题目内容
(10分)下表为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑧在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
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(1)上述十种元素中,最高价氧化物水化物酸性最强的化合物的化学式是 ,(填化学符号,下同),最高价氧化物水化物碱性最强的化合物的化学式是 ,最高价氧化物水化物显两性的氢氧化物的化学式是 。
(2)③与④的气态氢化物的稳定性由大到小的顺序是 。
(3)④、⑤、⑥的离子半径由大到小的顺序是__________________。
(4)②、③、⑦的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是______________。
(5)①、④、⑤、⑧中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物,写出其中一种化合物的电子式:______________。
(6)由表中元素形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应:
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X溶液与Y溶液反应的离子方程式为______________________________________。
(10分)(除(5)(6)是2分,其余每空1分)
(1)HClO4 NaOH Al(OH)3 (2)H2O > NH3
(3)O2? > Na+ > Al3+ (4)HNO3>H2CO3>H2SiO3
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(6)Al3++3NH3?H2O═Al(OH)3↓+3NH4+
【解析】
试题分析:由元素在周期表中的位置可知,①为H,②为C,③为N,④为O,⑤为Na,⑥为Al,⑦为Si,⑧为Cl。
(1)根据各元素在周期表中的位置,可知Cl元素非金属性最强,所以最高价氧化物水化物酸性最强的化合物的化学式是HClO4;Na元素金属性最强,所以最高价氧化物水化物碱性最强的化合物的化学式是NaOH;Al(OH)3是两性氢氧化物,所以最高价氧化物水化物显两性的氢氧化物的化学式是Al(OH)3。
(2)O元素的非金属性大于N的非金属性,③与④的气态氢化物的稳定性由大到小的顺序是H2O > NH3。
(3)④、⑤、⑥的离子核外电子排布相同,核电荷数越大,离子半径越小,所以离子半径由大到小的顺序为:O2? > Na+ > Al3+
(4)②、③、⑦对应的元素分别为C、N、Si,非金属性:N>C>Si,元素的非金属性越强,对应的最高价含氧酸的酸性越强,所以酸性为HNO3>H2CO3>H2SiO3。
(5)①④⑤⑧分别是H、O、Na、Cl,其中钠元素、氧原子、氢元素组成的氢氧化钠,钠元素、氧原子、氯元素组成的次氯酸钠,均是既含离子键又含极性共价键的化合物,电子式为:![]()
(6)⑥为Al元素,由转化关系可知N为Al2O3,Z为Al(OH)3,M为仅含非金属元素的盐,应为铵盐,则反应X+Y应是氨气和铝盐在水溶液中的反应,反应离子方程式为Al3++3NH3?H2O═Al(OH)3↓+3NH4+。
考点:本题考查元素化合物的推断、元素周期表与元素周期律、电子式和离子方程式的书写。
(14分)二甲醚(CH3OCH3)和甲醇(CH3OH)都是高效清洁能源。工业上利用煤的气化产物(水煤气)合成甲醇和二甲醚。回答下列问题:
(1)制备二甲醚最后一步反应由Al2O3催化甲醇脱水合成,反应方程式为 。
(2)已知:CO(g)+2H2(g)=CH3OH (g) △H= —90.1kJ·mol-1 CO(g)的燃烧热是282.8 kJ·mol-1;H2的燃烧热是285.8 kJ·mol-1写出表示CH3OH (g) 燃烧热的热化学反应方程式 。
(3)二甲醚直接燃料电池比甲醇直接燃料电池更高效,等质量的二甲醚和甲醇完全放电转移电子的物质的量之比是 。用二甲醚直接燃料电池电解足量饱和食盐水,当消耗9.2g二甲醚时理论上阴极产生的气体的体积为 L。(标况下)
(4)在合成中伴有水煤气交换反应:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g),等物质的量的CO(g)和H2O(g)加入密闭容器中反应,平衡时测得结果如下表。
温度 | 260℃ | 280℃ | 295℃ | 310℃ |
CO转化率 | 89% | 80% | 75% | 60% |
①请解释CO转化率随温度变化的关系 。
②列式计算280℃时平衡常数 。
③若平衡体系中,测得H2的压强占总压的30%,要使体系中CO转化率达到70%,应该使温度 (填“升高”、“降低”、“不变”)