题目内容

W
X Y Z
W、X、Y、Z是原子序数小于18的四种常见元素，它们在周期表中的相对位置关系如右表所示．X的单质是日常生活中的重要金属，W的最低价氢化物M是常见的制冷剂．请回答下列问题：
（1）X的基态原子外层电子排布图为
 
W和氧原子形成的一种分子与CO2互为等电子体，其分子式为
 
，其VSEPR模型是
 
．
（2）M的分子式为
 
；M分子
 
（填“有”或“无”）极性；相同条件下M在水中的溶解性比甲烷的
 
（填“大”或“小”），其原因是
 
；M易与某些金属离子形成配合物的原因是M中
 
．
（3）+7和+1价的Z对应的氧化物的水化物的酸性较强的是
 
（填化学式），原因是
 
；WZ3和水发生复分解反应生成M和一种具有漂白的物质，化学方程式为
 
．
考点：元素周期律和元素周期表的综合应用,原子核外电子排布
专题：元素周期律与元素周期表专题
分析：先推断元素，由W的最低价氢化物M是常见的制冷剂，则W为N元素，根据位置关系和X的单质是日常生活中的重要金属可知X为Al元素，Y为S元素，Z为Cl元素．
（1）按要求写Al元素原子的外层电子排布图；根据等电子体概念写出含N、O元素与二氧化碳互为等电子体的分子；根据等电子体结构相似判断VSEPR模型；
（2）M为氨气，根据成键原子种类和结构判断分子有无极性；氨气分子可与水分子间形成氢键；根据配位键形成条件判断；
（3）氯对应的+7和+1价的Z对应的氧化物的水化物分别为高氯酸和次氯酸，根据非羟基氧的数目判断酸性强弱；NCl3和水发生复分解反应生成具有漂白性物质应为次氯酸，根据复分解原理则可写出另一种产物，由此写出方程式．
解答： 解：先推断元素，由W的最低价氢化物M是常见的制冷剂，则W为N元素，根据位置关系和X的单质是日常生活中的重要金属可知X为Al元素，Y为S元素，Z为Cl元素．
（1）Al元素原子的外层有3个电子，外层电子排布图为：；等电子体是指原子数目相同，价电子数相同的分子或离子，二氧化碳为3原子分子，价电子总数为16，含N、O元素的3原子分子有：N2O、NO2，价电子总数分别为：16、17，故二氧化碳的等电子体为：N2O；等电子体结构相似，二氧化碳为直线形，故N2O也为直线形；故答案为：；N2O；直线形；
（2）M为氨气，分子式为：NH3，分子中N-H键是由不同非金属原子形成的共价键，故为极性键，由于结构不对称，故为极性分子；氨分子和水分子间可写出氢键，故氨气易溶于水；氨分子中的N原子有1对孤对电子，故可提供孤电子对和金属离子共用形成配位键；
故答案为：NH3；有；大；NH3和H2O形成氢键；NH3中N有孤电子对；
（3）氯对应的+7和+1价的Z对应的氧化物的水化物分别为HClO4和HClO，HClO4非羟基氧数目为3，HClO非羟基氧数目为0，根据非羟基氧的数目越多，酸性越强可判断，HClO4酸性强；
NCl3和水发生复分解反应生成具有漂白性物质应为HClO，根据复分解原理为相互交换成分则可写出另一种产物为NH3，反应方程式为：NCl3+3H2O=NH3+3HClO，
故答案为：HClO4，HClO4非羟基氧数目比HClO多，NCl3+3H2O=NH3+3HClO．
点评：本题考查了物质的结构和性质，中等难度，利用题给信息推断元素是基础，理解等电子体概念、配位键概念、复分解原理的是解题的关键．
练习册系列答案
相关题目
下列实验能达到目的是（　　）
实验目的 实验步骤
A 检验溶液中是否存在Na+ 用洁净的玻璃棒蘸取少量溶液在酒精灯上灼烧，观察火焰颜色
B 检验久置的Na2SO3粉末是否变质 取样配成溶液，加入盐酸酸化，再加BaCl2溶液，观察是否生成沉淀
C 检验碳单质与浓硫酸反应的产物 将反应生成的气体依次通过无水硫酸铜粉末、澄清石灰水、品红溶液
D 检验碘盐中是否含有碘元素 取样配成溶液，加入淀粉溶液，观察溶液是否变蓝
A、AB、BC、CD、D
在盛有水的电解槽中加入等物质的量的Ag+，Pb2+，K+，SO42-，NO3-，Cl-，然后用惰性电极电解，通电片刻后，所得氧化产物和还原产物的质量之比为（　　）
A、1：2B、8：1
C、16：207D、71：216
国家拟于“十二五”期间将SO2的排放量减少8%，研究SO2综合利用意义重大．
（1）已知25℃时：SO2（g）+2CO（g）═2C02（g）+
1
x
Sx（s）△H=a kJ?mol-1；
2COS（g）+SO2（g）═2CO2（g）+
3
x
Sx（s）△H=b kJ?mol-1．则CO与Sx生成COS反应的热化学方程式是
 
．
（2）有人设想按如图甲所示装置用废气中的SO2生产硫酸．写出SO2电极的电极反应式
 
．
（3）提高反应2SO2（g）+O2?2SO3（g）△H＜0中SO2的转化率是控制SO2排放的关键措施之一．某课外活动小组进行了如下探究：
①T1温度时，在2L的密闭容器中加入4.0molSO2和2.0molO2，5min后反应达到平衡，二氧化硫的转化率为
50%，前5min内SO2的平均反应速率为
 
．
②在①中的反应达到平衡后，改变下列条件，能使SO2的转化率及SO3的平衡浓度都比原来增大的是
 
（填序号）．
a温度和容器体积不变，充入1.0molHe （g）
b温度和容器体积不变，充入2molSO2和lmolO2
c温度和容器体积不变，充入1.0molSO2
d在其他条件不变时，减小容器的容积
③在其他条件不变的情况下，探究起始时氧气物质的量对2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）反应的影响，实验结果如
图乙所示．（图中T表示温度，n表示物质的量）：在a、b、c三点所处的平衡状态中，SO2的转化率最高的
是
 
，温度T1
 
T2（填“＞”“＜”或“一”）．
二氧化碳的捕捉与封存是实现温室气体减排的重要途径之一，科学家利用NaOH溶液喷淋“捕捉”空气中的CO2（如图1）．
（1）NaOH溶液喷成雾状的目的是
 
．
（2）若使用1.0mol/L 800mL的NaOH溶液吸收11.2L（标准状况）的CO2，反应的离子方程式为
 
，所得溶液中，n（CO32-）、n（H2CO3）、n（H+）、n（OH-）的关系为
 
=0.3mol．
（3）以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[CO（NH2）2]．已知：
①2NH3（g）+CO2（g）=NH2CO2NH4（s）△H=-159.47kJ?mol-1
②NH2CO2NH4（s）=CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H=+116.49kJ?mol-1
③H2O（l）=H2O（g）△H=+88.0kJ?mol-1
试写出NH3和CO2合成尿素和液态水的热化学方程式
 
．
（4）以CO2与H2为原料还可合成液体燃料甲醇（CH3OH），其反应的化学方程为：CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H＜0．现将1mol CO2和3mol H2充入容积为2L的密闭容器中发生上述反应，下列说法正确的是
 
．
A．若保持恒温，当容器中n（CH3OH）：n（H2O）为1：1时，该反应已达平衡状态
B．若保持恒温，当容器内气体压强恒定时，该反应已达平衡状态
C．若其他条件不变，实验结果如图2所示（ T1、T2均大于300℃），则平衡常数：K（T1）＜K （T2）
D．保持温度不变，当反应已达平衡时，若向容器中再充入1mol CO2和3mol H2，当达到新平衡时，n（CH3OH）：n（H2）将升高
（5）一小块未被氧化的金属钠在CO2中加热，使其充分反应．
①反应所得固体产物中n （Na）：n （O）=6：7．
②反应所得固体溶于水无气体产生，静置，取上层清液加过量BaCl2溶液产生白色沉淀，再滴加酚酞，溶液呈红色．写出CO2与金属钠反应的化学方程式
 
．
2014年初，雾覆天气多次肆虐我国中东部地区．加强汽车尾气排放监测和燃煤企业的治理对于减少雾霾具有重要的意义．

（1）利用原电池工作原理测定汽车尾气中CO的浓度，其装置如图1所示．该电池中电解质为熔融碳酸盐，CO32-在固体介质中可以自由移动，气体A为
 
，正极发生的电极反应式
 
．
（2）某化学兴趣小组用如图所示流程，测定标准状况下体积为V L的燃煤烟气中SO2的含量：
 
．

尾气中SO2的体积分数为
 
（用含有V、m的代数式表示）．
（3）已知常温下弱电解质的电离平衡常数如下
NH3?H2OKb=1.8×10-5mol?L-1
H2SO3Ka1=1.2×10-2mol?L-1  Ka2=1.3×10-8mol?L-1
①若用氨水吸收工业废气中的SO2，当吸收液失去吸收能力时，则此时溶液呈
 
性（填“酸”“碱”或“中”）．
②在通入废气的过程中，水的电离程度如何变化．当恰好形成正盐时，溶液中离子浓度的大小关系为
 
．
③可通过电解法使吸收液再生而循环利用（电极均为石墨电极），并生成化工原料硫酸．其工作示意图见图2，试写出生成硫酸的电极反应式
 
．
超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层．科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式如下：2NO（g）+2CO（g）2CO2（g）+N2（g）△H＜0
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：
时间（s） 0 1 2 3 4 5
c（NO）
（mol/L）		 1.00×10-3 4.50×10-4 2.50×10-4 1.50×10-4 1.00×10-4 1.00×10-4
c（CO）
（mol/L）		 3.60×10-3 3.05×10-3 2.85×10-3 2.75×10-3 2.70×10-3 2.70×10-3
请回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：
（1）前2s内的平均反应速率υ（N2）=
 
，CO的平衡转化率为
 
．（结果均保留两位有效数字）
（2）写出该反应的平衡常数K的表达式
 
．
（3）假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是
 
．
A．选用更有效的催化剂 B．升高反应体系的温度 C．降低反应体系的温度 D．缩小容器的体积
（4）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率．某同学设计了三组实验，实验条件已经填在下面实验设计表中．
实验
编号		 T（℃） NO初始浓度
（mol/L）		 CO初始浓度
（mol/L）		 催化剂的比表面积（m2/g）
Ⅰ 280 1.20×10-3 5.80×10-3 82
Ⅱ 280 1.20×10-3 5.80×10-3 124
Ⅲ 350 1.20×10-3 5.80×10-3 124
①以上三组实验的实验目的是
 
．
②请在给出的坐标图中，画出上表中的第三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图．

（5）已知CO的燃烧热为284kJ/mol，且N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180kJ/mol；则反应2NO（g）+2CO（g）?2CO2（g）+N2（g）△H=
 
．
中国的载人飞船“神舟”七号2008年9月25日在酒泉卫星发射中心发射升空．
已知：肼（N2H4）又称联氨，是具有强还原性的液体化合物，主要用作火箭和喷气发动机的燃料部分．
（1）已知在25℃、101kPa时，32.0g N2H4地在氧气中完全燃烧生成氮气，放出热量624kJ，N2H4完全燃烧反应的热化学方程式是：
 
．
（2）肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液．肼-空气燃料电池放电时负极的电极反应式是
 
． 
（3）右图是一个电化学过程示意图．
①锌片上发生的电极反应是
 

②假设使用肼一空气燃料电池作为本过程中的电源，当铜片的质量减少128g时该燃料电池理论上需要标准状况下的空气
 
L（假设空气中氧气体积含量为20%）．
（4）传统制备肼的方法，是以NaClO氧化NH3，制得肼的稀溶液．该反应的离子方程式为：
 
．
洗涤BaSO4固体中吸附的Na+和Cl-，最好用下列试剂中的（　　）
A、BaCl2溶液
B、稀H2SO4
C、Na2SO4溶液
D、蒸馏水

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网