题目内容

16．五种短周期元素的部分性质数据如下：
元素TXYZW
原子半径（nm）0.0370.0750.0990.1020.143
最高或最低化合价+1+5，-3+7，-1+6，-2+3
（1）Z离子的结构示意图为．
（2）关于Y、Z两种元素，下列叙述正确的是b（填序号）
a．简单离子的半径Y＞Z                  b．气态氢化物的稳定性Y比Z强
c．最高价氧化物对应的水化物的酸性Z比Y强
（3）甲是由T、X两种元素形成的10e-分子，乙是由Y、W两种元素形成的化合物．
某同学设计了如图所示装置（夹持仪器省略）进行实验，将甲的浓溶液逐滴加入到NaOH固体中，烧瓶中即有甲放出，原因是把浓氨水滴到NaOH固体上，NaOH固体可吸收水，并且溶液中OH-浓度增大，可使平衡NH3+H2O?NH3•H2O?NH4++OH-向左移动，且过程中放热，故有利于NH3放出．一段时间后，观察到试管中的现象是生成白色沉淀，发生反应的离子方程式是3NH3．H2O+Al3+=Al（OH）3↓+3NH4+．
（4）XO2是导致光化学烟雾的“罪魁祸首”之一．它被氢氧化钠溶液吸收的化学方程式是：2XO2+2NaOH═M+NaXO3+H2O（已配平），产物M中元素X的化合价为+3．

分析 五种短周期元素，Y有+7、-1价，则Y为Cl，Z有+6、-2价，则Z为S元素；X有+5、-3价，处于ⅤA族，原子半径小于Cl，故X为N元素；W有最高正价+3，处于ⅢA族，原子半径大于Cl，故W为Al；T有最高正价+1，处于ⅠA族，原子半径小于N，故T为H元素，据此解答．

解答 解：五种短周期元素，Y有+7、-1价，则Y为Cl，Z有+6、-2价，则Z为S元素；X有+5、-3价，处于ⅤA族，原子半径小于Cl，故Y为N元素；W有最高正价+3，处于ⅢA族，原子半径大于Cl，故W为Al；T有最高正价+1，处于ⅠA族，原子半径小于N，故T为H元素，
（1）S2-离子的结构示意图为，故答案为：；
（2）a．电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径Z（S2-）＞Y（Cl-），故a错误；
b．因为Cl比S元素的非金属性强，故HCl比H2S稳定性强，故b正确；
c．因为Cl比S元素的非金属性强，故最高价氧化物对应的水化物的酸性：高氯酸＞硫酸，故c错误；
故选：b；
（3）甲是由T、X两种元素形成的10e-分子，则甲为NH3，乙是由Y、W两种元素形成的化合物，乙为AlCl3，将氨水浓溶液逐滴加入到NaOH固体中，NaOH固体可吸收水，并且溶液中OH-浓度增大，可使平衡NH3+H2O?NH3•H2O?NH4++OH-向左移动，且过程中放热，故有利于NH3放出，一段时间后，试管中发生反应：3NH3．H2O+Al3+=Al（OH）3↓+3NH4+，生成氢氧化铝沉淀，溶液变溶液变浑浊，
故答案为：把浓氨水滴到NaOH固体上，NaOH固体可吸收水，并且溶液中OH-浓度增大，可使平衡NH3+H2O?NH3•H2O?NH4++OH-向左移动，且过程中放热，故有利于NH3放出；生成白色沉淀；3NH3．H2O+Al3+=Al（OH）3↓+3NH4+；
（4）由2NO2+2NaOH=M+NaNO3+H2O可知，NO2中N元素的化合价+4价，NaNO3中N元素的化合价为+5价，由氧化还原反应中得失电子守恒可知M中N元素的化合价为+3价，故答案为：+3．

点评 本题考查结构性质位置关系应用，根据化合价与原子半径推断元素是解题的关键，注意对元素周期律的理解掌握，（4）中注意根据氧化还原反应中电子转移守恒确定．

练习册系列答案
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11．现有九种物质（1）铝线（2）石墨（3）氯气（4）硫酸镁晶体（5）无水乙酸（6）金刚石（7）石灰水（8）乙醇（9）熔融的硝酸钾
其中能导电的是（1）（2）（7）（9）；
属于电解质的是（4）（5）（9）；
既不是电解质也不是非电解质的是（1）（2）（3）（6）（7）．
乙酸的电离方程式是CH3COOH?CH3COO-+H+
乙酸钠水解的离子方程式是CH3COO-+H2O?CH3COOH+OH-．
7．化学与生产、生活密切相关．下列说法不正确的是（　　）
A．闻名世界的中国陶瓷、酿酒等技术都充分应用了化学工艺
B．四大发明之一黑火药是由硫黄、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成
C．侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异
D．打磨磁石制作指南针为化学变化
4．工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如图所示：

（1）工业生产时，制取氢气的一个反应为：CO+H2O（g）?CO2+H2
T℃时，往1L密闭容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸气．反应建立平衡后，体系中c（H2）=0.12mol•L-1．该温度下此反应的平衡常数K=1 （填计算结果）．
（2）合成塔中发生反应N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；△H＜0．下表为不同温度下该反应的平衡常数．由此可推知，表中T1＜ 573K（填“＞”、“＜”或“=”）．
T/℃T1300T2
K1.00×1072.45×1051.88×103
（3）N2和H2以铁作催化剂从145℃就开始反应，不同温度下NH3的产率如图所示．温度高于900℃时，NH3产率下降的原因是温度高于900℃时，平衡向左移动．
（4）硝酸厂的尾气直接排放将污染空气，目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水，其反应机理为：
CH4（g）+4NO2=（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）；△H=-574kJ•mol-1
CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）；△H=-1160kJ•mol-1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为：CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867kJ•mol-1
（5）氨气在纯氧中燃烧，生成一种单质和水．科学家利用此原理，设计成氨气-氧气燃料电池，则通入氨气的电极碱性条件下发生反应的电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O．
11．下列化学反应中观察不到颜色变化的是（　　）
A．往品红溶液中通入SO2B．NO中混入空气
C．往氨水中滴加酚酞D．往Ba（OH）2溶液中滴加盐酸
1．某温度下，浓度都是1mol•L-1的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z，经过t min后，测得各物质的浓度分别为c（X2）=0.4mol•L-1，c（Y2）=0.6mol•L-1，c（Z）=0.4mol•L-1，则该反应的化学方程式可表示为（　　）
A．2X2+3Y2?2X2Y3B．3X2+2Y2?2X3Y2C．X2+2Y22?XY2D．2X2+Y2?2X2Y
8．镍是有机合成的重要催化剂，某化工厂有含镍催化剂废品（主要成分是镍、杂质是铁、铝单质及其化合物，还有少量难溶性杂质）．某学习小组设计如下流程利用含镍催化剂废品制备硫酸镍晶体：

几种难溶碱开始沉淀和完全沉淀的pH：
沉淀物开始沉淀完全沉淀
Al（OH）33.85.2
Fe（OH）32.73.2
Fe（OH）27.69.7
Ni（OH）27.19.2
回答下列问题：
（1）溶液①中含金属元素的离子是AlO2-．
（2）用离子方程式表示加入双氧水的目的2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；双氧水可以用下列物质替代的是A．
A．氧气           B．漂白液          C．氯气        D．硝酸
（3）操作a和c需要共同的玻璃仪器是玻璃棒；操作C的名称是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥．
（4）如果加入双氧水量不足或“保温时间较短”，则所制备的产品可能含有的杂质为产品中混有绿矾；请选择合适的试剂，设计实验证明产品中是否含“杂质”取少量样品溶于蒸馏水，滴加酸性高锰酸钾溶液，若溶液紫色褪去，则产品中含有亚铁离子．
（5）含镍金属氢化物MH-Ni燃料电池是一种绝色环保电池，广泛应用于电动汽车．其中M代表储氢合金，MH代表金属氢化物，电解质溶液可以是KOH水溶液．它的充、放电反应为：xNi（OH）2+M $?_{放电}^{充电}$ MHx+xNiOOH；电池充电过程中阳极的电极反应式为Ni（OH）2+OH--e-=NiOOH+H2O，放电时负极的电极反应式为MHx+xOH--xe-=M++xH2O．
5．下列叙述中不正确的是（　　）
A．用SiO2制备硅酸不可能一步完成
B．使用澄清的石灰水可以鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体
C．把铁粉和铜粉放入FeCl3溶液充分反应后有固体剩余，固体中可能有铜无铁
D．烧碱溶液应保存在塞有橡胶塞的细口玻璃瓶中
6．镁是一种很活泼的金属，常用作脱硫剂、脱氧剂．在电子工业中利用镁制取硅的反应为：2Mg+SiO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+Si；同时有副反应发生：2Mg+Si$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg2Si
已知：Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4（硅烷）
SiH4在常温下是一种不稳定的气体，且易燃
镁与SO2可发生类似于镁与CO2的反应

Ⅰ．图（甲）是进行Mg与SiO2反应的实验装置．
（1）由于O2的存在对该实验有较大影响，实验中应通入X气体作为保护气．X气体应选用①CO2、②N2、③H2中的③
（2）实验开始时，必须先通入X的气体，再接通电源加热反应物，其理由是防止加热条件下H2与空气混合爆炸；当反应引发后，切断电源，反应能继续进行，其原因是
Mg与SiO2的反应是放热反应
（3）反应结束时，待冷却至常温后，关闭K，从分液漏斗处加入稀盐酸，可观察到导管口a处有闪亮的火星．据此现象可推知SiH4在空气中能自燃．
Ⅱ．图（乙）所示装置进行的实验如下：先关闭K，使A中反应进行；加热玻璃管C，可观察到C管中发出耀眼白光，产生白烟，管壁上附着有淡黄色物质．实验完成后，将C管中固体全部加入盐酸中，有臭鸡蛋气味的H2S气体生成．
（1）停止实验时，先打开K，再停止滴加浓硫酸并熄灭酒精灯．橡胶气胆B在实验中的作用是防止C管降温时因气体压强减小，而引起D中溶液倒流
（2）C中全部反应产物有MgO、S、MgS．（填化学式）

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