W
X Y Z
W、X、Y、Z是原子序數(shù)小于18的四種常見元素,它們在周期表中的相對位置關(guān)系如右表所示.X的單質(zhì)是日常生活中的重要金屬,W的最低價氫化物M是常見的制冷劑.請回答下列問題:
(1)X的基態(tài)原子外層電子排布圖為
 
W和氧原子形成的一種分子與CO2互為等電子體,其分子式為
 
,其VSEPR模型是
 

(2)M的分子式為
 
;M分子
 
(填“有”或“無”)極性;相同條件下M在水中的溶解性比甲烷的
 
(填“大”或“小”),其原因是
 
;M易與某些金屬離子形成配合物的原因是M中
 

(3)+7和+1價的Z對應(yīng)的氧化物的水化物的酸性較強的是
 
(填化學(xué)式),原因是
 
;WZ3和水發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成M和一種具有漂白的物質(zhì),化學(xué)方程式為
 
考點:元素周期律和元素周期表的綜合應(yīng)用,原子核外電子排布
專題:元素周期律與元素周期表專題
分析:先推斷元素,由W的最低價氫化物M是常見的制冷劑,則W為N元素,根據(jù)位置關(guān)系和X的單質(zhì)是日常生活中的重要金屬可知X為Al元素,Y為S元素,Z為Cl元素.
(1)按要求寫Al元素原子的外層電子排布圖;根據(jù)等電子體概念寫出含N、O元素與二氧化碳互為等電子體的分子;根據(jù)等電子體結(jié)構(gòu)相似判斷VSEPR模型;
(2)M為氨氣,根據(jù)成鍵原子種類和結(jié)構(gòu)判斷分子有無極性;氨氣分子可與水分子間形成氫鍵;根據(jù)配位鍵形成條件判斷;
(3)氯對應(yīng)的+7和+1價的Z對應(yīng)的氧化物的水化物分別為高氯酸和次氯酸,根據(jù)非羥基氧的數(shù)目判斷酸性強弱;NCl3和水發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成具有漂白性物質(zhì)應(yīng)為次氯酸,根據(jù)復(fù)分解原理則可寫出另一種產(chǎn)物,由此寫出方程式.
解答: 解:先推斷元素,由W的最低價氫化物M是常見的制冷劑,則W為N元素,根據(jù)位置關(guān)系和X的單質(zhì)是日常生活中的重要金屬可知X為Al元素,Y為S元素,Z為Cl元素.
(1)Al元素原子的外層有3個電子,外層電子排布圖為:;等電子體是指原子數(shù)目相同,價電子數(shù)相同的分子或離子,二氧化碳為3原子分子,價電子總數(shù)為16,含N、O元素的3原子分子有:N2O、NO2,價電子總數(shù)分別為:16、17,故二氧化碳的等電子體為:N2O;等電子體結(jié)構(gòu)相似,二氧化碳為直線形,故N2O也為直線形;故答案為:;N2O;直線形;
(2)M為氨氣,分子式為:NH3,分子中N-H鍵是由不同非金屬原子形成的共價鍵,故為極性鍵,由于結(jié)構(gòu)不對稱,故為極性分子;氨分子和水分子間可寫出氫鍵,故氨氣易溶于水;氨分子中的N原子有1對孤對電子,故可提供孤電子對和金屬離子共用形成配位鍵;
故答案為:NH3;有;大;NH3和H2O形成氫鍵;NH3中N有孤電子對;
(3)氯對應(yīng)的+7和+1價的Z對應(yīng)的氧化物的水化物分別為HClO4和HClO,HClO4非羥基氧數(shù)目為3,HClO非羥基氧數(shù)目為0,根據(jù)非羥基氧的數(shù)目越多,酸性越強可判斷,HClO4酸性強;
NCl3和水發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成具有漂白性物質(zhì)應(yīng)為HClO,根據(jù)復(fù)分解原理為相互交換成分則可寫出另一種產(chǎn)物為NH3,反應(yīng)方程式為:NCl3+3H2O=NH3+3HClO,
故答案為:HClO4,HClO4非羥基氧數(shù)目比HClO多,NCl3+3H2O=NH3+3HClO.
點評:本題考查了物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),中等難度,利用題給信息推斷元素是基礎(chǔ),理解等電子體概念、配位鍵概念、復(fù)分解原理的是解題的關(guān)鍵.
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:

下列實驗?zāi)苓_(dá)到目的是( 。
實驗?zāi)康?/TD> 實驗步驟
A 檢驗溶液中是否存在Na+ 用潔凈的玻璃棒蘸取少量溶液在酒精燈上灼燒,觀察火焰顏色
B 檢驗久置的Na2SO3粉末是否變質(zhì) 取樣配成溶液,加入鹽酸酸化,再加BaCl2溶液,觀察是否生成沉淀
C 檢驗碳單質(zhì)與濃硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物 將反應(yīng)生成的氣體依次通過無水硫酸銅粉末、澄清石灰水、品紅溶液
D 檢驗碘鹽中是否含有碘元素 取樣配成溶液,加入淀粉溶液,觀察溶液是否變藍(lán)
A、AB、BC、CD、D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

在盛有水的電解槽中加入等物質(zhì)的量的Ag+,Pb2+,K+,SO42-,NO3-,Cl-,然后用惰性電極電解,通電片刻后,所得氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為( 。
A、1:2B、8:1
C、16:207D、71:216

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

國家擬于“十二五”期間將SO2的排放量減少8%,研究SO2綜合利用意義重大.
(1)已知25℃時:SO2(g)+2CO(g)═2C02(g)+
1
x
Sx(s)△H=a kJ?mol-1;
2COS(g)+SO2(g)═2CO2(g)+
3
x
Sx(s)△H=b kJ?mol-1.則CO與Sx生成COS反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是
 

(2)有人設(shè)想按如圖甲所示裝置用廢氣中的SO2生產(chǎn)硫酸.寫出SO2電極的電極反應(yīng)式
 

(3)提高反應(yīng)2SO2(g)+O2?2SO3(g)△H<0中SO2的轉(zhuǎn)化率是控制SO2排放的關(guān)鍵措施之一.某課外活動小組進(jìn)行了如下探究:
①T1溫度時,在2L的密閉容器中加入4.0molSO2和2.0molO2,5min后反應(yīng)達(dá)到平衡,二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為
50%,前5min內(nèi)SO2的平均反應(yīng)速率為
 

②在①中的反應(yīng)達(dá)到平衡后,改變下列條件,能使SO2的轉(zhuǎn)化率及SO3的平衡濃度都比原來增大的是
 
(填序號).
a溫度和容器體積不變,充入1.0molHe (g)
b溫度和容器體積不變,充入2molSO2和lmolO2
c溫度和容器體積不變,充入1.0molSO2
d在其他條件不變時,減小容器的容積
③在其他條件不變的情況下,探究起始時氧氣物質(zhì)的量對2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)反應(yīng)的影響,實驗結(jié)果如
圖乙所示.(圖中T表示溫度,n表示物質(zhì)的量):在a、b、c三點所處的平衡狀態(tài)中,SO2的轉(zhuǎn)化率最高的
 
,溫度T1
 
T2(填“>”“<”或“一”).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

二氧化碳的捕捉與封存是實現(xiàn)溫室氣體減排的重要途徑之一,科學(xué)家利用NaOH溶液噴淋“捕捉”空氣中的CO2(如圖1).
(1)NaOH溶液噴成霧狀的目的是
 

(2)若使用1.0mol/L 800mL的NaOH溶液吸收11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的CO2,反應(yīng)的離子方程式為
 
,所得溶液中,n(CO32-)、n(H2CO3)、n(H+)、n(OH-)的關(guān)系為
 
=0.3mol.
(3)以CO2與NH3為原料可合成化肥尿素[CO(NH22].已知:
①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)△H=-159.47kJ?mol-1
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH22(s)+H2O(g)△H=+116.49kJ?mol-1
③H2O(l)=H2O(g)△H=+88.0kJ?mol-1
試寫出NH3和CO2合成尿素和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式
 

(4)以CO2與H2為原料還可合成液體燃料甲醇(CH3OH),其反應(yīng)的化學(xué)方程為:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H<0.現(xiàn)將1mol CO2和3mol H2充入容積為2L的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),下列說法正確的是
 

A.若保持恒溫,當(dāng)容器中n(CH3OH):n(H2O)為1:1時,該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)
B.若保持恒溫,當(dāng)容器內(nèi)氣體壓強恒定時,該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)
C.若其他條件不變,實驗結(jié)果如圖2所示( T1、T2均大于300℃),則平衡常數(shù):K(T1)<K (T2
D.保持溫度不變,當(dāng)反應(yīng)已達(dá)平衡時,若向容器中再充入1mol CO2和3mol H2,當(dāng)達(dá)到新平衡時,n(CH3OH):n(H2)將升高
(5)一小塊未被氧化的金屬鈉在CO2中加熱,使其充分反應(yīng).
①反應(yīng)所得固體產(chǎn)物中n (Na):n (O)=6:7.
②反應(yīng)所得固體溶于水無氣體產(chǎn)生,靜置,取上層清液加過量BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀,再滴加酚酞,溶液呈紅色.寫出CO2與金屬鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

2014年初,霧覆天氣多次肆虐我國中東部地區(qū).加強汽車尾氣排放監(jiān)測和燃煤企業(yè)的治理對于減少霧霾具有重要的意義.

(1)利用原電池工作原理測定汽車尾氣中CO的濃度,其裝置如圖1所示.該電池中電解質(zhì)為熔融碳酸鹽,CO32-在固體介質(zhì)中可以自由移動,氣體A為
 
,正極發(fā)生的電極反應(yīng)式
 

(2)某化學(xué)興趣小組用如圖所示流程,測定標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為V L的燃煤煙氣中SO2的含量:
 


尾氣中SO2的體積分?jǐn)?shù)為
 
(用含有V、m的代數(shù)式表示).
(3)已知常溫下弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)如下
NH3?H2OKb=1.8×10-5mol?L-1
H2SO3Ka1=1.2×10-2mol?L-1  Ka2=1.3×10-8mol?L-1
①若用氨水吸收工業(yè)廢氣中的SO2,當(dāng)吸收液失去吸收能力時,則此時溶液呈
 
性(填“酸”“堿”或“中”).
②在通入廢氣的過程中,水的電離程度如何變化.當(dāng)恰好形成正鹽時,溶液中離子濃度的大小關(guān)系為
 

③可通過電解法使吸收液再生而循環(huán)利用(電極均為石墨電極),并生成化工原料硫酸.其工作示意圖見圖2,試寫出生成硫酸的電極反應(yīng)式
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

超音速飛機在平流層飛行時,尾氣中的NO會破壞臭氧層.科學(xué)家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2,化學(xué)方程式如下:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)△H<0
為了測定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率,在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如表:
時間(s) 0 1 2 3 4 5
c(NO)
(mol/L)
1.00×10-3 4.50×10-4 2.50×10-4 1.50×10-4 1.00×10-4 1.00×10-4
c(CO)
(mol/L)
3.60×10-3 3.05×10-3 2.85×10-3 2.75×10-3 2.70×10-3 2.70×10-3
請回答下列問題(均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響):
(1)前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率υ(N2)=
 
,CO的平衡轉(zhuǎn)化率為
 
.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
(2)寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的表達(dá)式
 

(3)假設(shè)在密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),達(dá)到平衡時下列措施能提高NO轉(zhuǎn)化率的是
 

A.選用更有效的催化劑 B.升高反應(yīng)體系的溫度 C.降低反應(yīng)體系的溫度 D.縮小容器的體積
(4)研究表明:在使用等質(zhì)量催化劑時,增大催化劑比表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率.某同學(xué)設(shè)計了三組實驗,實驗條件已經(jīng)填在下面實驗設(shè)計表中.
實驗
編號
T(℃) NO初始濃度
(mol/L)
CO初始濃度
(mol/L)
催化劑的比表面積(m2/g)
280 1.20×10-3 5.80×10-3 82
280 1.20×10-3 5.80×10-3 124
350 1.20×10-3 5.80×10-3 124
①以上三組實驗的實驗?zāi)康氖?div id="2fg7exr" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

②請在給出的坐標(biāo)圖中,畫出上表中的第三個實驗條件下混合氣體中NO濃度隨時間變化的趨勢曲線圖.

(5)已知CO的燃燒熱為284kJ/mol,且N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ/mol;則反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)?2CO2(g)+N2(g)△H=
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

中國的載人飛船“神舟”七號2008年9月25日在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空.
已知:肼(N2H4)又稱聯(lián)氨,是具有強還原性的液體化合物,主要用作火箭和噴氣發(fā)動機的燃料部分.
(1)已知在25℃、101kPa時,32.0g N2H4地在氧氣中完全燃燒生成氮氣,放出熱量624kJ,N2H4完全燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是:
 

(2)肼-空氣燃料電池是一種堿性燃料電池,電解質(zhì)溶液是20%~30%的KOH溶液.肼-空氣燃料電池放電時負(fù)極的電極反應(yīng)式是
 
. 
(3)右圖是一個電化學(xué)過程示意圖.
①鋅片上發(fā)生的電極反應(yīng)是
 

②假設(shè)使用肼一空氣燃料電池作為本過程中的電源,當(dāng)銅片的質(zhì)量減少128g時該燃料電池理論上需要標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣
 
L(假設(shè)空氣中氧氣體積含量為20%).
(4)傳統(tǒng)制備肼的方法,是以NaClO氧化NH3,制得肼的稀溶液.該反應(yīng)的離子方程式為:
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

洗滌BaSO4固體中吸附的Na+和Cl-,最好用下列試劑中的( 。
A、BaCl2溶液
B、稀H2SO4
C、Na2SO4溶液
D、蒸餾水

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同步練習(xí)冊答案