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17.现有A、B、C、D、E五种中学教材中常见的金属单质,其单质和最高价氧化物对应的水化物的有关信息如表所示:
单质ABCDE
最高价氧化物
对应水化物的稳定性
难分解能分解能分解能分解能分解
单质性质与水剧烈反应缓慢溶于热水溶于强碱性溶液难溶于冷的浓硝酸溶于浓、稀硝酸
已知A、B、C的组成元素位于同一短周期,D和E的组成元素位于同一周期,D的低价氢氧化物在空气中会发生颜色变化,E在空气中生锈呈绿色.
根据要求,回答下列问题:
(1)C元素最高价氧化物对应的水化物既能与酸反应,又能与碱反应,原因分别是:Al(OH)3?Al3++3OH-;Al(OH)3?H++AlO2-+H2O(用电离方程式表示)
(2)以B、C为电极,A的氢氧化物的水溶液为电解质溶液,构成原电池.写出C极的电极反应式:Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O.
(3)用离子方程式表示D的单质能与D的化合物在水溶液中发生化合反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+
(4)E的单质在加热条件下能与浓硫酸反应,其反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+H2O.

分析 A的氢氧化物难分解,单质可与水剧烈反应,应为Na,B能与热水缓慢反应,为Mg,C单质可与强碱溶液反应,为Al,D单质难溶于冷的浓硝酸,为Fe,E单质溶于浓、稀硝酸,常见为Cu,结合对应单质、化合物的性质以及题目要求解答该题.

解答 解:由题给信息可知A为Na、B为Mg、C为Al、D为Fe、E为Cu,
(1)C元素最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3,为两性氢氧化物,既能与酸反应,又能与碱反应,原因分别是可发生酸式电离和碱式电离:Al(OH)3?Al3++3OH-;Al(OH)3?H++AlO2-+H2O,
故答案为:Al(OH)3?Al3++3OH-;Al(OH)3?H++AlO2-+H2O;
(2)Al可与氢氧化钠溶液反应,而镁不反应,镁、铝形成原电池,电解质溶液呈碱性时,负极发生Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O,
故答案为:Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O;
(3)铁可与铁离子发生氧化还原反应,离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+,故答案为:Fe+2Fe3+=3Fe2+
(4)铜在加热条件下可与浓硫酸发生氧化还原反应,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4 (浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+H2O,
故答案为:Cu+2H2SO4 (浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+H2O.

点评 本题主要考查无机物的推断,为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,中等难度,物质的推断是解题的关键,答题时注意常见元素化合物知识的掌握.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

19.已知拆开1mol H-H键,1molN-H键,1molN≡N键分别需要的能量是akJ、bkJ、ckJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-6b+c+3a kJ•mol-1

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

20.下列说法正确的是(  )
A.氯化钠的晶体不能导电的原因是氯化钠晶体中不含阴、阳离子
B.在电流作用下氯化镁在水溶液中电离成镁离子和氯离子,表示为MgCl2=Mg2++2Cl-
C.NH4NO3电离时产生了NH4+、NO3-,无金属离子,所以NH4NO3不是盐
D.金属铜能够导电,但不属于电解质也不属于非电解质

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

5.空气和水的污染是人类生存的重大问题.国家拟于“十二五”期间,将二氧化硫(SO2)排放量减少8%,氮氧化物(NOx)排放量减少10%,2006年的新标准修订水中硝酸盐的含量为10毫克/升(与美国相同),考虑到全国各地的具体情况,又特别规定在使用地下水等条件受限时可放宽至20毫克/升.目前,消除大气和水中的污染有多种方法.
(1)NOx是汽车尾气的主要污染物之一.汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图1:

①写出N2和O2反应的热化学方程式:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=-120kJ•mol-1
②氧化还原法消除氮氧化物的转化如下:NO$→_{反应Ⅰ}^{O_{3}}$NO2$→_{反应Ⅱ}^{CO(NH_{2})_{2}}$N2,反应Ⅱ中,当n(NO2):n[CO(NH22]=3:2时,反应的化学方程式是6NO2+4CO(NH22=7N2+8H2O+4CO2
(2)利用I2O5消除CO污染的反应为:5CO(g)+I2O5(s)?5CO2(g)+I2(s);不同温度下,向装有足量
I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入2mol CO,测得CO2的物质的量分数(CO2)随时间t变化曲线如图2.请回答下列问题:
①T2温度下,0.5min 内CO2的平均速率为0.8mol•L-1•min-1,T1时化学平衡常数K=1024.
②d点时,向恒容容器中充入2mol CO,再次平衡后,CO2的百分含量不变(增大、减小或不变)
(3)碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染,同时又能制得氢气,具体流程如图3:
①用离子方程式表示反应器中发生的反应SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+
②用化学平衡移动的原理分析,在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是HI分解为可逆反应,及时分离出产物氢气,有利于反应正向进行.
(4)催化反硝化法和电化学沉解法可用于治理水中硝酸盐的污染.
①催化反硝化法中,用H2将NO3-还原N2,一段时间后,溶液的碱性明显增强.则反应离子方程式为.
②电化学降解NO3-的原理如图4,电源正极为A(填“A”或“B),阴极反应式为.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

12.二氧化碳的捕集、利用与封存(CCUS)是我国能源领域的一个重要战略方向.
(1)CO2经催化加氢可合成低碳烯烃:
2CO2(g)+6H2(g)?C2H4(g)+4H2O(g)
在0.1MPa时,按n(CO2):n(H2)=1:3投料,不同温度(T)下,平衡时的四种气态物质的物质的量(n)的关系如图1所示.则该反应的焓变△H<0(填“>”、“=”或“<”=;曲线c表示的物质为C2H4;随着温度的升高,该反应的化学平衡常数变化趋势是减小(填写“增大”、“不变”或“减小”).
(2)在强酸性的电解质水溶液中,惰性材料做电极,电解CO2可得到多种燃料,其原理如图2所示.则太阳能电池的负极为a(填“a”或“b”)极,电解时,生成丙烯的电极反应式是3CO2+18H++18e-=C3H6+6H2O.
(3)以CO2为原料制取碳黑(C)的太阳能工艺如图3所示.则过程2中发生反应的化学方程式为6FeO(S)+CO2$\frac{\underline{\;700K\;}}{\;}$2Fe3O4(S)+C;过程l中每消耗1mol Fe3O4转移电子的物质的量为2mol.
(4)一定量CO2溶于NaOH溶液中恰好得到25mL0.1000mol/LNa2CO3溶液,在常温下用0.1000mol/L的盐酸对其进行滴定,所得滴定曲线如图4所示.C点所得溶液中各种离子的物质的量浓度由大到小的排列顺序是c(Na+)>c(Cl-)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+).
(5)以NH3与CO2为原料合成尿素[化学式为CO(NH22]的主要反应如下:
①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)△H=-159.5kJ/mol
②NH2CO2NH4(s)?CO(NH22(s)+H2O(g)△H=+116.5kJ/mol
③H2O(l)=H2O(g)△H=+44.0kJ/mol
则CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学方程式为2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH22(s)+H2O(l)△H=-87.0KJ/mol;

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

2.高炉炼铁是冶炼铁的主要方法,发生的主要反应为Fe2O3(s)+3CO(g)?2Fe(s)+3CO2(g)△H
(1)已知:Fe2O3(s)+3C(石墨,s)═2Fe(s)+3CO(g)△H1
C(石墨,s)+CO2(g)═2CO(g)△H2
则△H=△H1-3△H2(用含△H1、△H2代数式表示)
(2)在T℃时,该反应的平衡常数K=64,在2L恒容密闭容器甲和乙中,分别按下表所示加入物质,反应经过一段时间后达到平衡.
Fe2O3COFeCO2
甲/mol1.01.01.01.0
乙/mol1.01.51.01.0
①甲容器中CO的平衡转化率为60%.
②下列说法正确的是B(填字母).
A.若容器压强恒定,反应达到平衡状态
B.若容器内气体密度恒定,反应达到平衡状态
C.甲容器中CO的平衡转化率大于乙的
D.增加Fe2O3就能提高CO的转化率.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

9.(1)已知下列热化学方程式:
2Zn(s)+O2(g)═2ZnO(s)△H1
Hg(l)+1/2O2(g)═HgO(s)△H2
由此可知反应Zn(s)+HgO(s)═ZnO(s)+Hg(l) 的焓变为$\frac{1}{2}$×△H1-△H2
(2)已知298K和101KPa条件下:
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2
4NH3(g)+O2(g)=2N2H4(l)+2H2O(I)△H3
则N2H4(l)完全燃烧的热化学方程式N2H4(l)+O2(g)═N2(g)+2H2O(l),△H=-$\frac{1}{2}$△H3-△H1+$\frac{3}{2}$△H2

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

6.甲醇是21世纪应用最广泛的清洁燃料之一,通过下列反应可以制备甲醇:
CO ( g )+2H2( g )?CH3OH ( l )△H
(1)已知:
化学式H2(g)CO(g)CH3OH(l)
标准燃烧热(25℃)
△H/kJ•mol-1
-285.8-283.0-726.5
计算上述反应的△H=-128.1 kJ•mol-1
(2)在容积可变的密闭容器中充入1mol CO ( g )和2molH2( g )生成CH3OH( g ),H2的平衡转
化率随温度(T)、压强(P)的变化如图1所示.
①该反应的△S<0,图中的T1<T2(填“<”、“>”或“=”).
②当达到平衡状态A 时,容器的体积为2L,此时该反应的平衡常数为4,若达到平衡状态B 时,则容器的体积V(B)=0.4L.
(3)在容积固定为2L的密闭容器中充入2molCO( g )和6molH2( g )生成CH3OH( g ),反应时间与物质的量浓度的关系如图2所示,则前10分钟内,氢气的平均反应速率为0.16mol•L-1•min-1;若15分钟时升高体系温度,在20分钟时达到新平衡,此时氢气的转化率为33.3%,请在图2中画出15-25分钟c(CO)的变化曲线.

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科目:高中化学 来源: 题型:推断题

7.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盐和水,该反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,
(2)W与Y 可形成化合物W2Y,该化合物的电子式为
(3)X的硝酸盐水溶液显酸性,用离子方程式解释原因Al3++3H2O═Al(OH)3+3H+
(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SO2+C12+2H2O═H2SO4+2HCl
(5)Z的最高价氧化物为无色液体,0.25mol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Cl2O7(l)+H2O(l)═2HClO4(aq)△H=-4QkJ•mol-1
(6)写出质子数比中子数少3的Z元素的核素符号3717Cl
(7)写出W的最高价氧化物的水化物中的化学键离子键、极性共价键(填写完整化学键类型)

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