题目内容

19．甲、乙、丙、丁是原子序数依次增大的四种短周期元素，A、B、C、D、E是由其中的两种或三种元素组成的化合物，F是由丙元素形成的单质．已知反应A+B=D+F，A+C=E+F；且0.1mol/L D溶液的PH为13（25°C）．下列说法正确的是（　　）
A．原子半径：丁＞丙＞乙＞甲
B．乙元素只能形成一种二元含氧酸
C．另一个化合物G与B具有相同的元素组成，G是一种常见的强氧化剂
D．1.0L 0.1 mol/L E溶液中阴离子的总的物质的量小于0.1mol

分析 0.1 mol•L-1D溶液的pH为13（25℃），D是一元强碱，其含有的金属元素在短周期，则D应为NaOH，由反应：A+B=D+F，根据元素守恒可知，A、B两种物质至少共含有H、O、Na元素，F是由丙组成的单质，由发生反应可知，丙不能是Na，结合原子数可知，甲为H、丙为O、丁为Na元素，故F为氧气，可知A是Na2O2、B是H2O，再根据反应：A+C=E+F，可知C是二氧化碳，E是碳酸钠，则乙为C元素，结合对应单质、化合物的性质以及题目要求可解答该题．

解答 解：0.1 mol•L-1D溶液的pH为13（25℃），D是一元强碱，其含有的金属元素在短周期，则D应为NaOH，由反应：A+B=D+F，根据元素守恒可知，A、B两种物质至少共含有H、O、Na元素，F是由丙组成的单质，由发生反应可知，丙不能是Na，结合原子数可知，甲为H、丙为O、丁为Na元素，故F为氧气，可知A是Na2O2、B是水，再根据反应：A+C=E+F，可知C是二氧化碳，E是碳酸钠，则乙为C元素．
A．所有元素中H原子半径最小，同周期自左而右原子半径减小、同主族自上而下原子半径增大，则原子半径大小顺序为：Na＞C＞O＞H，即：丁＞乙＞丙＞甲，故A错误；
B．乙为碳元素，可形成碳酸、草酸等二元酸，故B错误；
C．B为H2O，G为H2O2，具有强氧化性，常作氧化剂，故C正确；
D．E是碳酸钠，溶液中CO32-离子水解生成HCO3-离子和OH-离子，溶液中阴离子总的物质的量大于0.1mol，故D错误；
故选C．

点评 本题考查原子结构与元素周期律，为高频考点，把握D溶液的pH=13为推断突破口，再结合反应进行分析解答，对学生的逻辑推理有一定的要求，侧重分析与推断能力的综合考查，题目难度中等，需要学生熟练掌握元素化合物知识，注意D选项中碳酸根离子水解．

练习册系列答案
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6．在1.01×105Pa、200℃下，将乙烯、乙醇、乙酸乙酯的混合气vL（已换算成标准状况，下同）在足量的氧气中充分燃烧后，恢复至1.01×105Pa、200℃，测得生成nL混合气（CO2与H2O），消耗氧气mL，下列关系正确的是（　　）
A．v＞nB．m＞nC．v＜mD．不能确定
10．短周期元素X、Y、Z、W在周期表中位置如图所示．已知Y、W的原子序数之和是Z 的3倍，下列说法正确的是（　　）
YZ
XW
A．原子半径：Z＞Y＞XB．气态氢化物的稳定性：X＞Z
C．Z、W均能与 Mg 形成离子化合物D．最高价氧化物的水化物的酸性：Y＞W
7．下列关于N元素在海洋中的循环（如图所示）说法正确的是（　　）
A．反硝化作用中N元素均被氧化
B．N元素所形成的化合物均易溶于水
C．N2性质活泼可与多种物质发生反应
D．向海洋排放含NO3-的废水可能影响海洋中N元素循环
14．中国科学家屠呦呦因青蒿素的研究荣获了2015年诺贝尔化学奖．青蒿素是继乙氨嘧啶、氯喹、伯喹之后最有效的抗疟特效药，具有速效和低毒的特点，曾被世界卫生组织称做是“世界上唯一有效的疟疾治疗药物”．由青蒿素合成系列衍生物（它们的名称和代号如图所示）的路线如图：

已知：
+H-OH→2
回答下列问题：
（1）青蒿素的分子式为C15H22O5．
（2）反应①中，有机反应类型为加成反应（或还原反应）；NaBH4的作用是B．
A．氧化剂  B．还原剂  C．催化剂  D．溶剂
（3）有机物D是分子式为C4H4O3的五元环状化合物，请写出D的结构简式．
（4）青蒿唬酯能够发生的反应类型有ABC．
A．酯化反应      B．水解反应       C．还原反应      D．加聚反应
（5）以H2Q表示双氢青蒿素，写出反应②（双氢青蒿素和甲醇反应）的化学方程式H2Q+CH3OH$\stackrel{H+}{→}$HQ-CH3+H2O．
（6）从双氢青蒿素（H2Q）出发，可通过多步反应合成出有机物E．合成过程中，有机原料除H2Q、外，还需含苯环的二羟基化合物F，写如有机物F与NaOH溶液反应的离子反应方程式，有机物G是F的同分异构体，有机物G遇FeCl3溶液显紫色，且有4种不同类型的氢，其个数比为3：2：2：1，则符合条件的有机物G的同分异构体有3种．写出其中一种的结构简式或或．
4．元素X的基态原子中的电子共有7个轨道，且最外层只有1个未成对电子，X原子的内层轨道全部排满电子．在气体分析中，常用XCl的盐酸溶液吸收并定量测定CO的含量，其化学反应如下：
2XCl+2CO+2H2O=X2Cl2•2CO•2H2O
（1）X+基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10．
（2）C、N、O三种原子的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C．
（3）X2Cl2•2CO•2H2O是一种配合物，其结构如图1所示：
①与CO为互为等电子体的阴离子是CN-或C22-．
②该配合物中碳原子的杂化方式为sp．
③在X2Cl2•2CO•2H2O中，每个X原子能与其他原子形成3个配位键，在图中用“→”标出相应的配位键．
（4）XCl的晶胞如图2所示，距离每个X+最近的Cl-的个数为4．
11．根据下表（部分短周期元素的原子半径及主要化合价）信息，判断以下叙述正确的是（　　）
元素代号ABCDE
原子半径/nm0.1860.1430.0890.1020.074
主要化合价+1+3+2+6、-2-2
A．最高价氧化物的水化物的碱性：A＜C
B．B、D形成的化合物的溶于水形成B2D3溶液
C．A、E形成的化合物只含离子键和极性键
D．E的单质可以从D的氢化物中置换出D单质
8．某原子3p轨道上有2个未成对电子，这种元素是（　　）
A．SiB．PC．SD．Cl
9．催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一，研究表明，在Cu/ZnO催化剂存在下，CO2和H2可发生两个平行反应，分别生成CH3OH和CO，反应的热化学方程式如下：
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H1=-53.7kJ•mol-8 Ⅰ
CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H2 Ⅱ
某实验室控制CO2和H2初始投料比为1：2.2，在相同压强下，经过相同反应时间测得如下实验数据：
T（K）催化剂CO2转化率（%）甲醇选择性（%）
543Cat.112.342.3
543Cat.210.972.7
553Cat.115.339.1
553Cat.212.071.6
[备注]Cat.1：Cu/ZnO纳米棒；Cat.2：Cu/ZnO纳米片；甲醇选择性；转化的CO2中生成甲醇的百分比
已知：①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJ•mol-1和-285.8kJ•mol-1．
②H2O（1）═H2O（g）△H3=44.0kJ•mol-1
请回答（不考虑温度对△H的影响）：
（1）反应I的平衡常数表达式K=$\frac{c（C{H}_{3}OH）c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）{c}^{3}（{H}_{2}）}$；反应Ⅱ的△H2=+41.2kJ•mol-1．
（2）有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有CD．
A．使用催化剂Cat.1  
B、使用催化剂Cat.2
C、降低反应温度  
D、投料比不变，增加反应物的浓度
E、增大 CO2和H2的初始投料比
（3）表中实验数据表明，在相同温度下不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响，其原因是表中数据表明此时未达到平衡，不同的催化剂对反应Ⅰ的催化能力不同，因而再该时刻下对甲醇选择性有影响．
（4）在如图中分别画出反应I在无催化剂、有Cat.1和有Cat.2三种情况下“反应过程-能量”示意图．
（5）研究证实，CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇，则生成甲醇的反应发生在阴极，该电极反应式是CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O．

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