.某学习小组利用废旧电池拆解后的碳包滤渣(含MnO2、C、Hg2+ 等)制取硫酸锰晶体( MnSO4•H2O  ),实验流程如下:

已知:(1)25℃时,几种硫化物的溶度积常数如下:
物质FeSMnSHgS
溶度积5×10-184.6×10-142×10-54
(2)25℃时,几种金属氢氧化物沉淀时的PH如下:
Fe(OH)2Fe(OH)3Mn (OH)2
开始沉淀时的PH6.32.78.3
沉淀完全时的PH8.43.79.8
请回答下列问题:
(1)“浸取”时加热的作用是提高浸取的反应速率;
写出“浸取”时生成MnSO4、Fe2(SO43 反应的离子方程式:9MnO2+2FeS+20H+=9Mn2++2Fe3++2SO42-+10H2O.
(2)若“浸取”在25℃时进行,加入足量FeS,则FeS(s)+Hg2+(aq)?HgS(s)+Fe2+ (aq)的平衡常数K为2.5×1036
(3)过滤I过程中,需要使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,滤渣I的主要成分为FeS、S 和HgS和C(化学式).
(4)“氧化”时加入MnO2 的作用是将Fe2+全部氧化为Fe3+,也可用H2O2 代替MnO2 ,H2O2 的电子式为
(5)“中和”过程,应该调节溶液PH为3.7≤PH<8.3,写出该过程产生滤渣II的离子方程式:2Fe3++3MnCO3+3H2O=2Fe(OH)3+3Mn2++3CO2
(6)获得MnSO4•H2O的“一系列操作”是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥.
(7)1150℃时,MnSO4•H2O 在氩气氛围中进行焙烧的分解产物是Mn3O4、硫的氧化物等,分解反应的化学方程式是:3MnSO4•H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Mn3O4+SO2↑+2SO3↑+3H20,在MnSO4•H2O进行焙烧时,除加热仪器外,还需要的仪器中主要成分属硅酸盐的有坩埚、泥三角.
7.二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物.以氟碳铈矿(主要含CeFCO3)为原料制备CeO2的一种工艺流程如图1:

已知:①Ce4+既能与F-结合成[CeFx](4-x)+,也能与SO42-结合成[CeSO4]2+
②在硫酸体系中Ce4+能被萃取剂[(HA)2]萃取,而Ce3+不能.
回答下列问题:
(1)“氧化焙烧”前需将矿石粉碎成细颗粒,其目的是增大固体和氧气的接触面积,反应更充分.
(2)“酸浸”中会产生大量黄绿色气体,写出CeO2与盐酸反应的离子方程式:2Cl-+8H++2CeO2=2Ce3++4H2O+Cl2↑;为避免产生上述污染,请提出一种解决方案:用硫酸代替盐酸.
(3)“萃取”时存在反应:Ce4++n(HA)2?Ce•(H2n-4A2n)+4H+.实验室中萃取时用到的主要玻璃仪器名称为分液漏斗;
图2中D是分配比,表示Ce(IV)分别在有机层中与水层中存在形式的物质的量浓度之比(D=$\frac{c[Ce•({H}_{2n-4}{A}_{2n})]}{c(CeS{{O}_{4}}^{2-})}$).保持其它条件不变,若在起始料液中加入不同量的Na2SO4以改变水层中的c(SO42-),D随起始料液中c(SO42-)变化的原因:随着c(SO42-)增大,水层中Ce4+被SO42-结合成[CeSO4]2+,导致萃取平衡向左移动,D迅速减小.
(4)“反萃取”中,在稀硫酸和H2O2的作用下CeO2转化为Ce3+,H2O2在该反应中作还原剂(填“催化剂”、“氧化剂”或“还原剂”),每有1mol H2O2参加反应,转移电子的物质的量为2mol.
(5)“氧化”步骤的化学方程式为2Ce(OH)3+NaClO+H2O=2Ce(OH)4+NaCl.
(6)取上述流程中得到的CeO2产品0.4500g,加硫酸溶解后,用0.1000mol•L-1FeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+,其它杂质均不反应),消耗25.00mL标准溶液.该产品中CeO2的质量分数为95.60%.

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