【题目】(1)随原子序数的递增,八种短周期元素x、y、z、d、e、f、g、h原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图所示。根据判断出的元素回答下列问题:
① 比较y、z、d的气态氢化物的稳定性强弱是:_______>________>________(用化学式表示)
② 由表中两种元素的原子按1:1组成的化合物A,A中既含离子键又含非极性共价键,其电子式为_____;
③ 下列四种元素的原子序数如下,其中不是和f同一主族的是____________
a.5 b. 21 c. 49 d. 81
④能表示出g和h元素非金属性强弱的离子方程式是______________;能表示出y和h最高价氧化物的水化物的酸性强弱的离子方程式是______________。
(2)F、Cl、Br、I位于周期表的VIIA族。通过下列实验比较出卤族氧化性的强弱。实验如下:
①通过卤素间置换反应比较氧化性强弱的实验是___________。(填写1、2、3、4)
②滴加CCl4的目的是_________________。
③上述实验能否说明氯的氧化性强于溴?判断并说明你的依据__________________。
【答案】H2O NH3 CH4 b S2-+Cl2 =S↓+2Cl- 或 H2S+Cl2 =S↓+2Cl-+2H+ CO32-+2H+=CO2↑ + H2O或HCO3-+H+=CO2↑ + H2O 1、3 萃取、富集,说明I2的存在 能,因Cl2能氧化I2,而Br2不能氧化I2
【解析】
(1)从图中的化合价、原子半径的大小及原子序数可知,x是H元素,y是C元素,z是N元素,d是O元素,e是Na元素,f是Al元素,g是S元素,h是Cl元素;
(2)氯气的氧化性大于碘单质,向碘化钾溶液中加入氯水,氯水和碘化钾溶液发生氧化还原反应生成碘单质,滴加CCl4振荡静置,溶液分层,下层碘的四氯化碳溶液呈紫色,向反应分层后的溶液中继续加入氯水,氯水将单质碘氧化,振荡静置,下层碘的四氯化碳溶液变为无色;溴单质的氧化性大于碘单质,向KI溶液中滴加溴水,溴水和和碘化钾溶液发生氧化还原反应生成碘单质,滴加CCl4振荡静置,溶液分层,下层碘的四氯化碳溶液呈紫色,向反应分层后的溶液中继续加入溴水,碘的四氯化碳溶液不褪色说明溴单质不能氧化碘单质。
(1)①元素非金属性越强,氢化物稳定性越强,元素非金属性O>N>C,则氢化物的稳定性H2O>NH3>CH4,故答案为:H2O;NH3;CH4;
②由表中两种元素的原子按1:1组成的化合物A,A中既含离子键又含非极性共价键,则A为Na2O2,电子式为,故答案为:;
③f是Al元素,同主族最外层电子数相同,原子序数为5、21、49、81的元素分别为B、Sc、In、Tl,B、In、Tl与Al元素均位于周期表ⅢA族,Sc位于周期表ⅢB族,故答案为:b;
④g是S元素,h是Cl元素,氯气单质能够和氢硫酸或可溶性金属硫化物发生置换反应说明氯非金属性强于硫元素,反应的化学方程式为S2-+Cl2 =S↓+2Cl-或H2S+Cl2=S↓+2Cl-+2H+;y是C元素,最高价氧化物对应水化物碳酸为弱酸,h是Cl元素,最高价氧化物对应水化物高氯酸为强酸,利用强酸制弱酸可以说明最高价氧化物的水化物的酸性强弱,反应的离子方程式为CO32-+2H+=CO2↑+ H2O或HCO3-+H+=CO2↑+ H2O,故答案为:S2-+Cl2 =S↓+2Cl-或H2S+Cl2=S↓+2Cl-+2H+;CO32-+2H+=CO2↑+ H2O或HCO3-+H+=CO2↑+ H2O;
(2)①实验中,1、3为置换反应,故答案为:1、3;
②因碘单质在CCl4中的溶解度远大于水中,向反应后的溶液中滴加CCl4萃取、富集溶液中的碘单质,CCl4层呈紫色说明I2的存在,故答案为:萃取、富集,说明I2的存在;
③向反应分层后的溶液中继续加入氯水和溴水,氯水将单质碘氧化,使下层碘的四氯化碳溶液变为无色,溴单质不能氧化碘单质,不能使下层碘的四氯化碳溶液变为无色,则该实验能说明氯的氧化性强于溴,故答案为:能,因Cl2能氧化I2,而Br2不能氧化I2。
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【题目】若测得盐酸和氢氧化钠溶液反应生成18g水时放出的热量为Q,则下列各反应在溶液中生成18g水时,放出的热量也为Q的是
①醋酸和氢氧化钠溶液; ②氨水和盐酸 ③氢氧化钾溶液和硝酸
A.①②③B.①③C.②③D.③
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【题目】(1)高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应式为:3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,原电池负极的电极反应式为 ______;放电时正极附近溶液的碱性____(填“增强”。“不变“或“减弱”)。
(2)三元锂电池是以镍钴锰为正极材料的新型电池,镍钴锰材料可表示为Li1-nNixCoyMnzO2,x+y+z=1,通常简写为Li1-nMO2,Ni、Co、Mn三种元素分别显+2、+3、+4价。其充电时总反应为:LiMO2+C6Li1-nMO2+LinC6。
①充放电电时,电解液的主要作用________________________________________。
②在Li1-nMO2材料中,若x︰y︰z=2︰3︰5,则n=______________。
③放电时,正极反应为:__________________________。
④充电时,当转移0.2amol电子,负极材料减重_____________g。
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【题目】下列反应既属于氧化还原反应,又是吸热反应的是:
A.铝片与稀盐酸反应B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
C.灼热的碳与CO反应D.甲烷在氧气中燃烧
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【题目】某课外活动小组利用如图所示装置探究甲烷与氯气的反应。根据题意,回答下列问题:
(1)CH4与Cl2发生反应的条件是漫射光照射;若用日光直射,可能会引起______________。
(2)实验中可观察到的实验现象有:量筒内壁出现油状液滴,饱和食盐水中有少量固体析出,_____,_____等。
(3)实验中生成的油状液滴的化学式为____________________。
(4)请写出其中生成一氯甲烷的化学方程式____________________。
(5)用饱和食盐水而不用水的原因是____________________。
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【题目】(1)利用原电池装置可以验证Fe3+与Cu2+氧化性相对强弱,如下图所示。
该方案的实验原理是自发进行的氧化还原反应可以设计为原电池。写出该氧化还原反应的离子方程式:__________。该装置中的负极材料是______(填化学式),正极反应式是_______。
(2)某研究性学习小组为证明2Fe3++2I-2Fe2++I2为可逆反应,设计如下两种方案。
方案一:
取5mL0.1mol/LKI溶液,滴加2mL0.1mol/L的FeCl3溶液,再继续加入2mLCCl4,充分振荡、静置、分层,再取上层清液,滴加KSCN溶液。
①方案一中能证明该反应为可逆反应的现象是______。
②有同学认为方案一设计不够严密,即使该反应为不可逆反应也可能出现上述现象,其原因是(用离子方程式表示)_____。
方案二:
设计如下图原电池装置,接通灵敏电流计,指针向右偏转(注:灵敏电流计指针总是偏向电源正极),随着时间进行电流计读数逐渐变小,最后读数变为零。当指针读数变零后,在右管中加入1mol/L FeCl2溶液。
③方案二中,“读数变为零”是因为____________.
④“在右管中加入1mol/L FeCl2溶液”后,观察到灵敏电流计的指针______偏转(填“向左”、“向右”或“不”),可证明该反应为可逆反应。
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【题目】乙酰乙酸乙酯是有机合成中非常重要的原料,实验室制备乙酰乙酸乙酯的反应原理、装置示意图和有关数据如下所示:
实验步骤:
(I)合成:向三颈烧瓶中加入9.8 mL无水乙酸乙酯,迅速加入0.1 g切细的金属钠。水浴加热反应液,缓慢回流约2h至金属钠全部反应完。停止加热,冷却后向反应混合物中加入50%乙酸至反应液呈弱酸性。
(II)分离与提纯:
①向反应混合物中加入等体积的饱和食盐水,分离得到有机层。
②水层用5 mL无水乙酸乙酯萃取,分液。
③将①②所得有机层合并,洗涤、干燥、蒸馏得到乙酰乙酸乙酯粗产品。
④蒸馏粗产品得到乙酰乙酸乙酯3.9g。
(l)迅速加入金属钠的原因是_________(用化学方程式说明)。
(2)球形冷凝管中冷却水从_____(填“上”或“下”)口进入,上方干燥管中盛有无水CaCl2,其作用是_______。
(3)实验室制备乙酰乙酸乙酯时,通常在无水乙酸乙酯中加入微量的无水乙醇,其作用是_______。
(4)分离与提纯操作①中使用的分离仪器是_______。加入饱和食盐水的作用是_______。
(5)分离与提纯操作③用饱和NaHCO3溶液洗涤的目的是______________。
(6)本实验的产率为______%(结果保留两位有效数字)。
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【题目】下列离子方程式中正确的是
A. FeBr2溶液中加入等物质的量的Cl2:2Fe2+ + 2Br- + 2Cl2 = 2Fe3++Br2+4Cl-
B. 用氢氟酸在玻璃上“刻字”:SiO2 + 4H+ + 4F- = SiF4↑+ 2H2O
C. 将铜丝投入稀硝酸中:Cu + 4H+ + 2NO3-= Cu2+ + 2NO2↑+ 2H2O
D. NaOH与NH4Cl溶液混合加热:NH4+ + OH- NH3·H2O
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【题目】实验室用图示装置制备KC1O溶液,再与KOH、Fe(NO3)3溶液反应制备髙效净水剂K2FeO4。
<査阅资料>O2与KOH溶液在20℃以下反应生成KC1O,在较高温度下则生成KC1O3;K2FeO4易溶于水,微溶于浓KOH溶液,在0℃~5℃的强碱性溶液中较稳定。
(1)仪器a的名称是___________;装置A中反应的离子方程式为___________________。
装置C中三颈烧瓶置于冰水浴中的目的是_______________。
(2)装置B吸收的气体是___________,装置D的作用是____________________。
(3)C中得到足量KC1O后,将三颈烧瓶上的导管取下,依次加入KOH溶液、Fe(NO3)3溶液,水浴控制反应温度为25℃,搅拌1.5 h,溶液变为紫红色(含K2FeO4),该反应的离子方程式为________________。再加入饱和KOH溶液,冷却至0℃~5℃析出紫黑色晶体,过滤,得到K2FeO4粗产品。
(4)K2FeO4粗产品含有Fe(OH)3、KC1等杂质,其提纯步骤为:
①将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3 mol/LKOH溶液中。
②过滤。
③____________________。
④搅拌、静置、过滤,用乙醇洗涤2~3次,
⑤在真空干燥箱中干燥。
(5)称取提纯后的K2FeO4样品0.2200 g于烧杯中,加入强碱性NaCr(OH)溶液,反应后再加稀H2SO4调节溶液呈强酸性,配成250 mL溶液,取出25.00 mL放入锥形瓶,用0.01000 mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定至终点,重复操作2次,平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液30.00 mL。涉及主要反应为:
Cr(OH)4-+FeO42- =Fe(OH)3↓+CrO42-+OH-
2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O
Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
则该K2FeO4样品的纯度为_________________。
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