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1.如表是元素周期表的一部分,短周期元素X的最高化合价是+5,Y的单质可在空气中燃烧.
W XY
   Z
请回答下列问题:
(1)Y在元素周期表的位置是第三周期第ⅥA族,其氢化物的电子式为
(2)B元素与Y、Z同主族,且原子半径比二者小.E是形成化合物种类最多的元素,已知一定量的E单质能在B2 (g)中燃烧,其可能的产物及能量关系如图所示,请写出一定条件下EB2(g) 与E(s)反应生成EB(g)的热化学方程式CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H=+172.5 kJ•mol -1

(3)25℃时,NaH2XO2溶液pH>7,向100mL 0.01mol•L-1的H3XO2溶液中,滴加等浓度的NaOH溶液至溶液呈中性,消耗NaOH溶液的体积<(填“>”、“=”或“<”)100mL.
(4)W的最高价氧化物能溶于烧碱溶液,该反应的离子方程式为Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O.现取100mL 1mol•L-1W的氯化物溶液,向其中加入1mol•L-1NaOH溶液产生了3.9g的沉淀,则加入的氢氧化钠溶液体积可能是150或350 mL.
(5)探究同主族元素性质的相似性,是学习化学的重要方法之一.在下表中列出对H2ZO3各种不同化学性质的推测,请根据示例填写下列空格(Z元素符号仍用Z表示)
编号性质推测化学方程式
示例氧化性H2ZO3+4HI═Z↓+2I2+3H2O
还原性
H2ZO3+2NaOH═Na2ZO3+2H2O

分析 短周期元素X的最高化合价是+5,Y的单质可在空气中燃烧,由元素在周期表中相对位置可知,X为P元素、Y为S元素,W为Al,Z为Se.
(1)主族元素周期数=电子层数、主族族序数=最外层电子数,Y元素氢化物为H2S,分子中S原子与H原子之间形成1对共用电子对;
(2)B元素与Y、Z同主族,且原子半径比二者小,则B为O元素;E是形成化合物种类最多的元素,则E为碳元素.
由图可知,1molC(s)与0.5molO2(g)反应得到1molCO(g)放出热量=393.5kJ-283kJ=110.5kJ,该反应热化学方程式为:C(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO(g)△H=-110.5kJ/mol ①
1molC(s)与1molO2(g)反应得到1molCO2(g)放出热量393.5kJ,该反应热化学方程式为:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol ②,
根据盖斯定律,①×2-②得:CO2(g)+C(s)=2CO(g);
(3)25℃时,NaH2PO2溶液pH>7,向100mL 0.01mol•L-1的H3PO2溶液中,滴加等浓度的NaOH溶液至溶液呈中性,消耗氢氧化钠的物质的量小于H3PO2的物质的量;
(4)W的最高价氧化物为氧化铝,与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与水;
100mL 1mol/L的AlCl3溶液中氯化铝的物质的量=0.1L×1mol/L=0.1mol,若Al元素都转化为氢氧化铝沉淀,则氢氧化铝沉淀的质量=0.1mol×78g/mol=7.8g>3.9g,说明有两种情况:一为氢氧化钠体积较少,沉淀不完全,只生成Al(OH)3沉淀;另一种情况为氢氧化钠体积较多,沉淀完全后又部分溶解,既生成Al(OH)3沉淀,又生成NaAlO2,结合方程式计算消耗氢氧化钠物质的量,进而计算需要氢氧化钠溶液体积;
(5)H2SeO3与H2SO3相似,具有氧化性、还原性和酸性.

解答 解:短周期元素X的最高化合价是+5,Y的单质可在空气中燃烧,由元素在周期表中相对位置可知,X为P元素、Y为S元素,W为Al,Z为Se.
(1)Y为S元素,原子核外有3个电子层,最外层电子数为6,处于周期表中第三周期第ⅥA族,Y元素氢化物为H2S,分子中S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:第三周期第ⅥA族;
(2)B元素与Y、Z同主族,且原子半径比二者小,则B为O元素;E是形成化合物种类最多的元素,则E为碳元素.
由图可知,1molC(s)与0.5molO2(g)反应得到1molCO(g)放出热量=393.5kJ-283kJ=110.5kJ,该反应热化学方程式为:C(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO(g)△H=-110.5kJ/mol ①
1molC(s)与1molO2(g)反应得到1molCO2(g)放出热量393.5kJ,该反应热化学方程式为:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol ②,
根据盖斯定律,①×2-②得:CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H=+172.5 kJ•mol -1
故答案为:CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H=+172.5 kJ•mol -1
(3)25℃时,NaH2PO2溶液pH>7,向100mL 0.01mol•L-1的H3PO2溶液中,滴加等浓度的NaOH溶液至溶液呈中性,消耗氢氧化钠的物质的量小于H3PO2的物质的量,则消耗NaOH溶液的体积小于100mL,
故答案为:<;
(4)W的最高价氧化物为氧化铝,与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与水,反应离子方程式为:Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O,
100mL 1mol/L的AlCl3溶液中氯化铝的物质的量=0.1L×1mol/L=0.1mol,若Al元素都转化为氢氧化铝沉淀,则氢氧化铝沉淀的质量=0.1mol×78g/mol=7.8g>3.9g,说明有两种情况:一为沉淀不完全,只生成Al(OH)3沉淀;另一种情况为沉淀部分溶解,既生成Al(OH)3沉淀,又生成NaAlO2
n(Al(OH)3)=$\frac{3.9g}{78g/mol}$=0.05mol,
①若碱不足,由Al3++3OH-═Al(OH)3↓可知,NaOH的物质的量为0.05mol×3=0.15mol,加入NaOH溶液的体积为$\frac{0.15mol}{1mol/L}$=0.15L=150mL;
②沉淀部分溶解,既生成Al(OH)3沉淀,又生成NaAlO2,则:
   Al3++3OH-═Al(OH)3
0.1mol 0.3mol 0.1mol
溶解的氢氧化铝为0.1mol-0.05mol=0.05mol,则:
 Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O
0.05mol  0.05mol
则消耗的碱的物质的量为0.3mol+0.05mol=0.35mol,
加入NaOH溶液的体积为$\frac{0.35mol}{1mol/L}$=0.035L=350mL;
故答案为:Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O;150或350;
(5)H2SeO3与H2SO3相似,具有氧化性、还原性和酸性,如反应:2H2SeO3+O2═2H2SeO4(或Br2+H2SeO3+H2O═H2SeO4+2HBr)中表现还原性,反应H2SeO3+2NaOH═Na2SeO3+2H2O表现酸性,
故答案为:

1还原性2H2SeO3+O2═2H2SeO4
(或Br2+H2SeO3+H2O═H2SeO4+2HBr)
2酸性H2SeO3+2NaOH═Na2SeO3+2H2O

点评 本题与元素推断为载体,考查结构性质位置关系应用、热化学方程书写、化学方程式计算、元素周期律的应用等,(5)注意根据同主族元素化合物性质的相似性解答.

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相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

11.下列说法正确的是(  )
A.金属元素与非金属元素形成的化学键一定是离子键
B.ⅠA族和ⅦA族原子化合时,一定生成离子键
C.仅非金属元素形成的化合物中一定不是离子键
D.活泼金属与活泼非金属化合时,能形成离子键

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

12.铜及其化合物在工业上有许多用途.回答下列问题:
(1)某工厂以辉铜矿(主要成分为Cu2S,含少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料制备不溶于水的碱式碳酸铜的流程如图1:

①浸取反应中氧化剂的化学式为MnO2;滤渣Ⅰ的成分为MnO2、S和SiO2(写化学式) 
②“除铁”这一步反应在25℃进行,加入试剂A调节溶液PH为4后,溶液中铜离子最大浓度不超过2.2mol/L.(已知Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20) 
③“沉锰”(除Mn2+)过程中反应的离子方程式Mn2++HCO3-+NH3•H2O=MnCO3↓+NH4++H2O. 
④滤液Ⅱ经蒸发结晶得到的盐主要是(NH42SO4(写化学式). 
(2)某实验小组同学用电化学原理模拟湿法炼铜,进行了一系列探究活动. 
①如图2为某实验小组设计的原电池装置,盐桥内装载的是足量用饱和氯化钾溶液浸泡的琼脂,反应前,电极质量相等,一段时间后,两电极质量相差6.00 g,则导线中通过了0.1mol电子,若不考虑甲、乙两池电解质溶液中的离子向盐桥中移动,则甲、乙两池电解质溶液的总质量与实验开始前的电解质溶液的总质量相差0.4g 
②其他条件不变,若将盐桥换成光亮的U形弯铜丝浸入甲池与乙池,如图2所示,电流计指针偏转方向与先前一样,但偏转角度明显减小.一段时间后,乙池石墨棒浸入液面以下部分也析出了一层紫红色固体,则甲池铜丝附近溶液的pH增大(填“减小”、“增大”或“不变”),乙池中石墨为阴极(填“正”、“负”、“阴”或“阳”)

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

9.下列各组物质中,化学键类型不同的是(  )
A.NaCl和K2OB.H2O和NH3C.CaF2和NaClD.CCl4和Na2 SO3

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

16.下列说法正确的是(  )
A.C2H4与C4H8一定是同系物
B.丙烯和乙烷都能使高锰酸钾酸性溶液褪色
C.1丁烯与2丁烯互为同分异构体
D.新戊烷和2,2二甲基丙烷互为同分异构体

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

6.元素周期表是学习化学的重要工具,它隐含着许多信息和规律.下表所列是五种短周期的原子半径及主要化合价(已知铍的原子半径为0.089nm).
元素代号ABCDE
原子半径/nm0.160.1430.1020.0990.074
主要化合价+2+3+6、-2-1-2
(1)用元素符号标出它们在周期表中对应位置(以下为周期表的一部分).

(2)①元素处于元素周期表中四周期IB族;写出该元素(Cu)单质在空气中生锈的方程式2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3
(3)A的离子结构示意图为.B的氧化物溶于氢氧化钠溶液的方程式为Al2O3+2NaOH+3=2NaAlO2+H2O;
(4)用一个化学方程式证明C、D元素非金属性强弱Cl2+H2S=S↓+2HCl;
(5)元素②与C的最高价含氧酸酸性由强到弱顺序为H2SO4>H2SeO4.(用化学式表示)

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科目:高中化学 来源: 题型:多选题

13.最近日本科学家确认世界上还存在的另一种“分子足球”N60,它与C60的结构相似.下列说法正确的是(  )
A.N60和N2是同素异形体B.N60中氮原子之间由共价键结合
C.N60高温或撞击后应该生成N2D.N6014N都是氮的同位素

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

10.漂白粉在溶液中存在下列平衡体系:ClO-+H2O?HClO+OH-(正反应为吸热反应),以下措施能增强漂白粉的漂白效果的是(  )
A.降低温度B.加入大量的水
C.加入适量盐酸D.加入适量烧碱溶液

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

11.用含有Al2O3、SiO2和少量FeO•xFe2O3的铝灰制备Al2(SO43•18H2O的工艺流程图如下(部分操作和条件略):

已知:生成氢氧化物沉淀的pH
  Al(OH)3 Fe(OH)2Fe(OH)3
 开始沉淀时 3.4 6.3 1.5
 完全沉淀时 4.7 8.32.8
注:金属离子的起始浓度为0.1mol•L-1
(1)H2SO4溶解Al2O3的离子方程式是Al2O3+6H+=2Al3++3H2O.
(2)检验溶液中还存在Fe3+的方程式是取少量滤液,向其中加入硫氰化钾溶液,溶液变红色,说明滤液中含Fe3+,反之,溶液不变红色,说明滤液中不含Fe3+
(3)“除杂”环节有如下几个步骤,(Ⅰ)向滤液中加入过量的KMnO4溶液,调节溶液的pH为3;(Ⅱ)加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色;(Ⅲ)加入MnSO4至紫红色消失、过滤.
①配平下列离子方程式:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O;
②调节溶液的pH为3的目的是pH约为3时,Fe2+和Al3+不能形成沉淀,将Fe2+氧化为Fe3+,可使铁完全沉淀;
③向Ⅱ中的沉淀中加入浓HCl并加热,能说明沉淀中存在MnO2的现象是生成黄绿色气体,写出其反应的化学方程式:MnO2+4HCl(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+2H2O+Cl2↑;
④Ⅲ中加入MnSO4的目的是除去过量的MnO4-
(4)从多次循环使用后母液中可回收的主要物质是K2SO4(填化学式)

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