第五章大题冲关滚动练之五元素推断题.doc

大题冲关滚动练之五——元素推断题
1．A、B、C、D、E、F六种元素的原子序数依次递增，A＋核外无电子，B元素的一种单质是自然界中最硬的物质，C、D、E的简单离子具有相同的核外电子排布，舍勒是D元素单质的发现者之一，戴维最早制得了E元素的单质，F元素的单质历史上曾作为流通货币，A、C、D、F四种元素形成的化合物W可用于制镜工业。
(1)D、E两元素通常可形成两种离子化合物，其中一种化合物X可用做供氧剂。请写出X的电子式____________。X与A2D反应会产生大量气体，该气体能使带火星的木条复燃。请写出X与A2D反应的化学方程式_____________________________
(2)A、B、D、E四种元素形成的某化合物，摩尔质量为68 g·mol－1，请用离子方程式解释其水溶液呈碱性的原因
________________________________________________________________________。
(3)B、C的氧化物是汽车尾气中的主要有害物质，通过钯碳催化剂，两者能反应生成无毒物质，请写出该反应的化学方程式____________________________________。
(4)W的水溶液久置会析出一种沉淀物Z，Z由C、F两元素形成且两元素原子个数比为1∶3，Z极易爆炸分解生成两种单质。请写出Z分解的化学方程式____________。
请从化学反应原理的角度解释Z能发生分解反应的原因
________________________________________________________________________。
答案　(1) 　2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
(2)HCOO－＋H2OHCOOH＋OH－
(3)2NO＋2CO===N2＋2CO2或者2NO2＋4CO===N2＋4CO2
(4)2Ag3N===6Ag＋N2↑　该分解反应熵增、放热
解析　A为氢元素，B为碳元素，C为氮元素，D为氧元素，E为钠元素，F为银元素。(1)D、E可组成Na2O、Na2O2两种化合物，A2D为H2O，Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2。
(2)A、B、D、E组成摩尔质量为68 g·mol－1的化合物是HCOONa，HCOO－水解呈碱性，即HCOO－＋H2OHCOOH＋OH－。
(3)CO和NO(或NO2)在催化剂的作用下生成N2和CO2。
(4)H、N、O、Ag四种元素组成Ag(NH3)2OH溶液，银氨溶液长时间放置会生成Ag3N，分解生成Ag和N2引起爆炸，该反应为熵增、放热反应。
2．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素，W、X是金属元素，Y、Z是非金属元素。
(1)W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水，该反应的离子方程式为________________________________________________________________。
(2)W与Y可形成化合物W2Y，该化合物的电子式为________________________
__________________。
(3)X的硝酸盐水溶液显________性，用离子方程式解释原因___________________。
(4)Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中，发生反应的化学方程式为___________________________________________________________
(5)比较Y、Z气态氢化物的稳定性：________>________(用分子式表示)。
(6)W、X、Y、Z四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是________>________>________>________。
(7)Z的最高价氧化物为无色液体，0.25 mol该物质与一定量水混合得到一种稀溶液，并放出Q kJ的热量。写出该反应的热化学方程式：_________________________。
答案　(1)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
(2)
(3)酸　Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋
(4)SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl
(5)HCl　H2S
(6)S2－　Cl－　Na＋　Al3＋
(7)Cl2O7(l)＋H2O(l)===2HClO4(aq)
ΔH＝－4Q kJ·mol－1
解析　(1)根据题意，W为Na，X为Al，其最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式为Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O或Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。
(2)W2Y，Y的化合价为－2价且原子序数大于11，所以Y为S，Na2S的电子式为。
(3)Al(NO3)3的水溶液呈酸性，原因是Al3＋水解呈酸性。
(4)由于Y是硫元素，所以Z为氯元素，把SO2通入到氯水中，其反应为SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl。
(5)由于氯的非金属性大于硫，所以氢化物的稳定性HCl>H2S。
(6)Na＋、Al3＋、S2－、Cl－的半径大小顺序为S2－>Cl－>Na＋>Al3＋。
(7)Cl的最高价氧化物为Cl2O7，它与水反应生成HClO4，1 mol Cl2O7与水反应放出4Q kJ热量。
3．X、Y、Z三种短周期元素，它们的原子序数之和等于16，X2、Y2、Z2在常温下都是
无色气体，它们均为工业合成某化工产品的重要原料，其流程如下：

已知：①一定条件下，X2与Y2能反应生成A，X2与Z2能反应生成B；
②B和C分子均为常见的10电子微粒。
请回答下列问题：
(1)X元素在周期表中的位置是_______________________________________。
(2)X2与Z2可制成新型化学电源(KOH溶液作电解质溶液)，两个电极均由多孔石墨制成，通入的气体在电极表面放电，负极电极反应式为________________________。
(3)化合物B吸收C后形成的溶液pH______7(填“大于”、“小于”或“等于”)，其原因是(用离子方程式表示)____________________________________________。
(4)写出由C生成A和B的化学方程式_________
答案　(1)第二周期第ⅥA族
(2)H2＋2OH－－2e－===2H2O
(3)大于　NH3·H2ONH＋OH－(或NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－)
(4)4NH3＋5O24NO＋6H2O
解析　由题意，可知X是O，Y是N，Z是H，A是NO，B是H2O，C是NH3。在H2与O2形成的燃料电池中，当电解质溶液为KOH时，H2在负极被氧化生成水，注意在碱性环境下，电极反应中不能出现H＋，只能出现OH－。NH3与水反应生成的氨水呈弱碱性；NH3可发生催化氧化反应生成NO和水。
4．下表是部分短周期元素的原子半径及主要化合价：
元素代号
原子半径/nm
主要化合价
W
0.037
＋1
R
0.186
＋1
X
0.074
－2
Y
0.075
－3，＋5
Z
0.077
＋2，＋4
Q
0.110
－3，＋5
M
0.160
＋2
试回答下列问题：
(1)七种元素中原子半径最大的元素在周期表中位置是__________。M在Z的最高价氧化物中燃烧的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(2)X可与R按1∶1的原子个数比形成化合物甲，甲中存在的化学键有__________；X可与W组成含18电子的化合物乙，则乙的电子式为____________。
(3)M的最高价氧化物的水化物难溶于水，已知298 K时，该物质的Ksp＝5.6×10－12，若此时测得溶液pH＝13.00，则此温度下残留在溶液中的M离子物质的量浓度为__________________________。
答案　(1)第三周期ⅠA族　2Mg＋CO22MgO＋C
(2)离子键、共价键　
(3)5.6×10－10 mol·L－1
解析　根据化合价及半径大小关系，可推断W为H，R为Na，X为O，Y为N，Z为C，Q为P，M为Mg。
(1)原子半径最大的元素为Na，在元素周期表中的位置为第三周期第ⅠA族。Mg在CO2中燃烧生成MgO和C。
(2)在Na2O2中有离子键、共价键，氧与氢组成的含有18电子的化合物乙为H2O2，其电子式为。
(3)c(OH－)＝10－1 mol·L－1，所以c(Mg2＋)＝＝＝5.6×10－10 mol·L－1。
5．X、Y、Z、M、G五种短周期主族元素，原子序数依次增大。X元素的气态氢化物水溶液呈碱性；Y、M同主族，可形成MY2、MY3两种分子；元素Z和G可形成1∶1的离子化合物。
请回答下列问题：
(1)Y在元素周期表中的位置为______________，Z离子的结构示意图为_________
(2)X元素的气态氢化物的电子式为____________，M的最高价氧化物对应水化物的化学式为____________。
(3)Z、M、G三种元素的原子半径从大到小的顺序为__________________(用元素符号表示)。
(4)元素Y和Z按原子个数1∶1形成的化合物中存在____________化学键。
(5)能说明元素G的非金属性比元素M的非金属性强的是__________(填编号)。
①最高价氧化物对应水化物的酸性：G比M强
②气态氢化物的还原性：M比G强
③气态氢化物溶于水后的酸性：G比M强
④G的最高正价比M的最高正价高
(6)M和X可形成一种化合物，其相对分子质量在170～190之间，且M的质量分数
约为70%。该化合物的化学式为____________。
答案　(1)第二周期ⅥA族　　(2)　H2SO4　(3)Na>S>Cl　(4)离子键、共价键　(5)①②　(6)S4N4
解析　根据题意X为N，Y为O，M为S，MY2为SO2，MY3为SO3，Z为Na，G为Cl。
(5)根据气态氢化物的稳定性或最高价氧化物对应水化物的酸性强弱判断非金属性强弱，①②符合。
(6)＝＝≈，由于该化合物的相对分子质量在170～190之间，所以其化学式为S4N4。
6．五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大。A、B、C三种元素原子核外电子层数之和是5。A、B两元素原子最外层电子数之和等于C元素原子最外层电子数；B元素原子最外层上的电子数是其电子层数的2倍，A和C可以形成化合物CA3；B与D的原子序数之比为3∶4；E元素原子最外层电子数比次外层电子数少1。请回答：
(1)由A、B两种元素组成的分子有多种，其中一种分子含10个电子，写出其电子式______________。
(2)化合物甲由A、B、C、D四种元素组成，既可以与盐酸反应又可以与NaOH溶液反应，且甲为无机盐，其化学式为____________。
(3)由A、C、E三种元素组成的化合物C2A6E2是一种重要的化工原料，属于离子化合物，易溶于水，溶液呈酸性，水解原理与NH4Cl类似。写出该化合物第一步水解的离子反应方程式_____________________________________________________。
(4)胶态磁流体在医学上有重要的用途，而纳米级Fe3O4是磁流体中的重要粒子，其制备过程可简单表示如下：
①将化合物CA3通入等物质的量的FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液中，生成两种碱，写出该反应过程中的总离子方程式
________________________________________________________________________。
②上述反应生成的两种碱继续作用得到Fe3O4，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
答案　(1)
(2)NH4HCO3或(NH4)2CO3
(3)N2H＋H2O[N2H5·H2O]＋＋H＋
(4)①Fe2＋＋2Fe3＋＋8NH3＋8H2O===Fe(OH)2↓＋2Fe(OH)3↓＋8NH
②Fe(OH)2＋2Fe(OH)3===Fe3O4＋4H2O
解析　由题意可推出A为H，B为C，C为N，D为O，E为Cl。(1)CH4为10电子物质。(2)既可以与盐酸反应又可以与NaOH溶液反应的无机盐为NH4HCO3或(NH4)2CO3。(3)NH水解的原理是NH＋H2O===NH3·H2O＋H＋，可以类比写出N2H的水解方程式。(4)NH3的水溶液显碱性，可以将Fe2＋、Fe3＋转化成Fe(OH)2和Fe(OH)3沉淀。由题意知，两种沉淀可生成Fe3O4，由元素守恒可得产物还有H2O。
7．甲、乙、丙、丁是4种短周期元素，它们的原子序数依次增大，其中甲和丙、乙和丁分别是同主族元素，又知乙、丁两元素的原子核中质子数之和是甲、丙两元素的原子核中质子数之和的2倍，甲元素的一种核素核内无中子。
(1)丙、丁组成的常见化合物，其水溶液呈碱性，原因是______________________
__
(用离子方程式表示)；
写出两种均含甲、乙、丙、丁四种元素的化合物相互间发生反应，且生成气体的离子方程式_______________________________________________________________
______________________________________________________________________。
(2)丁的单质能跟丙的最高价氧化物的水化物的浓溶液发生氧化还原反应，生成的两种正盐的水溶液均呈碱性，写出该氧化还原反应的离子方程式________________________________________。
(3)甲、乙、丁可形成A、B两种微粒，它们均为－1价双原子阴离子，且A有18个电子，B有10个电子，则A与B反应的离子方程式为_________________________。
(4)4.0 g丁单质在足量的乙单质中完全燃烧放出37.0 kJ热量，写出其热化学方程式_____________________________________________________________________。
答案　(1)S2－＋H2OHS－＋OH－　HSO＋H＋===SO2↑＋H2O
(2)3S＋6OH－===2S2－＋SO＋3H2O
(3)HS－＋OH－===S2－＋H2O
(4)S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－296.0 kJ·mol－1
解析　解答本题时要正确推出甲、乙、丙、丁所对应的元素，应找准突破口。本题的突破口为甲元素的一种核素核内无中子，可知甲为H，根据题意，由甲、乙、丙、丁在元素周期表中的相对位置，可推知乙元素为O，丙元素为Na，丁元素为S。
(1)丙、丁组成的常见化合物为Na2S，Na2S发生水解，其水溶液呈碱性，两种均含甲、乙、丙、丁四种元素的化合物为NaHSO4和NaHSO3，两者反应的化学方程式为NaHSO3＋NaHSO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑。
(2)丁的单质S能跟丙的最高价氧化物的水化物的浓溶液NaOH反应，化学方程式为3S＋6NaOH===2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。
(3)甲、乙、丁可形成A、B两种微粒，分别是HS－和OH－。
(4)4.0 g S为1/8 mol,1 mol S完全燃烧放出热量为37.0 kJ×8＝296.0 kJ，所以其热化学方程式为S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－296.0 kJ·mol－1。