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    7．A、B、C、D、E、F六种短周期元素，其原子序数依次增大，其中 B与C同周期，D与E、F同周期，A与D 同主族，C与F同主族，C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍．又知六种元素所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体，三种是固体．
    请回答下列问题：
    （1 ）若E为与强碱溶液能发生反应的金属元素，则C、D、E、F四种元素形成的简单离子半径由大到小的顺序是S2-＞O2-＞Na+＞Al3+ （用离子符号表示）．
    （2 ）由A、B两种元素形成的化合物B2A 4可以与O2、KOH溶液形 成原电池（B2 A4与O2 反应生成B2和A2O），则该原电池放电时，负极的电极方程式为N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O．用该原电池提供的能量用惰性电极电解 200mL1mol•L-1CuSO4溶液，当消耗 0.2molB2A 4时，若要使电解液恢复到电解前的情况，需要向其中加入多少克什么物质？（填质量和化学式）．19.6g、Cu（OH）2
    （3 ）由B、C两种元素形成的化合物BC2和 B2 C 4存在如下平衡：2BC2 （ g ）?B2C 4（g ）△H＜0，在温度分别为T1、T 2时，平衡体系中BC2的体积分数随压强变化曲线如图所示．下列说法正确的是
    A．a、c两点的反应速率：a＞c
    B．a、c两点BC2的转化率：a＞c
    C．b、c两点混合气体的颜色：b点比c点的深
    D．由状态b到状态a，可以用加热的方法
    （4 ）500℃、30MPa下，A单质和B单质置于密闭容器中充分反应生成 BA3（g ），消耗1.5molA单质和0.5molB单质，并放热46kJ，则该反应的热化学方程式为N2 （g）+3H2（g）=2 NH3（g）△H=-92kJ•mol-1．
    （5 ）由A、C、D、F四种元素形成的化合物DAFC 3（已知 A2 FC3的 Ka1=1.3×10-2，Ka2=6.3×10-8 ）．则0.1mol•L -1的DAFC3溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c（Na+）＞c（HSO3-）＞c（H+）＞c（SO32-）＞c（OH-）；室温下，向该溶液中加入一定量的NaOH，使溶液中 c （ AFC3- ）=c （ FC32-），则此时溶液显酸性（填“酸性”、“碱性”或“中性”）．

    分析 A、B、C、D、E、F六种短周期元素，其原子序数依次增大，C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，则C是O元素；C与F同主族，则F是S元素；D与E和F同周期，即处于第三周期，D、E的原子序数均小于硫，故D、E的单质为固体，六种元素所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体，三种是固体，则A、B单质为固体，A、B原子序数小于均小于氧，B与C同周期，则A为H元素、B为N元素；A与D 同主族，则D为Na元素；若E为与强碱溶液能发生反应的金属元素，则E为Al，据此解答．
    （1 ）电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，离子电子层越多离子半径越大；
    （2 ）N2H 4可与O2、KOH溶液形成原电池（N2H4与O2 反应生成N2和H2O），则该原电池放电时，负极发生氧化反应，N2H4失去电子碱性条件下生成氮气与水；
    用该原电池提供的能量用惰性电极电解 200mL1mol•L-1CuSO4溶液，含有铜离子为0.2L×1mol/L=0.2mol，当消耗 0.2molN2H 4时，转移电子为0.2mol×2×2=0.8mol，铜离子完全放电需要电子为0.2mol×2=0.4mol＜0.8mol，故阴极氢离子还放电生成氢气，阳极只有氧气生成，根据电子转移守恒计算生成氧气为$\frac{0.8mol}{4}$=0.2mol，再计算Cu与氢气物质的量，进而判断需要加入物质及其质量；
    （3）A．a、c两点都在等温线上，压强越大反应速率越快；
    B．c点压强更大，增大压强平衡正向移动，二氧化氮转化率增大；
    C．a、c两点都在等温线上，c点压强更大，故c点二氧化氮的浓度更大，颜色更深，a、b两点压强相等，a点二氧化氮的含量更大，a的浓度比b点浓度大；
    D．升高温度，化学平衡向着逆向移动，NO2的体积分数增大；
    （4 ）计算1摩尔氮气反应放出的热量，注明物质聚集状态与反应热书写热化学方程式；
    （5 ）由H、O、Na、S四种元素形成的化合物NaHSO 3，已知 H2 SO3的 Ka1=1.3×10-2，Ka2=6.3×10-8，计算HSO3-的水解平衡常数，与亚硫酸的二级电离平衡常数比较，判断HSO3-的电离程度与水解程度相对大小，可以判断溶液呈酸碱性，结合水的电离、亚硫酸根的水解与电离判断；
    室温下，向该溶液中加入一定量的NaOH，使溶液中 c （ HSO3- ）=c （ SO32-），根据电荷守恒：c（Na+）+c（H+）=c（HSO3-）+2c（SO32-）+c（OH-），可以判断c（H+）＞c（OH-）．

    解答 解：A、B、C、D、E、F六种短周期元素，其原子序数依次增大，C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，则C是O元素；C与F同主族，则F是S元素；D与E和F同周期，即处于第三周期，D、E的原子序数均小于硫，故D、E的单质为固体，六种元素所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体，三种是固体，则A、B单质为固体，A、B原子序数小于均小于氧，B与C同周期，则A为H元素、B为N元素；A与D 同主族，则D为Na元素；若E为与强碱溶液能发生反应的金属元素，则E为Al．
    （1 ）电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，离子电子层越多离子半径越大，故离子半径：S2-＞O2-＞Na+＞Al3+，
    故答案为：S2-＞O2-＞Na+＞Al3+；
    （2 ）由A、B两种元素形成的化合物N2H 4可与O2、KOH溶液形成原电池（N2H4与O2 反应生成N2和H2O），则该原电池放电时，负极发生氧化反应，负极的电极方程式为：N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O，
    用该原电池提供的能量用惰性电极电解 200mL1mol•L-1CuSO4溶液，含有铜离子为0.2L×1mol/L=0.2mol，当消耗 0.2molN2H 4时，转移电子为0.2mol×2×2=0.8mol，铜离子完全放电需要电子为0.2mol×2=0.4mol＜0.8mol，故阴极氢离子还放电生成氢气，阳极只有氧气生成，根据电子转移守恒，生成氧气为$\frac{0.8mol}{4}$=0.2mol，阴极析出Cu为0.2mol，生成氢气为$\frac{0.8mol-0.2mol×2}{2}$=0.2mol，相当于析出0.2mol
    的Cu（OH）2，若要使电解液恢复到电解前的情况，需要向其中加入0.2mol Cu（OH）2，其质量为0.2mol×98g/mol=19.6g，
    故答案为：N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O；19.6g、Cu（OH）2；
    （3）A．由图象可知，a、c两点都在等温线上，c的压强大，则a、c两点的反应速率：a＜c，故A错误；
    B．c点压强更大，增大压强平衡正向移动，二氧化氮转化率增大，NO2的转化率：a＜c，故故B错误；
    C．a、c两点都在等温线上，c点压强更大，故c点二氧化氮的浓度更大，颜色更深，a、b两点压强相等，a点二氧化氮的含量更大，a的浓度比b点浓度大，故c二氧化氮的浓度最大，颜色最深，故c错误；
    D．升高温度，化学平衡向着逆向移动，NO2的体积分数增大，b点到a点二氧化氮体积分数增大，能用加热的方法实现由b点到a点的转变，故D正确，
    故选：D；
    （4 ）500℃、30MPa下，氢气和氮气置于密闭容器中充分反应生成 NH3（g ），消耗1.5mol氢气和0.5mol氮气单质，并放热46kJ，则该反应的热化学方程式为：N2 （g）+3H2（g）=2 NH3（g）△H=-92kJ•mol-1，
    故答案为：N2 （g）+3H2（g）=2 NH3（g）△H=-92kJ•mol-1；
    （5 ）由H、O、Na、S四种元素形成的化合物NaHSO 3，已知 H2 SO3的 Ka1=1.3×10-2，Ka2=6.3×10-8，则HSO3-的水解平衡常数=$\frac{1{0}^{-14}}{1.3×1{0}^{-2}}$=7.7×10-13＜6.3×10-8，故HSO3-的电离程度大于其水解程度，溶液呈酸性，溶液中氢离子源于水电离、HSO3-的电离，故溶液中各离子浓度由大到小的顺序为：c（Na+）＞c（HSO3-）＞c（H+）＞c（SO32-）＞c（OH-），室温下，向该溶液中加入一定量的NaOH，使溶液中 c （ HSO3- ）=c （ SO32-），根据电荷守恒：c（Na+）+c（H+）=c（HSO3-）+2c（SO32-）+c（OH-），故c（H+）=c（SO32-）+c（OH-），则c（H+）＞c（OH-），溶液呈酸性，
    故答案为：c（Na+）＞c（HSO3-）＞c（H+）＞c（SO32-）＞c（OH-）；酸性．

    点评 本题考查结构性质位置关系应用、原电池与电解计算、化学平衡图象、热化学方程书写、电离平衡常数、原理水解等，推断元素是解题关键，综合考查学生分析能力、逻辑推理能力及对知识的迁移运用，需要学生具备扎实的基础，难度中等．

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    C．反应后溶液中Fe2+和Fe3+物质的量之和为0.9mol
    D．由于氧化性Fe3+＞H+，故反应中先没有气体产生后产生气体

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    19．关于铁的叙述正确的是（　　）
    A．铁能被磁体吸引，纯铁易生锈
    B．FeCl2可以通过铁与氯气的化合反应得到
    C．缺铁性贫血里的铁是指铁元素
    D．工业上常用铁矿石与氢气在高炉内反应来炼铁

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    16．已知热化学方程式：
    2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-571.6kJ•mol-1
    2CH3OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（l）△H=-1452kJ•mol-1
    H+（aq）+OH-（aq）═H2O（l）△H=-57.3kJ•mol-1
    据此判断下列说法正确的是（　　）
    A．CH3OH的燃烧热为1452kJ•mol-1
    B．2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H＞-571.6kJ•mol-1
    C．2CH3OH（l）+O2（g）═2CO2（g）+4H2（g）△H=-880.4kJ•mol-1
    D．CH3COOH（aq）+NaOH（aq）═H2O（l）+CH3COONa（aq）△H=-57.3kJ•mol-1

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    17．工业上利用硫铁矿烧渣（主要成分为Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2）为原料制备高档颜料--铁红（Fe2O3），具体生产流程如下：

    试回答下列问题：
    （1）硫铁矿烧渣用稀硫酸酸溶时的不溶物为SiO2（填化学式）．
    （2）实验室实现“步骤Ⅱ”中分离操作所用的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯；
    步骤Ⅳ中应选用D试剂调节溶液的pH（填字母编号）．
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    ①写出加入足量的H2O2发生反应的离子反应方程式2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
    ②测得该样品中Fe元素的质量分数为$\frac{7b}{10a}$×100%．

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