题目内容
【题目】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X的单质是空气中含量最高的气体,Y在四种元素中原子半径最大,Z的氧化物是光导纤维的主要成分,W与X是同主族元素。下列叙述正确的是
A. 离子半径X<Y B. Y3X和Z3X4中化学键类型相同
C. 氢化物沸点X<W D. 最高价氧化物的水化物的酸性Z<W
【答案】D
【解析】分析:X的单质是空气中含量最高的气体,空气中含量最高的气体为N2,故X为N;Z的氧化物是光导纤维的主要成分,故Z为Si,Y在四种元素中原子半径最大,比Si的原子序数小,比N的原子序数大,则Y为Na, W与X是同主族元素,则W为P。综合以上分析,X为N;Y为Na;Z为Si;W为P。
详解:A. 核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,半径越小,离子半径N3->Na+,A错误;B. Na3N含有离子键,Si3N4含有共价键,B错误;C. 由于NH3分子间存在氢键,故氢化物沸点NH3>PH3,C错误;D. 非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强,非金属性Si<P,所以酸性H2SiO3<H3PO4。
【题目】文献记载,铁粉在稀硝酸中会放出氢气。某同学进行如下验证和对比实验。
实验I. 室温下 (20℃), 在恒压密闭容器内放入过量铁粉和 2.0 mL 0.5 mol·L–1 HNO3,立即有气体生成。充分反应后,所得溶液几乎无色,收集到无色气体 6.0 mL。将该气体通入有空气的试管,无明显变化。点燃气体,有尖锐爆鸣声,试管壁出现液滴。取反应后溶液,加入足量 NaOH 溶液得到灰绿色沉淀。煮沸时,蒸气略有刺激性气味并能使湿润红色石蕊试纸变蓝。
(1)气体产物为氢气的证据是______________________ 。
(2)根据实验现象, 写出铁粉与 0.5 mol·L–1 硝酸反应时还原反应的半反应方程式。① 2H+ + 2e– = H2↑; ②_____________ 。
(3)该同学对产生氢气的原因提出假设:
假设 1:该浓度的硝酸中 H+的氧化性大于NO3-;
假设 2: H+的还原速率大于NO3-的还原速率;
I. 验证假设 1:用____(Cu或Mg)粉与_____ 硝酸反应,说明假设1不成立。实验证据是______________________ 。
II. 验证假设 2: 改变条件重复实验 I,结果如下(气体成分和溶液成分检验的现象与实验 I 相似)。
序号 | 金属状态 | 反应温度 | 实验现象 |
a | 铁粉 | 40℃ | 溶液略带黄色,气体 3.4 mL。 |
b | 铁粉 | 60℃ | 黄色溶液,气体 2.6 mL。 |
①根据实验现象,你认为假设2是否成立?简述理由。__________________________
②试分析温度对铁粉与硝酸反应生成氢气体积的影响。__________________________
(4)改用 3 mol·L–1 HNO3与过量铁粉反应, 有无色气体生成, 溶液变为深棕色。气体接触空气显红棕色,不可燃。 根据以上结论解释生成还原产物的原因__________________________
(5)综上所述,金属与硝酸生成氢气,需要控制哪些条件?__________________________________
【题目】下列有关化学实验操作、现象和结论均正确的是
选项 | 操作 | 现象 | 结论 |
A | 向两个装满水的大小相等的表面皿中,分别加入绿豆小金属钠和黄豆大金属钾 | 大金属钾游动更加剧烈 | 金属钾比钠活泼 |
B | 向氨水和Mg(OH)2的悬浊液中滴加少量FeCl3溶液 | 得到红褐色悬浊液 | Ksp:Fe(OH)3<Mg(OH)2 |
C | 使石蜡油蒸汽通过炽热的碎瓷片,再将产生的气体通过酸性KMnO4溶液 | KMnO4溶液褪色 | 石蜡油蒸汽中含有烯烃 |
D | 常温下,向等浓度、等体积的Na2CO3和NaHCO3溶液中滴加等量的酚酞试液 | Na2CO3溶液中红色更深 | Kh:CO32->HCO3- |
A. A B. B C. C D. D