题目内容

已知X、Y、Z、W、Q都是周期表中短周期的元素,它们的核电荷数依次增大.其中X、Y、Z是同周期的非金属元素.X的一种单质是自然界硬度最大的矿物;Z的一种单质的一个分子由三个原子构成,常用作游泳池水的消毒剂;W的氧化物既能溶于强酸溶液又能溶于强碱溶液;Q的单质常用于消毒和漂白.
回答下列问题:
(1)写出X的单质与浓硝酸反应的化学方程式
 

(2)Q的单质用于消毒时发生的第一步反应的离子方程式为
 

(3)将少量YZ2通入过量小苏打溶液中,使逸出的气体通过装有足量过氧化钠颗粒的干燥管(此时YZ或YZ2与过氧化钠不反应),最后收集到的气体是
 

(4)Y的氢化物可与灼热的氧化铜反应生成Y的单质,此反应的化学方程式为
 

(5)实验室制备W的最高价氧化物的水化物的离子方程式为
 
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是同周期的非金属元素,X的一种单质是自然界硬度最大的矿物,该单质为金刚石,则X为C元素;
Z的一种单质的一个分子由三个原子构成,常用作游泳池水的消毒剂,则该单质为臭氧,则Z为O元素;
根据核电荷数按照X、Y、Z的顺序依次增大可知,Y为N元素;
W的氧化物既能溶于强酸溶液又能溶于强碱溶液,该氧化物为氧化铝,则W为Al元素;
Q的单质常用于消毒和漂白,该单质为氯气,则则Q为Cl元素,
根据分析可知:X为C元素、Y为N元素、Z为O元素、W为Al元素、Q为Cl元素.
解答: 解:X、Y、Z是同周期的非金属元素,X的一种单质是自然界硬度最大的矿物,该单质为金刚石,则X为C元素;Z的一种单质的一个分子由三个原子构成,常用作游泳池水的消毒剂,则该单质为臭氧,则Z为O元素;根据核电荷数按照X、Y、Z的顺序依次增大可知,Y为N元素;W的氧化物既能溶于强酸溶液又能溶于强碱溶液,该氧化物为氧化铝,则W为Al元素;Q的单质常用于消毒和漂白,该单质为氯气,则则Q为Cl元素,
(1)X为C元素,单质碳与浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮和水,反应的化学方程式为:C+4HNO3(浓)=CO2↑+4NO2↑+2H20;
故答案为:C+4HNO3(浓)=CO2↑+4NO2↑+2H20;
(2)氯气溶于水后生成了次氯酸和盐酸,氯气、水、次氯酸在离子反应中保留化学式,则离子反应为:Cl2+H2O═H++Cl-+HClO,
故答案为:Cl2+H2O═H++Cl-+HClO;
(3)设NO2为3mol,涉及的反应有:3NO2+H2O═2HNO3+NO,HNO3+NaHCO3═NaNO3+CO2↑+H2O,
2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2,2NO+O2═2NO2,则3molNO2生成2molHNO3和1molNO,
通入小苏打后气体为2molCO2和1molNO,通入足量过氧化钠后生成1molO2和1molNO,
1molO2和1molNO反应后生成1molNO2,剩余0.5molO2,故最后收集到的气体为:1molNO2和0.5molO2
故答案为:NO2和O2
(4)Y的氢化物为氨气,氨气与氧化铜反应生成氮气、铜和水,反应的化学方程式为:3CuO+2NH3
  △  
.
 
3Cu+N2+3H2O,
故答案为:3CuO+2NH3
  △  
.
 
3Cu+N2+3H2O;
(5)W为最高价氧化物对应的水化物为氢氧化铝,实验室中用氨水与氯化铝溶液反应制取氢氧化铝,反应的离子方程式为:Al3++3NH3?H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
故答案为:Al3++3NH3?H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
点评:本题考查了物质、结构与性质关系的综合应用,题目难度中等,正确推断各元素名称为解答关键,注意明确原子结构与元素周期表、元素周期律的关系,试题知识点较多、综合性较强,是一道质量不错的题目.
练习册系列答案
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某实验小组对普通锌锰废干电池内的黑色固体进行探究,设计如下方案:

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(1)②操作的名称是
 

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实验操作预期现象结论
步骤1:各取少量溶液A分装a、b、c三支试管,往a试管,
 
  有白色沉淀产生说明溶液A含有Cl-
步骤2:往b试管,
 

 

 
步骤3:往c试管,
 
先产生
 

 
说明溶液A含有Zn2+
(3)取少量固体C放入试管,滴加入双氧水,观察到有气体产生,写出该反应的化学方程式:
 

(4)为测定废干电池中二氧化锰的质量分数,进行下面实验:准确称取a g废干电池固体,溶于稀硫酸,加入碘化钾溶液,充分反应后,用bmol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定,用淀粉作指示剂,滴定至终点,重复实验,平均消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积为vmL,则废电池中二氧化锰的质量分数的计算表达式为:
 
.(滴定有关反应:MnO2+2I-+4H+=Mn2++I2+2H2O;I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
资料显示:镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体并生成白色不溶物
(1)提出假设
猜想①:白色不溶物可能为
 

猜想②:白色不溶物可能为MgCO3
猜想③:白色不溶物可能是碱式碳酸镁[xMgCO3?yMg(OH)2]
(2)定性实验
实验序号实验实验现象结论
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 实验Ⅲ 取实验Ⅰ中白色不溶物,洗涤,加入足量稀盐酸 ②
 
 白色不溶物中含有
MgCO3
 实验Ⅳ ③
 
 产生白色沉淀 溶液中存在CO32-
(3)定量实验:
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①实验测得装置A增重1.8g,装置B增重4.4g,则白色不溶物的化学式为
 

②装置C的作用为
 
,若移除装置C会导致
x
y
的值
 
(填“偏大”、“偏小”或“不变”
(4)探究原理
①请结合化学用语和化学平衡移动原理解释Mg与饱和NaHC03溶液反应产生大量气泡和白色不溶物的原因:
 

②25℃时,测得Mg与饱和NaHC03溶液反应所得混合体系的pH为10,则该体系中c(CO32-)为(已知25℃时Ksp(MgCO3)═6.8×10-6,Ksp[Mg(OH)2]═1.8×10-11

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