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17.五种短周期主族元素a、b、c、d、e的原子序数依次增大,a和b可组成种类繁多的化合物,c和e同主族,d和e同周期,且d的焰色反应呈黄色.下列说法正确的是(  )
A.简单离子半径:a<c<d<e
B.气态氢化物的稳定性e<b<c
C.最高价氧化物的水化物酸性b>e
D.c和d形成的化合物溶于水后溶液呈碱性

分析 五种短周期主族元素a、b、c、d、e的原子序数依次增大,a和b可组成种类繁多的化合物,则a为H、b为C元素;d的焰色反应呈黄色,则d为Na元素;c和e同主族,d和e同周期,c的原子序数大于b,则c位于第二周期,e位于第三周期,二者位于ⅤA、ⅥA、ⅤⅡA族,据此进行解.

解答 解:五种短周期主族元素a、b、c、d、e的原子序数依次增大,a和b可组成种类繁多的化合物,则a为H、b为C元素;d的焰色反应呈黄色,则d为Na元素;c和e同主族,d和e同周期,c的原子序数大于b,则c位于第二周期,e位于第三周期,二者位于ⅤA、ⅥA、ⅤⅡA族,
A.离子的电子层越多,离子半径越大,电子层相同时离子的核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径a<d<c<e,故A错误;
B.非金属性越强,对应气态氢化物的稳定性越强,非金属性:b<e<c,则气态氢化物的稳定性:b<e<c,故B错误;
C.非金属性越强,最高价氧化物对应水合物的酸性越强,非金属性b<e,则最高价氧化物的水化物酸性b<e,故C错误;
D.c可能为N、O、F元素,d为Na元素,Na3N、Na2O、NaF的水溶液都呈碱性,故D正确;
故选D.

点评 本题考查原子结构与元素周期律的关系,题目难度不大,推断元素为解答关键,特别是c、e的不确定性,注意掌握原子结构与元素周期律、元素周期表的关系,试题培养了学生的逻辑推理能力.

练习册系列答案
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7.氮和硫及其化合物的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题.
(1)已知反应I:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),△H=-196.6KJ•mol-1
反应II:2NO(g)+O2(g)?2NO2(g),△H=-113.0KJ•mol-1
则SO2(g)与NO2(g)反应生成SO3(g)和NO(g)的热反应方程式为SO2(g)+NO2(g)?NO(g)+SO3(g)△H=-41.8KJ/mol.
(2)①若在绝热恒容密闭容器中通入一定量的SO2和O2,一定条件下发生反应I,一段时间内,正反应速率随时间变化曲线如图所示,则在a点时,反应未达到(填“达到”或“未达到”)平衡状态;t1~t3时间内,v正先增大后减小的主要原因是t1~t2时间内,v正增大的主要原因是反应放热导致容器内温度升高;t2~t3时间内,v正减小的主要原因是反应物浓度减小.
②若在两个相同绝热恒容密闭容器中分别加入A:2molSO2(g)和1molO2(g);B:2molSO3(g),其它条件相同,发生反应I,达到平衡时,则该反应的平衡常数:A<B(填“>”、“=”、“<”).
(3)已知常温下,H2S的电离常数:K1=1.3×10-7,K2=7.1×10-15,Ksp(H2S)=4×10-53,Ksp(Ag2S)=6.3×10-50,Ksp(HgS)=1.6×10-52,则0.1mol/L H2S溶液的pH约为4(取近似整数值);向浓度均为0.001mol•l-1的AgNO3和Hg(NO32混合溶液中通入H2S气体,开始生成沉淀的c(S2-)为1.6×10-49mol/L.
(4)NH3催化还原氮氧物技术(SCR)是目前应用广泛的烟气氮氧化物脱除技术.现有NO、NO2的混合气6L,可用同温同压下7L的NH3恰好使其完全转化为N2,则原混合气体中NO和NO2的物质的量之比为1:3.
8.火力发电厂释放出大量的氮氧化物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染和温室效应.对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的.
(1)脱硝.利用甲烷催化还原NOx
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574kJ•mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=-1160kJ•mol-1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ/mol.
(2)脱碳.将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H3
①取五份等体积的CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1:3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH) 与反应温度T的关系曲线如图1所示,则上述反应的△H3<0(填“>”、“<”或“=”).
②在一恒温恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2,进行上述反应.测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示.

试回答:0~10min内,氢气的平均反应速率为0.225mol•L-1•min-1;该温度下,反应的平衡常数的值为$\frac{16}{3}$(结果保留一位小数);第10min后,向该容器中再充入1molCO2和3molH2,则再次达到平衡时CH3OH(g)的体积分数变大(填“变大”、“减少”、“不变”).
(3)脱硫.
①某种脱硫工艺中将废弃经处理后,与一定量的氨气、空气反应,生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥.在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液.使溶液的pH=7,则溶液中:c(Na+)+c(H+)<c(NO3-)+c(OH-)(填“>”、“<”“=”).
②如图3电解装置可将雾霾中的NO、SO2分别转化为NH4+和SO42-.物质A的化学式为H2SO4,阴极的电极反应式是NO+5e-+6H+=NH4++H2O.

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