题目内容

【题目】X、Y、Z、W、G是元素周期表中原子序数依次增大的五种元素。X元素是元素周期表中核电荷数最小的元素。Y的一种核素常用于考古,其一种同素异形体为自然界最硬的物质。ZX3气体溶于水呈碱性。W的外围电子排布是3s1。G2+离子的M层d轨道只有5个电子。请回答下列问题:

(1)W在元素周期表中的位置是 ;W和Z形成的化合物水溶液呈碱性,用离子方程式表示其原因 。

(2)Z原子的第一电离能比氧原子的 (填“大”或“小”);G的基态原子电子排布式是

(3)X与Y可形成多种化合物,其中一种化合物的分子式是X6Y6,分子中只有σ键,该分子的结构简式是 ;该化合物中Y的杂化轨道类型是 。

(4)G的最高价氧化物对应水化物的钾盐,在酸性条件下,常用于测定溶液中Fe2+的含量,该反应的离子方程式是

(5)可用YX4还原ZOx以消除其污染。已知:

YX4(g) +4ZO2(g)=4ZO(g)+YO2(g)+2X2O(g) △H=" -" 574 kJ·mol-1

YX4(g)+4ZO(g)=2Z2(g)十YO2(g) +2X2O(g) △H =" -1160" kJ·mol-1

试写出用YX4还原ZO2至Z2的热化学方程式___ _。

【答案】(1)第三周期ⅠA族;N3—+ 3H2O NH3+3OH—

(2)大;[Ar]3d54s2

(3),SP3杂化

(4)MnO4—+ 5Fe2++8 H+=Mn2++5Fe3++4 H2O

(5)CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH= -867kJ·mol-1

【解析】试题分析:根据题给信息推断X为氢元素,Y为碳元素,Z为氮元素,W为钠元素,G为锰元素。

(1)W为钠元素,在元素周期表中的位置是第三周期ⅠA族;Na3N水溶液呈碱性的原因N3—与水电离产生的氢离子结合生成NH3,水的电离平衡正向移动,使得溶液中氢氧根浓度大于氢离子浓度,溶液呈碱性,离子方程式为N3—+ 3H2O NH3+3OH—。

(2)氧原子的价电子排布为2s22p4,氮原子的价电子排布为2s22p3,p轨道处于半充满状态,较稳定,故氮原子的第一电离能比氧原子的大;G为锰元素,原子序数为25,根据构造原理知其基态原子电子排布式是[Ar]3d54s2。

(3)C6H6分子中只有σ键,该分子的结构简式是;碳原子形成3个σ键,没有孤对电子,杂化轨道类型是sp3。

(4)酸性高锰酸钾溶液将Fe2+氧化为Fe3+,本身被还原为Mn2+,利用化合价升降法结合原子守恒和电荷守恒配平,该反应的离子方程式是MnO4—+ 5Fe2++8 H+=Mn2++5Fe3++4 H2O。

(5)已知:①CH4(g) +4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=" -" 574 kJ·mol-1,②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)十CO2(g) +2H2O(g) △H =" -1160" kJ·mol-1,根据盖斯定律:(①+②)÷2得CH4还原NO2至N2的热化学方程式为CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH= -867kJ·mol-1。

练习册系列答案
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【题目】(1)硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂,实验室通过如下实验由废铁屑制备FeSO4·7H2O晶体:

a.将5% Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中,加热数分钟,用倾析法除去Na2CO3溶液,然后将废铁屑用水洗涤2~3遍;

b.向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸,控制温度在50~80℃之间至铁屑耗尽;

c.趁热过滤,将滤液转入到密闭容器中,静置、冷却结晶;

d.待结晶完毕后,滤出晶体,用少量冰水洗涤2~3次,再用滤纸将晶体吸干;

e.将制得的FeSO4·7H2O晶体放在一个小广口瓶中,密闭保存。请回答下列问题:

①实验步骤b明显不合理,理由是 。

②实验步骤d中用少量冰水洗涤晶体,其目的是 , 。

(2)经查阅资料后发现,硫酸亚铁在不同温度下结晶可分别得到FeSO4·7H2O、FeSO4·4H2O和FeSO4·H2O。硫酸亚铁在不同温度下的溶解度和该温度下析出晶体的组成如下表所示(仅在56.7℃、64℃温度下可同时析出两种晶体)。硫酸亚铁的溶解度和析出晶体的组成

温度/℃

0

10

30

50

56.7

60

64

70

80

90

溶解度/g

14.0

17.0

25.0

33.0

35.2

35.3

35.6

33.0

30.5

27.0

析出晶体

FeSO4·7H2O

FeSO4·4H2O

FeSO4·H2O

请根据表中数据作出硫酸亚铁的溶解度曲线。

(3)若需从硫酸亚铁溶液中结晶出FeSO4·4H2O,应控制的结晶温度(t)的范围为 .

(4)硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量。实验步骤如下:

请回答下列问题:

①证明步骤①滤液中含有Fe2+的方法是先滴加KSCN溶液,再滴加 ,该过程的现象为: 。

②步骤④中一系列处理的操作步骤:过滤、 、灼烧、 、称量。

③若实验无损耗,则每片补血剂含铁元素的质量 g。

④该小组有些同学认为用酸性KMnO4溶液滴定也能进行铁元素(Fe2+)含量的测定,请写出该反应的化学方程式 。

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