【题目】下表为部分短周期元素化合价及相应原子半径的数据:
元素性质 | 元素编号 | |||||||
A | B | C | D | E | F | G | H | |
原子半径(nm) | 0.102 | 0.110 | 0.117 | 0.074 | 0.075 | 0.071 | 0.099 | 0.186 |
最高化合价 | +6 | +5 | +4 | +5 | +7 | +1 | ||
最低化合价 | ﹣2 | ﹣3 | ﹣4 | ﹣2 | ﹣3 | ﹣1 | ﹣1 | 0 |
已知:①A与D可形成化合物AD2、AD3,②E与D可形成多种化合物,其中ED、ED2是常见的化合物,C可用于制光电池。
(1)用电子式表示A的氢化物与足量H 的最高价氧化物对应水化物反应生成的盐的形成过程:____________________________________________________________;
(2)E的简单气态氢化物极易溶于水的原因有:①_____________________________;
②____________________________________________。
(3)分子组成为ADG2的物质在水中会强烈水解,产生使品红溶液褪色的无色气体和一种强酸。该反应的化学方程式是_______________。
(4)将标准状况下40L无色气体ED与15L氧气通入一定浓度的NaOH溶液中,恰好被完全吸收,同时生成两种盐。请写出该反应的离子方程式_______________________。
【答案】 氨分子是极性分子,水是极性溶剂,由相似相溶原理可知,氨气易溶于水 NH3与H2O分子间形成氢键,增大了氨气的溶解度 SOCl2+H2O=2HCl+SO2↑ 8NO + 3O2 + 8OH- = 2NO3-+6NO2- + 4H2O。
【解析】
短周期元素,A、D的最低化合价-2,处于第ⅥA族,A最高化合价+6,且A原子半径较大,故A为S元素,D为O元素;B、E都有最高正价+5、最低负价-3,处于ⅤA族,B的原子半径较大,则B为P元素、E为N元素;C最高正价+4、最低负价-4,处于ⅣA族,原子半径较大,则C为Si元素;F、G都有最低化合价-1,处于ⅦA族,G有最高正化合价+7,且原子半径较大,则F为F元素、G为Cl元素,H最高正化合价为+1,原子半径大于Si,因此H为Na元素,以此来解答。
(1) A为S元素,其氢化物为H2S,H为Na元素,其最高价氧化物对应水化物为NaOH, H2S与足量NaOH反应生成的盐为Na2S,用电子式表示Na2S的形成过程为:;
(2)E的简单气态氢化物NH3极易溶于水的原因是①氨分子是极性分子,水是极性溶剂,由相似相溶原理可知,氨气易溶于水;②NH3与H2O分子间形成氢键,增大了氨气的溶解度;
(3)分子组成为ACH2的物质是SOCl2,在水中会强烈水解,产生使品红溶液褪色的无色气体和一种强酸,所以该气体是SO2。根据原子守恒可知,强酸应该是盐酸,所以该反应的化学方程式是SOCl2+H2O=2HCl+SO2↑;
(4)ED为NO,与氧气按照40L:15L=8:3的比例反应,反应的离子方程式为:8NO + 3O2 + 8OH-=2NO3-+6NO2- + 4H2O。
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【题目】(1)高铁电池是一种新型可充电电池,与普通电池相比,该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为:3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。请回答下列问题:
①已知:放电时,负极的电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,则正极反应式为__。
②放电时,_____(填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强。
(2)某种燃料电池的工作原理示意如图所示,a、b均为惰性电极。
①使用时,空气从_____口通入(填“A”或“B”);
②假设使用的“燃料”是甲醇(CH3OH),a极的电极反应式为__。
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【题目】有一溶液,欲确定是否含有下列离子:K+、Mg2+、Fe3+、Ba2+、SO42-、Cl-、I-、HCO3-,实验如下:
实验步骤 | 实验现象 |
①用玻璃棒蘸取少量该溶液,点在pH试纸中部 | 试纸变为红色 |
②取少量该溶液,加入BaCl2溶液 | 有白色沉淀生成 |
③取②中反应后的上层清液,加入AgNO3溶液 | 有稳定的白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸 |
④取少量该溶液,加入NaOH溶液 | 只有红褐色沉淀生成 |
下列判断正确的是( )
A.溶液中阳离子只有Fe3+
B.由于没有Na+,焰色反应观察K+时不必用蓝色的钴玻璃
C.假如没有步骤①,也不影响溶液中离子的判断
D.步骤④发生反应的离子方程式只有:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
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【题目】某化学兴趣小组为探究物质结构与性质之间的关系和元素性质的递变规律,设计了如下系列实验。回答下列问题:
I.NaNH2熔点(210℃)比NaOH 熔点(318.4℃)低, 解释原因正确的是 (__________)
A.是因为NaNH2比NaOH 的相对分子质量小,前者分子间作用力小。
B.NaOH存在分子间氢键
C.NaNH2、NaOH均是离子化合物,其熔沸点高低与离子键的强弱有关,阴、阳离子电荷数越高,离子半径越小,离子键强度越大(或离子晶体的晶格能越大),则熔点越高。由于原子半径N>O,且NH2- 比OH- 原子个数多,则NH2- 比OH- 离子半径大,所以NaNH2比NaOH离子晶体的晶格能小,其熔点低。
D.N和O均处于第二周期,N在左方,同周期元素从左到右,元素的非金属性增强,其氢化物水溶液的酸性H2O>NH3,则碱性NaNH2>NaOH
II.根据下图所示装置回答以下问题。
(1)实验室中现有药品Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2,请选择合适药品设计实验验证Cl的非金属性大于S:锥形瓶中发生反应的离子方程式为_________________________。试管中的实验现象为___________________________。
(2)若要用此装置证明非金属性: N>C>Si,从以下所给物质中选出实验所要用到物质:
①稀HNO3溶液 ②稀硫酸溶液 ③碳酸钙 ④Na2SiO3溶液 ⑤SiO2
试剂A与C分别对应为_________________(填数字序号)。
有同学认为此实验不能说明N、C、Si的非金属性强弱,你认为发生干扰的化学方程式为:_______________________________。
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【题目】机动车排放的污染物主要有碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物等。
I.汽油燃油车上安装三元催化转化器,可有效降低汽车尾气污染。
(1)已知: C(s)+O2(g) = CO2(g) △H1 = 393.5kJ·mol1
2C(s)+O2(g) = 2CO(g) △H2 = 221.0 kJ·mol1
N2(g)+O2(g) = 2NO(g) △H 3 =+180.5 kJ·mol1
CO和NO两种尾气在催化剂作用下生成N2的热化学方程式是_______。
(2)研究CO和NO的催化反应,用气体传感器测得在某温度下、一定体积的密闭容器中,不同时间NO和CO浓度如下表:
时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)/(104mol·L1) | 10.0 | 4.50 | 2.50 | 1.50 | 1.00 | 1.00 |
c(CO)/(103mol·L1) | 3.60 | 3.05 | 2.85 | 2.75 | 2.70 | 2.70 |
① 前4 s内的平均反应速率υ(CO) =______mol·L1·s1。
② L、X可分别代表压强或温度。下图A表示L一定时,NO(g)的平衡转化率随X的变化关系。X代表的物理量是___________。判断L1、L2的大小关系,并简述理由:_________。
(3)实验测得,v正=k正·c2(NO)·c2(CO),v逆=k逆·c(N2) ·c2(CO2)(k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数_________(填“>”、“<”或 “=”)k逆增大的倍数。
②若在2 L的密闭容器中充入1 mol CO和1 mol NO,在一定温度下达到平衡时,CO的转化率为40%,则k正︰k逆 =_____________。(保留一位小数)
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【题目】重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeOCr2O3,还含有二氧化硅、氧化铝等杂质。制备流程如图所示:
(1)步骤①的主要反应为:FeOCr2O3+NaOH+O2Na2CrO4+Fe2O3+H2O 。
上述反应配平后氧化剂与还原剂的系数比为__________。
若在实验室中进行步骤①,应该在_______中进行(填序号)
A.石英坩埚 B.铁制坩埚 C.氧化铝坩埚 D.陶瓷坩埚
(2)滤渣1中含量最多的金属元素是__________(填元素符号);滤渣2的主要成分是_________及含硅杂质;步骤③调滤液1的pH使之变_________(填“大”或“小”)
(3)向“滤液3”中加入适量KCl,经结晶过滤得到K2Cr2O7固体。步骤⑤的反应类型是___________反应。
(4)某工厂用380 kg 铬铁矿粉(含Cr2O3 40%)制备K2Cr2O7,最终得到产品250 kg,产率为________×100%(保留2位有效数字,M(Cr2O3)=152g/mol;M(K2Cr2O7)=294g/mol)
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【题目】某固体粉末中可能含有SiO2、Fe2O3、CuO、NaHCO3、K2CO3,某同学设计并完成如下实验:(所加试剂均过量)
已知:蘸取少量溶液2在酒精灯上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色。
请回答:
(1)白色沉淀是__________________(填化学式)。
(2)生成红褐色沉淀的离子方程式为______________________。
(3)根据实验现象, 固体粉末中一定存在的组分是___________________________ (填化学式)。
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【题目】有机物A为烃类化合物,质谱图表明其相对分子质量为70,其相关反应如图所示,其中B、D、E的结构中均含有2个,它们的核磁共振氢谱中均出现4个峰.
请回答:
中所含官能团的名称为______;D的分子式为______;
Ⅲ的反应类型为______填字母序号;
还原反应加成反应氧化反应消去反应
写出下列反应的化学方程式:
Ⅰ:______;
Ⅱ:______;
和E可在一定条件下反应生成F,F为有香味的有机化合物,该反应的化学方程式为______;
的同分异构体中有一对互为顺反异构,且结构中有2个,它们的结构简式为______和______;
的另一种同分异构体能发生银镜反应,能与足量金属钠生成氢气,不能发生消去反应,其结构简式为______。
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【题目】常温下pH为2的盐酸,下列叙述正确的是( )
A.将10mL该溶液稀释至100mL后,pH=4
B.向该溶液中加入等体积pH为12的氨水恰好完全中和
C.该溶液中盐酸电离出的c(H+)与水电离出的c(H+)之比为1010:1
D.该溶液中由水电离出的c(H+)水×c(OH-)水=1×10-14
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