题目内容

A、B、C、D、E、F、G七种元素均是短周期元素,且原子序数依次增大.A原子无中子,B、G原子的最外层电子数均为其电子层数的两倍,D、G元素原子的最外层电子数相等.X、Y、Z、W、甲、乙六种物质均由上述元素的两种或三种元素组成,元素B形成的单质M与甲、乙(甲、乙是高中常见的浓酸)均能反应(相对分子质量甲<乙)转化关系如图(反应条件略去),原子E最外层电子数和其电子层数相等.元素F形成的单质是“21世纪的能源”,是目前应用最多的半导体材料.请回答下列问题:

(1)A2D的熔沸点比A2G高的原因是
 
.B、D、G各一个原子构成每原子均满足8电子的分子,其电子式是
 

(2)E4B3和水反应的化学方程式
 

(3)写出M与甲的浓溶液加热时反应的化学方程式
 

(4)X、Y、Z、W属于同一类物质,这类化合物固态时的晶体类型为
 
;X、Y、W都能与Z反应,则Z的结构式为
 

(5)已知CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l);△H1=a kJ/mol,欲计算反应CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)的焓变△H2,则还需要查找某化合反应的焓变△H3,当反应中各物质化学计量数之比为最简整数比时△H3=b kJ/mol,则该反应的热化学方程式为
 
.据此计算出△H2=
 
kJ/mol(用含a和b的式子表示).
考点:位置结构性质的相互关系应用,无机物的推断
专题:推断题,元素周期律与元素周期表专题
分析:A、B、C、D、E、F、G七种元素均是短周期元素,且原子序数依次增大.A原子无中子,则A为氢元素,B、G原子的最外层电子数均为其电子层数的两倍,分别为碳和硫,由于G的原子序数大于B,所以B为碳,G为硫,D、G元素原子的最外层电子数相等,为同主族元素,则D为氧元素,C的原子序数介于B、D之间,所以C为氮元素,X、Y、Z、W、甲、乙六种物质均由上述元素的两种或三种元素组成,元素B形成的单质M与甲、乙(甲、乙是高中常见的浓酸)均能反应,则甲、乙分别为浓硝酸和浓硫酸,相对分子质量甲<乙,所以甲为浓硝酸,乙为浓硫酸,由转化关系图可知,X为NO2,W为SO2,原子E最外层电子数和其电子层数相等,原子序数小于G,则E为铝元素,元素F形成的单质是“21世纪的能源”,是目前应用最多的半导体材料,则F为硅元素,据此答题;
解答: 解:A、B、C、D、E、F、G七种元素均是短周期元素,且原子序数依次增大.A原子无中子,则A为氢元素,B、G原子的最外层电子数均为其电子层数的两倍,分别为碳和硫,由于G的原子序数大于B,所以B为碳,G为硫,D、G元素原子的最外层电子数相等,为同主族元素,则D为氧元素,C的原子序数介于B、D之间,所以C为氮元素,X、Y、Z、W、甲、乙六种物质均由上述元素的两种或三种元素组成,元素B形成的单质M与甲、乙(甲、乙是高中常见的浓酸)均能反应,则甲、乙分别为浓硝酸和浓硫酸,相对分子质量甲<乙,所以甲为浓硝酸,乙为浓硫酸,由转化关系图可知,X为NO2,W为SO2,原子E最外层电子数和其电子层数相等,原子序数小于G,则E为铝元素,元素F形成的单质是“21世纪的能源”,是目前应用最多的半导体材料,则F为硅元素,
(1)因为水分子间存在氢键,所以水的熔沸点比硫化氢高,B、D、G各一个原子构成每原子均满足8电子的分子,其电子式是,故答案为:水分子间存在氢键;
(2)E4B3为Al4C3,它和水反应的化学方程式为Al4C3+6H2O=4Al(OH)3↓+3CH4↑,故答案为:Al4C3+12H2O=4Al(OH)3↓+3CH4↑;
(3)碳与浓硝酸加热时反应的化学方程式为C+4HNO3(浓)
  △  
.
 
 CO2↑+4NO2↑+2H2O,
故答案为:C+4HNO3(浓)
  △  
.
 
 CO2↑+4NO2↑+2H2O;
(4)NO2、SO2、CO2、H2O属于同一类物质,这类化合物固态时的晶体类型为都为分子晶体,X、Y、W都能与Z反应,则Z为水,它的结构式为H-O-H,故答案为:分子晶体;H-O-H;
(5)用反应CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)减去反应CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)即可得到,为计算反应CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)的焓变△H2,还需要查找的某化合反应,所以该化合反应为2N2(g)+2O2(g)=4NO(g),即N2(g)+O2(g)=2NO(g),则该反应的热化学方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H3=b kJ/mol,根据盖斯定律,计算出△H2=a-2bkJ/mol,
故答案为:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H3=b kJ/mol;a-2bkJ/mol.
点评:本题主要考查了电子式、化学反应方程式、热化学反应方程式、分子结构等知识点,中等难度,解题的关键在于根据原子结构及物质性质确定元素及化合物种类.
练习册系列答案
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NaHSO4可被过量KIO3氧化,当NaHSO3.完全消耗时即有I2析出.某课题组用淀粉作指示剂,通过测定溶液变蓝所用时间来探究影响化学反应速率的因素.
(1)写出NaHSO3溶液与过量KIO3溶液反应生成I2的离子方程式:
 

(2)调节反应物浓度和温度进行对比实验,记录结果如下:
实验编号0.02mol/LNaHSO3溶液/mL0.02mol/LKIO3溶液/mLH2O/mL反应温度/℃溶液变蓝的时间t/s
1015a10t1
1030010t2
10b020t3
表中a=
 
,b=
 

(3)改变反应温度,重复实验③,得到温度(T)与溶液变蓝所需时间(t)的关系如图所示(“×××”表示超过50℃后溶液不会再变蓝).
①在30℃下,若溶液变蓝时,I2的物质的量为nmol,则从反应开始至溶液变蓝,IO3-的平均反应速率
 
 mol?L-1?s-1(写出表达式即可,不要化简).
②根据图象,请你分析温度低于50℃时,溶液变蓝所需时间与反应温度的关系:
 


(4)将NaHSO3溶液与KIO3溶液混合(预先加入可溶性淀粉为指示剂),用速率检测仪检测出起始阶段反应速率逐渐增大,一段时间后反应速率又逐渐减小.课题组对起始阶段反应速率逐渐增大的原因提出如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:反应生成的SO42-对反应起催化作用,SO42-浓度越大反应速率越快;
假设二:
 

假设三:
 


(5)请你设计实验验证上述假设一,完成下表中内容(反应速率可用测速仪测定).
实验方案(不要求写出具体操作过程)预期实验现象和结论

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