题目内容

6．现有A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素，原子序数依次增大．已知A的气态氢化物能与其最高价氧化物的水化物反应，B原子最外层电子数是电子层数的3倍，C+和D3+离子的电子层结构相同，B与E属于同一主族．
请回答下列问题：

（1）E在元素周期表中的位置是第三周期第VIA族．
（2）上述元素形成的简单离子中，半径最小的是Al 3+（填离子符号）．
（3）由上述元素中的一种或几种组成的物质甲可以发生如图1反应：
①若乙具有漂白性，则乙的电子式为．
②若丙的水溶液是强碱性溶液，则甲为Na或Na2O2（填化学式）．
③若乙为二元弱酸，丙既能溶于强酸、又能溶于强碱，则乙的名称为硫化氢或氢硫酸；用电离方程式表示丙既能溶于强酸、又能溶于强碱的原因AlO2-+H2O+H+?Al（OH）3?Al3++3OH-．
④乙遇空气变为红棕色，有同学认为“浓硫酸可以干燥气体甲”，为验证其观点是否正确．用如图2装置进行实验时，分液漏斗中应加入浓硝酸（填试剂名称）．实验过程中，浓硫酸中未发现有气体逸出，且溶液变为红棕色，由此得出的结论是浓硫酸不能干燥二氧化氮或二氧化氮能溶于浓硫酸．

分析 A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素，原子序数依次增大，A的气态氢化物能与其最高价氧化物的水化物反应，则A是N元素；
B原子最外层电子数是电子层数的3倍，B为O元素；
B与E属于同一主族，则E是S元素，F为短周期主族元素且原子序数大于E，则F为Cl元素；
C+和D3+离子的电子层结构相同，为第三周期元素，C、D分别为Na、Al元素；
（1）E是S元素，S原子核外电子层数等于其周期数、最外层电子数等于其族序数；
（2）上述元素形成的简单离子中，电子层数越少的原子半径越小，电子层结构相同的离子，离子半径随着原子序数增大而减小；
（3）①若乙具有漂白性，为HClO，则甲是氯气、丙是HCl，HClO分子中O原子和H、Cl原子之间分别共用一对电子；
②若丙的水溶液是强碱性溶液，则甲为Na或Na2O2，丙为NaOH，乙为氢气或氧气；
③若乙为二元弱酸，丙既能溶于强酸、又能溶于强碱，丙为氢氧化铝，乙为硫化氢，则甲是硫化铝；
④乙遇空气变为红棕色，则乙为NO，甲为二氧化氮，有同学认为“浓硫酸可以干燥气体甲”，为验证其观点是否正确．用如图2装置进行实验时，浓硝酸和Cu反应生成二氧化氮，实验过程中，浓硫酸中未发现有气体逸出，且溶液变为红棕色，则二氧化氮溶于浓硫酸．

解答 解：A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素，原子序数依次增大，A的气态氢化物能与其最高价氧化物的水化物反应，则A是N元素；
B原子最外层电子数是电子层数的3倍，B为O元素；
B与E属于同一主族，则E是S元素，F为短周期主族元素且原子序数大于E，则F为Cl元素；
C+和D3+离子的电子层结构相同，为第三周期元素，C、D分别为Na、Al元素；
（1）E是S元素，S原子核外电子层数等于其周期数、最外层电子数等于其族序数，S原子核外有3个电子层、最外层电子数是6，所以S位于第三周期第VIA族，故答案为：第三周期第VIA族；
（2）上述元素形成的简单离子中，电子层数越少的原子半径越小，电子层结构相同的离子，离子半径随着原子序数增大而减小，这几种元素形成的离子半径大小顺序是S 2-＞Cl-＞N3-＞O 2-＞Na+＞Al 3+，所以离子半径最小的是Al 3+，故答案为：Al 3+；
（3）①若乙具有漂白性，为HClO，则甲是氯气、丙是HCl，HClO分子中O原子和H、Cl原子之间分别共用一对电子，电子式为，故答案为：；
②若丙的水溶液是强碱性溶液，则甲为Na或Na2O2，丙为NaOH，乙为氢气或氧气，故答案为：Na；Na2O2；
③若乙为二元弱酸，丙既能溶于强酸、又能溶于强碱，丙为氢氧化铝，乙为硫化氢，则甲是硫化铝，乙名称为硫化氢或氢硫酸，氢氧化铝能发生酸式电离也能发生碱式电离，电离方程式为AlO2-+H2O+H+?Al（OH）3?Al3++3OH-，所以氢氧化铝能溶于强碱和强酸溶液，故答案为：硫化氢或氢硫酸；AlO2-+H2O+H+?Al（OH）3?Al3++3OH-；
④乙遇空气变为红棕色，则乙为NO，甲为二氧化氮，有同学认为“浓硫酸可以干燥气体甲”，为验证其观点是否正确．用如图2装置进行实验时，浓硝酸和Cu反应生成二氧化氮，所以分液漏斗中液体是浓硝酸，实验过程中，浓硫酸中未发现有气体逸出，且溶液变为红棕色，则二氧化氮溶于浓硫酸，说明二氧化氮能溶于浓硫酸或浓硫酸不能干燥二氧化氮，
故答案为：浓硝酸；浓硫酸不能干燥二氧化氮或二氧化氮能溶于浓硫酸．

点评 本题考查较综合，涉及实验操作、物质性质检验、元素化合物性质、无机物推断、元素推断等知识点，侧重考查学生对基础知识的掌握和灵活运用知识解答问题，注意次氯酸中中心原子是O而不是Cl原子，为易错点．

练习册系列答案
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16．苯甲酸乙酯是一种无色透明液体、能与乙醇、乙醚混溶，不溶于水．用于配制香水香精和人造精油，其制备原理如表：
已知：
物质颜色状态密度/g/cm3熔点/℃沸点/℃
苯甲酸*白色固体1.2659122249
苯甲酸乙酯无色液体1.05-34.6212.6
乙酸无色液体1.049216.6117.9
乙醇无色液体0.789-117.378.5
乙酸乙酯无色液体0.894-0.898-83.677.1
乙醚无色液体0.713-116.334.6
*苯甲酸在100℃会迅速升华．
（1）如图1为课本上制取乙酸乙酯的实验装置图，请回答下列问题：

①浓硫酸的作用是催化剂、吸水剂；
②实验开始前在饱和碳酸钠加入酚酞，溶液会变红，随着乙酸乙酯的蒸出，红色会变浅，但是无气体产生，请写出发生该变化的离子反应方程式CH3COOH+CO32-=CH3COO-+HCO3-；
（2）按照图2所示装置制备苯甲酸乙酯．
①制备：在圆底烧瓶中加入12.20g苯甲酸、25mL乙醇（过量）、4mL浓硫酸，混合均匀并加入沸石，按图2所示连接好仪器，其中分水器的作用是分离出反应生成的水，控制温度加热回流2h．
a．实验中使用分水器不断分离除去水的目的是分离反应过程中生的水，促进酯化反应向正反应方向进行；
b．从提供的分析实验室制取苯甲酸乙酯为什么不使用制取乙酸乙酯一样的装置？如果使用制取乙酸乙酯的装置，会使乙醇大量蒸馏出去，实验效率大大降低
②产品的提纯
将圆底烧瓶中的残液倒入盛有冷水的烧瓶中，分批加入Na2CO3溶液呈中性；用分液漏斗分出有机层得粗产品．水层用25mL乙醚萃取分液，醚层与粗产品合并；在粗产品加入无水氯化钙后，静置、过滤，过滤液进行蒸馏，蒸出乙醚后，继续升温，接收210～213℃的馏分；产品经检验合格，测得产品体积为6mL．
c．在该实验分液过程中，产物应该从分液漏斗的上口倒出 （填“上口倒出”可“下口倒出”）；
d．该实验中苯甲酸乙酯的产率为42%；
e．若加入的Na2CO3溶液不足，在之后的蒸馏时烧瓶内会出现白烟生成，产生该现象的原因在苯甲酸乙酯中有未除尽的苯甲酸，受热至100℃时升华．
17．有关实验操作，下列说法中正确的是（　　）
A．甲装置可用于从氯化钠溶液中提取氯化钠
B．乙装置可用于分离溴单质与四氯化碳
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D．丁装置可用于过滤，分离汽油和水的混合物
14．化学与社会、环境密切相关，下列有关说法错误的是（　　）
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B．用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果
C．煤的气化是物理变化，是高效、清洁地利用煤的重要途径
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1．下列有关元素及其化合物的说法正确的是（　　）
A．水蒸气通过灼热的铁粉生成氢氧化铁和氢气
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11．葡萄糖作为营养剂为人体提供能量，在体内发生的变化是（　　）
A．氧化反应B．分解反应C．水解反应D．缩合反应
18．下列实验中，所选装置不合理的是（　　）
A．分离Na2CO3溶液和CH3COOC2H5，选④B．粗盐提纯，选①和②
C．用FeC12溶液吸收C12，选⑤D．用CC14提取碘水中的碘，选③
15．下列叙述正确的是（　　）
A．Cu与过量的S混合加热，最终得到CuS
B．AlCl3、FeCl2、FeCl3均可通过化合反应制得
C．常温下，将27 g A1投入足量18.4 mol•L-1的硫酸中，产生1.5 mol H2
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9．联苄（）是一种重要的有机合成中间体，实验室可用苯和1，2一二氯乙烷（ClCH2CH2Cl）为原料，在无水AlCl3催化下加热制得，其制取步骤为：
（一）催化剂的制备：图1是实验室制取少量无水AlCl3的相关实验装置的仪器和药品：

（1）将上述仪器连接成一套制备并保存无水AlCl3的装置，各管口标号连接顺序为：d接e，f接g，h接a，b接c．
（2）有人建议将上述装置中D去掉，其余装置和试剂不变，也能制备无水AlCl3．你认为这样做是否可行不可行（填“可行”或“不可行”），你的理由是制得的Cl2中混有的HCl与Al反应生成H2，H2与Cl2混合加热时会发生爆炸．
（3）装置A中隐藏着一种安全隐患，请提出一种改进方案：在硬质玻璃管与广口瓶之间用粗导管连接，防止AlCl3冷凝成固体造成堵塞．
（二）联苄的制备
联苄的制取原理为：
反应最佳条件为n（苯）：n（1，2-二氯乙烷）=10：1，反应温度在60-65℃之间．
实验室制取联苄的装置如图2所示（加热和加持仪器略去）：

实验步骤：
在三口烧瓶中加入120.0mL苯和适量无水AlCl3，由滴液漏斗滴加10.7mL1，2-二氯乙烷，控制反应温度在60-65℃，反应约60min．将反应后的混合物依次用稀盐酸、2%Na2CO3溶液和H2O洗涤分离，在所得产物中加入少量无水MgSO4固体，静止、过滤，先常压蒸馏，再减压蒸馏收集170～172℃的馏分，得联苄18.2g．
（4）仪器a的名称为球形冷凝管，和普通分液漏斗相比，使用滴液漏斗的优点是可以使液体顺利滴下．
（5）洗涤操作中，水洗的目的是洗掉Na2CO3（或洗掉可溶性无机物）；无水硫酸镁的作用是吸水剂（干燥剂）．
（6）常压蒸馏时，最低控制温度是83.5℃．
（7）该实验的产率约为72.85%．（小数点后保留两位有效数字）

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