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短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置关系如图所示,已知在同周期元素的常见简单离子中,W的简单离子半径最小,X、Y、Z、W的单质及其化合物在日常生活中用途极其广泛.
X Y Z
W
(1)X元素在元素周期表中的位置
 

(2)X、Y、Z元素的氢化物均有两种或两种以上,其中一定条件下,液态YH3与液态H2Z可以发生类似方式电离,则液态YH3中阴离子的电子式为
 

(3)超细WY粉末被应用于大规模集成电路领域.其制作原理为W2Z3、Y2、X在高温下反应生成两种化合物,这两种化合物均由两种元素组成,且原子个数比均为1:1;其反应的化学方程式为
 

(4)以W为材料制成的容器在空气中具有自我保护作用,这种容器
 
(填“能”或“不能”)用来腌制咸菜,原因是
 

(5)某汽车尾气分析仪以燃料电池为工作原理测定XZ的浓度,其装置如图所示,该电池中电解质为氧化钇-氧化钠,其中Z2-可以在固体介质NASICON中自由移动.则负极的反应式
 
.关于该电池的下列说法,正确的是
 

A.工作时电极b作正极,Z2-通过固体介质NASICON由电极b流向电极a
B.工作时电流由电极a通过传感器流向电极b
C.传感器中通过的电流越大,尾气中XZ的含量越高
(6)由元素X与元素Z组成的某种阴离子具有还原性,能被酸性KMnO4氧化,请填写相应的离子,并给予配平:
 
+□MnO4-+□H+═□CO2+□Mn2++□H2O.
考点:元素周期律和元素周期表的综合应用,常见化学电源的种类及其工作原理
专题:元素周期律与元素周期表专题,电化学专题
分析:由短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置可知,X、Y、Z处于第二周期,W处于第三周期,在同周期元素的常见简单离子中,W的简单离子半径最小,则W为Al,可推知X为C、Y为N、Z为O,
(1)主族元素周期数=电子层数、主族族序数=最外层电子数;
(2)液态NH3与液态H2O可以发生类似方式电离,则液态NH3中电离得到NH4+、NH2-
(3)Al2O3、N2、C在高温下反应生成两种化合物,这两种化合物均由两种元素组成,且原子个数比均为1:1,反应生成AlN与CO;
(4)氯离子会破坏铝表面氧化膜;
(5)该装置是原电池,负极上一氧化碳失电子发生氧化反应,电极反应式为CO-2e-+O2-═CO2,正极上氧气得电子发生还原反应,原电池放电时电子从负极流向正极,阴离子向负极移动,一氧化碳的含量越大,原电池放电时产生的电流越大;
(6)由元素C与元素O组成的某种阴离子具有还原性,能被酸性KMnO4氧化,该阴离子为C2O42-,利用化合价升降相等及原子守恒、电荷守恒进行配平.
解答: 解:由短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置可知,X、Y、Z处于第二周期,W处于第三周期,在同周期元素的常见简单离子中,W的简单离子半径最小,则W为Al,可推知X为C、Y为N、Z为O,
(1)X为C元素,原子核外有2个电子层、最外层电子数为4,处于周期表中第二周第ⅣA族,故答案为:第二周第ⅣA族;
(2)液态NH3与液态H2O可以发生类似方式电离,则液态NH3中电离得到NH4+、NH2-,NH2-中N原子与H原子之间形成1对共用电子对,其电子式为:
故答案为:
(3)Al2O3、N2、C在高温下反应生成两种化合物,这两种化合物均由两种元素组成,且原子个数比均为1:1,反应生成AlN与CO,反应方程式为:Al2O3+N2+3C 
 高温 
.
 
2AlN+3CO,
故答案为:Al2O3+N2+3C 
 高温 
.
 
2AlN+3CO;
(4)氯离子会破坏铝表面氧化膜,铝容器不能用来腌制咸菜,故答案为:氯离子会破坏铝表面氧化膜;
(5)该装置是原电池,负极上一氧化碳失电子发生氧化反应,电极反应式为CO-2e-+O2-═CO2
A.工作时电极b通入空气,b作正极,阴离子向负极移动,O2-由电极b流向电极a,故A正确;
B.原电池放电时电子从负极流向正极,故电流由电极b通过传感器流向电极a,故B错误;
C.一氧化碳的含量越大,原电池放电时产生的电流越大,故C正确,
故答案为:CO-2e-+O2-═CO2;AC;
(6)由元素C与元素O组成的某种阴离子具有还原性,能被酸性KMnO4氧化,该阴离子为C2O42-,反应中C元素化合价由+3升高为+4,共升高2价,Mn元素化合价由+7降低为+2,共降低5价,化合价升降最小公倍数为10,故C2O42-的系数为5,MnO4-的系数为2,由原子守恒可知:CO2的系数为10,Mn2+的系数为5,H2O为8,H+的系数为16,故配平后离子方程式为:5C2O42-+2MnO4-+16H+═10CO2+2Mn2++8H2O,
故答案为:C2O42-;5、2、16、10、2、8.
点评:本题考查结构性质关系应用,涉及电子式、原电池、氧化还原反应配平等,推断应是解题关键,侧重对学生综合能力与基础知识的掌握.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

某溶液能溶解铝片放出氢气,下列各组离子在此溶液中可能大量共存的是(  )
A、K+、Na+、ClO-、HCO3-
B、Fe2+、K+、Cl-、NO3-
C、Na+、Al3+、AlO2-、NO3-
D、Na+、Ba2+、Cl-、NO3-

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科目:高中化学 来源: 题型:

依据物质的相关数据,可以推断物质的结构和性质.下列利用物质的相关数据作出的相应推断不合理的是(  )
A、依据元素的原子序数,推断该元素原子的核外电子数
B、依据原子最外层电子数的多少,推断元素金属性、非金属性的强弱
C、依据气体的摩尔质量,推断相同状态下不同气体密度的大小
D、依据液体物质的沸点,推断将两种互溶液态混合物用蒸馏法分离的可行性

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科目:高中化学 来源: 题型:

铁和铝是生产和生活中最常见的两种金属,其单质和化合物被广泛应用.
(1)硫酸铁溶液可用于浸出黄铜矿精矿,其主要反应为:CuFeS2+4Fe3+═Cu2++5Fe2++2S(CuFeS2中S为-2价,Fe为+2价).
关于该反应,下列说法中,正确的是
 
(选填序号);
a.从物质分类的角度看,CuFeS2属于合金
b.反应过程中只有一种元素被还原
c.CuFeS2既作氧化剂又作还原剂
d.当转移1mol电子时,产生16gS
(2)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型水处理剂,在水中发生反应生成Fe(OH)3胶体.该反应中,高铁酸钾表现
 
(填“氧化性”或“还原性”),Fe(OH)3胶体具有净水作用,其原因是
 

(3)某同学取一张铝箔,并用针刺一些小孔,然后取一药匙过氧化钠粉末,用铝箔包好,放入如图所示装置内倒扣的漏斗中(图中铁架台和铁夹没有画出).按顺序写出该过程中发生反应的离子方程式:
 
;②
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

下列是元素周期表的前三周期中的部分元素:
IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0族
A
B C D E F
G H R T
(1)这些元素中,最活泼的金属元素是
 
(填元素名称),该元素单质在空气中燃烧,火焰呈
 
色;
(2)G和H两种元素最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱:前者
 
(填“大于”或“小于”)后者.前者含有的化学键类型有
 
,属于
 
(填“共价化合物”或“离子化合物”);
(3)R和T两种元素的气态氢化物较稳定的是
 
(填化学式),在该物质的水溶液中加入铁钉,要检验反应后溶液中是否含有Fe3+,可以滴加
 
溶液,通过溶液颜色变化来判断;
(4)在C,D,E中,原子半径最小的是
 
(填元素符号);
(5)G和R两种元素最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式为
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

已知甲、乙、丙分别代表中学化学中的常见物质,请根据题目要求回答下列问题:
Ⅰ.若甲的化学式为RCl3,其溶液在加热蒸干并灼烧时可发生反应:
a.甲+H2O
乙+丙    b.乙
氧化物+H2O
①若甲为某用途广泛的金属元素的氯化物,其溶液在上述变化中生成的氧化物为红棕色粉末,则甲发生a反应的化学方程式为:
 

②若甲为某短周期金属元素的氯化物,则该金属在周期表中的位置是:
 
;若向30mL 1mol/L的甲的溶液中逐渐加入浓度为4mol/L的NaOH溶液,若产生0.78g白色沉淀,则加入的NaOH溶液的体积可能为
 
(选填编号).
A.3mL    B.7.5mL  C.15mL    D.27.5mL
③将以上两种金属单质用导线连接,插入一个盛有NaOH溶液的烧杯中构成原电池,则负极发生的电极反应为
 

Ⅱ.若甲,乙、丙均是短周期中同一周期元素形成的单质或化合物,常温下乙为固体单质,甲和丙均为气态化合物,且可发生反应:甲+乙
高温
丙.则:
①写出上述反应的化学方程式
 

②0.5mol气体甲与足量的过氧化钠反应,转移电子的数目为
 

③将一定量气体甲通入某浓度的NaOH溶液得溶液A,向A溶液中逐滴滴入稀盐酸,加入n(HCl)与生成n(甲)的关系如图所示,溶液A中各离子浓度由大到小的顺序为
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

在500mL CuSO4和Fe2(SO43的混合液中加入21.7g铁粉,待完全反应后,得到16.8g残留固体,在滤液中加入400mL 4mol/L的BaCl2溶液,恰好使溶液中的SO
 
2-
4
完全沉淀.
请回答:
(1)写出属于氧化-还原反应的有关离子方程式:
 

(2)计算确定16.8g残留固体的成分.
 

(3)计算原混合溶液中Fe2(SO43的物质的量浓度.
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

下面是元素周期表的一部分.据A至H在周期表中位置,用请回答下列问题:

(1)F元素处于周期表中
 
周期
 
族.
以下请用元素符号或化学式填空:
(2)原子半径最大的是
 
,A分别与E、F、G、H形成的化合物中,最稳定的化合物是
 

(3)最高价氧化物是两性氧化物的是
 
,最高价氧化物对应的水化物碱性最强的是
 
,最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是
 

(4)C与H形成的化合物中含有
 
(填“共价”或“离子”)键;用电子式表示C、H形成化合物的过程
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

下列各组物质充分反应后,只能得到一种气体的是(  )
A、木炭和浓硫酸共热
B、钠与水反应
C、足量的铜跟一定量的浓硝酸反应
D、汽油在汽车发动机燃烧后排出的气体

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同步练习册答案