题目内容

A、B、C、D、E五种元素均为短周期元素,原子序数逐渐增大,A元素原子的核外电子数、电子层数和最外层电子数均相等.B、C、D、E三种元素在周期表中相对位置如表,只有E元素的单质能与水反应生成两种酸.甲、乙、M、W、X、Y、Z七种物质均由A、C、D三种元素中的若干种组成(只有M分子同时含有三种元素),其中甲、乙为非金属单质,W由A和C组成,分子中含有18个电子,X分子含有10个电子,它们之间的相互转化关系如图:
BCD 
   E
(1)E的单质与水反应的离子方程式为
 

(2)乙的电子式为
 
,元素A与B形成原子个数比为1:1的相对分子质量最小化合物的结构式为
 

(3)A、C、D三种元素组成一种强酸弱碱盐的化学式为
 
,其水溶液中各种离子浓度由大到小顺序为
 

(4)反应④的化学方程式为
 

(5)W作火箭燃料时,氧化剂可以是Z,已知32 g W气体完全和Z气体反应生成乙和气态X,放出576.85 kJ热量,写出该反应的热化学方程式
 
考点:位置结构性质的相互关系应用
专题:元素周期律与元素周期表专题
分析:A、B、C、D、E五种元素均为短周期元素,原子序数逐渐增大.A元素原子的核外电子数、电子层数和最外层电子数均相等,推知元素A是H,则B、C、D位于第二周期,E位于第三周期.只有E元素的单质能与水反应生成两种酸,结合物质性质和结构判断E为Cl元素;所以B为C元素,C为N元素,D为O元素;
因为“只有M分子同时含有H、N、O三种元素”,所以M是HNO3或NH4NO3,W由H和N组成,分子中含有18个电子,则M为肼(N2H4).而三种元素组成的三种单质(H2、N2、O2)中,只有O2具有较强的氧化性,故单质甲是O2、单质乙是N2,X是H2O.依次可推导出Y是NO、Z是NO2
(1)氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸为弱酸;
(2)乙为N2,含有氮氮三键,它的电子式为 ,元素H和C形成原子个数比为1:1的相对分子质量最小化合物为C2H2,结构式为H-C≡C-H;
(3)H、N、O三种元素组成一种强酸弱碱盐的化学式为NH4NO3,NH4NO3溶液中,铵根离子水解,溶液呈酸性,所以c(H+)>c(OH-),c(NO3-)>c(NH4+),水解程度很小,c(NH4+)远大于c(H+);
(4)NO2与H2O反应生成HNO3与NO,反应方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO;
(5)32 g气态N2H4的物质的量为1mol,完全和O2反应生成N2和2H2O(l),放出576.85 kJ热量,则热化学方程式为N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-576.85kJ?mol-1
解答: 解:A、B、C、D、E五种元素均为短周期元素,原子序数逐渐增大.A元素原子的核外电子数、电子层数和最外层电子数均相等,推知元素A是H,则B、C、D位于第二周期,E位于第三周期.只有E元素的单质能与水反应生成两种酸,结合物质性质和结构判断E为Cl元素;所以B为C元素,C为N元素,D为O元素;
因为“只有M分子同时含有H、N、O三种元素”,所以M是HNO3或NH4NO3,W由H和N组成,分子中含有18个电子,则M为肼(N2H4).而三种元素组成的三种单质(H2、N2、O2)中,只有O2具有较强的氧化性,故单质甲是O2、单质乙是N2,X是H2O.依次可推导出Y是NO、Z是NO2
(1)氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸为弱酸,应写化学式,离子方程式为Cl2+H2O═H++Cl-+HClO,故答案为:Cl2+H2O═H++Cl-+HClO;
(2)乙为N2,含有氮氮三键,它的电子式为 ,元素H和C形成原子个数比为1:1的相对分子质量最小化合物为C2H2,结构式为H-C≡C-H,
故答案为:;H-C≡C-H;
(3)H、N、O三种元素组成一种强酸弱碱盐的化学式为NH4NO3,NH4NO3溶液中,铵根离子水解,溶液呈酸性,所以c(H+)>c(OH-),c(NO3-)>c(NH4+),水解程度很小,c(NH4+)远大于c(H+),所以离子浓度由大到小的顺序为c(NO3-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-),
故答案为:NH4NO3;c(NO3-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-);
(4)NO2与H2O反应生成HNO3与NO,反应方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO,故答案为:3NO2+H2O=2HNO3+NO;
(5)32 g气态N2H4的物质的量为1mol,完全和O2反应生成N2和2H2O(l),放出576.85 kJ热量,则热化学方程式为N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-576.85kJ?mol-1,故答案为:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-576.85kJ?mol-1
点评:本题考查了物质性质的分析判断,物质转化的推断方法和物质性质的应用,题目难度中等,“位-构-性”、盐类水解原理的应用、热化学方程式的书写是解题关键.
练习册系列答案
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化学能的利用是化学研究的重要方面,化学能的利用包括化学能与热能、光能、电能的转化.
(1)化学能与光能
下列关于化学能与光能的说法不正确的是
 
(填编号).
A.化石能源是远古太阳能转化为化学能而储存下来的
B.光能转化为化学能最重要的是植物的光合作用
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D.灯泡通电发光就是灯泡把化学能转化为光能的过程
(2)化学能与热能
肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性的液体.发射“神六”时用肼(N2H4)作为火箭发动机的燃料,NO2为氧化剂,反应生成N2和水蒸气.已知:
N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H=+67.7kJ/mol
N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ/mol
则肼和NO2反应的热化学方程式为
 

(3)化学能与电能
①高铁电池是一种新型可充电电池,与普通充电电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压,高铁电池的总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O  
放电
充电
3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH.则放电时,正极上发生反应的物质是
 
,放电时
 
极附近溶液的碱性增强.
②高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,工业上可先制得高铁酸钠,制备高铁酸钠的两种方法的主要反应原理如下:
湿法制备--2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O
干法制备--2FeSO4+6Na2O2═2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2
然后在低温下向高铁酸钠溶液中加入一定量的KOH,可析出高铁酸钾.
由以上信息可知:高铁酸钠溶解度比高铁酸钾
 
(填“大”或“小”),每生成1mol Na2FeO4湿法和干法制备反应中转移的电子数之比为
 
,K2FeO4可以和水反应生成氢氧化铁和氧气,则该反应的离子方程式为
 

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