题目内容
中学化学中氢元素在化合物中显+1价,但是氢是非金属元素,是否也有负价?科学家经过研究,已合成了氢化钾、氢化钠等碱金属氢化物,反应原理是在加热条件下:2K+H2====2KH。已知,KH是白色固体,极易与水反应:KH+H2O====KOH+H2↑。某研究性学习小组设计了下列三套方案: ![]()
(1)请你评价实验方案,找出每套方案的优缺点,填写下表:
| 方案Ⅰ | 方案Ⅱ | 方案Ⅲ |
优点 |
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缺点 |
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(2)请你设计一套合理方案,并画出实验装置图。
(3)根据合理方案进行实验,其实验步骤如下:A.检查装置气密性;B.装药品;C.停止加热;D.打开分液漏斗的活塞;E.通一会儿气体;F.收集气体并检验气体纯度;G.关闭分液漏斗活塞;H.加热。
①正确的操作顺序是:__________(填编号,同一操作可以重复用);②检验气体纯度的目的是________________,③从安全角度考虑,尾气的正确处理方法是____________________。
(4)根据氢化钾(KH)的制备成为事实,你推测氢元素与下列哪些元素有相似的性质,并简述理由________________________________。
A.碳 B.氧 C.钠 D.氯 E.镁
(1)
| 方案Ⅰ | 方案Ⅱ | 方案Ⅲ |
优点 | 防止空气中水蒸气进入装置 | 制取纯净、干燥氢气 | 防止空气中水蒸气进入装置 |
缺点 | 没有除去HCl,它能与钾反应 | 尾气没有与大气相通,易发生危险 | 氢气没有干燥,水与钾、氢化钾反应 |
(2)
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(3)①ABDEFHCEG ②确认装置内空气已排尽 ③在尾气导管口处放一个点燃的酒精灯,燃烧尾气
(4)ACD ①氢类似钠:它们都显+1价,如氢气和钠都可以与氟气、氯气等非金属反应;②氢类似氯等卤素:它们都显-1价,氢气、氯气都能与钠、钾等活泼金属反应;③氢类似于碳:它们的最高正价与最低负价绝对值相等。如:HCl,NaH;CO2,CH4
(每空2分,共16分)短周期元素X、Y、Z、W,原子序数依次增大。常温常压下,只有W的单质为气体。它们的最高氧化物对应的水化物依次为甲、乙、丙、丁。甲、乙、丙是中学化学中的常见物质,其中只有乙难溶于水,且能和甲、丙反应得到澄清溶液。根据以上信息填写下列空白:
⑴画出W的原子结构示意图_________________________________________;
⑵将乙和甲、丙分别反应后得到的溶液混合,观察到的现象是___________________
___________________ ,两溶液混合时所发生反应的离子方程式为____________________________________________________;
⑶下列事实能证明Z和W非金属性强弱的是(选填序号)__________________________;
| A.单质的熔点:Z>W2 |
| B.酸性:丁>丙 |
| C.在溶液中:W2+H2Z=2HW+Z |
| D.稳定性:HW>H2Z |
F.溶解性:丁>丙
⑷用Y单质和生活中最常用的金属作电极,用导线连接插入甲的溶液中构成原电池,该原电池负极的电极反应式为_______________________________________________ ;
⑸工业上以XW为原料可以进行许多化生产,甲和W2都是其主要产品。写出工业上以XW为原料生产甲和W2的化学方程式_______________________________________________
_______________________________________________;若要生产80.0 kg甲物质,至少需要XW______________kg,同时可得W2_____________m3(标况)。