题目内容

X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素,其相关信息如表:
元素 相  关  信 息
X X的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2XO3
Y Y是地壳中含量最高的元素
Z Z是地壳中含量最高的金属元素
W W的一种核素的质量数为28,中子数为14
(1)W位于元素周期表第
 
周期第
 
族;W的原子半径比X的
 
(填“大”或“小”).
(2)单质Z的元素的原子结构示意图为
 
.X、W元素最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱:
 
>
 
(填化学式).
(3)Z的氯化物溶液显酸性的原因(用离子方程式表示)
 
;
(4)在25℃、101Kpa下,已知6g的X固体单质在Y2气体中完全燃烧后恢复至原状态,放热a KJ,该反应的热化学方程式是
 
.
考点:元素周期律和元素周期表的综合应用
专题:元素周期律与元素周期表专题
分析:X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素,Y是地壳中含量最高的元素,则Y为O元素;X的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2XO3,其最高正化合价为+4,则X为C元素;Z是地壳中含量最高的金属元素,则Z为Al;W的一种核素的质量数为28,中子数为14,其质子数=28-14=14,故W为Si,据此解答.
解答: 解:X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素,Y是地壳中含量最高的元素,则Y为O元素;X的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2XO3,其最高正化合价为+4,则X为C元素;Z是地壳中含量最高的金属元素,则Z为Al;W的一种核素的质量数为28,中子数为14,其质子数=28-14=14,故W为Si,
(1)W为Si元素,位于元素周期表第三周期第ⅣA族;同主族自上而下原子半径增大,故原子半径Si>C,
故答案为:三、ⅣA;大:
(2)Z为Al元素,原子结构示意图为 ,非金属性C>Si,故最高价氧化物对应的水化物的酸性H2CO3>H2SiO3,
故答案为:;H2CO3>H2SiO3;
(3)AlCl3溶液中铝离子水解:Al3++3H2O?Al(OH)3+3H+,破坏水的电离平衡,溶液呈酸性,
故答案为:Al3++3H2O?Al(OH)3+3H+;
(4)在25℃、101Kpa下,6g的碳单质在O2气体中完全燃烧后恢复至原状态,放热a KJ,则1mol碳完全燃烧放出的热量=a kJ×
1mol×12g/mol
6g
=2a kJ,故该反应的热化学方程式是:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-2a kJ/mol,
故答案为:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-2a kJ/mol.
点评:本题考查结构性质位置关系应用,涉及核外电子排布、元素周期律、盐类水解、热化学方程式等,明确元素是解题关键,侧重对基础知识的巩固,难度不大.
练习册系列答案
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一氧化碳被广泛应用于冶金工业和电子工业.
(1)高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法,相关反应的热化学方程式如下:
4CO(g)+Fe3O4(s)═4CO2(g)+3Fe(s)△H=a kJ?mol-1
CO(g)+3Fe2O3(s)═CO2(g)+2Fe3O4(s)△H=b kJ?mol-1
反应3CO(g)+Fe2O3(s)═3CO2(g)+2Fe(s)的△H=
 
kJ?mol-1(用含a、b 的代数式表示).
(2)电子工业中使用的一氧化碳常以甲醇为原料通过脱氢、分解两步反应得到.
第一步:2CH3OH(g)?HCOOCH3(g)+2H2(g)△H>0
第二步:HCOOCH3(g)?CH3OH(g)+CO(g)△H>0
①第一步反应的机理可以用图表示:

图中中间产物X的结构简式为
 
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②在工业生产中,为提高CO的产率,可采取的合理措施有
 
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(3)为进行相关研究,用CO还原高铝铁矿石,反应后固体物质的X-射线衍射谱图如右图1示(X-射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同).反应后混合物中的一种产物能与盐酸反应生产两种盐,该反应的离子方程式为
 
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(4)某催化剂样品(含Ni2O340%,其余为SiO2)通过还原、提纯两步获得镍单质:首先用CO将33.2g样品在加热条件下还原为粗镍;然后在常温下使粗镍中的Ni与CO结合成Ni(CO)4(沸点43℃),并在180℃时使Ni(CO)4重新分解产生镍单质.
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①粉红色的PdCl2溶液可以检验空气中少量的CO.若空气中含CO,则溶液中会产生黑色的Pd沉淀.每生成5.3gPd沉淀,反应转移电子数为
 
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②使用电化学一氧化碳气体传感器定量检测空气中CO含量,其结构如右图2示.这种传感器利用原电池原理,则该电池的负极反应式为
 
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