题目内容

X、Y、Z、M、Q、G六种短周期元素,原子序数依次增大。X、Z同主族,可形成离子化合物ZX;Y、M同主族,Y的一种同位素原子常用于测定文物的年代;Q形成的单质为淡黄色固体。请回答下列问题(涉及物质均用化学式表示)。
(1)离子化合物ZX中X离子的结构示意图为               ; Y在元素周期表中的位置是_______________。
(2)上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_______________,Q与G的气态氢化物还原性更强的是__________________。
(3)工业上制备M的高纯度单质,其中一个重要反应是:由MXG3与X2在高温下反应。该反应过程必须控制无水无氧,因为MXG3遇水剧烈反应生成H2、       和       ,而混入氧气,引起的后果是                            。
(4)X2Q的燃烧热为a kJ·mol-1,下列X2Q燃烧反应的热化学方程式正确的是          。

A.2X2Q(g) + O2(g) =" 2Q(s)" + 2X2O(g)△H=" -2a" kJ·mol-1
B.X2Q(g) + 2O2(g) = QO3(g) + X2O(l)△H=" +a" kJ·mol-1
C.2X2Q(g)+ 3O2(g) = 2QO2(g) + 2X2O(l)△H=" -2a" kJ·mol-1
D.X2Q(g) + 2O2(g) = QO3(g) + X2O(l)△H=" -a" kJ·mol-1
(5)熔融状态下,Z的单质和FeG2能组成可充电电池(装置示意图如下),反应原理为:2Z + FeG2 Fe + 2ZG 放电时,电池的正极反应式为:                                                         该电池的电解质为___________________。

(16分)(1)(2分) 第二周期IVA族(2分)      (2)HClO4(1分H2S(1分)
(3)H2SiO3(1分),HCl(1分),H2和O2混合发生爆炸或生成的Si部分被O2氧化成SiO2(1分) 
(4)C (3分)                   (5)Fe2+ +2e- =" Fe" (2分),   β-Al2O3 (2分)

解析试题分析:上述六种元素都是短周期元素,所以根据已知性质推:Q单质为淡黄色固体,则Q是S,在S之后的短周期主族元素是Cl,即G为Cl,用于同位素测定的为C,Y为C元素,与C同主族的M应该是Si,在C元素之前的X元素与同主族元素Z形成离子化合物ZX,则X、Z均在第一主族,且分别为H、Na,所以综上可得X、Y、Z、M、Q、G元素分别是H、C、Na、Si、S、Cl。
(1)X是H元素,所以在NaH中,H-的离子结构示意图为,Y为C元素,其位置是:第二周期,第IVA族。
(2)在这6种元素中非金属最强的是Cl,其最高价氧化对应的水化物HClO4酸性最强;Q、G的氢化物分别为H2S、HCl,因为非金属性Cl>S,单质的氧化性Cl2>S,所以离子的还原性Cl-<S2- ,所以还原性强的氢化物是H2S。
(3)MXG3与X2 分别为SiHCl3和H2,所以利用二者制备高纯硅时,若混入了水SiHCl3会与H2O发生剧烈水解反应,生成硅酸H2、H2SiO3和HCl;如果混入了氧气,则高温加热不纯H2会发生爆炸,或者O2又会氧化高温生成的单质硅,所以要控制无水无氧环境。
(4)X2Q是H2S,H2S燃烧是一个放热反应,所以△H<0,燃烧热a kJ·mol-1是指1mol该物质完全燃烧生成稳定氧化物SO2时所释放的能量,所以如果方程式系数是2时,对应的焓变△H=" -2a" kJ·mol-1 ,所以应该选择C。
(5)该电池反应式为:2Na+FeCl2Fe+2NaCl,所以可知该反应中放电时单质Na作电池负极失去电子被氧化,Fe2+作正极得到电子被还原为Fe单质,所以正极反应式为:Fe2+ + 2e- =Fe;由于电池反应式在熔融状态下进行的,所以从图像可以判断出该电池的电解质溶液是β-Al2O3。
考点:本题考查的是元素周期表和元素周期律、非金属及其化合物性质、化学反应与能量、电化学基础等知识。

练习册系列答案
相关题目

X、Y、Z、W四种常见元素,其中X、Y、Z为短周期元素。有关信息如下表:

 
原子或分子相关信息
单质及其化合物相关信息
X
ZX4分子是由粗Z提纯Z的中间产物
X的最高价氧化物对应的水化物为无机酸中最强酸
Y
Y原子的最外层电子数等于电子层数
Y的氧化物是典型的两性氧化物,可用于制造一种极有前途的高温材料
Z
Z原子的最外层电子数是次外层电子数的1/2
Z是无机非金属材料的主角,其单质是制取大规模集成电路的主要原料
W
W原子的最外层电子数小于4
W的常见化合价有+3、+2,WX3稀溶液呈黄色
(1)W在周期表的位置为        ,W(OH)2在空气中不稳定,极易被氧化,由白色迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,反应的化学方程式为                      。
(2)X的简单阴离子的结构示意图为        ,X的最高价氧化物对应水化物的水溶液与Y的氧化物反应的离子方程式为                                     。
(3)Z的氧化物在通讯领域用来作             ,工业上制备Z的单质的化学反应方程式为                                    。锗与Z是同一主族元素,门捷列夫曾预言了这一元素的存在,它用来制造半导体晶体管,最新研究表明:有机锗具有明显的抗肿瘤活性,锗不与NaOH 溶液反应但在有H2O2存在时可与NaOH 溶液反应生成锗酸盐,其方程式为                 。
(4)在50 mL l mol·L-1的YX3溶液中逐滴加入0.5 mol·L-1的NaOH溶液,得到1.56 g沉淀,则加入NaOH溶液的体积最多为         mL。

A、B、C、D、E、F是元素周期表前四周期的六种元素,原子序数依次增大,其相关信息如下表:

元素
 
相关信息
 
A
 
原子的核外电子数和电子层数相等
 
B
 
基态原子价电子排布为nsnnpn
 
C
 
气态氢化物与最高价氧化物的水化物反应生成盐
 
D
 
基态原子电子排布有2个未成对电子
 
E
 
位于第三周期,在同周期中原子半径最大
 
F
 
与B 形成的合金为目前用量最多的金属材料
 
 
(1)C位于元素周期表第      周期第    族。F元素基态原子的核外电子排布式是                 。
(2)六种元素中,电负性最大的元素是         (填元素符号),D的一种核素原子核内有10个中子,该核素的符号是             。
(3)E2D2的电子式是         ,BD2的晶体类型为         。化合物丙由D、F两种元素组成,丙可作油漆的一种颜料,化合物丁由B、D两种元素组成。工业上由丙和丁在高温下反应生产F的单质,写出该反应的化学方程式:                               。
(4)在2L密闭容器中加入3molA2和一定量C2发生反应:3A2+C22CA3△H<0,反应10min达到平衡,生成0.2molCA3。
①该反应平衡常数表达式为(各物质均写化学式)K=                          
②从起始到平衡,以C2浓度变化表示的平均反应速率为               

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