【題目】X、Y、Z、M、W是原子序數(shù)由小到大排列的五種短周期主族元素,其中X、Z、M、W四種元素的原子序數(shù)之和為32,在元素周期表中X是原子半徑最小的元素,Y原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍,Z、M左右相鄰,M、W位于同主族。回答下列問題:
(1)Y在周期表中的位置是________, W的陰離子符號是_____。
(2) Z的單質(zhì)的結(jié)構(gòu)式為________。標準狀況下,試管中收集滿Z的簡單氫化物后倒立于水中(假設溶質(zhì)不向試管外擴散),一段時間后,試管內(nèi)溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為_______。
(3)由X、Z、M三種元素組成的化合物是酸、堿、鹽的化學式分別為________(各舉一例)。
(4)寫出加熱時Y的單質(zhì)與W的最高價氧化物的水化物的濃溶液發(fā)生反應的化學方程式:____________。
(5)化合物甲由X、Z、M、W和Fe五種元素組成,甲的摩爾質(zhì)量為392g·mol-1, 1 mol甲中含有6 mol結(jié)晶水。對化合物甲進行如下實驗:
a.取甲的水溶液少許,加入過量的濃NaOH溶液,加熱,產(chǎn)生白色絮狀沉淀和無色、有刺激性氣味的氣體;白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色。
b.另取甲的水溶液少許,加入過量的BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀;再加鹽酸,白色沉淀不溶解。
① 甲的化學式為________。
② 已知100 mL 1 mol·L-1的甲溶液能與20 mL 1 mol·L-1的酸性KMnO4溶液恰好反應,寫出反應的離子方程式:____________。
【答案】 第二周期IVA族 S2- N≡N 0.045mol/L(或1/22.4mol/L) HNO3(或HNO2)、NH3·H2O、NH4NO3(或NH4NO2) C+2H2SO4(濃) CO2↑+2SO2↑+2H2O (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O 5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
【解析】原子序數(shù)由小到大排列的五種短周期元素X、Y、Z、M、W,在周期表中X是原子半徑最小的元素,則X為H元素;元素Y原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍,Y為C或S,結(jié)合原子序數(shù)可知,Y不可能為S元素,故Y為C元素;Z、M左右相鄰,M、W位于同主族,令Z的原子序數(shù)為a,可知M原子序數(shù)為a+1,W原子序數(shù)為a+9,X、Z、M、W四種元素的原子序數(shù)之和為32,則1+a+a+1+a+9=32,解得a=7,故Z為N元素、M為O元素、W為S元素。
(1) Y為C元素,在周期表中位于第二周期IVA族,W為S元素,W的陰離子符號是S2-,故答案為:第二周期IVA族;S2-;
(2)Z為N元素,單質(zhì)的結(jié)構(gòu)式為N≡N;標況下,Z的氫化物為氨氣,氨氣極易溶于水,試管中收集滿氨氣,倒立于水中(溶質(zhì)不擴散),一段時間后,氨氣體積等于溶液的體積,令體積為1L,則試管內(nèi)溶液的物質(zhì)的量濃度為=0.045mol/L,故答案為:N≡N;0.045mol/L;
(3)X為H元素、Z為N元素、M為O元素。由H、N、O三種元素組成的化合物是酸、堿、鹽的化學式分別為HNO3(或HNO2)、NH3·H2O、NH4NO3(或NH4NO2),故答案為:HNO3(或HNO2)、NH3·H2O、NH4NO3(或NH4NO2);
(4)加熱時,碳與濃硫酸發(fā)生反應的化學方程式為C+2H2SO4(濃) CO2↑+2SO2↑+2H2O,故答案為:C+2H2SO4(濃) CO2↑+2SO2↑+2H2O;
(5)①取甲的溶液加入過量的濃NaOH溶液并加熱,產(chǎn)生白色絮狀沉淀和無色刺激性氣味氣體,過一段時間白色絮狀沉淀變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)榧t褐色,則說明甲中有亞鐵離子和銨根離子,另取甲的溶液,加入過量BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀,加鹽酸沉淀不溶解,則說明甲中有硫酸根離子,1mol甲中含有6mol結(jié)晶水,即甲的化學式中含有6個結(jié)晶水,甲的摩爾質(zhì)量為392g/mol,則甲的化學式為(NH4)2Fe(SO4)26H2O,故答案為:(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O;
②100 mL 1 mol·L-1的甲溶液中含有0.1mol Fe2+,20 mL 1 mol·L-1的酸性KMnO4溶液中含有0.02mol MnO4-,恰好反應生成鐵離子和錳離子,反應的離子方程式為5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O,故答案為:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O。
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【題目】在一容積為1L的密閉容器內(nèi)加入0.1mol的N2和0.3mol的H2,在一定條件下發(fā)生如下反應:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0,反應中NH3的物質(zhì)的量濃度的變化情況如圖:
(1)該反應的化學平衡常數(shù)表達式為 ______ ;
(2)根據(jù)如圖,計算從反應開始到平衡時(4分鐘末),平均反應速率v(N2)= ______ .
(3)該反應達到平衡狀態(tài)的標志是 ______ (填字母);
a.N2和NH3濃度相等
b.NH3百分含量保持不變
c.容器中氣體的壓強不變
d.3v正(H2)=2v逆(NH3)
e.容器中混合氣體的密度保持不變
(4)在第5分鐘末改變某一條件后,在第8分鐘末達到新的平衡(此時NH3的濃度約為0.25mol/L),達到新平衡時NH3濃度的變化曲線如上圖.則第5分鐘末改變的條件是 _____。
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【題目】下列離子在溶液中可以大量共存的一組是 ( )
A.H+ Na+ OH-B.Na+ NO3- Cl-
C.K+ H+ HCO3-D.Ca2+ SO42- CO32-
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【題目】NA為阿伏加德羅常數(shù),下列敘述錯誤的是( )
A.18gH2O中含的質(zhì)子數(shù)為10NA
B.1.7克H2O2中含有的電子數(shù)為0.9 NA
C.46gNO2和N2O4混合氣體中含有原子總數(shù)為3NA
D.1 mol Na 與足量O2反應,生成Na2O和Na2O2的混合物,鈉失去2NA個電子
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【題目】25℃時,向KCl溶液加入少量KCl固體至溶液剛好飽和。在這一過程中,沒有發(fā)生改變的是
A. 溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量 B. 溶液中KCl質(zhì)量分數(shù)
C. 溶液中溶劑的質(zhì)量 D. KCl溶液質(zhì)量
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【題目】鐵及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化可用下式表示:
回答下列有關(guān)問題:
(1)鐵元素在周期表中的位置是_____________.
(2)Fe與過量稀硫酸反應可以制取FeSO4.若用反應所得的酸性溶液,實現(xiàn)上述①的轉(zhuǎn)化,要求產(chǎn)物純凈,可選用的試劑是__________--(選填序號).
A.Cl2B.FeC.HNO3D.H2O2
(3)上述轉(zhuǎn)化得到的硫酸鐵可用于電化浸出黃銅礦精礦工藝.精礦在陽極浸出的反應比較復雜,其中有一主要反應CuFeS2+4Fe3+=Cu2++5Fe2++2S(CuFeS2中S為-2價),下列說法正確的是_____(選填序號).
A.從物質(zhì)分類的角度看,黃銅礦屬于合金
B.反應中,所有鐵元素均被還原
C.反應中,CuFeS2既作氧化劑又作還原劑
D.當轉(zhuǎn)移1mol電子時,46gCuFeS2參加反應
(4)下述反應中,若FeSO4和O2的系數(shù)比為2:1,試配平下列方程式:_______FeSO4+_______K2O2→_______K2FeO4+_______K2O+ _______K2SO4+_______O2↑
_____________
(5)某同學將鐵與水蒸氣高溫反應后的固體物質(zhì)溶解在過量鹽酸中,如何判斷所得溶液中是否含有Fe3+? _____________________________________
(6)向含4 mol HNO3的稀溶液中逐漸加入鐵粉至過量,假設生成的氣體只有一種,請在坐標系中畫出n(Fe2+)隨n(Fe)變化的示意圖,并在途中標出各點的坐標值。______________
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