【題目】現(xiàn)有部分短周期元素的原子結(jié)構(gòu)如下表：

元素

編號(hào)

元素原子結(jié)構(gòu)

X

原子結(jié)構(gòu)示意圖為

Y

最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍

Z

原子核內(nèi)含有12個(gè)中子，且其離子的結(jié)構(gòu)示意圖為

(1)寫(xiě)出X的元素名稱(chēng)：________，元素Y的最簡(jiǎn)單氫化物的結(jié)構(gòu)式為___________；

(2)Z元素原子的質(zhì)量數(shù)為________；

(3)X和Z兩種元素的簡(jiǎn)單離子，離子半徑大的是________(填離子符號(hào))，X和Z兩種元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物相互反應(yīng)的離子方程式為_____________；

(4)Y和Z兩種元素的最高價(jià)氧化物發(fā)生氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________，若反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6.02×1023，則消耗Y的最高價(jià)氧化物的質(zhì)量為__________；

(5)寫(xiě)出Z2O2的電子式______________。

【答案】氮 23 N3- H＋＋OH－=H2O 2CO2＋2Na2O2=2Na2CO3＋O2 44 g

【解析】

根據(jù)X的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，K層最多兩個(gè)電子，則b=2，a=7，所以X為N元素；Y最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍，次外層2個(gè)電子，最外層4個(gè)電子，所以Y為C元素；Z離子的結(jié)構(gòu)示意圖為，核電荷數(shù)是11，Z為Na元素。

(1)根據(jù)分析，X為N元素，名稱(chēng)：氮，元素Y為C元素，最簡(jiǎn)單氫化物是甲烷，結(jié)構(gòu)式為；

(2) Z為Na元素，原子核內(nèi)含有12個(gè)中子，質(zhì)量數(shù)為11+12=23；

(3)X 簡(jiǎn)單離子為N3-、Z簡(jiǎn)單離子為Na+，電子層數(shù)相同的粒子，其半徑是原子序數(shù)越大半徑越小，離子半徑大的是N3-，X的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為硝酸，是強(qiáng)酸，Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為氫氧化鈉，是強(qiáng)堿，相互反應(yīng)的離子方程式為H＋＋OH－=H2O；

(4)Y的最高價(jià)氧化物是CO2，Z的最高價(jià)氧化物可以是Na2O或Na2O2，能發(fā)生氧化還原反應(yīng)的是Na2O2，化學(xué)方程式為2CO2＋2Na2O2=2Na2CO3＋O2，6.02×1023個(gè)電子為1mol，根據(jù)方程式，Na2O2中O為-1價(jià)，一個(gè)O升高，一個(gè)O降低，1mol Na2O2則轉(zhuǎn)移1mol電子，則CO2消耗1mol，質(zhì)量為44 g；

(5) Z2O2是Na2O2，Na2O2是離子化合物，由Na+離子和O離子構(gòu)成，電子式為。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】對(duì)于以下反應(yīng)：A(s)＋3B(g)2C(g)＋D(g)，在一定溫度、壓強(qiáng)下，在一體積可變的容器中，當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時(shí)就可確定反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是

A.容器的體積不再發(fā)生變化

B.B的生成速率和D的反應(yīng)速率之比為3∶1

C.混合氣體的密度不隨時(shí)間變化

D.B、C、D的分子個(gè)數(shù)之比為3∶2∶1

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】利用下列實(shí)驗(yàn)裝置不能完成相應(yīng)實(shí)驗(yàn)的是（ ）

A. 用裝置①測(cè)量生成氧氣的化學(xué)反應(yīng)速率

B. 用裝置②比較NaHCO3和Na2CO3的熱穩(wěn)定性

C. 裝置③中分液漏斗內(nèi)的液體可順利加入蒸餾燒瓶

D. 裝置④可實(shí)現(xiàn)制取CO2實(shí)驗(yàn)中的“即關(guān)即止，即開(kāi)即用”的作用

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】最近科學(xué)家利用下列裝置圖成功地實(shí)現(xiàn)了CO2和H2O合成CH4。下列敘述錯(cuò)誤的是( )

A.電池工作時(shí)，實(shí)現(xiàn)了將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能

B.電池內(nèi) H+ 透過(guò)質(zhì)子交換膜從左向右移動(dòng)

C.銅電極為正極，電極反應(yīng)式為CO2+8H+-8e-=CH4+2H2O

D.為提高該人工光合系統(tǒng)的工作效率，可向裝置中加入少量稀硫酸

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】實(shí)驗(yàn)室以一種工業(yè)廢渣（主要成分為MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物） 為原料制備Mg CO3·3H2O。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：

（1）酸溶過(guò)程中主要反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：

MgCO3（s）+2H+（aq）=Mg2+（aq）+CO2（g）+H2O H = -50.4kJ·mol-1

Mg2SiO4（s） +4 H+（aq）=2 Mg2+（aq） +H2SiO3（s） + H2O（l） H =-225.4kJ··mol-1

向Mg2SiO4懸濁液中通入CO2析出H2SiO3的熱化學(xué)方程式為__________，該反應(yīng)能正向進(jìn)行的熱力學(xué)原因是_________。該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為__________。

（2）對(duì)氧化后的溶液，加入萃取劑磷酸二異辛酯（C16H35O4P）的煤油溶液，并調(diào)節(jié)pH為1.4~4.3，萃取劑的體積約為水溶液的0.5倍，充分振蕩、靜止、分層（上層為含三價(jià)鐵的有機(jī)層），分液。向分液得到的有機(jī)層加硫酸反萃取得到硫酸鐵溶液，從而與有機(jī)層分離。萃取反應(yīng)為：Fe2（SO4）3（水層）+6HA（有機(jī)層）=2FeA3（有機(jī)層）+3H2SO4（水層）

①提高萃取效率的措施有__________。

A 適當(dāng)提高萃取劑的濃度 B 適當(dāng)提高溶液酸度

C 充分振蕩，多次萃取 D 不斷地從下層排除出有機(jī)層

②在反萃取中加硫酸的作用是___________。

（3）萃取后的水溶液制備Mg CO3·3H2O的實(shí)驗(yàn)方案：滴加氨水調(diào)節(jié)溶液的pH在一定范圍內(nèi)，過(guò)濾。向?yàn)V液中滴加Na2 CO3溶液，攪拌、靜置、過(guò)濾，用水洗滌固體2~3次，在50℃下干燥，得到Mg CO3·3H2O。[已知該溶液中pH=8.5時(shí)Mg（OH）2開(kāi)始沉淀；pH=5.0時(shí)Al（OH）3沉淀完全]。

①調(diào)節(jié)溶液pH的范圍____________。

②判斷向?yàn)V液中滴加Na2CO3溶液過(guò)量的方法__________。

（4）從廢渣制備Mg CO3·3H2O的整體實(shí)驗(yàn)方案看，酸溶時(shí)所加H2SO4不宜過(guò)量太多的原因是_________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】中國(guó)化學(xué)家研究出一種新型復(fù)合光催化劑（C3N4/CQDs），能利用太陽(yáng)光高效分解水，原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是

A.通過(guò)該催化反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化

B.反應(yīng)I中涉及到非極性鍵的斷裂和極性鍵的形成

C.反應(yīng)II為：2H2O22H2O+O2↑

D.總反應(yīng)為：2H2O2H2↑+O2↑

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】化學(xué)電源在日常生活和高科技領(lǐng)域中都有廣泛應(yīng)用。下列說(shuō)法不正確的是

A.圖1：鋅銅原電池中，Zn2+向Cu電極方向移動(dòng)，Cu電極附近溶液中H+濃度減小

B.圖2：紐扣式銀鋅電池中，正極的電極反應(yīng)式為Ag2O+2e-+H2O+2H+=2Ag+2H2O

C.圖3：鋅錳干電池中，鋅筒作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，鋅筒會(huì)變薄

D.圖4：鉛蓄電池使用一段時(shí)間后，電解質(zhì)溶液的酸性減弱，導(dǎo)電能力下降

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】甲醇是一種常見(jiàn)的燃料和有機(jī)溶劑。下列為合成甲醇的有關(guān)熱化學(xué)方程式：

Ⅰ．CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）△H1=+206kJmol-1

Ⅱ.2H2（g）+CO（g）CH3OH（g）△H2=-90kJmol-1

Ⅲ．H2（g）+CO2（g）H2O（g）+CO（g）△H3=-125.5kJmol-1

Ⅳ.3H2（g）+CO2（g）CH3OH（g）+H2O（g）△H4

回答下列問(wèn)題：

（1）上述反應(yīng)中△H4=______kJmol-l。

（2）現(xiàn)將1.0mol CH4和2.0mol H2O（g）通入恒容反應(yīng)室（容積為100L）中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)I，平衡時(shí)CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖甲所示。

①下列說(shuō)法能表明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是______（填字母序號(hào)）；

a．生成CO和H2的物質(zhì)的量之比為1：3

b．容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變

c．混合氣體的壓強(qiáng)保持不變

d．甲烷的生成速率與H2的生成速率之比為1：3

②已知100℃時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間為5min，則用H2表示的平均反應(yīng)速率為______molL-lmin-1；

③圖中的p1______p2（選填“＜”“＞”或“=”），100℃時(shí)的平衡常數(shù)為______mol2L-2。

（3）在壓強(qiáng)為0.1MPa條件下，1mol CO與3mol H2的混合氣體在催化劑作用下能自發(fā)發(fā)生反應(yīng)Ⅱ生成甲醇。

①若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是______（填字母序號(hào)）；

a．升高溫度

b．將CH3OH（g）從體系中分離

c．充人氦氣，使體系總壓強(qiáng)增大

d．再充人1mol CO和3mol H2

②根據(jù)反應(yīng)Ⅱ的特點(diǎn)，圖乙是在壓強(qiáng)分別為0.2MPa和5MPa下CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線(xiàn)，請(qǐng)指明圖乙中的壓強(qiáng)px=______MPa。

（4）在總壓p=5MPa的恒壓密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)Ⅳ，按照不同氫碳比投料測(cè)得CO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度關(guān)系如圖丙所示（已知Kp是用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)），則：

①X點(diǎn)時(shí)，H2的轉(zhuǎn)化率為______，

②600℃、m=3時(shí)，Kp=______MPa-2（保留兩位小數(shù)）。

（5）復(fù)旦大學(xué)先進(jìn)材料實(shí)驗(yàn)室科研團(tuán)隊(duì)研究出以過(guò)渡金屬為催化劑的電催化還原二氧化碳制甲醇的途徑，大大提高了甲醇的產(chǎn)率，原理如圖丁所示。

①石墨2電極上發(fā)生______（選填“氧化”或“還原”）反應(yīng)；

②石墨1發(fā)生的電極反應(yīng)式為______。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，高度對(duì)稱(chēng)的有機(jī)分子具有致密性高、穩(wěn)定性強(qiáng)、張力能大等特點(diǎn)。飽和烴中有一系列高度對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的烴，如（正四面體烷C4H4）、（棱晶烷C6H6）、（立方烷C8H8），下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

A.上述三種物質(zhì)中的C原子都形成4個(gè)單鍵，因此它們都屬于烷烴

B.上述三種物質(zhì)互為同系物，它們的通式為C2nH2n（n≥2）

C.棱晶烷與立方烷中碳原子均為飽和碳原子，其二氯代物的數(shù)目不同

D.棱晶烷與立方烷在光照條件下均可與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)

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