1、 题型专训(二) 非选择题 一、无机框图推断题 (同学用书对应页码P207) 1.(2022·郑州猜测)图中A~J均代表无机物或其水溶液,其中B、D、G是单质,B是地壳中含量最高的金属元素单质,A是红棕色固体,G是气体,E具有两性。 依据图示回答问题: (1)写出反应①的离子方程式_______________________。 (2)I与氨水反应生成沉淀的离子方程式为_______________。 (3)反应②中,当产生33.6 L G气体时(标准状况下),转移的电子的物质的量为____________________________________________。
2、4)取反应②的产物J,加入足量稀盐酸溶解得溶液X;向溶液X中再加入铜粉,反应后溶液X中还有固体残留。下列对反应后溶液X中存在的金属离子的说法正确的是________________________。 A.可能有Fe2+、Fe3+ B.肯定有Fe2+、Cu2+ C.可能全部是Fe2+ D.肯定无Fe3+ (5)A和B反应的化学方程式是_______________________。; 该反应在工业中的用途为_______________________。 (回答一条即可)。 答案:(1)2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑ (2)Al3++3NH3·H2
3、O===Al(OH)3↓+3NH (3)3 mol (4)BD (5)2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe 焊接钢轨(其他合理答案也可) 解析:B是地壳中含量最高的金属元素单质,则B为铝,A是红棕色固体,且能和铝在高温下反应,则A为Fe2O3,E具有两性,应为Al2O3,则D为Fe;铝和C反应产生气体,再结合产物F和I之间的转化,知C为强碱溶液,F为偏铝酸盐,G为H2;铁和H在高温下反应,产生H2,则H为H2O,J是Fe3O4。 (1)铝和强碱溶液反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑。 (2)AlCl3与氨水反应的离子方程式为Al3++3NH3·H2O
4、Al(OH3)↓+3NH。 (3)反应②中,当生成标准状况下33.6 L H2,转移的电子物质的量n(e-)=×2=3 mol。 (4)Fe3O4溶于足量稀盐酸,生成FeCl3和FeCl2;加入足量铜粉,发生反应:2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,因铜有剩余,故溶液中金属离子只有Fe2+、Cu2+,肯定没有Fe3+,也不行能全部是Fe2+。故B、D项正确。 (5)Fe2O3与Al反应的化学方程式为2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,利用该反应可以焊接钢轨等。 2.(2022·合肥质检)下图所示的无机物的转化关系中,部分生成物和反应条件已略去。其中A与F是两种酸式盐;常
5、温下B、C、Y、Z是气体,且B能使Z的水溶液褪色;E是一种常见的化肥;X中含有20个电子。 (1)写出X的电子式:_______________________。; E中的化学键类型是_______________________。 (2)将体积均为560 mL(标准状况)的B和Z同时缓缓通入水中,得到1.0 L溶液,则溶液的pH=________________________。 (3)物质的量浓度相等的A、F溶液中,阴离子的电离程度较小的是________(填化学式),缘由是_______________________。 _______________________。
6、4)在分析化学中,C或其水溶液是一种常用的沉淀剂,用于物质的分别和提纯。向体积为1.0 L、浓度为2×10-4 mol/L的MgCl2溶液中通入C气体,有白色沉淀生成。 ①写诞生成白色沉淀的离子方程式:_______________________。 ②当反应中开头有白色沉淀消灭时,通入气体C的体积(标准状况)为____________mL。(已知试验条件下NH3·H2O的电离常数为1.8×10-5,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11。解题时不考虑溶液体积的变化) 答案:(1)Na+[H]- 共价键和离子键(若答上“配位键”也正确) (2)1 (3)NH4HSO3 NH水解
7、产生的H+会抑制HSO的电离 (4)①Mg2++2NH3·H2O===Mg(OH)2↓+2NH ②118.72 解析:首先推断出各物质对应的化学式:A为NH4HSO3,B为SO2,C为NH3,D为H2O,E为NH4Cl,F为NaHSO3,G为HCl,W为NaCl,X为NaOH,Y为H2,Z为Cl2。 (2)反应的离子方程式为Cl2+SO2+2H2O===4H++SO+2Cl-,560 mL气体即0.025 mol,生成0.1 mol H+,c(H+)=0.1 mol/L,pH=1。 (3)考虑外界条件对电离平衡的影响即可得出正确解释。 (4)②沉淀开头消灭时,c(Mg2+)·c2(
8、OH-)=Ksp[Mg(OH)2],2×10-4·c2(OH-)=1.8×10-11,则c(OH-)=3×10-4 mol/L。设开头有白色沉淀消灭时,通入氨气的物质的量为x mol,则:=1.8×10-5,解得x=5.3×10-3,标准状况下的体积为118.72 mL。 3.(2022·长春调研一)A、B、C、D、E、F、G七种物质间存在如图所示的转化关系,其中A、B、D、G含有同种元素。 已知:(Ⅰ)A为金属单质,B为红褐色固体,E为密度最小的气体,G为浅绿色的溶液。 (Ⅱ)D的水溶液为黄色溶液,能与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀。 (Ⅲ)在水溶液中D能将某氧化物氧化
9、为F,F是含有三种元素的化合物。 请回答下列问题: (1)构成C物质的元素在周期表中的位置是____________________,在短周期主族元素中,该元素与其相邻元素的原子半径从大到小的挨次是__________________(用元素符号表示)。 (2)D的水溶液呈________性,请用离子方程式解释缘由: _______________________。 (3)图中所示反应中属于置换反应的是____________(填序号)。 (4)反应③(即D将某种氧化物氧化为F)的离子方程式为_______________________________________。 (
10、5)对气体C进行如下试验。已知整个反应过程中,每消耗0.1 mol KI,转移的电子数约为3.612×1023个。请依据要求填空: 试验步骤 试验现象 用化学用语解释 将少量气体通入淀粉KI溶液 溶液最初变成________色 _______________ (用离子方程式表示) 连续通入气体 溶液渐渐变成无色 ______________ (用离子方程式表示) 答案:(1)第三周期第ⅦA族 S>Cl>F (2)酸 Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+ (3)②⑤ (4)2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+ (5)蓝 Cl2+2I-===I
11、2+2Cl- 5Cl2+I2+6H2O===2HIO3+10HCl 解析:E为密度最小的气体,E是氢气;G为浅绿色的溶液,说明G中含有亚铁离子;D的水溶液为黄色溶液,A、B、D、G含有同种元素说明D的水溶液中含有铁离子,能与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,说明D的水溶液中含有氯离子,所以D是氯化铁;A是金属单质,A和C反应生成氯化铁,所以A是铁,C是氯气;氯化铁能转化为红褐色固体,所以B是氢氧化铁;F和铁反应生成氢气和亚铁盐,D能将某种氧化物氧化为F,说明该氧化物具有还原性,所以该氧化物是二氧化硫,在水溶液中二氧化硫和氯化铁反应生成硫酸,F是含有三种元素的化合物,所以F是硫酸,则G
12、是硫酸亚铁。(1)氯元素在周期表中位于第三周期第ⅦA族。同周期元素,随着原子序数增大,原子半径渐渐减小;同主族元素,随着原子序数增大,原子半径渐渐增大;故原子半径大小挨次为S>Cl>F。(2)FeCl3属于强酸弱碱盐,Fe3+发生水解导致溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,所以溶液呈酸性,其水解的离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。(3)一种单质和一种化合物反应生成另外的一种单质和一种化合物的化学反应是置换反应,反应②是氢气还原铁的氧化物生成铁和水,属于置换反应,反应⑤是硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气,属于置换反应,故选②⑤。(4)三价铁盐有氧化性,二氧化硫有还原性,所以
13、在水溶液中三价铁离子和二氧化硫发生氧化还原反应,反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+。(5)氯气有强氧化性,碘离子有还原性,所以二者可发生氧化还原反应生成碘单质,淀粉溶液遇碘变蓝色,所以看到的现象是溶液变蓝色,反应的离子方程式为Cl2+2I-===I2+2Cl-;连续通入氯气,氯气能氧化碘单质生成碘酸,导致溶液褪色,反应的化学方程式为5Cl2+I2+6H2O===2HIO3+10HCl。 4.(2022·武汉调研)A、B……I、J等10种物质的相互转化关系如图所示,其中A、B、G为单质,A和G在常温下为气体,B为金属固体,金属B的冶炼方法与Na的冶炼方
14、法相像;D为常见的无色液体;气体E能使潮湿的红色石蕊试纸变蓝;向I的水溶液中滴加AgNO3溶液,有不溶于稀HNO3的白色沉淀产生;J是试验室中常用的中性干燥剂,还可以用作雪天道路的融雪剂;反应①为水解反应。(留意:图中反应条件未列出,但所涉及的反应物与生成物均已经全部列出)。 请回答下列问题: (1)B、E、F、I中属于电解质的是________________(填化学式,下同),能抑制水的电离的是_______________________。 (2)金属B的经典生产方法是在1 072 K的温度下,电解熔融的J。该反应的化学方程式为_______________________。
15、 (3)在25 ℃下,将a mol·L-1E的水溶液与0.01 mol·L-1H的水溶液等体积混合,反应完成后溶液中c(NH)=c(Cl-),则溶液显________性(填“酸”“碱”或“中”),a________0.01(填“>”“=”或“<”)。E的水溶液与H的水溶液按溶质物质的量之比为2∶1混合后,溶液中离子浓度大小关系为_______________________。 答案:(1)Ca(OH)2、NH4Cl NH3、Ca(OH)2 (2)CaCl2(熔融)Ca+Cl2↑ (3)中 > c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) 解析:依据题干文字提示可知E为NH3,J为
16、CaCl2;再结合框图信息可知A、B、G分别为N2、Ca、H2;依据推出的A、B、E、G、J及题目其他信息可以推出C、D、F、H、I分别为Ca3N2、H2O、Ca(OH)2、HCl、NH4Cl。(1)Ca为单质,既不是电解质,也不是非电解质,NH3为非电解质,NH4Cl、Ca(OH)2均为电解质,NH3、Ca(OH)2溶于水后均电离出OH-,能抑制水的电离。(2)电解熔融的氯化钙得到单质钙和氯气。(3)氨水与盐酸混合后溶液中的离子有NH、Cl-、OH-、H+,依据电荷守恒可知c(OH-)=c(H+),溶液为中性;一水合氨是弱碱,故a>0.01;氨水与盐酸按溶质物质的量之比为2∶1混合,则氨水过
17、量,故c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。 5.在如图所示各物质的转化关系中,E在常温下为无色无味的常见液体,F为淡黄色固体,G是由元素周期表中其次周期、ⅥA族元素形成的常见单质(反应条件均已省略)。 请回答下列问题: (1)若化合物A是一种黑色的粉末,C在常温下为黄绿色气体,则B在反应①中表现出的化学性质为_______________________。 (2)若A是一种黑色的非金属单质,C在常温下为红棕色气体,则化合物D的结构式为_______________________。 (3)在反应②中,每生成2.24 L气体G(标准状况下)时,该反应转移电子的物质的
18、量为________________________。 (4)若反应①是在加热条件下进行,单质A和化合物B按物质的量之比为1∶2发生反应,且C、D是两种均能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,则反应①的化学方程式是 _______________________。 (5)若反应①是在溶液中进行,A是一元强碱,B是酸式盐,D是能使潮湿红色石蕊试纸变蓝的气体,且B遇盐酸能生成使品红溶液褪色的气体,则在加热条件下,当A过量时,反应①的离子方程式是_______________________。 答案:(1)还原性和酸性 (2)O===C===O (3)0.2 mol (4)C+2H2SO4(浓)
19、CO2↑+2SO2↑+2H2O (5)NH+HSO+2OH-NH3↑+SO+2H2O 解析:由题意,推出E为水,F为过氧化钠,G为氧气。(1)该条件下,反应①是用MnO2和浓盐酸反应制备氯气的反应,盐酸在反应中表现出了还原性和酸性。(2)该条件下,反应①是碳和浓硝酸的反应,C为NO2,D为CO2。(3)反应②为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,Na2O2中的氧元素发生歧化反应,每生成1 mol O2转移2 mol电子。(4)该条件下,反应①是碳和浓硫酸的反应。(5)该条件下,D是NH3,B是NH4HSO3。 6.(2022·黄冈中学二模)下图是无机物A~M在肯定条件下的转化
20、关系(部分产物及反应条件未列出)。其中,I是地壳中含量最高的金属,K是一种红棕色气体。 请填写下列空白: (1)组成单质I的元素在周期表中的位置为___________。 (2)欲检验F溶液中是否含有少量M,可选择的试剂为________(填化学式)。 (3)在反应⑦中还原剂与氧化剂的物质的量之比为________。 (4)某同学取F的溶液,酸化后加入KI淀粉溶液,变为蓝色。写出与上述变化过程相关的离子方程式:_______________________。 (5)将化合物D与KNO3、KOH共融,可制得一种“绿色”环保高效净水剂K2FeO4(高铁酸钾)。同时还生成KNO2和H
21、2O。该反应的化学方程式是_______________________。 (6)镁与I的合金是一种潜在的贮氢材料,可在氩气爱护下,将肯定化学计量比的Mg、I单质在肯定温度下熔炼获得。 ①熔炼制备镁I合金时通入氩气的目的是__________。 ②I电池性能优越,IAg2O电池可用作水下动力电源,其原理如图所示。该电池反应的化学方程式为_______________。 答案:(1)第三周期ⅢA族 (2)KMnO4溶液(其他合理答案也可) (3)2∶1 (4)2Fe3++2I-===2Fe2++I2 (5)Fe2O3+3KNO3+4KOH2K2FeO4+3KNO2+2H2O (
22、6)①防止Mg、Al被空气中氧气氧化 ②2Al+3Ag2O+2NaOH===2NaAlO2+6Ag+H2O 解析:以铁、铝、氮、硫等元素的单质及其化合物为载体,考查同学对中学化学基础学问能融会贯穿,有正确复述、再现、辨认的力量。 7.(2022·唐山一中二模)如图是中学化学常见物质之间的转化关系,其中A、C、D、F、I为单质,其余为化合物,C和D在点燃或者加热的条件下生成淡黄色的固体,B常温下为液态。 试回答下列有关问题: (1)图中①~⑥反应中属于非氧化还原反应的是________(填反应序号);写出其反应的化学方程式:_______________________。 (2)化
23、合物K、J、G中含有的相同的元素在周期表中的位置是________________;D单质的一种同素异形体有很强的氧化性,可用于杀菌消毒,写出它的化学式________________________。 (3)写出反应②的化学方程式:_______________________。; 当有1 mol A反应时,转移电子的物质的量为________mol。 (4)写出反应④的一种重要的工业用途_______________。 (5)用A与F作电极材料,插入K溶液中,形成闭合回路,写出负极电极反应式________________________。 答案:(1)⑥ Al2O3+2NaOH
24、2NaAlO2+H2O (2)其次周期第ⅥA族 O3 (3)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 2.67(或) (4)焊接钢轨(或制高熔点金属等) (5)2Al+8OH--6e-===2AlO+4H2O或Al+4OH--3e-===AlO+2H2O 解析:本题的突破口是“C和D在点燃或者加热的条件下生成淡黄色的固体”,且C和D为单质,可推出C和D分别为Na和O2,再由(2)中“D单质的一种同素异形体有很强的氧化性,可用于杀菌消毒”确定C为Na,D为O2。再结合已知条件和框图推出A为Fe,B为H2O,E为Fe3O4,F为Al,G为Al2O3,I为H2,J为NaAlO2,K为NaO
25、H。(1)推断是否为氧化还原反应,应看反应前后元素化合价是否有变化,若元素化合价有变化则为氧化还原反应。反应⑥为Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O,不是氧化还原反应。(2)化合物K、J、G中含有的相同元素是O,O位于元素周期表中其次周期第ⅥA族;D单质的同素异形体中具有强氧化性,可用于杀菌消毒的是O3。(3)反应②为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2;由反应的化学方程式可知若有3 mol A参与反应则转移8 mol电子,当有1 mol A参与反应时,转移2.67(或)mol电子。(4)反应④是铝热反应,可用于焊接钢轨或冶炼金属等。(5)由于铁与NaOH溶液不反应,而铝与N
26、aOH溶液反应,所以负极是铝失电子转化为AlO,电极反应式为Al+4OH--3e-===AlO+2H2O。 8. (2022·大连模拟一)A、B、C、D、E五种物质(或离子)均含有同一种元素,它们之间有如图所示的转化关系: (1)若A为单质,C、D的相对分子质量相差16。0.05 mol·L-1 E溶液中只有3种离子,且在25 ℃时,溶液中的=1012。 ①若B为气态氢化物,写出E→C的一个化学方程式_______________________。 ②在A→C的反应中,每转移1 mol e-就会放热143.5 kJ,写出该反应的热化学方程式______________________
27、 (2)若A为单质,B、C均属于盐类,D是一种白色沉淀。 ①若B的水溶液呈酸性,C的水溶液呈碱性,C溶液呈碱性的缘由是_______________________。 _______________________。(用离子方程式表示)。 ②若B溶液呈黄色,与硫氰化钾溶液混合后显红色,E是一种不溶性碱。则: (Ⅰ)B→C的离子方程式为_______________________。 (Ⅱ)D→E的化学方程式为_______________________。 (Ⅲ)选用一种试剂R与E反应实现E→C的转化,则R为________;该反应的离子方程式为_______________
28、 (3)若A~E均为化合物,且均含有元素Y。A是淡黄色固体,B、C两溶液在等物质的量浓度时,C溶液的pH较小。电解D的水溶液是最重要的工业生产之一,D→E→C也是工业制备C的普遍方法。Y的单质与钾的合金可在核反应堆中用作热交换液。5.05 g Y钾合金溶于200 mL水生成0.075 mol氢气,计算并确定该Y钾合金的化学式是_______________________。 答案:(1)①Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O或C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O(其他合理答案也可) ②S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-574
29、0 kJ·mol-1 (2)①AlO+2H2OAl(OH)3+OH- ②(Ⅰ)2Fe3++Fe===3Fe2+(其他合理答案也可) (Ⅱ)4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 (Ⅲ)氢碘酸(或HI) 2Fe(OH)3+2I-+6H+===2Fe2++I2+6H2O (3)NaK2 解析:(1)C、D的相对分子质量相差16,说明二者的分子组成上相差一个O原子,结合框图的转化关系及能被连续氧化的特性可知A可能是S、N2等,而信息“0.05 mol·L-1 E溶液中只有3种离子,且在25 ℃时,溶液中的=1012”说明E为二元强酸,故A只能是S,由此推知A、B、C、D、E
30、分别为S、H2S、SO2、SO3、H2SO4。①E→C即H2SO4生成SO2,浓硫酸与某些金属或非金属反应可生成SO2。②1 mol硫单质完全反应生成SO2转移4 mol电子,依据题意知其反应热ΔH=-143.5 kJ/mol×4=-574.0 kJ·mol-1,因此该反应的热化学方程式为S(s)+O2(g)SO2(g)'ΔH=-574.0 kJ·mol-1。(2)①结合A、B、C的物质类别及B、C的水溶液的酸碱性和D为白色沉淀可知A为Al,B、C、D、E分别为铝盐、偏铝酸盐、氢氧化铝、氧化铝,偏铝酸盐水解溶液显碱性,即AlO-2+2H2OAl(OH)3+OH-。②由B溶液呈黄色及与硫
31、氰化钾溶液混合后显红色可知B中含Fe3+,由此推知A为Fe,C中含Fe2+,D、E分别为Fe(OH)2、Fe(OH)3。(Ⅰ)B→C,即Fe3+被还原成Fe2+,可以加入铁粉等。(Ⅱ)D→E是氢氧化亚铁在空气中被氧化为氢氧化铁的过程。(Ⅲ)E→C即氢氧化铁转化成Fe2+,因此选用还原性较强的还原剂,如氢碘酸,反应的离子方程式为2Fe(OH)3+2I-+6H+===2Fe2++I2+6H2O。(3)依据题给信息可知A、B、C、D、E分别为过氧化钠、氢氧化钠、碳酸钠、氯化钠和碳酸氢钠。Y为Na,故Y钾合金即为钠钾合金,设该钠钾合金的化学式为NaxK,则有: NaxK+(x+1)H2O===xNa
32、OH+KOH+H2↑ 1 0.075 mol 故×=0.075 mol,解得x=,故钠钾合金的化学式为NaK2。 二、元素推断题 (同学用书对应页码P211) 1.(2022·江西摸底)X、Y、Z、Q、R是五种短周期元素,原子序数依次增大。X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0;Q与X同主族;Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素。 请回答下列问题: (1)五种元素对应原子的原子半径由大到小的挨次是(写元素符号)_______________________。 (2)X与Y能形成多种化合物,其中既含极性键又含非极性键,且相对分子质量最小的物质(写分子
33、式)__________________________________________。 (3)由以上某些元素组成的化合物A、B、C、D有如下转化关系:AB(在水溶液中进行) 其中,C是溶于水显酸性的气体;D是淡黄色固体。 写出C的结构式:______________;D的电子式:__________。 ①假如A、B均由三种元素组成,B为两性不溶物,则A的化学式为________;由A转化为B的离子方程式为_______________________。 ②假如A由三种元素组成,B由四种元素组成,A、B溶液均显碱性。用离子方程式表示A溶液显碱性的缘由:_______________
34、A、B浓度均为0.1 mol/L的混合溶液中,离子浓度由大到小的挨次是_______________________。 答案:(1)Na>Al>C>O>H (2)C2H2 (3)O===C===O Na+[]2-Na+ ①NaAlO2 AlO+2H2O+CO2===Al(OH)3↓+HCO[或2AlO+3H2O+CO2===2Al(OH)3↓+CO] ②CO+H2OHCO+OH- c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-)>c(H+) 解析:依据题意可推知这五种元素分别是X—H,Y—C,
35、Z—O,Q—Na,R—Al。(1)对于电子层数相同的元素来说,原子序数越大,原子半径越小。对于电子层数不同的元素来说,电子层数越多,原子半径越大。所以这五种元素对应原子的原子半径由大到小的挨次是Na>Al>C>O>H。(2)H与C能形成多种化合物,其中既含极性键又含非极性键,且相对分子质量最小的物质为C2H2。(3)C是溶于水显酸性的气体,是CO2;D是淡黄色固体Na2O2。CO2的结构式是O===C===O;淡黄色固体Na2O2的电子式是Na+[]2-Na+。①假如A、B均由三种元素组成,B为两性不溶物,则A的化学式为NaAlO2;由A与过量的C反应转化为B的离子方程式为AlO+2H2O+C
36、O2===Al(OH)3↓+HCO。②假如A由三种元素组成,B由四种元素组成,A、B溶液均显碱性。则A是Na2CO3;B是NaHCO3。Na2CO3是强碱弱酸盐,弱酸根离子水解消耗水电离产生的H+,破坏了水的电离平衡,使水连续电离,最终当达到电离平衡时,整个溶液中c(OH-)>c(H+)。溶液显碱性的缘由用离子方程式表示为CO+H2OHCO+OH-;Na2CO3和NaHCO3浓度均为0.1 mol/L的溶液混合。由于二者水解都使溶液显碱性,所以c(OH-)>c(H+),Na2CO3水解的程度比NaHCO3大,所以c(HCO)>c(CO);Na+不水解,而且二者都电离产生Na+,所以它的浓度
37、最大。因此离子浓度由大到小的挨次为c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-)>c(H+)。 2.(2022·德州模拟)三种短周期元素X、Y、Z,它们的原子序数之和为16,X、Y、Z三种元素的常见单质在常温下都是无色气体。已知X原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,X和Y的单质直接化合形成气体A,X和Z的单质直接化合形成液态化合物B,Y和Z的单质直接化合形成的化合物C是一种无色有刺激性气味的气体。 请回答下列问题: (1)Y元素在周期表中的位置是_______________________。 (2)C可在X的单质中燃烧得到Y的单质和化合物B,利用此反应可制成新型的化学电源(K
38、OH溶液作电解质溶液),两个电极均由多孔碳制成,通入的气体由孔隙中逸出,并在电极表面放电,则正极通入的物质是________(填物质名称);负极的电极反应式为_______________________。 (3)C与X的单质反应生成A的化学方程式为_______________________。 (4)常温下,C的水溶液的pH=12,则该溶液中由水电离出的c(OH-)=_______________________。 若向C溶液中加入等体积、等物质的量浓度的盐酸,所得溶液中水的电离程度________(填“大于”“等于”或“小于”)相同条件下C溶液中水的电离程度。 (5)在2 L密闭
39、容器中通入1 mol C气体,在肯定温度下进行如下反应:2C(g)Y2(g)+3Z2(g),反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表: 时间t/min 0 1 2 3 4 5 总压强p/100 kPa 4 4.6 5.4 5.8 6 6 该反应的化学平衡常数表达式是_______________________。 (用具体物质的化学式表示);平衡时C的转化率为________。 (6)已知:①Y2(g)+2X2(g)===2YX2(g) ΔH=+67.7 kJ·mol-1。 ②Y2Z4(g)+X2(g)===Y2(g)+2Z2X(g) ΔH
40、=-534 kJ·mol-1。 则2Y2Z4(g)+2YX2(g)===3Y2(g)+4Z2X(g) ΔH=________kJ·mol-1。 答案:(1)第2周期ⅤA族 (2)氧气 4NH3-12e-+12OH-===2N2+12H2O (3)4NH3+5O24NO+6H2O (4)10-12 mol/L 大于 (5)K=c(N2)·c3(H2)/c2(NH3) 50% (6)-1 135.7 解析:(1)由X原子的最外层电子数是内层电子数的3倍可得X为O,X和Z的单质直接化合形成液态化合物B可得Z为H,依据短周期元素X、Y、Z原子序数之和为16可得Y为N,故Y为其次周期ⅤA族元素
41、2)原电池的正极发生还原反应,负极发生氧化反应,通入的氧气发生还原反应,故正极通入的是氧气,负极通入的是氨气,氨气发生氧化反应生成氮气,电解质溶液呈碱性,故氢氧根离子参与反应生成N2和水。(3)氨气发生催化氧化生成氮气和水。(4)氨水中氢离子是水电离生成的,故溶液中氢离子的浓度等于由水电离生成的氢氧根离子的浓度;氨水中加入盐酸,会反应生成氯化铵,铵根离子水解,使水的电离程度增大。(5)平衡常数的表达式是产物平衡浓度的化学计量数次方的乘积除以反应物平衡浓度化学计量数次方的乘积,留意固体和纯液体不能写入平衡常数表达式中;起始时气体的物质的量是1 mol,对应压强是4,当压强是6时,对应气体的总
42、物质的量是1.5 mol,设C的转化量为x,则可得1-x+0.5x+1.5x=1.5,故x等于0.5 mol,转化率为50%;依据盖斯定律,2②-①可得要求的反应,故-534 kJ·mol-1×2-67.7 kJ·mol-1=1 135.7 kJ·mol-1。 3.(2022·东北三校模拟)下表为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑧在表中的位置,用化学用语回答下列问题: (1)请画出元素⑥的离子结构示意图:__________________________________________。 (2)元素⑦中质子数和中子数相等的同位素符号是_______________________
43、 (3)④、⑤、⑦的简洁离子半径由大到小的挨次为_______________________。 (4)②的最高价氧化物对应水化物的电离方程式为_______________________。 (5)④、⑤两种元素的原子按1∶1构成的常见化合物的电子式为____________________________________________。 (6)由表中两种元素形成的5核10电子分子常作燃料电池的燃料,该电池在碱性条件下的负极反应式为_______________________。 _______________________。 (7)由表中两种元素形成的氢化物A和B都含有
44、18个电子,A是一种6原子分子,可作火箭发动机燃料;B是一种常见强氧化剂。已知16 g液态A与液态B充分反应生成一种液态10电子分子和一种气态单质,并放出838 kJ热量,写出A与B反应的热化学方程式:_______________________。 答案:(1) (2)S(或32S) (3)S2->O2->Na+ (4)H2CO3HCO+H+、HCOCO+H+(只写第一步也可) (5)Na+[]2-Na+ (6)CH4-8e-+10OH-===CO+7H2O (7)N2H4(l)+2H2O2(l)===4H2O(l)+N2(g) ΔH=-1 676 kJ/mol 解析:依据元素
45、在周期表中的位置可知,①为H,②为C,③为N,④为O,⑤为Na,⑥为Al,⑦为S,⑧为Cl。(3)S2-有三个电子层,半径最大;核外电子排布相同的离子,随着核电荷数的增多,半径减小,即O2-的半径大于Na+的半径,故离子半径大小挨次为S2->O2->Na+。(4)H2CO3为二元弱酸,分步电离,其电离方程式为H2CO3HCO+H+、HCOCO+H+。(5)Na2O2为离子化合物,其电子式为Na+[]2-Na+。(6)5核10电子的物质为CH4,在燃料电池中发生氧化反应,作负极,其电极反应式为CH4-8e-+10OH-===CO+7H2O。(7)火箭发动机燃料为肼,分子式为N2H4,含有
46、18个电子的常见强氧化剂为H2O2,依据题目信息可写出该反应的热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)===4H2O(l)+N2(g) ΔH=-1 676 kJ/mol。 4.(2022·菏泽模拟)短周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如图所示,其中A为地壳中含量最高的金属元素。 请用化学用语回答下列问题: (1)D元素在周期表中的位置:___________________。 (2)A、D、E元素简洁离子半径由大到小的挨次为________>________>________________________。(填微粒符号) (3)F与D同主族且相邻,其气态氢
47、化物稳定性的大小________>________________________。(填微粒符号) (4)C元素的简洁氢化物与E元素的最高价氧化物的水化物反应,生成化合物K,则K的水溶液显________(填“酸性”“碱性”或“中性”),用离子方程式表示其缘由_______________________。 (5)化合物AC导热性好,热膨胀系数小,是良好的耐热冲击材料。其中制备AC的一种方法为:用A元素的氧化物、焦炭和C的单质在1 600~1 750 ℃生成AC,每生成1 mol AC,消耗18 g碳,吸取b kJ的热量。(热量数据为25 ℃、101.3 kPa条件下)写出该反应的热化学方
48、程式_______________________。 (6)在Fe和Cu的混合物中加入肯定量C的最高价氧化物的水化物稀溶液,充分反应后,剩余金属m1 g;再向其中加入稀硫酸,充分反应后,剩余金属m2 g。下列说法正确的是_____________。 a.加入稀硫酸前和加入稀硫酸后的溶液中确定都有Cu2+ b.加入稀硫酸前和加入稀硫酸后的溶液中确定都有Fe2+ c.m1肯定大于m2 d.剩余固体m1 g中肯定有单质铜,剩余固体m2 g中肯定没有单质铜 答案:(1)其次周期第ⅥA族 (2)Cl->O2->Al3+ (3)H2O H2S (4)酸性 NH+H2ONH3·H2O+H+
49、 (5)3C(s)+Al2O3(s)+N2(g)===2AlN(s)+3CO(g) ΔH=+2b kJ/mol (6)b、c 解析:依据题意知,A为地壳中含量最高的金属元素,则A为铝元素;结合常见元素在元素周期表中的位置推断:B为碳元素,C为氮元素,D为氧元素,E为氯元素。(1)D为氧元素,在周期表中的位置:其次周期第ⅥA族。(2)A为铝元素,D为氧元素,E为氯元素,依据微粒半径比较原则推断,简洁离子半径由大到小的挨次为Cl->O2->Al3+。(3)F与氧同主族且相邻,则F为硫元素,同主族由上到下气态氢化物的稳定性渐渐减弱,其气态氢化物稳定性的大小H2O>H2S。(4)氮元素的简洁氢化物与
50、氯元素的最高价氧化物的水化物反应,生成化合物NH4ClO4,水溶液显酸性,用离子方程式表示其缘由为NH+H2ONH3·H2O+H+。(5)依据题意知,氧化铝、焦炭和氮气在1 600~1 750 ℃生成氮化铝,每生成1 mol氮化铝,消耗18 g碳,吸取b kJ的热量。(热量数据为25 ℃、101.3 kPa条件下)该反应的热化学方程式为3C(s)+Al2O3(s)+N2(g)===2AlN(s)+3CO(g) ΔH=+2b kJ/mol。(6)在Fe和Cu的混合物中加入肯定量稀硝酸,由于铁的还原性比铜强,铁先与硝酸反应,充分反应后,生成硝酸亚铁,还可能有硝酸铜,剩余金属为铜或铁与铜的混合物






