题目内容
4.阅读下列信息:Ⅰ.表中①~⑥为短周期元素主要化合价及最简单氢化物沸点的数据:
| 元素性质 | 元素编号 | |||||
| ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ | |
| 氢化物沸点(℃) | -33.4 | 100 | 19.54 | -87.7 | -60.7 | -84.9 |
| 主要化合价 | +5 -3 | -2 | -1 | +5 -3 | +6 -2 | +7 -1 |
Ⅱ.A与B可形成化合物AB、AB2,二者可用于制备强酸甲;
Ⅲ.C与B可形成化合物CB2、CB3,二者可用于制备强酸乙.
请回答:
(1)该表中两种元素的氢化物所含电子数不同,这两种氢化物之间能发生反应,写出符合要求的化学方程式NH3+HCl=NH4Cl等(有多组符合,写出任意一个即可).
(2)元素②氢化物的沸点高于元素⑤氢化物的沸点,原因是水分子之间存在氢.
(3)甲、乙分别与氨反应生成丙、丁、戊三种盐.0.1mol/L的甲、乙、丙、丁、戊五种溶液,pH由小到大排列的顺序是(填写化学式)H2SO4、NH4HSO4、HNO3、(NH4)2SO4、NH4NO3.
(4)很稀的甲溶液与Zn反应,当反应的甲与Zn的物质的量之比为5:2时,还原产物可能为(填写化学式)NH4NO3、N2O.
分析 Ⅰ.表中①~⑥为短周期元素主要化合价及最简单氢化物沸点的数据,①④的主要化合价都是+5、-3,则二者都是ⅤA族元素,应该为N、P元素,氢化物为NH3、PH3,由于氨气分子之间存在氢键,则氨气的沸点较高,故①为N、②为P元素;③⑥都有-1价,处于第ⅦA族,⑥有+7价,且③的氢化物沸点较高,故③为F元素、⑥为Cl元素;②只有-2价,氢化物沸点为100℃,则②为O元素;⑤的主要化合价为-2、+6,则⑤为S元素;
A、B、C均为上表中的元素,
Ⅱ.A与B两元素可形成化合物AB、AB2,则为NO、NO2,二者均可用于制备强酸甲,则甲为硝酸、A为N元素;
Ⅲ.C与B可形成化合物CB2、CB3,二者可用于制备强酸乙,B与C两元素可形成化合物CB2、CB3分别为为SO2、SO3,二者均可用于制备强酸乙,则乙为硫酸、B为O元素、C为S元素,据此进行解答.
解答 解:Ⅰ.表中①~⑥为短周期元素主要化合价及最简单氢化物沸点的数据,①④的主要化合价都是+5、-3,则二者都是ⅤA族元素,应该为N、P元素,氢化物为NH3、PH3,由于氨气分子之间存在氢键,则氨气的沸点较高,故①为N、②为P元素;③⑥都有-1价,处于第ⅦA族,⑥有+7价,且③的氢化物沸点较高,故③为F元素、⑥为Cl元素;②只有-2价,氢化物沸点为100℃,则②为O元素;⑤的主要化合价为-2、+6,则⑤为S元素;
A、B、C均为上表中的元素,
Ⅱ.A与B两元素可形成化合物AB、AB2,则为NO、NO2,二者均可用于制备强酸甲,则甲为硝酸、A为N元素;
Ⅲ.C与B可形成化合物CB2、CB3,二者可用于制备强酸乙,B与C两元素可形成化合物CB2、CB3分别为为SO2、SO3,二者均可用于制备强酸乙,则乙为硫酸、B为O元素、C为S元素,
(1)表中所含电子数不同的氢化物之间的反应方程式有:NH3+HCl=NH4Cl或NH3+H2S=NH4HS或2NH3+H2S=(NH4)2S或N2H4+HF=N2H5F或N2H4+2HF=N2H6F2等,
故答案为:NH3+HCl=NH4Cl等;
(2)水分子之间存在氢键,硫化氢分子之间存在范德华力,氢键比较范德华力更强,故硫化氢沸点比水低,
故答案为:水分子之间存在氢;
(3)甲、乙分别与氨反应生成丙、丁、戊三种盐,三种盐为NH4HSO4、(NH4)2SO4、NH4NO3,五种溶液都呈酸性,酸性越强,溶液的pH越小,H2SO4、NH4HSO4、HNO3都呈强酸性,硫酸为二元酸,氢离子浓度为0.2mol/L,硝酸中氢离子浓度为0.1mol/L,硫酸氢铵溶液中氢离子来自硫酸氢根的电离和铵根离子的水解,其溶液中氢离子浓度大于0.1mol/L;
(NH4)2SO4、NH4NO3在溶液中铵根离子水解导致溶液呈酸性,硫酸铵铵根离子浓度较大,其溶液中氢离子浓度大于硝酸铵,
所以浓度相等时pH由小到大排列的顺序是:H2SO4、NH4HSO4、HNO3、(NH4)2SO4、NH4NO3,
故答案为:H2SO4、NH4HSO4、HNO3、(NH4)2SO4、NH4NO3;
(4)甲溶液为硝酸,很稀的硝酸溶液与Zn反应,当反应的硝酸与Zn的物质的量之比为5:2时,设锌为2mol,则硝酸为5mol,完全反应后生成2mol硝酸锌,转移了4mol电子,
①当剩余的1mol硝酸中N原子完全被还原时,还原产物中N的化合价变化为:$\frac{4mol}{1mol}$=4,硝酸中N的化合价为+5,则还原产物中N的化合价为5-4=+1,故还原产物为:N2O;
②当剩余的1mol硝酸中N原子只有一半被含有时,则还原产物中N的化合价变化为:$\frac{4mol}{0.5mol}$=8,硝酸中N的化合价为+5,则还原产物中N的化合价为5-8=-3,故还原产物为NH4NO3,
故答案为:NH4NO3;N2O.
点评 本题考查无机推断,题目难度较大,推断元素及各物质名称为解答关键,注意掌握原子结构与元素周期律之间的关系,(4)为易错点,注意正确讨论反应产物,试题培养了学生的分析、理解能力及逻辑推理能力.
| A. | B. | C. | D. |
| A. | 原子半径Z>W>R | |
| B. | 对应的氢化物的热稳定性:R>W>Y | |
| C. | 单质Z可与R的最高价含氧酸发生置换反应 | |
| D. | W与R所形成的简单离子均能影响水的电离平衡 |
| A. | 放电时,Li+向负极迁移 | |
| B. | 充电时,A电极连接电源的负极 | |
| C. | 充电时,每生成n mol S转移2n mol电子 | |
| D. | 放电时,正极上可发生反应2Li++2Li2S6+2e-═3Li2S4 |
| A. | 甲学生用电子天平称取NaOH固体1.220g | |
| B. | 乙学生用广泛pH试纸测定溶液的酸碱性:pH=14.5 | |
| C. | 丙学生用碱式滴定管取25.0mL0.lmol/L的盐酸 | |
| D. | 丁学生用50mL 量筒量取46.70mL浓盐酸 |
| A. | 与K+、Na+、AlO2-、CO32-可以大量共存 | |
| B. | 可用铁氰化钾溶液检验该溶液是否变质 | |
| C. | 与100mL 0.1mol/L Ba(OH)2反应的离子方程式:Ba2++2OH-+SO42-+2NH4+═BaSO4↓+2NH3•H2O | |
| D. | 与足量酸性KMnO4溶液混合充分反应,共转移电子0.01mol |
| A. | 煤的气化、液化和石油的分馏均为物理变化 | |
| B. | 蛋白质水解生成氨基酸的反应属于取代反应 | |
| C. | 丙烷与氯气反应可得到沸点不同的4 种二氯代物 | |
| D. | 乙酸和硬脂酸(C17H35COOH)互为同系物 |
已知氢氧化锶在水中的溶解度:
| 温度(℃) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 60 | 80 | 90 | 100 |
| 溶解度(g/100mL) | 0.91 | 1.25 | 1.77 | 2.64 | 3.95 | 8.42 | 20.2 | 44.5 | 91.2 |
(2)“除杂”方法:将溶液升温至95℃,加NaOH溶液调节pH为12.
①95℃时水的离子积KW=1.0×10-12,Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-10,则溶液中c(Mg2+)=1.2×10-10.
②若pH过大,将导致氢氧化锶的产率降低,请解释原因OH-对氢氧化锶的溶解起抑制作用,OH-浓度过大,导致氢氧化锶沉淀析出.
(3)“趁热过滤”的目的是防止温度降低氢氧化锶析出造成产品的损失,可使钙离子尽可能转化为Ca(OH)2.“滤渣”的主要成分为Mg(OH)2、Mg(OH)2.
(4)从趁热过滤后的滤液中得到Sr(OH)2产品的步骤为降温结晶或冷却结晶、过滤、洗涤、干燥.
(5)“脱硫”方法:用FeCI3溶液吸收酸浸产生的气体,吸收时的氧化产物为S(填化学式):再用石墨电极电解吸收液,电解后可在“脱硫”中循环利用的物质是FeCl3.
| A. | 合成氨工业:温度控制在500℃左右 | |
| B. | 接触法制硫酸:SO2在常压下催化氧化 | |
| C. | 侯氏制碱法:往母液中继续加入食盐和氨气 | |
| D. | 石油化工:将分馏得到的重油在高温下裂化 |