题目内容

20．A、B、C、D都是短周期元素，原子半径D＞C＞A＞B，其中A、B处在同一周期，A、C处在同一主族．C原子核内质子数等于A和B的原子核内质子数之和，C原子最外层上的电子数是D原子最外层电子数的4倍．试根据以上叙述回答：
（1）A与B形成的三原子分子的结构式是O=C=O，B与D形成的原子个数比为1：1的化合物的化学式是Na2O2，含有的化学键有离子键、非极性共价键（填化学键类型），属于离子化合物．
（2）如何来证明A和C酸性的强弱Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓（或Na2SiO3+2H2O+2CO2=2NaHCO3+H2SiO3↓）（用化学方程式表示）．

分析 A、B、C、D都是短周期元素，原子半径D＞C＞A＞B，其中A、B处在同一周期，A、C处在同一主族，四种元素在周期表中的大致相对位置为：，A、C处在同一主族，二者质子数相差8，C原子核内质子数等于A、B原子核内质子数之和，故B的质子数为8，B为O元素；C原子最外层上的电子数是D原子最外层电子数的4倍，故C最外层电子数为4，D的最外层电子数为1，故A为C元素，C为Si元素，D为Na元素，以此解答该题．

解答 解：A、B、C、D都是短周期元素，原子半径D＞C＞A＞B，其中A、B处在同一周期，A、C处在同一主族，四种元素在周期表中的大致相对位置为：，A、C处在同一主族，二者质子数相差8，C原子核内质子数等于A、B原子核内质子数之和，故B的质子数为8，B为O元素；C原子最外层上的电子数是D原子最外层电子数的4倍，故C最外层电子数为4，D的最外层电子数为1，故A为C元素，C为Si元素，D为Na元素，
（1）A与B形成的三原子分子为CO2，其结构式为O=C=O，B与D形成的原子个数比为1：1的化合物为过氧化钠，含有离子键、非极性共价键，为离子化合物，
故答案为：O=C=O；Na2O2；离子键、非极性共价键；离子；
（2）可根据酸与盐的复分解反应判断酸性强弱，强酸可与弱酸的盐反应生成弱酸，方程式为Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓（或Na2SiO3+2H2O+2CO2=2NaHCO3+H2SiO3↓），
故答案为：Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓（或Na2SiO3+2H2O+2CO2=2NaHCO3+H2SiO3↓）．

点评 本题考查元素位置结构性质的关系，题目难度中等，关键是正确推断元素的种类，注意根据原子位置关系及半径大小找出其在周期表中的相对位置．

练习册系列答案
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8．植物精油具抗菌消炎、解热镇痛之功效．从樟科植物叶中提取的精油中含有甲、乙、丙三种成分．
I、甲经下列过程可转化为乙：

（1）乙的结构简式为．1mol乙最多可与5mol H2反应．
（2）对比甲乙的结构简式，简述上述过程由甲合成乙的设计意图将甲中的羟基氧化为醛基，同时又保护了碳碳双键不被氧化．
II、通过下列合成路线由乙可得丙（部分反应产物略去）：
已知下列信息：①RCH=CHR′RCHO+R′CHO
②丙的分子式为C16H14O2，能与溴水、NaOH溶液反应．
（3）B→C的反应类型是加成反应；D中的官能团名称是碳碳双键和羧基．
（4）乙与新制Cu（OH）2悬浊液反应的化学方程式为．
（5）写出同时符合下列要求的D的同分异构体的结构简式．
a．属于二取代苯 b．分子中有不同化学环境的氢原子5种，其个数比为1：1：2：2：2
c．能使溴的CCl4溶液褪色，且在酸性条件下可以发生水解反应．
11．下列变化中，吸收的热量用于克服分子间作用力的是（　　）
A．加热金属铝使之熔化B．液态SO3受热蒸发
C．加热HI气体使之分解D．加热石英晶体使之熔化
8．某混合物A，含有KAl（SO4）2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现如图所示的物质之间的变化：

据此判断：
（1）固体B所含物质的化学式为Al2O3；固体E所含物质的化学式为K2SO4、（NH4）2SO4
（2）按要求写出化学方程式反应①Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O．反应②NaAlO2+2H2O+CO2=Al（OH）3↓+NaHCO3．
（3）反应④的离子方程式为Al3++3NH3•H2O═Al（OH）3↓+3NH4+．
（4）操作⑤是蒸发浓缩、冷却结晶．
（5）列出铝的一种用途是建筑材料外墙、门窗、汽车车轮骨架、飞机构件、电子元件．
15．电子级钴氧化物用于半导体工业和电子陶瓷等领域，是一种纯度很高的氧化物，其工业制取流程如下：
（1）滤渣A的成分除过量的Co的磷酸盐和Fe（OH）3外还有Si（填化学式）．
（2）加入CO3（PO4）2的目的是调节溶液pH，保证Co2+不沉淀，而使铁离子全部沉淀．
（3）Co与稀硝酸反应生成 Co2+的离子方程式为：3Co+8H++2NO3-═3Co2++4H2O+2NO↑．
（4）滤渣B经过反复洗涤、干燥后，进行灼烧，其热重分析图如图1，写出C点物质的化学式：Co3O4

（5）上述制备过程中采用草酸盐作为沉淀剂，由于生产成本较高，某科研小组研究从钴渣酸浸液（主要成分为CoSO4、Fe2（SO4）3、Al2（SO4）3）出发，以碳铵（NH4HCO3）代替草酸盐作沉淀剂，并由此制备氧化钴．请结合相关信息，补充完整实验步骤．
已知：a．金属离子生成氢氧化物沉淀pH如下表（开始沉淀pH按金属离子1mol/L计算）
开始沉淀的pH完全溶解的pH
Fe3+1.13.2
Al3+3.05.0
Co2+7.29.2
b．CoSO4与NH4HCO3反应时，母液中钴离子含量与溶液pH关系图如图2，
由钴渣酸浸液制备氧化钴的实验步骤依次为：
①往钴渣酸浸液中滴加NaOH溶液，调节溶液pHpH（5.0，7.2），使Fe3+、Al3+沉淀完全；
②过滤；③配制一定浓度的碳铵溶液，缓慢加入到滤液中，搅拌，控制pH至7.0左右，使Co2+沉淀完全，过滤；
④将蒸馏水加热至70℃以上，洗涤CoCO3沉淀3次，干燥；
⑤400℃焙烧3h，得产品氧化钴．
5．某厂利用一批回收的废料制造胆矾（CuSO4•5H2O）．该废料中各种成份含量如下：Cu和CuO约占87%，其它为MgO、Cr2O3、FeO、SiO2，工艺流程为：

提示：25℃时，部分金属阳离子以氢氧化物形式完全沉淀（离子浓度小于等于10-5mol•L-1）时溶液的pH如下表：
沉淀物Fe（OH）3Cu（OH）2Mg（OH）2Fe（OH）2
pH2.96.79.49.7
回答下列问题：
（1）25℃时，Ksp[Fe（OH）3]的数值为10-38.3
（2）步骤①中Cr2O3能与碱反应，该反应的离子方程式为Cr2O3+2OH-=2CrO2-+H20
步骤④中与H2O2反应的物质和离子是Cu、Fe2+
步骤⑤中调节溶液pH时适宜的物质是bc（填序号）
a．NaOH b．CuO c．Cu（OH）2
（3）操作⑧的分离方法是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，这样得到的胆矾晶体中除铜元素外还含有一种金属元素，这种金属元素的氧化物的电子式为．
（4）步骤⑨中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：2；硫酸酸化的Na2Cr2O7溶液可以将乙醇氧化为乙酸，本身还原为Cr3+，该反应可用于检测司机是否酒驾，相应的化学方程式为3CH3CH2OH+2Na2Cr2O7+8H2SO4=3CH3COOH+2Cr2（SO4）3+11H2O+2Na2SO4．
12．硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位．
（1）工业制硫酸时所用硫铁矿的主要成分为FeS2，其中硫元素的化合物为-1．
（2）硫酸的最大消费渠道是化肥工业，用硫酸制造的常见化肥有硫酸铵或硫酸氢铵或硫酸锌或硫酸钾（任写一种）．
（3）硫酸生产中，根据化学平衡原理来确定的条件或措施有D（填写序号）．
A．矿石加入沸腾炉之前先粉碎        B．使用V2O5作催化剂
C．转化器中使用适宜的温度          D．净化后的炉气中要有过量的空气
E．催化氧化在常压下进行            F．吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO3
（4）在硫酸工业中，通过下列反应使二氧化硫转化为三氧化硫：
2SO2（g）+O2（g）?催化剂2SO3（g）△H=-98.3kJ•mol-1
在实际工业生产中，常采用“二转二吸法”，即将第一次转化生成的SO2分离后，将未转化的SO2进行二次转化，假若两次SO2的转化率均为95%，则最终SO2的转化率为99.75%．
（5）硫酸的工业制法过程涉及三个主要的化学反应及相应的设备（沸腾炉、转化器、吸收塔））．
①三个设备分别使反应物之间或冷热气体间进行了“对流”．请简单描述吸收塔中反应物之间是怎样对流的．
从接触室中出来的热气体SO2、O2、N2、SO3，在吸收塔的底部进入，从下向上运动；从吸收塔顶部喷洒冷的浓硫酸，从上向下运动；热气体SO3与冷的浓硫酸相对流动，进行热量交换．
②工业生产中常用氨-酸法进行尾气脱硫，以达到消除污染、废物利用的目的．用化学方程式表示其反应原理．（只写出2个方程式即可）SO2+2NH3•H2O═（NH4）2SO3、（NH4）2SO3+H2SO4═（NH4）2SO4+SO2↑+H2O．
（6）实验室可利用硫酸厂炉渣（主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等）制备聚铁和绿矾（FeSO4•7H2O），聚铁的化学式为[Fe2（OH）n（SO4）3-0.5n]m，制备过程如图所示，下列说法正确的是ABC．

A．炉渣中FeS与硫酸和氧气的反应的离子方程式为：4FeS+3O2+12H+═4Fe3++4S↓+6H2O
B．气体M的成分是SO2，通入双氧水得到硫酸，可循环使用
C．向溶液X中加入过量铁粉，充分反应后过滤得到溶液Y，再将溶液Y蒸发结晶即可得到绿矾
D．溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数，若其pH偏小，将导致聚铁中铁的质量分数偏大．
9．25℃时，用浓度为0.1000mol/L的氢氧化钠溶液分别滴定20.00mL浓度均为0．l000mol/L的二种酸HX、HY（忽略体积变化），实验数据如表，下列判断不正确的是（　　）
数据
编号		滴入NaOH（aq）的体积/mL溶液的pH
HXHY
①031
②a7x
③20.00＞7y
A．由表中数据可估算出HX的电离常数Ka（HX）≈10-5
B．向上述实验③HX反应后的溶液中加入实验①中的HY溶液前后，水的电离程度增大
C．表中x＜7，y=7
D．上述向HX中加amLNaOH时，溶液中c（Na+）=c（X-）
10．已知电离平衡常数：H2CO3＞HClO＞HCO3-，氧化性：HClO＞Cl2＞Br2＞Fe3+＞I2．下列有关离子反应或离子方程式的叙述中，正确的是（　　）
A．向0.1molFeI2溶液中滴加少量氯水，反应中有0.3NA电子转移
B．向溴水中加入足量氯化亚铁能使溶液变成无色
C．向NaClO溶液中通入少量CO2的离子方程式：2ClO-+CO2+H2O═2HClO+CO32-
D．能使pH试纸显深红色的溶液，Fe3+、Cl-、Ba2+、Br-能大量共存

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