2.X、Y、Z、W四種短周期元素在周期表中的位置關(guān)系如圖1.

I.若Y元素原子的最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的3倍.
(1)W的原子結(jié)構(gòu)示意圖為
(2)Z、W最高價(jià)氧化物的水化物酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镠ClO4>H2SO4(填化學(xué)式).
(3)白磷(P4)在W2氣體中燃燒可生成液態(tài)丙分子,也可生成固態(tài)丁分子.已知丙分子中各原子最外層均是8電子結(jié)構(gòu),丙的結(jié)構(gòu)式是.白磷固體和W2氣體反應(yīng),生成1mol液態(tài)丙時(shí),能量變化如圖2所示,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式$\frac{1}{4}$P4(s)+$\frac{3}{2}$Cl2(g)=PCl3(l)△H=-akJ/mol.已知1mol白磷固體和W2氣體反應(yīng),生成固態(tài)丁時(shí),放熱bkJ,則1mol固態(tài)丁轉(zhuǎn)化為液態(tài)丙時(shí)的△H=($\frac{1}{4}$b-a)KJ/mol.
II.若Y和Z的核外電子數(shù)之和為20.
(1)相對(duì)分子質(zhì)量為28的Y的氫化物電子式為
(2)W的一種單質(zhì)溶于足量濃硝酸,反應(yīng)過程轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量是該單質(zhì)的20倍.反應(yīng)的化學(xué)方程式為P4+20HNO3(濃)=20NO2↑+4H3PO4+4H2O.

分析 根據(jù)X、Y、Z、W四種短周期元素在周期表中的位置關(guān)系可知,X、Y在第二周期,Z、W在第三周期.
I.由于Y在第二周期,且Y元素原子的最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的3倍,故Y的核外電子排布為2,6,故為O元素,則X為N元素,Z為S元素,W為Cl元素.
(1)W為氯元素,核內(nèi)有17個(gè)質(zhì)子,核外有17個(gè)電子;
(2)元素的非金屬性越強(qiáng),則最高價(jià)氧化物的水化物的酸性越強(qiáng);
(3)白磷(P4)在氯氣體中燃燒可生成液態(tài)丙分子即PCl3,也可生成固態(tài)丁分子即PCl5,據(jù)此寫出PCl3的結(jié)構(gòu)式;白磷固體和氯氣反應(yīng),生成1molPCl3時(shí),根據(jù)圖示可知,反應(yīng)放熱aKJ,據(jù)此寫出熱化學(xué)方程式;而已知1mol白磷固體和氯氣反應(yīng),生成固態(tài)丁PCl5時(shí),放熱bkJ,寫出熱化學(xué)方程式并根據(jù)蓋斯定律來計(jì)算1mol固態(tài)丁轉(zhuǎn)化為液態(tài)丙時(shí)的△H;
II.設(shè)Y的核外電子數(shù)為y個(gè),則Z為(y+8),根據(jù)若Y和Z的核外電子數(shù)之和為20,可解得y=6,即Y為C元素,則Z為Si元素,W為P元素.
(1)相對(duì)分子質(zhì)量為28的Y的氫化物為SiH4,為共價(jià)化合物,據(jù)此寫出電子式;
(2)W的一種單質(zhì)溶于足量濃硝酸,反應(yīng)后變?yōu)?5價(jià),而由于反應(yīng)過程轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量是該單質(zhì)的20倍.故此單質(zhì)為P4,據(jù)此寫出化學(xué)方程式.

解答 解:根據(jù)X、Y、Z、W四種短周期元素在周期表中的位置關(guān)系可知,X、Y在第二周期,Z、W在第三周期.
I.由于Y在第二周期,且Y元素原子的最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的3倍,故Y的核外電子排布為2,6,故為O元素,則X為N元素,Z為S元素,W為Cl元素.
(1)W為氯元素,核內(nèi)有17個(gè)質(zhì)子,核外有17個(gè)電子,故其結(jié)構(gòu)示意圖為,故答案為:;
(2)元素的非金屬性越強(qiáng),則最高價(jià)氧化物的水化物的酸性越強(qiáng),而由于非金屬性Cl強(qiáng)于S,故酸性HClO4>H2SO4,故答案為:HClO4>H2SO4
(3)白磷(P4)在氯氣體中燃燒可生成液態(tài)丙分子即PCl3,也可生成固態(tài)丁分子即PCl5,PCl3是共價(jià)化合物,結(jié)構(gòu)式為;
白磷固體和氯氣反應(yīng),生成1molPCl3時(shí),根據(jù)圖示可知,反應(yīng)放熱aKJ,故熱化學(xué)方程式為$\frac{1}{4}$P4(s)+$\frac{3}{2}$Cl2(g)=PCl3(l)△H=-akJ/mol   ①;
而已知1mol白磷固體和氯氣反應(yīng),生成固態(tài)丁PCl5時(shí),放熱bkJ,即熱化學(xué)方程式為:$\frac{1}{4}$P4(s)+$\frac{5}{2}$Cl2(g)=PCl5(s)△H=-$\frac{1}{4}$bkJ/mol   ②.
根據(jù)蓋斯定律,將(①-②)可得:PCl5(s)=Cl2(g)+PCl3(l)△H=($\frac{1}{4}$b-a)KJ/mol.
故答案為:;$\frac{1}{4}$P4(s)+$\frac{3}{2}$Cl2(g)=PCl3(l)△H=-akJ/mol;($\frac{1}{4}$b-a)KJ/mol;
II.設(shè)Y的核外電子數(shù)為y個(gè),則Z為(y+8),根據(jù)若Y和Z的核外電子數(shù)之和為20,有:y+y+8=20,可解得y=6,即Y為C元素,則Z為Si元素,W為P元素.
(1)相對(duì)分子質(zhì)量為28的Y的氫化物為C2H4,即為乙烯,為共價(jià)化合物,故電子式為:,故答案為:;
(2)W的一種單質(zhì)溶于足量濃硝酸,反應(yīng)后變?yōu)?5價(jià),即生成H3PO4,而硝酸被還原為NO2,而由于反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量是該單質(zhì)的20倍.故此單質(zhì)為P4,故化學(xué)方程式為:P4+20HNO3(濃)=20NO2↑+4H3PO4+4H2O,故答案為:P4+20HNO3(濃)=20NO2↑+4H3PO4+4H2O;

點(diǎn)評(píng) 本題考查了元素的推導(dǎo)和結(jié)構(gòu)式、電子式的書寫以及化學(xué)方程式、熱化學(xué)方程式的書寫,難度不大,應(yīng)注意的是蓋斯定律的應(yīng)用.

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:選擇題

12.化學(xué)反應(yīng)N2(g)+3H2(g)═2NH3(l)的能量變化如圖所示,則該反應(yīng)的△H等于(  )
A.+2(a-b-c) kJ•mol-1B.+2(b-a) kJ•mol-1
C.+(b+c-a) kJ•mol-1D.+(a+b) kJ•mol-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:推斷題

13.W、X、Y、Z、R為前四周期元素,且原子序數(shù)依次增大.XY2是紅棕色氣體;X與氫元素可形成XH3;Z基態(tài)原子的M層與K層電子數(shù)相等;W是形成有機(jī)物種類最多的元素;R2+的3d軌道中有9個(gè)電子.請回答:
(1)Y基態(tài)原子的電子排布式是1s22s22p4;Y和W形成的三原子分子是非極性(填“極性”或“非極性”)分子.
(2)X與氫元素可形成的化合物XH3的中心原子雜化軌道類型為sp3雜化,XH3的立體構(gòu)型是三角錐形.
(3)Z所在周期中第一電離能最大的主族元素Q名稱氯元素.比較沸點(diǎn)高低:XY2<ZY.
(4)Z與某元素形成的化合物的晶胞如圖1所示,晶胞中陰離子與陽離子的個(gè)數(shù)比是2:1.
(5)R晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示,R晶體中每個(gè)R原子周圍距離最近的R原子數(shù)目為12.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

10.實(shí)驗(yàn)室需要0.1mol/LNaOH溶液450mL 和0.5mol/L硫酸溶液500mL.根據(jù)這兩種溶液的配制情況回答下列問題:

(1)如圖1所示的儀器中配制氫氧化鈉溶液肯定不需要的是A、C(填序號(hào))
(2)下列操作中,容量瓶所不具備的功能有B、C、E(填序號(hào)).
A.配制一定體積準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液
B.貯存溶液
C.測量容量瓶規(guī)格以下的任意體積的液體
D.準(zhǔn)確稀釋某一濃度的溶液
E.用來加熱溶解固體溶質(zhì)
(3)根據(jù)計(jì)算用托盤天平稱取NaOH的質(zhì)量為2.0g.配制時(shí),其正確的操作順序是(用字母表示,每個(gè)字母只能用一次)BCAFED.
A.用30mL水洗滌燒杯2-3次,洗滌液均注入容量瓶
B.準(zhǔn)確稱取計(jì)算量的氫氧化鈉固體于燒杯中,再加入少量水(約30mL),用玻璃棒慢慢攪動(dòng),使其充分溶解
C.將溶解的氫氧化鈉溶液沿玻璃棒注入容量瓶中
D.將容量瓶蓋緊,振蕩,搖勻
E.改用膠頭滴管加水,使溶液凹面恰好與刻度相切
F.繼續(xù)往容量瓶內(nèi)小心加水,直到液面接近刻度2~3cm處
(4)如圖2是實(shí)驗(yàn)室化學(xué)試劑濃硫酸標(biāo)簽上的部分內(nèi)容.配制上述稀硫酸溶液需要用該濃硫酸和蒸餾水,可供選用的儀器有:膠頭滴管;玻璃棒;燒杯.請回答下列問題:
 ①配制稀硫酸時(shí),還缺少的儀器有500mL的容量瓶 量筒(寫儀器名稱).
 ②經(jīng)計(jì)算,所需濃硫酸的體積約為13.6mL;若將該濃硫酸與等體積的水混合,所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)>49%(填“>”、“<”或“=”).
③對(duì)所配制的稀硫酸進(jìn)行測定,發(fā)現(xiàn)其濃度大于0.5mol•L-1,配制過程中下列各項(xiàng)操作可能引起該誤差的原因是BCEG.
A.容量瓶用蒸餾水洗滌后未經(jīng)干燥
B.用量筒量取濃硫酸時(shí),仰視刻度線
C.用量筒量取濃硫酸后,用蒸餾水將量筒洗滌干凈,洗滌液轉(zhuǎn)移到燒杯中
D.轉(zhuǎn)移溶液時(shí),不慎有少量溶液灑出
E.定容時(shí),俯視容量瓶刻度線
F.定容后,把容量瓶倒置搖勻,正放后發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線,再加蒸餾水至刻度線
G未冷卻溶液至室溫就定容了.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

17.下列除去雜質(zhì)(括號(hào)內(nèi)的物質(zhì)為雜質(zhì))的方法中錯(cuò)誤的是( 。
A.FeSO4(CuSO4):加足量鐵粉后,過濾
B.CO(CO2):用NaOH溶液洗氣后干燥
C.MnO2(KCl):加水溶解后,過濾、洗滌、烘干
D.N2(O2):通過灼熱的氧化銅

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.下列能正確表示熱化學(xué)方程式中△H的含義的是( 。
A.H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)═BaSO4(s)+2H2O(l)△H(中和熱)
B.$\frac{1}{2}$H2SO4(濃)+NaOH(aq)═$\frac{1}{2}$Na2SO4(aq)+H2O(l)△H(中和熱)
C.2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H (燃燒熱)
D.CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H(燃燒熱)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

14.把氯化鐵溶液蒸干,灼燒,最后得到的主要固體產(chǎn)物是Fe2O3(填化學(xué)式).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

11.下列敘述不正確的是(  )
A.一定溫度、壓強(qiáng)下,氣體體積由其物質(zhì)的量的多少?zèng)Q定
B.兩種物質(zhì)的物質(zhì)的量相同,則它們在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積相同
C.同溫同壓下,氣體的密度與氣體的相對(duì)分子質(zhì)量成正比
D.同溫同體積時(shí),氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量越大,則壓強(qiáng)越大

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

18.工業(yè)上以軟錳礦(主要成分MnO2)為原料,通過液相法生產(chǎn)KMnO4.即在堿性條件下用氧氣氧化MnO2得到K2MnO4,分離后得到的K2MnO4,再用惰性材料為電極電解K2MnO4溶液得到KMnO4,其生產(chǎn)工藝簡略如下:
(1)反應(yīng)器中反應(yīng)的化學(xué)方程式為4KOH+2MnO2+O2=2K2MnO4+2H2O.
(2)生產(chǎn)過程中最好使用含MnO280%以上的富礦,因?yàn)镸nO2含量最低的貧礦中Al、Si的氧化物含量較高,會(huì)導(dǎo)致KOH消耗量偏高 (填“偏高”或“偏低”).
(3)電解槽中總的離子反應(yīng)方程式為2MnO42-+2H2O $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2MnO4-+2OH-+H2↑.
(4)在傳統(tǒng)工藝中得到K2MnO4后,向其中通入適量CO2反應(yīng)生成黑色固體、KMnO4等,反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2+2K2CO3
上述反應(yīng)中氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為1:2.與該傳統(tǒng)工藝相比,電解法的優(yōu)勢是產(chǎn)率更高、KOH循環(huán)利用.
(5)用高錳酸鉀測定草酸結(jié)晶水合物的純度:稱草酸晶體樣品0.500g溶于水配制成100ml溶液,取出20.00ml用0.0200mol•L-1的酸性KMnO4溶液滴定(雜質(zhì)不反應(yīng)),至溶液呈淺粉紅色且半分鐘內(nèi)不褪去,消耗KMnO4溶液14.80mL,則該草酸晶體的純度為93.2%.(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)(已知該草酸結(jié)晶水合物H2C2O4•2H2O的相對(duì)分子質(zhì)量為126)

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同步練習(xí)冊答案