【題目】能源、材料已成為當(dāng)今科學(xué)研究的熱點(diǎn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)單質(zhì)A的燃燒熱大,可作燃料。已知A為短周期元素,其氣態(tài)原子逐個(gè)失去1~4個(gè)電子所需能量(電離能)如表所示。若該原子核外電子有三層,則該元素位于周期表______族,寫(xiě)出A燃燒后形成的氧化物的電子式:______.
I1 | I2 | I3 | I4 | … | |
電離能(kJ/mol) | 738 | 1451 | 7733 | 10540 | … |
(2)如圖是超導(dǎo)材料元素在周期表中的分布,上述元素的短周期元素中原子半徑最大的是______(填元素符號(hào)),其原子最外層有______種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子,寫(xiě)出其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物在水溶液中的電離方程式:______。
(3)上述主族元素中有兩種原子可以形成的五核分子,其化學(xué)鍵鍵長(zhǎng)和鍵角都相等,則該分子的空間構(gòu)型為______,該物質(zhì)為______分子(選填“極性”或“非極性”)。
(4)鐵單質(zhì)在高溫下會(huì)與水蒸氣反應(yīng)生成一種黑色固體和一種易燃性氣體,且每生成1mol該易燃?xì)怏w放出37.68kJ熱量,請(qǐng)寫(xiě)出此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:______。
(5)取適量Al、Mg合金樣品置于燒杯中,加入20mL 1mol/L的NaOH溶液,恰好完全反應(yīng)。下列敘述正確的是______(選填編號(hào))。
a.Mg作負(fù)極,Al作正極
b.若加入的是20mL 1mol/L的鹽酸,則放出的氫氣的物質(zhì)的量減少2/3
c.若把NaOH中的H換成D(D為重氫),生成的氫氣中D與H物質(zhì)的量之比為1:2。
【答案】ⅡA Al 3 H++AlO2-+H2OAl(OH)3Al3++3OH- 正四面體 非極性 3Fe(s)+4H2O(g)=Fe3O4(s)+4H2(g) △H=﹣150.72kJ/mol b
【解析】
(1)根據(jù)逐級(jí)電離能的變化規(guī)律判斷元素種類(lèi),MgO是離子化合物,由鎂離子與氧離子構(gòu)成;
(2)根據(jù)原子半徑的變化規(guī)律判斷原子,原子核外沒(méi)有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同的電子,氫氧化鋁在水溶液中存在酸式電離與堿式電離;
(3)根據(jù)原子的構(gòu)成和成鍵特點(diǎn)分析;
(4)鐵單質(zhì)在高溫下會(huì)與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4和H2,先寫(xiě)出反應(yīng)方程式,再計(jì)算反應(yīng)熱,最后寫(xiě)出熱化學(xué)方程式;
(5)a. Al與氫氧化鈉溶液反應(yīng),而Mg不反應(yīng);b. 依據(jù)反應(yīng)方程式計(jì)算;c. 根據(jù)Al與堿溶液反應(yīng)的本質(zhì)分析。
(1)該元素的第三電離能劇增,說(shuō)明其最外層電子數(shù)為2,處于第ⅡA族,且處于第三周期,故為Mg元素,其在氧氣中燃燒生成MgO,由鎂離子與氧離子構(gòu)成,電子式為:,故答案為:ⅡA;;
(2)同周期元素的原子自左而右原子半徑逐漸減小,一般電子層數(shù)越多原子半徑越大,圖中的短周期元素中Al的原子半徑最大,原子核外沒(méi)有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同的電子,最外層有3個(gè)電子,故最外層有3種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子,氫氧化鋁在水溶液中存在酸式電離與堿式電離,電離方程式為:H++AlO2-+H2OAl(OH)3Al3++3OH-;
(3)上述主族元素中有兩種原子可以形成的五核分子,其化學(xué)鍵鍵長(zhǎng)和鍵角都相等,該分子為SiH4,為正四面體構(gòu)型,屬于非極性分子,故答案為:正四面體;非極性;
(4)鐵單質(zhì)在高溫下會(huì)與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4和H2,發(fā)生反應(yīng):3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 ,生成4mol氫氣放出熱量為37.68kJ×4=150.72kJ,則熱化學(xué)方程式為:3Fe(s)+4H2O(g)=Fe3O4(s)+4H2(g) △H=-150.72kJ/mol,故答案為:3Fe(s)+4H2O(g)=Fe3O4(s)+4H2(g) △H=-150.72kJ/mol;
(5)a. Al與氫氧化鈉溶液反應(yīng),而Mg不反應(yīng),故Al為負(fù)極,故a錯(cuò)誤;
b. NaOH物質(zhì)的量為0.02L×1mol/L=0.02mol,由2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑可知,Al為0.02mol,生成氫氣為0.03mol,若加入的是20mL 1mol/L的鹽酸,鎂、鋁都會(huì)和稀鹽酸反應(yīng),HCl為0.02mol,由2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑可知HCl不足,根據(jù)H原子守恒得,所以放出的氫氣的物質(zhì)的量減少,故b正確;
c. Al與堿溶液反應(yīng)的本質(zhì)是Al先與水反應(yīng)生成氫氧化鋁與氫氣,氫氧化鋁再與氫氧化鈉反應(yīng)是偏鋁酸鈉與水,氫氣中的氫元素來(lái)自水,則氫氣中無(wú)D元素,故c錯(cuò)誤。
故答案為:b。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】用如圖所示裝置分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
實(shí)驗(yàn) | A中試劑 | B中試劑 | C中液體 |
I | 飽和食鹽水 | 電石 | H2O |
II | 濃氨水 | NaOH固體 | CCl4 |
III | 生鐵 | H2O | |
IV | NaOH溶液 | 鎂鋁合金 | H2O |
(1)導(dǎo)管E的作用是:____________________、_________________;
(2)實(shí)驗(yàn)I燒瓶B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________,產(chǎn)生的氣體經(jīng)驗(yàn)純后點(diǎn)燃,現(xiàn)象是___________;
(3)實(shí)驗(yàn)Ⅱ剩余的NH3需吸收處理。以下各種尾氣吸收裝置中,不能防止倒吸的是___________;
(4)實(shí)驗(yàn)III的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證生鐵在潮濕空氣中會(huì)發(fā)生吸氧腐蝕。則A中試劑可選用__________(填序號(hào));
a NaOH溶液 b C2H5OH c NaCl溶液 d 稀硫酸
能證明生鐵在潮濕空氣中會(huì)發(fā)生吸氧腐蝕的現(xiàn)象是_________;
(5)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)IV中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_________;若讀數(shù)時(shí)C管液面低于D管液面,則測(cè)出的鎂鋁合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將_______(填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】金屬鋁質(zhì)輕且有良好的防腐蝕性,在國(guó)防工業(yè)中有非常重要的作用。完成下列填空:
(1)鋁原子核外電子云有___種不同的伸展方向,有___種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。
(2)鎵(Ga)與鋁同族。寫(xiě)出鎵的氯化物和氨水反應(yīng)的化學(xué)方程式___。
(3)硅與鋁同周期。SiO2是硅酸鹽玻璃(Na2CaSi6O14)的主要成分,Na2CaSi6O14也可寫(xiě)成氧化物形式___。盛放NaOH溶液的試劑瓶若用玻璃瓶塞容易形成粘性的硅酸鹽而無(wú)法打開(kāi),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。長(zhǎng)石是鋁硅鹽酸,不同類(lèi)長(zhǎng)石其氧原子的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相同。由鈉長(zhǎng)石化學(xué)式NaAlSi3O8可推知鈣長(zhǎng)石的化學(xué)式為___。
(4)用鋁和金屬氧化物反應(yīng)制備金屬單質(zhì)是工業(yè)上常用的方法。如:2Al+4BaO3Ba↑+BaOAl2O3。常溫下Al的金屬性比Ba的金屬性___(選填“強(qiáng)”“弱”)。利用上述方法可制取Ba的主要原因是___。
a.高溫時(shí)Al的活潑性大于Ba b.高溫有利于BaO分解
c.高溫時(shí)BaOAl2O3比Al2O3穩(wěn)定 d.Ba的沸點(diǎn)比Al的低
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2H2O(l); △H=-890kJ/mol。當(dāng)一定量的CH4 (g) 完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l) 所放出的熱量為74kJ時(shí),所需要空氣在標(biāo)況下的體積約為(空氣中N2:O2體積比為4:1計(jì)) ( )
A.37.24LB.18.62LC.9.3LD.20.50L
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】甲醇廣泛用作燃料電池的燃料,可用天然氣來(lái)合成,已知:
①2CH4(g)+O2(g)===2CO(g)+4H2(g) ΔH=-71 kJ/mol
②CO(g)+2H2(g)===CH3OH(l) ΔH=-90.5 kJ/mol
③CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ/mol
下列不能得出的結(jié)論是( )
A.反應(yīng)②不需要加熱就能進(jìn)行
B.CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g) ΔH>-90.5 kJ/mol
C.甲醇的燃燒熱ΔH=-764 kJ/mol
D.若CO的燃燒熱ΔH=-283.0 kJ/mol,則H2的燃燒熱ΔH=-285.8 kJ/mol
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】磷及部分重要化合物的相互轉(zhuǎn)化如圖所示。
(1)不慎將白磷沾到皮膚上,可用0.2mol/L CuSO4溶液沖洗,根據(jù)步驟Ⅱ可判斷,1mol CuSO4所能氧化的白磷的物質(zhì)的量為______。
(2)步驟Ⅲ中,反應(yīng)物的比例不同可獲得不同的產(chǎn)物,除Ca3(PO4)2外可能的產(chǎn)物還有______。
磷灰石是生產(chǎn)磷肥的原料,它的組成可以看作是Ca3(PO4)2、CaF2、CaSO4、CaCO3、SiO2的混合物,部分元素的分析結(jié)果如下(各元素均以氧化物形式表示):
成分 | CaO | P2O5 | SO3 | CO2 |
質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%) | 47.30 | 28.40 | 3.50 | 6.10 |
(3)磷灰石中,碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______%(保留兩位小數(shù))。
(4)取100g磷灰石粉末,加入足量的濃硫酸,并加熱,鈣元素全部以CaSO4的形式存在,可以得到CaSO4______g(保留兩位小數(shù))。
(5)取m g 磷灰石粉末,用50.00mL混酸溶液(磷酸為0.5mol/L、硫酸為0.1mol/L)與其反應(yīng),結(jié)果Ca、S、P元素全部以CaSO4和Ca(H2PO4)2的形式存在,求m的值______。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】25℃時(shí)將10mLpH=11的氨水加水稀釋至100mL,下列判斷正確的是
A.稀釋后溶液的pH=7B.氨水的電離度增大,溶液中所有離子的濃度均減小
C.稀釋過(guò)程中增大D.pH = 11氨水的濃度為0.001mol/L
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】萘普生是重要的消炎鎮(zhèn)痛藥。以下是它的一種合成路線:
已知:萘()的化學(xué)性質(zhì)與苯相似。
完成下列填空:
(1)反應(yīng)(1)的反應(yīng)類(lèi)型是___;A的分子式是___。
(2)反應(yīng)(2)的試劑和條件是___;反應(yīng)(3)的產(chǎn)物是D和___(填化學(xué)式)。
(3)萘普生不宜與小蘇打同時(shí)服用的原因是___(用化學(xué)方程式表示)。
(4)X是D一種同分異構(gòu)體,具有以下特點(diǎn):
①萘的衍生物;②有兩個(gè)取代基且在同一個(gè)苯環(huán)上;③在NaOH溶液中完全水解,含萘環(huán)的水解產(chǎn)物中有5種化學(xué)環(huán)境不同的氫。寫(xiě)出X可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式___。
(5)請(qǐng)用苯和CH3COCl為原料合成苯乙烯。(無(wú)機(jī)試劑任選)___。
(用合成路線流程圖表示為:AB…目標(biāo)產(chǎn)物)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知反應(yīng)①:CO(g)+CuO(s) CO2(g)+Cu(s)和反應(yīng)②:H2(g)+CuO(s) Cu(s)+H2O(g)在相同的某溫度下的平衡常數(shù)分別為K1和K2,該溫度下反應(yīng)③:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常數(shù)為K。則下列說(shuō)法正確的是( )
A.反應(yīng)①的平衡常數(shù)K1=
B.反應(yīng)③的平衡常數(shù)K=
C.對(duì)于反應(yīng)③,恒容時(shí),溫度升高,H2濃度減小,則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
D.對(duì)于反應(yīng)③,恒溫恒容下,增大壓強(qiáng),H2濃度一定增大
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