题目内容

7．随原子序数的递增，八种短周期元素（用字母X表示）原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图所示．
根据判断出的元素回答问题：
（1）y的元素名称碳，它位于元素周期表中第二周期第IVA族．
（2）h的最高价氧化物的化学式为Cl2O7．
（3）d、g两种元素的最简单氢化物中稳定性比较强的物质，其结构式是H-O-H．
（4）x、z两元素可形成含有10个电子的分子，该分子的电子式为．位于第四周期且与z同主族的元素，其气态氢化物的化学式为AsH3．
（5）e、f 两种元素最高价氧化物对应的水化物发生反应的离子方程式为OH-+Al（OH）3═AlO2-+2H2O．
（6）将1mol e的单质在足量d 2中燃烧，所得产物中含有阴离子的数目为0.5NA，含有的化学键为ac．
a．离子键          b．极性共价键      c．非极性共价键
（7）由x、d两种元素的原子按1：1组成的常见液态化合物的稀溶液易被催化分解，可使用的催化剂为（填序号）ab．
a．MnO2      b．FeCl3       c．Na2SO3      d．K2SO4．

分析 一般来说，电子层数越多原子半径越大，同一周期元素原子半径随着原子序数增大而减小，对于主族元素来说，其最高正化合价=族序数（O、F元素除外），其最低负化合价=族序数-8，根据图知，x、y、z、d、e、f、g、h分别是H、C、N、O、Na、Al、S、Cl元素；
（1）y是C元素，主族元素原子核外电子层数与其周期数相同、最外层电子数与其族序数相同；
（2）h是Cl元素，其最高价正化合价是+7价，其氧化物中O元素化合价为-2价，根据分子中各元素化合价的代数和为0确定化学式；
（3）d、g分别是O、S元素，元素的非金属性越强其氢化物的稳定性越强；
（4）x、z分别是H、N元素，二者形成的10电子分子为氨气，位于第四周期且与z同主族的元素是As元素，As与H元素形成的氢化物和氨气化学式相似；
（5）e、f 两种元素最高价氧化物对应的水化物分别是NaOH、氢氧化铝，二者反应生成偏铝酸钠和水；
（6）e、d是Na、O元素，将1mol e的单质在足量d 2中燃烧，生成物为过氧化钠，根据Na原子守恒知，生成过氧化钠的物质的量为0.5mol，每个化学式中含有1个过氧根离子；过氧化钠中含有离子键和非极性共价键；
（7）x、d分别是H、O元素，由x、d两种元素的原子按1：1组成的常见液态化合物是双氧水，双氧水的稀溶液易被催化分解生成氧气和水，常用二氧化锰和氯化铁作催化剂．

解答 解：一般来说，电子层数越多原子半径越大，同一周期元素原子半径随着原子序数增大而减小，对于主族元素来说，其最高正化合价=族序数（O、F元素除外），其最低负化合价=族序数-8，根据图知，x、y、z、d、e、f、g、h分别是H、C、N、O、Na、Al、S、Cl元素；
（1）y是C元素，主族元素原子核外电子层数与其周期数相同、最外层电子数与其族序数相同，C原子核外有2个电子层、最外层电子数是4，所以C位于第二周期第IVA族，
故答案为：碳；二；IVA；
（2）h是Cl元素，其最高价正化合价是+7价，其氧化物中O元素化合价为-2价，根据分子中各元素化合价的代数和为0确定化学式为Cl2O7，故答案为：Cl2O7；
（3）d、g分别是O、S元素，元素的非金属性越强其氢化物的稳定性越强，非金属性O＞S，所以水的稳定性大于硫化氢，水分子结构式为H-O-H，故答案为：H-O-H；
（4）x、z分别是H、N元素，二者形成的10电子分子为氨气，电子式为；位于第四周期且与z同主族的元素是As元素，As与H元素形成的氢化物和氨气化学式相似，分子式为AsH3，
故答案为：；AsH3；
（5）e、f 两种元素最高价氧化物对应的水化物分别是NaOH、氢氧化铝，二者反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为OH-+Al（OH）3═AlO2-+2H2O，故答案为：OH-+Al（OH）3═AlO2-+2H2O；
（6）e、d是Na、O元素，将1mol e的单质在足量d 2中燃烧，生成物为过氧化钠，根据Na原子守恒知，生成过氧化钠的物质的量为0.5mol，每个化学式中含有1个过氧根离子，所以阴离子物质的量为0.5mol，个数为0.5NA；过氧化钠中钠离子和过氧根离子之间存在离子键、O-O原子之间存在非极性键，
故答案为：0.5NA；ac；
（7）x、d分别是H、O元素，由x、d两种元素的原子按1：1组成的常见液态化合物是双氧水，双氧水的稀溶液易被催化分解生成氧气和水，常用二氧化锰和氯化铁作催化剂，故选ab．

点评 本题考查位置结构性质相互关系及应用，侧重考查学生分析判断及计算能力，明确原子结构、元素周期表结构、元素化合物性质是解本题关键，注意过氧化钠中阴离子是“O22-而不是O 2-”，为易错点．

练习册系列答案
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9．下列反应不属于四种基本反应类型，但属于氧化还原反应的是（　　）
A．Fe+CuSO4═FeSO4+CuB．3CO+Fe2O3 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ 2Fe+3CO2
C．AgNO3+NaCl═AgCl↓+NaNO3D．2KMnO4 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ K2MnO4+MnO2+O2↑
10．汽车剧烈碰撞时，安全气囊中发生反应10NaN3+2KNO3═K2O+5Na2O+16N2↑．若氧化产物比还原产物多1.75mol，则下列判断正确的是（　　）
A．生成42.0 L N2（标准状况）
B．转移电子的物质的量为1.25 mol
C．有0.250 mol KNO3被氧化
D．被氧化的N原子的物质的量为3.75 mol
15．肌红蛋白（Mb）与血红蛋白（Hb）的主要功能为输送氧气与排出二氧化碳．肌红蛋白（Mb）可以与小分子X（如氧气或一氧化碳）结合．反应方程式：Mb（aq）+X（g）?MbX（aq）
（1）在常温下，肌红蛋白与CO 结合反应的平衡常数K（CO）远大于与O2结合的平衡常数K（O2），如图哪个图最能代表结合率（f）与此两种气体压力（p）的关系C．

（2）①通常用p 表示分子X 的压力，p0表示标准状态大气压．若X 分子的平衡浓度为$\frac{p}{p_0}$，上述反应的平衡常数为K，请用p、p0和K 表示吸附小分子的肌红蛋白（MbX）占总肌红蛋白的比例$\frac{pK}{pK+p0}$．
②图2表示37℃下反应“Mb（aq）+O2（g）?MbO2（aq）”肌红蛋白与氧气的结合度（α）与氧分压p（O2）的关系，p0取101kPa．据图可以计算出37℃时上述反应的正反应平衡常数Kp=2.00．

（3）人体中的血红蛋白（Hb）同样能吸附O2、CO2 和H+，相关反应的方程式及其反应热是：
I．Hb（aq）+H+（aq）?HbH+（aq）△H1
II．HbH+（aq）+O2（g）?HbO2（aq）+H+（aq）△H2
III．Hb（aq）+O2（g）?HbO2（aq）；△H3
IV．HbO2（aq）+H+（aq）+CO2（g）?Hb（H+）CO2（aq）+O2（g）△H4
①△H3=△H1+△H2（用△H1、△H2表示）
②若较低温下反应Ⅳ能自发进行，则该反应△H4＜0，△S＜0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（4）科学家现已研制出人工合成的二氧化碳载体．在A、B两只大小相同、内置CO2传感器的恒温密闭气箱中加入等量的二氧化碳载体，其中A箱中的二氧化碳载体上附着运载酶．在一定温度条件下同时向两箱中快速充入等量的二氧化碳气体，发生反应“Mb（aq）+CO2（g）?MbCO2（aq）△H＜0”．图3绘制出了一种可能的容器内二氧化碳浓度随时间变化趋势图，请在图4、5中再画出两种属于不同情况的且可能存在的容器内二氧化碳浓度随时间变化趋势图．
2．高炉炼铁是冶炼铁的主要方法，发生的主要反应为Fe2O3（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO2（g）△H
（1）已知：Fe2O3（s）+3C（石墨，s）═2Fe（s）+3CO（g）△H1
C（石墨，s）+CO2（g）═2CO（g）△H2
则△H=△H1-3△H2（用含△H1、△H2代数式表示）
（2）在T℃时，该反应的平衡常数K=64，在2L恒容密闭容器甲和乙中，分别按下表所示加入物质，反应经过一段时间后达到平衡．
Fe2O3COFeCO2
甲/mol1.01.01.01.0
乙/mol1.01.51.01.0
①甲容器中CO的平衡转化率为60%．
②下列说法正确的是B（填字母）．
A．若容器压强恒定，反应达到平衡状态
B．若容器内气体密度恒定，反应达到平衡状态
C．甲容器中CO的平衡转化率大于乙的
D．增加Fe2O3就能提高CO的转化率．
12．天然气和可燃冰（mCH4•nH2O）既是高效洁净的能源，也是重要的化工原料．
（1）甲烷分子的空间构型为正四面体，可燃冰（mCH4•nH2O）属于分子晶体．
（2）已知25℃、101kPa 时，1g甲烷完全燃烧生成液态水放出55.64kJ热量，则该条件下反应CH4（g）+2O2 （g）═CO2 （g）+2H2O （l）的△H=-890.24kJ/mol
（3）甲烷高温分解生成氢气和碳．在密闭容器中进行此反应时要通入适量空气使部分甲烷燃烧，其目的是提供甲烷分解所需的能量．
（4）用甲烷空气碱性（KOH溶液）燃料电池作电源，电解CuCl2溶液．装置如图所示：

①a电极名称为负极．
②c电极的电极反应式为Cu2++2e-=Cu．
③假设CuCl2溶液足量，当某电极上析出3.2g 金属Cu时，理论上燃料电池消耗的空气在标准状况下的体积是2.8L（空气中O2体积分数约为20%）．
19．对于周期表中下列位置的①～⑩十种元素，根据有关要求回答：

（1）⑩号元素最高价氧化物对应水化物化学式为HClO4，与④号元素同主族的相邻周期元素的最高价氧化物对应水化物的化学式为H3PO4．
（2）①⑤⑦形成的化合物的电子式为．
（3）比较⑥的气态氢化物与⑩的气态氢化物的沸点高低HF＞HCl （用化学式表示）．
（4）④和⑤分别形成的10电子微粒之间反应的化学方程式为NH3+H2O=NH3•H2O．
（5）最高价氧化物对应水化物碱性最强的是NaOH（用化学式表示），⑨和⑩的简单阴离子中，还原性比较强的是S2-（填离子符号）．
16．能源危机当前是一个全球性问题，开源节流是应对能源危机的重要举措．
（1）下列做法有助于“开源节流”的是ACD（填序号）．
A．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
B．大力开采煤、石油和天然气，以满足人们日益增长的能源需求
C．开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料
D．减少资源消耗，注重资源的重复使用、资源的循环再生
（2）金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳，在氧气充足时充分燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示．

①在通常状况下，金刚石和石墨相比较，石墨（填“金刚石”或“石墨”）更稳定，石墨的燃烧热为△H=-393.5kJ?mol-1．
②12g石墨在一定量的空气中燃烧，生成气体36g，该过程放出的热量为252.0 kJ．
（3）已知：N2、O2分子中化学键的键能分别是946kJ•mol-1、497kJ•mol-1．N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+180.0kJ•mol-1NO分子中化学键的键能为631.5kJ•mol-1．
（4）综合上述有关信息，请写出用CO除去NO的热化学方程式：2NO（g）+2CO（g）═N2（g）+2CO2（g）△H=-746.0kJ?mol-1．
17．随原子序数的递增，八种短周期元素（用字母表示）原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图所示．
根据判断出的元素回答问题
（1）g的原子结构示愈图为．
（2）比较e、h 简单离子的半径大小（用化学式表示，下同），Cl-＞Na+．
比较g、h 的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱是：HClO4＞H2SO4．
（3）任选上述元素组成一种四原子共价化合物，写出其电子式（或，）．
（4）己知lmole的单质在足t量d2中燃烧，恢复至室温，放出255.5kJ热量，写出表示e 的单质燃烧热的热化学方程式：2Na（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）=Na2O2（s）△H=-255.5kJ/mol-1．
（5）上述元素可组成常见的碱性气体R．回答下列问题：
①．R极易溶于水的原因是（任意写出两点）：
a．NH3与H2O能形成分子间氢气键．
b．NH3与H2O能发生反应．
②用方程式表示R 的溶液显碱性的原因：NH3．H2ONH4++OH-．
③对pH=10 的R 溶液进行下列操作，能使R 的电离平衡逆移的是BD．
A．加入少量 NaCl溶液        B．加入少量1mol．L-1的NH4Cl溶液
C．加入少量MgSO4固体          D．加入少量1mol．L-1的NaOH溶液．

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