【題目】元素周期表與元素周期律在學習、研究中有很重要的作用。下表是元素周期表中6種元素的相關信息,其中Q、W、X位于同一周期。
元素 | 信息 |
Q | 單質是穩定的半導體材料,用于制造芯片 |
W | 最高化合價為+7價 |
X | 最高價氧化物對應的水化物在本周期中堿性最強 |
Y | 焰色反應為紫色(透過藍色鈷玻璃片) |
Z | 地殼中含量最高的金屬元素,其合金可用于制造飛機外殼 |
M | 原子結構示意圖為 |
(1)Q元素所在周期表的位置為_____。
(2)W單質的電子式為_____。
(3)Z的單質與X的最高價氧化物對應的水化物反應的離子方程式為_____。
(4)Y的金屬性強于X,請結合原子結構解釋其原因_____。
(5)下列對于M及其化合物的推斷中,正確的是_____(填序號)。
①M的最低負化合價與W的最低負化合價相同
②M的氫化物的穩定性弱于W的氫化物的穩定性
③M的單質可與X和W形成的化合物的水溶液發生置換反應
(6)與M位于同一主族,電子層數比M多一層的元素在生活中的用途是_____(寫出一條即可)。
【答案】第三周期,第ⅣA 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ 鈉和鉀位于同一主族,同主族元素從上到下半徑逐漸增大,原子核對核外電子的吸引能力減弱,失電子能力逐漸增強,金屬性增強 ①② 制加碘食鹽
【解析】
Q單質是穩定的半導體材料,用于制造芯片,則Q為Si元素;Q、W、X都位于第三周期,W的最高正化合價為+7價,則W為Cl;X的最高價氧化物對應的水化物在本周期中堿性最強,X為Na;Y焰色試驗(透過藍色鈷玻璃)火焰呈紫色,則Y為K;Z是地殼中含量最高的金屬元素,其合金可用于制造飛機外殼,為Al,M的原子結構示意圖為,是Br,Q、W、X、Y、Z、M分別是Si、Cl、Na、K、Al、Br,以此來解答。
(1)Q元素是Si元素,有三個電子層,最外層電子數為4,所在周期表的位置為是第三周期第ⅣA;
(2)氯氣分子中氯原子形成一對共用電子對,W單質的電子式;
(3)Z是鋁,它的單質與X的最高價氧化物對應的水化物(氫氧化鈉)反應為鋁和氫氧化鈉溶液的反應,化學方程式為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑:離子方程式為2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;
(4)Y(K)的金屬性強于X(Na),鈉和鉀位于同一主族,同主族元素從上到下半徑逐漸增大,原子核對核外電子的吸引能力減弱,失電子能力逐漸增強,金屬性增強,金屬性鉀大于鈉;
(5)①M(Br)的最低負化合價為-1價,W(Cl)的最低負化合價為-1價,故①正確;
②溴的非金屬性弱于氯,M(Br)的氫化物的穩定性弱于W(Cl)的氫化物的穩定性,故②正確;
③溴的非金屬性弱于氯,單質的氧化性溴弱于氯氣,溴不能與氯化鈉的水溶液發生置換反應,故③錯誤;
正確的是①②;
(6)與M(Br)位于同一主族,電子層數比M多一層的元素是碘,在生活中的用途是制加碘食鹽。
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【題目】下列說法正確的是
A.CaCO3溶于CH3COOH溶液中,反應的離子方程式為:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
B.向AlCl3溶液中通入過量NH3,反應的離子方程式為:Al3++4OH-=+2H2O
C.下列四種離子因發生氧化還原反應而不能大量共存:K+、Fe3+、SCN-、Cl-
D.向稀硫酸中滴入Ba(OH)2溶液,反應的離子方程式為:Ba2++2OH-+2H++=2H2O+BaSO4↓
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【題目】一定條件下,反應:6H2(g)+2CO2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g)的數據如圖所示。
下列說法正確的是( )
A.該反應為吸熱反應
B.達平衡時,v正(H2)=v逆(CO2)
C.b點對應的平衡常數K值大于c點
D.a點對應的H2的平衡轉化率為90%
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【題目】某課外小組分別用如圖所示裝置對原電池和電解原理進行實驗探究。
請回答:
Ⅰ.用圖 1 所示裝置進行第一組實驗。
(1)在保證電極反應不變的情況下,不能替代 Cu 作電極的是__(填字母序號)。
A 鋁 B 石墨 C 銀 D 鉑
(2)N 極發生反應的電極反應式為__。
Ⅱ.用圖 2 所示裝置進行第二組實驗。實驗過程中,觀察到與第一組實驗不同的現象:兩極均有氣體產生,Y極區溶液逐漸變成紫紅色;停止實驗,鐵電極明顯變細,電解液仍然澄清。 查閱資料得知,高鐵酸根離子(FeO42-)在溶液中呈紫紅色。
(3)電解過程中,X 極區溶液的 pH__(填“增大”“減小”或“不變”)。
(4)電解過程中,Y 極發生的電極反應之一為 Fe﹣6e﹣+8OH﹣= FeO42-+4H2O 若在 X 極收集到672 mL 氣體,在 Y 極收集到 168 mL 氣體(均已折算為標準狀況時氣體體積),則 Y 電極(鐵電極)質量減少____g。
(5)在堿性鋅電池中,用高鐵酸鉀作為正極材料,電池反應為 2K2FeO4+3Z=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2,該電池正極發生的反應的電極反應式為__。
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【題目】利用某分子篩作催化劑,NH3可脫除廢氣中的NO和NO2,生成兩種無毒物質,其反應歷程如圖所示,下列說法正確的是( )
A.X是N2
B.NH中含有非極性共價鍵
C.NH3、NH、H2O中的質子數、電子數均相同
D.上述歷程的總反應為:2NH3+NO+NO22N2+3H2O
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【題目】實驗室制備硝基苯的反應裝置如圖所示,步驟之一是將儀器a中濃硝酸和濃硫酸形成的混酸加入到裝有苯的三頸燒瓶中,則下列敘述不正確的是( )
A.儀器a的名稱是恒壓滴液漏斗
B.長玻璃導管可以起到冷凝回流的作用
C.配制混酸時應在燒杯中先加入濃硫酸
D.分離出硝基苯的主要操作是分液和蒸餾
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【題目】直接乙醇燃料電池(DEFC) 具有無毒、來源豐富等優點,其裝置如下圖所示。裝置工作時,下列說法錯誤的是
A.化學能轉化為電能B.稀硫酸為該電池的電解質溶液
C.電子由Y極流出經負載流向X極D.電池反應為C2H5OH+ 3O2→2CO2+ 3H2O
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【題目】現代工業的發展導致CO2的大量排放,對環境造成的影響日益嚴重,通過各國科技工作者的努力,已經開發出許多將CO2回收利用的技術,其中催化轉化法最具應用價值;卮鹣铝袉栴}:
(1)在催化轉化法回收利用CO2的過程中,可能涉及以下化學反應:
①CO2(g)+2H2O(l)CH3OH(l)+
O2(g) ΔH=+727kJ·mol-1 ΔG=+818kJ·mol-1
②CO2(g)+3H2O(l)CH4(g)+O2(g) ΔH=+890kJ·mol-1 ΔG=+818kJ·mol-1
③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=-131kJ·mol-1 ΔG=-9.35kJ·mol-1
④CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(l) ΔH=-253kJ·mol-1 ΔG=-130kJ·mol-1
從化學平衡的角度來看,上述化學反應中反應進行程度最小的是__,反應進行程度最大的是__。
(2)反應CO2+4H2CH4+2H2O稱為Sabatier反應,可用于載人航空航天工業。我國化學工作者對該反應的催化劑及催化效率進行了深入的研究。
①在載人航天器中利用Sabatier反應實現回收CO2,再生O2,其反應過程如圖所示,這種方法再生O2的最大缺點是需要不斷補充__(填化學式)。
②在1.5MPa,氣體流速為20mL·min-1時研究溫度對催化劑催化性能的影響,得到CO2的轉化率(%)如下:
催化劑 | 180℃ | 200℃ | 220℃ | 280℃ | 300℃ | 320℃ | 340℃ | 360℃ |
Co4N/Al2O3 | 8.0 | 20.3 | 37.3 | 74.8 | 84.4 | 85.3 | 868 | 90.1 |
Co/Al2O3 | 0.2 | 0.7 | 2.0 | 22.4 | 37.6 | 48.8 | 54.9 | 59.8 |
分析上表數據可知:__(填化學式)的催化性能更好。
③調整氣體流速,研究其對某催化劑催化效率的影響,得到CO2的轉化率(%)如下:
氣體流速/mL·min-1 | 180℃ | 200℃ | 220℃ | 280℃ | 300℃ | 320℃ | 340℃ | 360℃ |
10 | 11.0 | 25.1 | 49.5 | 90.2 | 93.6 | 97.2 | 98.0 | 98.0 |
30 | 4.9 | 11.2 | 28.9 | 68.7 | 72.7 | 79.8 | 82.1 | 84.2 |
40 | 0.2 | 5.2 | 15.3 | 61.2 | 66.2 | 71.2 | 76.6 | 79.0 |
50 | 0.2 | 5.0 | 10.0 | 50.0 | 59.5 | 61.2 | 64.1 | 69.1 |
分析上表數據可知:相同溫度時,隨著氣體流速增加,CO2的轉化率__(填“增大”或“減小”),其可能的原因是__。
④在上述實驗條件中,Sabatier反應最可能達到化學平衡狀態的溫度是__,在1L恒容密閉容器中發生該反應,已知初始反應氣體中V(H2):V(CO2)=4:1,估算該溫度下的平衡常數為__(列出計算表達式)。
(3)通過改變催化劑可以改變CO2與H2反應催化轉化的產物,如利用Co/C作為催化劑,反應后可以得到含有少量甲酸的甲醇。為了研究催化劑的穩定性,將Co/C催化劑循環使用,相同條件下,隨著循環使用次數的增加,甲醇的產量如圖所示,試推測甲醇產量變化的原因__。(已知Co的性質與Fe相似)
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【題目】有機物I是一種治療高血脂病的新藥,其合成路線如下:
已知:a. b.
RCHO
回答下列問題。
(1)①的反應類型是______________;A的名稱是______________。
(2)C中官能團的名稱為______________;②的反應條件為______________。
(3)H的結構簡式為______________。
(4)寫出D→E的化學方程式:______________。
(5)化合物W的相對分子質量比C的大28 ,寫出滿足下列條件的所有W的結構簡式:______________。
①屬于芳香族化合物②遇FeCl3溶液能發生顯色反應,能發生銀鏡反應③其核磁共振氫譜有4種不同化學環境的氫,峰面積之比為6:2:1:1
(6)結合題目信息,設計用甲苯和丙醛為原料制備的合成路線_______________。(其他無機原料自選,合成路線用A
B…
目標產物來表示)
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