题目内容

原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W,四种元素的原子序数之和为32,在周期表中X是原子半径最小的元素,Y、Z左右相邻,Z、W位于同主族.
(1)用电子式表示X与W组成的化合物的形成过程
 

(2)由X与Z组成的某化合物中存在非极性键,则该化合物的分子式为
 

(3)由X、Y、Z、W四种元素中的三种组成的一种强酸,该强酸的稀溶液不能与铜反应,浓溶液能与铜在加热条件下反应,该反应的化学方程式为:
 

(4)由X、Y、Z、W四种元素组成的一种离子化合物A
①已知1molA能与足量NaOH浓溶液反应生成标准状况下44.8L气体.写出加热条件下A与NaOH浓溶液反应的离子方程式:
 

②又知A既能与盐酸反应,又能与氯水反应,写出与盐酸反应的离子方程式:
 

(5)由X、Y、Z、W和Fe五种元素组成的式量为392的化合物B,1molB中含有6mol结晶水.对化合物B进行如下实验:
①取B的溶液加入足量的NaOH溶液并加热,产生白色沉淀和无色刺激性气味气体.过一段时间白色沉淀变为灰绿色,最终变为红褐色;
②另取B的溶液,加入过量的BaCl2溶液产生白色沉淀,加盐酸沉淀不溶解.
由上述实验现象可知:B的化学式为
 
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:原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W,在周期表中X是原子半径最小的元素,则X为H元素;Z、W位于同主族,设Z的原子序数为x,则W的原子序数为x+8,Y、Z左右相邻,Y的原子序数为x-1,由四种元素的原子序数之和为32,则1+(x-1)+x+(x+8)=32,解得x=8,即Y为N元素,Z为O元素,W为S元素,
(1)硫化氢属于共价化合物,分子中S原子与H原子之间形成1对共用电子对,用S原子、H原子电子表示其形成;
(2)由H与O组成的某化合物中存在非极性键,该物质为过氧化氢;
(3)由H、N、O、S四种元素中的三种组成的一种强酸,该强酸的稀溶液不能与铜反应,该酸为硫酸,浓硫酸与Cu反应生成硫酸铜、二氧化硫与水;
(4)由H、N、O、S四种元素组成的一种离子化合物A:
①1molA能与足量NaOH浓溶液反应生成标准状况下44.8L气体,说明该物质阳离子为NH4+,且1molA中含有2molNH4+,则A为硫酸铵或亚硫酸铵,铵根离子与氢氧根离子反应生成氨气;
②A既能与盐酸反应,又能与氯水反应,故A为亚硫酸铵,亚硫酸铵与足量的盐酸反应生成氯化铵、二氧化硫与水;
(5)由H、N、O、S和Fe五种元素组成的式量为392的化合物B,由B的溶液加入过量浓NaOH溶液并加热,产生白色沉淀和无色刺激性气味气体.过一段时间白色沉淀变为灰绿色,最终变为红褐色可知B中含有Fe2+、NH4+,另取B的溶液,加入过量BaCl2溶液产生白色沉淀,加盐酸沉淀不溶解,则B中含有硫酸根离子,又1mol B中含有6mol结晶水,令B的化学式为x(NH42SO4?yFeSO4?6H2O,结合其相对分子质量确定.
解答: 解:原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W,在周期表中X是原子半径最小的元素,则X为H元素;Z、W位于同主族,设Z的原子序数为x,则W的原子序数为x+8,Y、Z左右相邻,Y的原子序数为x-1,由四种元素的原子序数之和为32,则1+(x-1)+x+(x+8)=32,解得x=8,即Y为N元素,Z为O元素,W为S元素,
(1)硫化氢属于共价化合物,分子中S原子与H原子之间形成1对共用电子对,用S原子、H原子电子表示其形成过程为:
故答案为:
(2)由H与O组成的某化合物中存在非极性键,该物质为过氧化氢,化学式为H2O2
故答案为:H2O2
(3)由H、N、O、S四种元素中的三种组成的一种强酸,该强酸的稀溶液不能与铜反应,该酸为硫酸,浓硫酸与Cu反应生成硫酸铜、二氧化硫与水,反应方程式为:Cu+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O,
故答案为:Cu+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O;
(4)①1molA能与足量NaOH浓溶液反应生成标准状况下44.8L气体,说明该物质阳离子为NH4+,且1molA中含有2molNH4+,则A为硫酸铵或亚硫酸铵,铵根离子与氢氧根离子反应生成氨气,反应离子方程式为NH4++OH-
  △  
.
 
NH3↑+H2O,
故答案为:NH4++OH-
  △  
.
 
NH3↑+H2O;
②A既能与盐酸反应,又能与氯水反应,故A为亚硫酸铵,亚硫酸铵与足量的盐酸反应生成氯化铵、二氧化硫与水硫化氢,反应离子方程式为:SO32-+2H+=SO2↑+H2O,
故答案为:SO32-+2H+=SO2↑+H2O;
(5)由H、N、O、S和Fe五种元素组成的式量为392的化合物B,由B的溶液加入过量浓NaOH溶液并加热,产生白色沉淀和无色刺激性气味气体.过一段时间白色沉淀变为灰绿色,最终变为红褐色可知B中含有Fe2+、NH4+,另取B的溶液,加入过量BaCl2溶液产生白色沉淀,加盐酸沉淀不溶解,则B中含有硫酸根离子,又1mol B中含有6mol结晶水,令B的化学式为x(NH42SO4?yFeSO4?6H2O,则:(96+36)x+(96+56)y+108=392,则x=y=1,故B的化学式为:(NH42SO4?FeSO4?6H2O,
故答案为:(NH42SO4?FeSO4?6H2O.
点评:本题考查位置结构性质的应用、无机物推断等,明确Y、Z、W的位置及原子序数的关系来推断元素是关键,需要学生熟练掌握元素化合物性质,难度中等.
练习册系列答案
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将水煤气化转化成合成气,然后合成各种油品和石化产品是化工的极为重要的领域.除去水蒸气后的水煤气主要含H2、CO、CO2及少量的H2S、CH4,继续除去H2S后,可采用催化或非催化转化技术,将CH4转化成CO,得到CO、CO2和H2的混合气体,是理想的合成甲醇原料气.
(1)制水煤气的主要化学反应方程式为:C(s)+H2O(g)
 高温 
.
 
CO(g)+H2(g),此反应是吸热反应.
①此反应的化学平衡常数表达式为
 

②下列能增大碳的转化率的措施是
 

A.加入C(s)B.加入H2O(g)C.升高温度D.增大压强
(2)将CH4转化成CO,工业上常采用催化转化技术,其反应原理为:
CH4(g)+
3
2
O2(g)?CO(g)+2H2O(g)△H=-519kJ/mol.工业上要选择合适的催化剂,分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验(其他条件相同)
①X在750℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
②Y在600℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
③Z在440℃时催化效率最高,能使逆反应速率加快约1×106倍;
已知根据上述信息,你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是
 
(填“X”或“Y”或“Z”),选择的理由是
 

(3)合成气经压缩升温后进入甲醇合成塔,在催化剂作用下,进行甲醇合成,主要反应如下:
2H2(g)+CO(g)?CH3OHg);△H=-90.8kJ?mol-1,T℃下此反应的平衡常数为160.此温度下,在密闭容器中开始只加入CO、H2,反应10min后测得各组分的浓度如表:
物质H2COCH3OH
浓度/(mol?L-10.20.10.4
①该时间段内反应速率v(H2)=
 
mol-1?L-1?min-1
②比较此时正、逆反应速率的大小:v
 
v(填“>”、“<”或“=”)
(4)生产过程中,合成气要进行循环,其目的是
 
平衡指的是两个相反方向的变化最后所处的运动状态;在平衡时,两种变化仍在继续进行,但是它们的速率相等;根据变化的性质可分为物理平衡和化学平衡,中学阶段涉及的平衡有可逆反应的平衡、酸碱电离平衡、水解平衡及沉淀-溶解平衡等等.
(1)现有容积为1L的恒温恒容密闭容器,向其中加入2mol A气体和2mol B气体后发生如下反应:A(g)+B(g)?C(g)△H=“-“a kJ?mol-1,20s后,反应达到平衡状态,生成1mol C气体,放出热量Q1kJ.回答下列问题.
①计算20s内B气体的平均化学反应速率为
 

②保持容器温度和容积不变,若改为向其中加入1molC气体,反应达到平衡时,吸收热量Q2kJ,则Q1与Q2的相互关系正确的是
 
(填字母).
(A)Q1+Q2=a   (B) Q1+2Q2<2a   (C)Q1+2Q2>2a   (D)Q1+Q2<a
③在原平衡基础上,保持容器温度和容积不变,向容器中再通入bmolA气体(b>0)时,v(正)
 
v(逆)(填“>”、“<”或“=”),重新达平衡后,C气体的平衡体积分数φ(C)=
1
3
,则b=
 

(2)常温下,将VmL、0.1000mol?L-1氢氧化钠溶液逐滴加入到20.00mL、0.1000mol?L-1醋酸溶液中,充分反应.回答下列问题.(忽略溶液体积的变化)
①如果溶液pH=7,此时V的取值
 
20.00(填“>”、“<”或“=”),而溶液中c(Na+)、c(CH3COO-)、c(H+)、c(OH-)的大小关系为
 

②如果V=40.00,则此时溶液中c(OH-)-c(H+)-c(CH3COOH)=
 
mol?L-1
(3)①某温度(t℃)时,测得0.01mol?L-1的NaOH溶液的pH=11.在此温度下,将pH=2的H2SO4溶液VaL与pH=12的NaOH溶液VbL混合,若所得混合液为中性,则Va:Vb=
 

②在25℃时,将cmol?L-1的醋酸溶液与0.02mol?L-1NaOH溶液等体积混合后溶液刚好呈中性,用含c的代数式表示CH3COOH的电离常数Ka=
 

(4)与水的离子积Kw=C(H+)?C(OH-)相似,CuS饱和溶液中也有离了积KSP=C(Cu2+)?C(S2-).
已知t℃时CuS的离子积KSP=9.0×10-36,又已知t℃时H2S饱和溶液中C(H+)2?C(S2-)=1.0×10-22,
①写出CuS沉淀溶解平衡的表达式
 

②现将适量CuS放入H2S饱和溶液中,要使C(Cu2+)达到0.01mol?L-1时,应使该溶液的C(H+)达到
 
.由此说明CuS在一般酸中
 
溶解.(填“能”或“不能”)
③PbSO4难溶于水却可溶于醋酸溶液,你认为可能的原因是
 

A.醋酸铅可溶于水          B.醋酸铅是弱电解质
C.醋酸铅在水中形成电离平衡时的c(Pb2+)小于PbSO4的溶解平衡的c(Pb2+
D.因醋酸是弱酸,故反应可进行.

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