题目内容

已知X、Y、Z为三种短周期元素且原子序数依次增大，其中X的原子核中只有1个质子，X与Y原子的最外层电子数之和等于Z原子的最外层电子数，Z的-2价离子的电子层结构与氖的相同．
现有甲、乙、丙三种中学化学中常见的物质，甲、乙均由X、Y、Z三种元素组成，丙由X、Y两种元素组成．请回答：
（1）甲的浓溶液能使蛋白质显黄色，由此可知甲的化学式为
 
．
（2）乙是一种离子化合物，其中X、Y、Z三种元素的质量比为1：7：12．在实验室中检验该物质所含阳离子的实验操作方法和现象为：取少量乙放入试管中，加入少量NaOH溶液并加热，
 
．
（3）丙与Z单质在催化剂、加热条件下发生的反应是工业制取甲的基础，写出该反应的化学方程式：
 
．
考点：位置结构性质的相互关系应用
专题：元素周期律与元素周期表专题
分析：X、Y、Z为三种短周期元素，其中X的原子核中只有1个质子，则X是H元素；X与Y原子的最外层电子数之和等于Z原子的最外层电子数，Z的-2价离子的电子层结构与氖的相同，则Z是O元素，Y元素原子序数小于Z，则Y是N元素；
甲、乙、丙三种中学化学中常见的物质，甲、乙均由X、Y、Z三种元素组成，丙由X、Y两种元素组成，则丙是氨气，结合物质的结构和性质解答．
解答： 解：X、Y、Z为三种短周期元素，其中X的原子核中只有1个质子，则X是H元素；X与Y原子的最外层电子数之和等于Z原子的最外层电子数，Z的-2价离子的电子层结构与氖的相同，则Z是O元素，Y元素原子序数小于Z，则Y是N元素；
甲、乙、丙三种中学化学中常见的物质，甲、乙均由X、Y、Z三种元素组成，丙由X、Y两种元素组成，则丙是氨气，
（1）甲中含有H、N、O元素，甲的浓溶液能使蛋白质显黄色，则甲为HNO3，故答案为：HNO3；
（2）乙是一种离子化合物，其中X、Y、Z三种元素的质量比为1：7：12，则该化合物中X、Y、Z原子个数之比=
1
1
：
7
14
：
12
16
=4：2：3，则该化合物为NH4NO3，在加热条件下，氢氧化钠和硝酸铵反应生成氨气，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，所以其检验方法为：取少量乙放入试管中，加入少量NaOH溶液并加热将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝色，则证明含有铵根离子，否则不含铵根离子，
故答案为：将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝色；
（3）氨气与氧气单质在催化剂、加热条件下反应生成NO和水，该反应的化学方程式：4NH3+5O2
催化剂
.
△
4NO+6H2O，故答案为：4NH3+5O2
催化剂
.
△
4NO+6H2O．
点评：本题考查了位置、结构性质相互关系及应用，涉及物质间的反应、离子的检验、物质的性质等知识点，明确原子结构及元素周期表结构是解本题关键，根据原子结构确定元素，再结合铵根离子的检验方法，物质间的反应来分析解答，题目难度不大．
练习册系列答案
相关题目
下列反应的离子方程式书写正确的是（　　）
A、碳酸钠溶液与盐酸的反应：Na2CO3+2H+=2Na++CO2↑+H2O
B、氯气与水的反应：Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-
C、铁粉与氯化铁溶液的反应：Fe+Fe3+=2Fe2+
D、向偏铝酸钠溶液中通入足量的CO2气体：AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-
下列各组材料中，能组成原电池的是：（　　）
A B C D
两极材料 Zn片、Cu片 Cu片、Cu片 Zn片、Cu片 Zn片、Cu片
插入溶液 稀H2SO4 NaCl溶液 植物油 酒精
A、AB、BC、CD、D
下列反应不能通过一步反应实现的是（　　）
A、Cu→CuSO4
B、Fe→FeCl2
C、Al2O3→Al（OH）3
D、CO2→C
A、B、C、D、E为中学化学常见物质，其中A、C为金属单质，E为非金属单质，下图是它们之间的相互转化关系．请回答：

（1）反应①的基本反应类型是
 
；
（2）C的化学式为
 
；
（3）写出物质E和B在加热条件下反应的化学方程式
 
；
（4）将浅绿色溶液D转化为黄色溶液的方法是（用离子方程式表示）
 
．
实验室用粗锌和稀硫酸反应的制氢废液中含有大量的硫酸锌．因粗锌中常含有铁等杂质，溶液中混有一定量的硫酸亚铁．为充分利用制氢废液，某校化学兴趣小组以制氢气的废液为原料来制取皓矾（ZnSO4?7H2O）并探究其性质．
（1）制备皓矾的实验流程如图所示．
已知：开始生成氢氧化物沉淀到沉淀完全的pH范围分别为：
Fe（OH）3：2.7～3.7；Fe（OH）2：7.6～9.6；Zn（OH）2：5.7～8.0．
试回答下列问题：
①实验室常用粗锌和稀硫酸反应而不用纯锌和稀硫酸反应制氢气，除了纯锌成本较高外，还有一重要原因是
 
．
②试剂E供选择使用的有：Zn粉、ZnO、Zn（OH）2、ZnCO3、ZnSO4等，应选用
 
，其理由是
 
．
③从晶体1→晶体2，该过程的名称是
 
．
④在得到皓矾时，向晶体中加入少量酒精洗涤而不用水的原因是
 
．
（2）探究ZnSO4?7H2O的性质
⑤称取28.7g  ZnSO4?7H2O研细后置于坩埚中小心加热，测得残留固体的质量与温度的对应数据见下表：
温度（℃） 60 240 930 1000
残留固体质量（g） 19.7 16.1 8.1 8.1
试写出ZnSO4?7H2O加热到1000℃时的反应方程式
 
．
如图是一些常见单质、化合物之间的转化关系图．有些反应中的部分物质及反应条件被略去．A和B组成元素相同，在常温下都是无色液体．D和E的组成元素相同，I和K的组成元素相同，I在常温下是无色有毒气体，J是黑色粉末，G是一种红色金属单质．
（1）A的化学式是
 
．
（2）B的电子式是
 
．
（3）若D能使品红溶液褪色，且加热后溶液又恢复红色，则F和G反应的化学方程式为
 
．
（4）若D是无色气体，且常温下遇空气变为红棕色气体，则J和F反应的离子方程式为
 
．
（1）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入体积2L的恒容密闭容器中，进行反应：
CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），得到如下两组数据：
实验组 温度℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min
CO H2O H2 CO
1 650 4 2 1.6 2.4 6
2 900 2 1 0.4 1.6 3
①实验1中以v（CO2）表示的反应速率为
 
（第二位小数）
②该反应为（填“吸热”或“放热”）
 
反应．
（2）氢是一种理想的绿色清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点．
利用FeO/Fe3O4循环制氢，已知：
H2O（g）+3FeO（s）?Fe3O4（s）+H2（g）△H=a kJ/mol       （Ⅰ）
2Fe3O4（s）=6FeO（s）+O2 （g）△H=b kJ/mol        （Ⅱ）
下列坐标图分别表示FeO的转化率（图1）和一定温度时，H2生成速率[细颗粒（直径0.25mm），粗颗粒（直径3mm）]（图2）．

①反应：2H2O（g）=2H2（g）+O2（g）△H=
 
（用含a、b代数式表示）；
②900℃时，在两个体积均为2L密闭容器中分别投入0.60mol FeO和0.20mol H2O（g），甲容器用细颗粒FeO、乙容器用粗颗粒FeO．
Ⅰ．细颗粒FeO 时H2O（g）的转化率比用粗颗粒FeO时H2O（g）的转化率
 
（填“大”或“小”或“相等”）；
Ⅱ．求此温度下该反应的平衡常数K（写出计算过程）．
③在坐标图3中画出在1000℃、用细颗粒FeO时，H2O（g）转化率随时间变化示意图（进行相应的标注）．
在等质量的Cl2、CO、NO中，所含分子数目最少的是
 
，标准状况下气体体积最大的是
 
．

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