题目内容
16.(1)砹是氯的同族元素,比氯多3个电子层,砹在周期表中的位置为六周期,第ⅤⅡA族,HAt的稳定性比HCl弱(填“强”或“弱”).
(2)Cl2与NaOH溶液反应受温度影响较大,如果温度过低,会生成NaClO;温度过高,会生成NaClO3,若NaOH溶液和氯气反应时所得溶液中ClO-与ClO3-的物质的量之比为1:1,则该反应的离子方程式为4Cl2+8OH-=6Cl-+ClO-+ClO3-+4H2O.
(3)工业上采用电解饱和食盐水的方法制取Cl2,其化学方程式为2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑,在一定条件下将Cl2通入NaOH溶液中可制的漂白液,漂白液的有效成分为NaClO(填化学式).家庭使用漂白液时,不宜直接接触该铁制品,否则铁制品将发生电化学腐蚀,其中正极的电极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-.
(4)如果在NaCl溶液中加入混有少量NaClO3,可加入一定量的铁屑并加热除去,反应的化学方程式为3H2O+2Fe+NaClO3=NaCl+2Fe(OH)3↓,得到的铁的化合物经一系列转化可以得到草酸亚铁晶体(FeC2O4•2H2O),称取3.60g草酸亚铁晶体(相对分子质量为180),用热重法对其进行热分解,得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如图所示:
①分析图中数据,根据信息写出过程Ⅰ发生反应的化学方程式FeC2O4•2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeC2O4+2H2O.
②300℃时剩余固体只有一种切实铁的氧化物,试通过计算确定该氧化物的化学式Fe2O3.
分析 (1)砹是氯的同族元素,均为第ⅤⅡA元素,Cl位于第三周期,非金属性Cl>At,非金属性越强,氢化物越稳定;
(2)若NaOH溶液和氯气反应时所得溶液中ClO-与ClO3-的物质的量之比为1:1,失去电子为1×(1-0)+1×(5-0)=6,则得到电子为6,即Cl-、ClO-、ClO3-的物质的量之比为6:1:1;
(3)电解NaCl溶液反应生成氢气、氯气和NaOH;Cl2通入NaOH溶液中可制的漂白液,其有效成分为NaClO,碱性条件下铁制品将发生电化学腐蚀,正极上氧气得到电子;
(4)Fe与NaClO3发生氧化还原反应;
①过程I使其质量减少3.60-2.88g=0.72g,恰好为0.4mol水的质量;
②由元素守恒计算氧化物中Fe元素的质量,再利用原子个数比确定化学式.
解答 解:(1)砹是氯的同族元素,均为第ⅤⅡA元素,Cl位于第三周期,At比氯多3个电子层,砹在周期表中的位置为第六周期第ⅤⅡA族,非金属性Cl>At,非金属性越强,氢化物越稳定,可知HAt的稳定性比HCl弱,
故答案为:六;ⅤⅡA;弱;
(2)若NaOH溶液和氯气反应时所得溶液中ClO-与ClO3-的物质的量之比为1:1,失去电子为1×(1-0)+1×(5-0)=6,则得到电子为6,即Cl-、ClO-、ClO3-的物质的量之比为6:1:1,离子反应为4Cl2+8OH-=6Cl-+ClO-+ClO3-+4H2O,
故答案为:4Cl2+8OH-=6Cl-+ClO-+ClO3-+4H2O;
(3)电解NaCl溶液反应生成氢气、氯气和NaOH,反应为2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑;Cl2通入NaOH溶液中可制的漂白液,其有效成分为NaClO,碱性条件下铁制品将发生电化学腐蚀,正极上氧气得到电子,正极反应为2H2O+O2+4e-=4OH-,
故答案为:2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑;NaClO;2H2O+O2+4e-=4OH-;
(4)加入过量铁屑的目的是将NaClO3完全转化为NaCl,加入铁屑时发生反应的化学方程式为3H2O+2Fe+NaClO3=NaCl+2Fe(OH)3↓,
故答案为:3H2O+2Fe+NaClO3=NaCl+2Fe(OH)3↓;
①3.60g草酸亚铁晶体,物质的量为0.2mol,过程I使其质量减少3.60-2.88g=0.72g,恰好为0.4mol水的质量,则过程Ⅰ发生的反应是:草酸亚铁晶体受热失去结晶水,反应的化学方程式为:FeC2O4•2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeC2O4+2H2O,
故答案为:FeC2O4•2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeC2O4+2H2O;
②草酸亚铁晶体中的铁元素质量为:3.6g×$\frac{56}{180}$×100%=1.12g,草酸亚铁晶体中的铁元素完全转化到氧化物中,
氧化物中氧元素的质量为:1.60g-1.12g=0.48g,
铁元素和氧元素的质量比为:1.12g:0.48g=7:3,
设铁的氧化物的化学式为FexOy,
则56x:16y=7:3,
x:y=2:3,
铁的氧化物的化学式为Fe2O3,
故答案为:Fe2O3.
点评 本题考查较综合,涉及元素周期表及元素周期律、氧化还原反应计算及离子反应、电解及电极反应、物质含量的测定及计算等,注重高频考点的考查,把握反应原理为解答的关键,侧重分析与应用、计算能力的考查,综合性较强,题目难度中等.
| 元素 | A | B | C | D |
| 性质 结构 信息 | 基态原子核外有两个电子层,最外层有3个未成对的电子 | 基态原子的M层有1对成对的p电子 | 基态原子核外电子排布为[Ar]3d104sx,有+1、+2两种常见化合价 | 有两种常见氧化物,其中有一种是冶金工业常用的还原剂 |
(2)A元素的氢化物的沸点比同主族相邻元素氢化物沸点高(填“高”或“低”),其原因氨气分子之间存在氢键.
(3)D元素最高价氧化物的熔点比同主族相邻元素最高价氧化物的熔点低(填“高”或“低”),其原因是CO2为分子晶体,SiO2是原子晶体.
(4)往C元素的硫酸盐溶液中逐滴加入过量A元素的氢化物水溶液,可生成的配合物的化学式为[Cu(NH3)4]SO4,该配合物中存在的化学键类型是ABD.(填字母)
A、离子键 B、共价键 C、金属键 D、配位键 E、分子间作用力
(5)下列分子结构图中的“●”表示上述相关元素的原子中除去最外层电子的剩余部分,“O”表示氢原子,小黑点“•”表示没有形成共价键的最外层电子,短线表示共价键.
则在以上分子中,中心原子采用sp3杂化的是①③④;属于极性分子的是①④.(以上均填写序号).在②的分子中有3个σ键和2个π键.
| A. | 利用空气吹出法提溴的过程为氯化→吹出→吸收 | |
| B. | 海水中的溴是以Br2形式存在,利用空气吹出法可获得Br2 | |
| C. | 吸收过程中,先用SO2将Br2还原为HBr,再用Cl2氧化HBr得到Br2 | |
| D. | 氯化过程发生的反应为2Br-+Cl2═Br2+2Cl- |
下列说法正确的是( )
| A. | 三种有机物都是芳香烃 | |
| B. | 三种有机物苯环上的氢原子若被氯原子取代,其一氯代物都只有2种 | |
| C. | 将等物质的量的三种物质加入NaOH溶液中,阿司匹林消耗NaOH最多 | |
| D. | 1 mol对羟基桂皮酸最多可以和2 mol NaHCO3反应 |