14.安全氣囊是行車安全的重要設(shè)施.當(dāng)車輛發(fā)生碰撞的瞬間,安全裝置通電點(diǎn)火使其中的粉末分解釋放出大量的氮?dú)庑纬蓺饽,從而保護(hù)司機(jī)及乘客.為研究安全氣囊工作的化學(xué)原理,取安全裝置中的粉末進(jìn)行研究.經(jīng)實(shí)驗(yàn)分析,確定該粉末是一種混合物且只含Na、Fe、N、0四種元素.
(1)鐵元素在元素周期表中的位置是第四周期、第Ⅷ族,Na原子結(jié)構(gòu)示意圖為,其中三種主族元素的離子半徑從大到小的順序是N3->O2->Na+ (用離子符號表示)
(2)水溶性實(shí)驗(yàn)表明,安全氣囊中固體粉末部分溶解.不溶物為一種紅棕色固體,可溶于鹽酸.已知該不溶物能發(fā)生鋁熱反應(yīng),寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式2Al+Fe2O3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al2O3+2Fe.
(3)氮的最高價氧化物對應(yīng)的水化物與其氫化物反應(yīng)生成一種鹽,該鹽晶體中含有的化學(xué)鍵類型是離子鍵、共價鍵
(4)有一種液態(tài)氮?dú)浠衔,分子中氮與氫兩種元素的質(zhì)量比為7:1,是“神舟七號”飛船發(fā)射時使用的高能燃料之一,結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)該分子結(jié)構(gòu)中只有單鍵,與氨相似,則其的結(jié)構(gòu)式為
已知8g液態(tài)液態(tài)氮?dú)浠衔锱c液態(tài)雙氧水恰好完全反應(yīng),產(chǎn)生兩種無毒又不污染環(huán)境的氣態(tài)物質(zhì),放出375kJ的熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-1500kJ/mol.

分析 (1)鐵為26號元素位于第四周期第Ⅷ族;
Na元素原子核外有11個電子,有3個電子層,由里到外各層電子數(shù)依次為2、8、1;
電子層結(jié)構(gòu)相同,核電荷數(shù)越大離子半徑越小;
(2)不溶物為一種紅棕色固體,可溶于鹽酸,該不溶物能發(fā)生鋁熱反應(yīng),則紅棕色不溶物為氧化鐵,氧化鐵與鋁發(fā)生鋁熱反應(yīng)生成氧化鋁與鐵;
(3)氮的最高價氧化物對應(yīng)的水化物與其氫化物反應(yīng)生成一種鹽,該鹽為NH4NO3,含有離子鍵、共價鍵;
(4)有一種液態(tài)氮?dú)浠衔镂,分子中氮與氫兩種元素的質(zhì)量比為7:1,分子中N、H原子數(shù)目之比為$\frac{7}{14}$:$\frac{1}{1}$=2:1,則戊為N2H4;液態(tài)戊與液態(tài)雙氧水恰好完全反應(yīng),產(chǎn)生兩種無毒又不污染環(huán)境的氣態(tài)物質(zhì),應(yīng)生成氮?dú)馀c水,8gN2H4的物質(zhì)的量為$\frac{8g}{32g/mol}$=0.25mol,1molN2H4反應(yīng)放出的熱量為375kJ×$\frac{1mol}{0.25mol}$=1500kJ,標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對應(yīng)反應(yīng)的焓變寫出熱化學(xué)方程式.

解答 解:(1)鐵為26號元素位于第四周期第Ⅷ族;
Na元素原子核外有11個電子,有3個電子層,由里到外各層電子數(shù)依次為2、8、1,原子結(jié)構(gòu)示意圖為;
N3-、O2-、Na+電子層結(jié)構(gòu)相同,核電荷數(shù)越大離子半徑越小,故離子半徑N3->O2->Na+,
故答案為:第四周期第Ⅷ族;;N3->O2->Na+;
(2)不溶物為一種紅棕色固體,可溶于鹽酸,該不溶物能發(fā)生鋁熱反應(yīng),則紅棕色不溶物為氧化鐵,氧化鐵與鋁發(fā)生鋁熱反應(yīng)生成氧化鋁與鐵,反應(yīng)方程式為:2Al+Fe2O3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al2O3+2Fe,
故答案為:2Al+Fe2O3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al2O3+2Fe;
(3)氮的最高價氧化物對應(yīng)的水化物與其氫化物反應(yīng)生成一種鹽,該鹽為NH4NO3,含有離子鍵、共價鍵;
故答案為:離子鍵、共價鍵;
(4)有一種液態(tài)氮?dú)浠衔,分子中氮與氫兩種元素的質(zhì)量比為7:1,分子中N、H原子數(shù)目之比為$\frac{7}{14}$:$\frac{1}{1}$=2:1,則為N2H4,該分子結(jié)構(gòu)中只有單鍵,與氨相似,則N原子之間形成1對共用電子對,N原子與H原子之間形成1對共用電子對,其結(jié)構(gòu)式為:,液態(tài)戊與液態(tài)雙氧水恰好完全反應(yīng),產(chǎn)生兩種無毒又不污染環(huán)境的氣態(tài)物質(zhì),應(yīng)生成氮?dú)馀c水,8gN2H4的物質(zhì)的量為$\frac{8g}{32g/mol}$=0.25mol,1molN2H4反應(yīng)放出的熱量為375kJ×$\frac{1mol}{0.25mol}$=1500kJ,反應(yīng)熱化學(xué)方程式為:N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-1500 kJ/mol,
故答案為:;N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-1500 kJ/mol.

點(diǎn)評 本題考查原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系、離子半徑半徑、鋁熱反應(yīng)、鹽類水解、化學(xué)鍵等,難度不大,旨在考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解掌握.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

4.某研究性學(xué)習(xí)小組為證明在同溫同壓下,相同濃度相同體積的不同強(qiáng)度的一元酸與足量鎂帶反應(yīng)時,生成氫氣的體積相同而反應(yīng)速率不同,同時測定實(shí)驗(yàn)室條件下的氣體摩爾體積.設(shè)計(jì)的簡易實(shí)驗(yàn)裝置如圖,該實(shí)驗(yàn)的主要操作步驟如下:
①配制濃度均為1mol•L-1鹽酸和醋酸溶液;
②用酸式滴定管量取10.00mL 1mol•L-1鹽酸和醋酸溶液分別加人兩個錐形瓶中;
③用精確的天平分別稱取除去表面氧化膜的鎂帶a g,并系于銅絲末端,a的數(shù)值至少為0.1200
④在廣口瓶中裝足量的水.按圖連接好裝置;檢查裝置的氣密性;
⑤將銅絲向下移動,使足量鎂帶浸人酸中(銅絲不與酸接觸),至反應(yīng)完全,記錄反應(yīng)所需時間;
⑥反應(yīng)結(jié)束后待溫度恢復(fù)到室溫,若丙中液面高于乙中液面,讀取量筒中水的體積前,應(yīng)將丙向下移動,使乙、丙中液面相平,讀出量筒中水的體積為V mL.
請將上述步驟補(bǔ)充完整并回答下列問題:
(1)用文字表述④檢查該裝置氣密性的操作與觀察方法:用手捂住錐形瓶,量筒中有液體流出,松手后,量筒的液體回流,證明氣密性良好.
(2)本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用B(填序號)的量筒.
A.100mLB.200mLC.500mL
(3)若水蒸氣的影響忽略不計(jì),在實(shí)驗(yàn)室條件下,氣體摩爾體積的計(jì)算式為Vm=$\frac{V}{5}$L•mol-1
(4)簡述速率不等的原因兩種酸的物質(zhì)的量濃度相等,但鹽酸是強(qiáng)酸完全電離,醋酸是弱酸部分電離,氫離子物質(zhì)的量濃度前者大于后者,銅絲不與酸接觸的原因是防止形成原電池,影響反應(yīng)速率.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

5.鋰元素被譽(yù)為“能源元素”.鋰及鋰鹽具有的優(yōu)異性能和特殊功能,在化工、電子、宇航、核能、能源等領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用.
Ⅰ鋰的原子結(jié)構(gòu)示意圖為;鋰暴露在濕空氣中時,會迅速地失去金屬光澤、表面開始變黑,更長時間則變成白色.生成的化合物是氮化鋰、氫氧化鋰,最終生成碳酸鋰.寫出生成氮化鋰的化學(xué)方程式6Li+N2=2Li3N.
Ⅱ下面是從鋰輝石(Li2O•Al2O3•SiO2)中提出鋰的工業(yè)流程示意圖.

①高溫煅燒時的反應(yīng)原理為:
Li2O•Al2O3•SiO2+K2SO4=K2O•Al2O3•SiO2+Li2SO4
Li2O•Al2O3•SiO2+Na2SO4=Na2O•Al2O3•SiO2+Li2SO4
②鋰離子浸取液中含有的金屬離子為:K+、Na+、Li+、Fe3+、Fe2+、Al3+、Mn2+
③幾種金屬離子沉淀完全的pH
金屬離子Al(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3Mn(OH)2
沉淀完全的pH4.79.03.210.1
④Li2SO4、Li2CO3在不同溫度下的溶解度(g/100g水)
溫度
溶解度
10℃20℃50℃80℃
Li2SO435.434.733.131.7
Li2CO31.431.331.080.85
(1)浸取時使用冷水的原因是Li2SO4的溶解度隨溫度升高而減少,用冷水浸取可以提高浸取率.
(2)濾渣2的主要成分為Al(OH)3、Fe(OH)3
(3)流程中分2次調(diào)節(jié)pH(pH7~8和pH>13),有研究者嘗試只加一次濃NaOH溶液使pH>13,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在加飽和碳酸鈉溶液沉鋰后,隨著放置時間延長,白色沉淀增加,最后得到的Li2CO3產(chǎn)品中雜質(zhì)增多.Li2CO3產(chǎn)品中的雜質(zhì)可能是Al(OH)3,用離子方程式表示其產(chǎn)生的原因Al3++4OH-=AlO2-+2H2O;2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-
(4)加熱濃縮的作用是提高Li+ 濃度和溶液溫度,使得Li2CO3容易析出.
(5)洗滌Li2CO3晶體使用熱水.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

2.已知:銀鋅電池放電時總反應(yīng)為Zn+Ag2O+H2O═Zn(OH)2+2Ag,用銀鋅電池作電源,在非水體系中完成鋼制品上鍍鋁的原理如圖所示,下列說法正確的是( 。
A.a電極的電極反應(yīng)式為Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-
B.銀鋅電池的電解質(zhì)溶液可用稀硫酸
C.銀鋅電池放電時,負(fù)極附近溶液的pH增大
D.Al電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為Al+7AlCl4--3e-=4Al2Cl4-

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

9.幾種單核微粒具有相同的核電荷數(shù),則這幾種微粒(  )
A.一定互為同位素B.一定是同種原子
C.一定屬于同種元素D.質(zhì)量數(shù)一定相等

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

19.元素在周期表中的位置反映了元素的原子結(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì),下列說法正確的是(  )
A.第一主族的元素稱為堿金屬
B.第二周期元素的最高化合價依次遞增,并等于它所處的主族序數(shù)
C.短周期元素形成離子后,最外層電子都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
D.同一主族的元素的原子,最外層電子數(shù)一定相同

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

6.結(jié)合原子核外電子排布的有關(guān)知識,按要求完成下列各題:
(1)元素基態(tài)原子的電子排布中4s軌道上只有1個電子的元素有鉀、鉻、銅(填元素名稱).
(2)根據(jù)元素原子的外圍電子排布的特征,可將元素周期表分成五個區(qū)域:s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)和f區(qū).第四周期元素屬于s區(qū)的有2種,屬于d區(qū)的有8種.
(3)某同學(xué)將15P原子的電子排布式寫成1s22s22p63s23px23py1,它違背了洪特規(guī)則.
(4)燃放由堿金屬鹽等做成的焰火時,可發(fā)出五顏六色的光,請用原子結(jié)構(gòu)的知識解釋發(fā)光的原因:電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時,以光的形式釋放能量.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

3.表是元素周期表的一部分,針對表中的①~⑨種元素,填寫下列空白.
主族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0族
2 ④
3
(1)①②⑥⑦中原子半徑最小的是N(填元素符號);
(2)表中氧化性最強(qiáng)的單質(zhì)的化學(xué)式為F2;
(3)這些元素的最高價氧化物的水化物中,堿性最強(qiáng)的是NaOH(填化學(xué)式);
(4)寫出由⑤形成的單質(zhì)Ne(填化學(xué)式符號);
(5)表中能形成兩性氫氧化物的元素是Al(填元素符號).

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

4.在一定溫度下,容器內(nèi)某一反應(yīng)中氣體M、N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間變化的曲線如圖所示,下列表述中正確的是( 。
A.反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2M?NB.t2時,正逆反應(yīng)速率相等
C.t3時,正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率D.t1時,N的濃度是M濃度的2倍

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案