【题目】Ⅰ.元素单质及其化合物有广泛用途,请根据周期表中第三周期元素知识回答问题:
(1)按原子序数递增的顺序(稀有气体除外),以下说法正确的是_________。
a.原子半径和离子半径均减小
b.金属性减弱,非金属性增强
c.氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强
d.单质的熔点降低
(2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素为__________(填名称);氧化性最弱的简单阳离子是________________(填离子符号)。
(3)P2O5是非氧化性干燥剂,下列气体不能用浓硫酸干燥,可用P2O5干燥的是_________(填字母)。
a.NH3 b.HI c.SO2 d.CO2
(4)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400 ℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1∶1。写出该反应的化学方程式:__________。
Ⅱ.氢能源是一种重要的清洁能源。现有两种可产生H2的化合物甲和乙,甲和乙是二元化合物。将6.00 g甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和6.72 L H2(已折算成标准状况)。甲与水反应也能产生H2,同时还产生一种白色沉淀物, 该白色沉淀可溶于NaOH溶液。化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2和另一种单质气体丙,丙在标准状态下的密度为1.25 g/L。请回答下列问题:
(5)甲的化学式是___________________;乙的电子式是___________。
(6)甲与水反应的化学方程式是______________________。
(7)判断:甲与乙之间____________(填“可能”或“不可能”)发生反应产生H2。
【答案】b 氩 Na+ b 4KClO3KCl+3KClO4 AlH3 2AlH3+6H2O═2Al(OH)3+6H2↑ 可能
【解析】
Ⅰ. (1) 根据同周期元素性质递变规律回答;
(2)第三周期的元素,次外层电子数是8;
(3)浓硫酸是酸性干燥剂,具有强氧化性,不能干燥碱性气体、还原性气体;P2O5是酸性氧化物,是非氧化性干燥剂,不能干燥碱性气体;
(4)根据题干信息可知该无氧酸盐为氯化钾,再根据化合价变化判断另一种无氧酸盐,最后根据化合价升降相等配平即可;
Ⅱ.甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和H2,说明甲是金属氢化物,甲与水反应也能产生H2,同时还产生一种白色沉淀物, 该白色沉淀可溶于NaOH溶液,说明含有铝元素;化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2和另一种单质气体丙,则乙是非金属气态氢化物,丙在标准状态下的密度1.25 g/L,则单质丙的摩尔质量M=1.25 g/L×22.4 L/mol=28 g/mol,丙为氮气,乙为氨气。
(1)
a.同周期的元素从左到右,原子半径依次减小,金属元素形成的阳离子半径比非金属元素形成阴离子半径小,如r(Na+)<r(Cl-),故a错误;
b. 同周期的元素从左到右,金属性减弱,非金属性增强,故b正确;
c. 同周期的元素从左到右,最高价氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强,故c错误;
d.单质的熔点可能升高,如钠的熔点比镁的熔点低,故d错误。选b。
(2)第三周期的元素,次外层电子数是8,最外层电子数与次外层电子数相同的元素为氩;元素金属性越强,简单阳离子的氧化性越弱,所以第三周期元素氧化性最弱的简单阳离子是Na+;
(3)浓硫酸是酸性干燥剂,具有强氧化性,不能用浓硫酸干燥NH3、HI;P2O5是酸性氧化物,是非氧化性干燥剂,不能干燥NH3;所以不能用浓硫酸干燥,可用P2O5干燥的是HI,选b;
(4)若不加催化剂,400℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1:1,则该无氧酸为KCl,KCl中氯元素化合价为-1,说明氯酸钾中氯元素化合价降低,则另一种含氧酸盐中氯元素化合价会升高,由于氯酸钾中氯元素化合价为+5,则氯元素化合价升高只能被氧化成高氯酸钾,根据氧化还原反应中化合价升降相等配平该反应为:4KClO3 KCl+3KClO4。
(5)根据以上分析,甲是铝的氢化物,Al为+3价、H为-1价,化学式是AlH3;乙为氨气,氨气的电子式是。
(6) AlH3与水反应生成氢氧化铝和氢气,反应的化学方程式是2AlH3+6H2O═2Al(OH)3+6H2↑。
(7) AlH3中含-1价H,NH3中含+1价H,可发生氧化还原反应产生H2。
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【题目】下表列出了10种元素在元素周期表中的位置:
请用相应的化学用语回答下列问题:
(1)元素②在元素周期表中处于第_____周期,第______族。
(2)上述10种元素中,金属性最强的元素的符号为_________,最高价氧化物对应水化物中,酸性最强的物质的分子式为 ________。
(3)②、③、⑥三种元素按原子半径由大到小的顺序排列为 __________。
(4)④在空气中燃烧的化学方程式为 ___________________ 。
(5)元素④、⑤的最高价氧化物对应水化物发生反应的离子方程式分别为 ________________ 。
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【题目】向Na2CO3、NaHCO3混合溶液中逐滴加入稀盐酸,生成气体的量随盐酸加入量的变化关系如图所示,则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是( )
A.a点对应的溶液中:Na+、OH-、SO42-、NO3-
B.b点对应的溶液中:K+、Ca2+、H+、Cl-
C.c点对应的溶液中:Na+、Ca2+、NO3-、Cl-
D.d点对应的溶液中:F-、NO3-、Fe2+、Ag+
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【题目】2018年5月美国研究人员成功实现在常温常压下用氮气和水生产氨,原理如下图所示:
下列说法正确的是( )
A. 图中能量转化方式只有2种
B. H+向a极区移动
C. b极发生的电极反应为:N2+6H++6e-=2NH3
D. a极上每产生22.4LO2流过电极的电子数一定为4×6.02×1023
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【题目】A,B,C,D,E五种短周期元素,它们的原子序数依次增大。B原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍。A的一种原子中,质量数与质子数之差为零。D元素原子的最外层电子数为m,次外层电子数为n。E元素原子的L层上电子数为(m+n),M层上电子数为 。请回答下列问题:
(1)B元素是________(填元素名称)D元素在周期表中的位置是_______
(2)C与E形成的化合物E3C属于________(填“原子”“离子”或“分子”)晶体。
(3)由A,D,E元素组成的化合物中存在的化学键类型是________
(4)写出一个E和D形成的化合物与水发生氧化还原反应的离子方程式:________
(5)已知:甲+H2O→丙+丁,该反应不是氧化还原反应。若甲是由N和Cl元素组成的化合物,其分子结构模型如图所示,丁与H2O有相同的电子总数,则丙的电子式为________
(6)与D同主族且上下相邻的元素M、N,原子电子层数M>N>D,三种元素的氢化物的沸点由大到小的顺序是________(填化学式)
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【题目】下列有关说法正确的是
A.已知可溶于KI形成,向两支盛有溶液的试管中,分别滴加淀粉溶液和溶液,前者溶液变蓝,后者有黄色沉淀,说明溶液中存在平衡:
B.物质的量浓度相等的和溶液等体积混合后的溶液:
C.已知:,,将等体积的浓度为的溶液滴入到浓度均为的KCl和的混合溶液中产生两种不同沉淀,且沉淀先产生
D.时,溶液中水电离出的和水电离出的的乘积一定等于
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【题目】室温时,CaCO3在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知CaCO3的溶度积(室温)为2.8×10-9,下列说法中不正确的是
A. x的数值为2×10-5
B. c点时有CaCO3生成
C. 加入蒸馏水可使溶液由d点变成 a点
D. b点与d点对应的溶度积相等
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【题目】结合下表回答下列问题:
物质 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Fe(OH)3 |
溶度积/25 ℃ | 8.0×10-16 | 2.2×10-20 | 4.0×10-38 |
完全沉淀时的pH范围 | ≥9.6 | ≥6.4 | 3~4 |
现有某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl2,为得到纯净的CuCl2·2H2O晶体,按如图步骤进行提纯:
(1)最适合作氧化剂X的是_________(填字母),加入X的目的是____________________________________。
A.K2Cr2O7 B.NaClO C.H2O2 D.KMnO4
加入的物质Y是____________(填化学式),调至溶液pH=4,使溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中的c(Fe3+)=____________。过滤后,将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶,可得到CuCl2·2H2O晶体。
(2)在空气中直接加热CuCl2·2H2O晶体得不到纯的无水CuCl2,由CuCl2·2H2O晶体得到纯的无水CuCl2的合理方法是______________________________________________________。
(3)含Cr2O的废水毒性较大,某工厂废水中含5.0×10-3 mol·L-1的Cr2O,为了使废水的排放达标,进行如下处理:
①绿矾化学式为FeSO4·7H2O,反应(I)的离子方程式为________________________________;
②若处理后的废水中c(Cr3+)=3.0×10-6 mol·L-1,则废水中c(Fe3+)= _________ mol·L-1。(Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH) 3]=6.0×10-31)
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【题目】氢能是发展中的新能源,它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题:
(1)与汽油相比,氢气是一种更优良的燃料,但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池,写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式:______。
(2)利用太阳能直接分解水制氢,是最具吸引力的制氢途径,其能量转化形式为______,热化学方程式如反应①所示,此外反应②③也可以获取。
①太阳光催化分解水制氢:
②焦炭与水反应制氢:
③甲烷与水反应制氢:
则反应的______。
(3)在恒温恒容的密闭容器中,某储氢反应:达到化学平衡。下列有关叙述正确的是______。
若向答器内再加入少量,则转化率增大
使用催化剂可以加快反应速率,提高生产效率
吸收只需
容器内气体压强保持不变
(4)氢气可与氧气直接化合制备过氧化氢,是一种具有环保意义的直接、简便和经济的合成过氧化氢的方法;其工艺特点主要采用水作反应介质,活性炭为载体的催化剂,还有适当的助剂。合成时在反应物中加入稀释剂。如、或Ar,请说出需要加入稀释剂的原因______;另外在此法合成过氧化氢的过程中容易发生一些副反应导致产率的降低,请写出一个副反应的化学方程式______。
(5)长征五号系列运载火箭,又称:“大火箭”、“冰箭”,是我国研制的一次性大型低温液体运载火箭,火箭使用了以液氢为燃烧剂,被氧为氧化剂的高能推进剂。已知:
①
②
③有关过程如图:
请写出火箭液氢燃烧的热化学方程式:______。
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