题目内容

1．A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期元素．A、C处于同一主族，C、D、E处于同一周期，E原子的最外层电子数是A、B、C原子最外层电子数之和，D是地壳中含量最高的金属元素；A、B组成的常见气体甲能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；E的单质与甲反应能生成B的单质，同时生成两种水溶液均呈酸性的化合物乙和丙（该反应中氧化产物只有一种），25℃时0.1mol/L的乙溶液pH＞l；D的单质既能与C元素最高价氧化物的水化物的溶液反应生成盐丁，也能与丙的水溶液反应生成盐．
请回答下列问题：
（1）甲的化学式为NH3；B单质的电子式为．
（2）D元素的名称是铝．
（3）写出丁溶液中通入过量二氧化碳时的离子方程式AlO2-+2H2O+CO2═HCO3-+Al（OH）3↓；．
（4）工业上利用A、B的单质合成甲（BA3）：B2（g）+3A2 （g）?2BA3 （g）△H＜0，在一定温度下，在2L密闭容器中，2mol单质B2和1.6mol单质A2充分反应后达到平衡，测得BA3的物质的量浓度为0.4mol/L，计算该温度下的平衡常数K=25．
（5）E的单质与甲反应生成的乙和丙的物质的量之比为2：4．反应中被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为2：3．

分析 A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期元素，A、B组成的常见气体甲能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则甲为NH3，A为H、B为N元素；A、C处于同一主族，结合原子序数可知，C为Na；C、D、E处于同一周期，应该处于第三周期，E原子的最外层电子数是A、B、C原子最外层电子数之和，即E原子最外层电子数为：1+1+5=7，则E为Cl；E的单质氯气与甲（NH3）反应能生成B的单质，同时生成两种溶于水均呈酸性的化合物乙和丙，应该为氯化铵和氯化氢，其中0.1mol/L的乙溶液pH＞1，则乙为NH4Cl，丙为HCl；D的单质既能与C（Na）元素最高价氧化物的水化物的溶液（氢氧化钠溶液）反应生成盐丁，也能与丙（HCl）的水溶液反应生成盐戊，则D的氢氧化物为两性氢氧化物，故D为Al元素，故丁为NaAlO2，戊为氯化铝．

解答 解：A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期元素，A、B组成的常见气体甲能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则甲为NH3，A为H、B为N元素；A、C处于同一主族，结合原子序数可知，C为Na；C、D、E处于同一周期，应该处于第三周期，E原子的最外层电子数是A、B、C原子最外层电子数之和，即E原子最外层电子数为：1+1+5=7，则E为Cl；E的单质氯气与甲（NH3）反应能生成B的单质，同时生成两种溶于水均呈酸性的化合物乙和丙，应该为氯化铵和氯化氢，其中0.1mol/L的乙溶液pH＞1，则乙为NH4Cl，丙为HCl；D的单质既能与C（Na）元素最高价氧化物的水化物的溶液（氢氧化钠溶液）反应生成盐丁，也能与丙（HCl）的水溶液反应生成盐戊，则D的氢氧化物为两性氢氧化物，故D为Al元素，故丁为NaAlO2，戊为氯化铝．
（1）根据上述分析可知，甲的化学式为NH3，B单质为N2，电子式为，
故答案为：NH3；；
（2）D元素的名称是铝，故答案为：铝；
（3）NaAlO2溶液中通入过量二氧化碳，反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠，离子方程式为：AlO2-+2H2O+CO2═HCO3-+Al（OH）3↓，
故答案为：AlO2-+2H2O+CO2═HCO3-+Al（OH）3↓；
（4）N2+3H2 2NH3
起始（mol）：2   1.6         0
反应（mol）：0.4  1.2        0.8
平衡（mol）：1.6  0.4       0.4mol/L×2L
平衡常数K=$\frac{{{{（\frac{0.8mol}{2L}）}^2}}}{{\frac{1.6mol}{2L}×{{（\frac{0.4mol}{2L}）}^3}}}$=25，
故答案为：25；
（5）氯气与氨气反应生成NH4Cl、HCl，二者物质的量之比为2：4，则该反应方程式为：3Cl2+4NH3=N2+2NH4Cl+4HCl，该反应中被氧化的是氨气，被还原的为氯气，氯气完全被还原，而4mol氨气中有2mol被氧化，所以该反应中被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为2：3，
故答案为：2：3．

点评 本题考查结构性质位置关系应用，涉及元素化合物性质、电子式、化学平衡常数、氧化还原反应计算等，是对学生综合能力的考查，难度中等．

练习册系列答案
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16．某实验小组依据反应AsO43-+2H++2I-?AsO33-+I2+H2O设计如图1，电池，探究pH对AsO43-氧化性的影响，测得输出电压与pH的关系如图2．下列有关叙述错误的是（　　）

A．pH=5 时，负极电极反应式为2I--2e-═I2
B．b点时，反应处于化学平衡状态
C．a点时，盐桥中K+向左移动
D．pH＞0.68时，氧化性I2＞AsO43-
12．某校化学研究性学习小组为探究金属钠能否与二氧化碳气体反应设计了如下实验：将燃烧的钠迅速伸入到盛有装满CO2的集气瓶中，结果发现钠在其中继续燃烧，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上黏附着白色物质．为确定白色产物，该小组同学进一步展开探究．
Ⅰ、通过分析，对白色产物成分的可能情况提出了如下几种假设：
假设1：白色产物为Na2O
假设2：白色产物为Na2CO3
假设3：白色产物为Na2O和Na2CO3混合物
Ⅱ、为验证假设3正确，该小组同学设计了如下实验，请你帮他们完成下表内容．
限选试剂：蒸馏水、2mol/L H2SO4、BaCl2溶液、澄清石灰水、酚酞试剂、稀盐酸等；实验仪器任选．
实验步骤预期现象及结论
Ⅲ、思考与交流：
①若假设2正确，则金属钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为：4Na+3CO2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2Na2CO3+C．
②有同学认为如果CO2足量则不会生成黑色物质，且白色产物成分也可以确定．此时的化学方程式为：2Na+2CO2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Na2CO3+CO．
9．下列物质放置在空气中因发生氧化还原反应而变质的是（　　）
A．NaOHB．Na2OC．NaD．CaO
16．已知CO2和H2O的混合物与Na2O2反应时是CO2与Na2O2反应完后，H2O再与Na2O2反应．现将a mol的Na2O2和bmolNaHCO3固体混合后，在密闭容器中加热到250℃，让其充分反应，
（1）当剩余固体为Na2CO3，排出气体为O2，H2O时，$\frac{a}{b}$的值为$\frac{1}{2}$．
（2）当剩余固体为Na2CO3，NaOH，排出气体为O2，H2O时，$\frac{a}{b}$的值为$\frac{1}{2}＜\frac{a}{b}＜1$．
（3）当$\frac{a}{b}＞1$时，剩余固体为Na2CO3，排出气体为O2．
（4）当排出的O2和H2O为等物质的量时，则$\frac{a}{b}$的值为$\frac{2}{3}$．
6．用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应．通过测定反应过程中所放出的热量．回答下列问题：
（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是环形玻璃搅拌棒．
（2）烧杯间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失．
（3）大烧杯上如不盖硬纸板，测得反应热数值偏小（填“偏大、偏小、无影响”）
（4）如果用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，测得中和热数值与上述实验相比相等（填“相等、不相等”），简述理由因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1molH2O所放出的热量，与酸碱的用量无关
（5）实验中，盐酸与NaOH溶液是快速混合好还是慢速混合好？快速；（填“快速”或“慢速”）
理由是慢速会使热量损失较多．
13．以苯甲醛为原料合成化合物B和F的路线如下：

已知以下信息：
①
②化合物E的名称为对甲基苯酚
③（R、Rˊ代表烃基）
④甲醛的4个原子处于同一平面上
⑤化合物B的分子式为C16H12O4，分子结构中有3个六元环
回答下列问题：
（1）苯甲醛中最多有14个原子共平面，由苯甲醛生成A的反应类型是加成反应．
（2）化学物B的结构简式为，化合物C中的含氧官能团的名称是羧基．
（3）化合物F与足量氢氧化钠反应的化学方程式为．
（4）苯甲醛的同系物G比苯甲醛相对分子质量大28，G的同分异构体中能同时满足如下条件：①遇氯化铁溶液显紫色；②除苯环外，不含其他环状结构，共有16 种（不考虑立体异构）．G的一个同分异构体发生银镜反应，苯环上取代基互不相邻，核磁共振氢谱为四组峰，且峰面积比为1：2：6：1，写出G的这种同分异构体的结构
简式．
（5）写出以乙醛为原料合成丙炔酸（CH≡C-COOH）的路线（其它试剂任选）．
（合成路线常用的表示方式为：反A$→_{反应条件}^{反应试剂}$B…$→_{反应条件}^{反应试剂}$目标产物）
10．两个化学兴趣小组进行了以下探究活动：
第一组：为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，
（1）称取铁钉（碳素钢）12.0g放入30.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y．
①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+．若要确认其中是否含有Fe2+，应选择加入的试剂为d（选填序号）．
a．KSCN溶液和氯水  b．铁粉和KSCN溶液   c．浓氨水   d．酸性KMnO4溶液
②乙同学取672mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应：
SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得到干燥固体4.66g．据此推知气体Y 中SO2的体积分数为66.7%．
分析上述实验中SO2体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含量有H2和CO2气体．为此设计了下列探究实验装置（图中夹持仪器省略）．

（2）写出产生CO2的化学方程式C+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O．
（3）装置A中试剂的作用是除去混合气体中的SO2，反应的离子方程式5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+．
（4）如果气体Y中含有H2，预计实验现象应是E中固体由黑变红和F中固体由白变蓝．
（5）简述确认气体Y中含有CO2的实验现象B中品红溶液不褪色，C中石灰水变浑浊．
第二组：拟用下列装置定量分析空气中SO2的含量：
注：气体流速管是用来测量单位时间内通过气体的体积的装置
（6）KMnO4溶液中导管末端做成球状多孔结构的作用是增大接触面积，有利于SO2的充分吸收．
（7）该实验中已经知道的数据有气体流速a L/min、酸性KMnO4溶液的体积b L，其浓度为c mol/L．若从气体通入到紫色恰好褪去，用时5分钟．则此次取样处的空气中二氧化硫含量为$\frac{32bc}{a}$g/L．
11．下列图象表达正确的是（　　）
A．图1表示浓硫酸的稀释
B．图2表示过量的盐酸与等量的锌粉反应
C．图3表示氢气与氧气反应中的能量变化
D．图4表示微粒电子数

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