10.W、X、Y、Z、M五種短周期元素在周期表中的位置如圖1,ZY2是形成酸雨的主要物質(zhì)之一.

(1)M元素的離子結(jié)構(gòu)示意圖為
(2)Z、M二種元素的最簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性由強到弱的順序為HCl>H2S(用化學(xué)式表示).
(3)NaHZ水溶液呈堿性的原因是HS-+H2?H2S+OH-((用離子方程式表示)
(4)一定條件下X2和H2在2L的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)X2+3H2═2XH3△H<0,測出如下數(shù)據(jù):
    時間(min)
物質(zhì)的量(mol)

0

1

2

3

4
X23.0n12.4n3n5
H29.08.47.2n4n6
XH300.4n22.02.0
反應(yīng)達(dá)到平衡時,X2的轉(zhuǎn)化率為33.3%,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為$\frac{1}{27}$(可用分?jǐn)?shù)表示)
(5)在火箭推進器中裝有強還原劑液態(tài)X2H4和強氧化劑液態(tài)H2Y2,當(dāng)它們混合時,平均每轉(zhuǎn)移1mol電子放熱160kJ,同時生成液態(tài)水和氮氣,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)△H=-640kJ/mol.
(6)傳感器工作原理如右圖,氣體擴散進入傳感器,在敏感電極上發(fā)生反應(yīng),傳感器就會接收到電信號.若待測氣體WO:電解質(zhì)溶液為H2ZO4,對電極充入空氣,有電流產(chǎn)生,則下列說法中正確的是C、D
A.敏感電極作電池正極
B.對電極上的電極反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-=4OH-
C.敏感電極附近電解質(zhì)溶液的PH變小
D.若標(biāo)況下44.8mLWO通入敏感電極時,傳感器上電子轉(zhuǎn)移數(shù)目為0.004NA

分析 W、X、Y、Z、M五種短周期元素在周期表中的位置如圖1,ZY2是形成酸雨的主要物質(zhì)之一,判斷Z為S,Y為O,M為Cl,W為C,X為N,
(1)根據(jù)氯為非金屬元素,最外層電子數(shù)多于4,易得到電子,形成陰離子,氯元素是17號元素,故氯離子的核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為17,當(dāng)核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)<核外電子數(shù),為陰離子;
(2)Z、M二種元素的最簡單氣態(tài)氫化物為H2S,HCl,依據(jù)非金屬性強弱判斷氰化物的穩(wěn)定性;
(3)NaHZ水溶液呈堿性的原因是HS-離子水解,破壞了水的電離平衡氫氧根離子濃度增大,溶液顯堿性;
(4)結(jié)合圖表數(shù)據(jù)分析可知3min反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計算,轉(zhuǎn)化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%,平衡常數(shù)等于生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度的冪次方乘積得到;
(5)平均每轉(zhuǎn)移1mol電子放熱160kJ,依據(jù)元素化合價變化,1molN2H4反應(yīng)生成N2電子轉(zhuǎn)移4mol,放熱4×160KJ=640KJ,標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和反應(yīng)放出的熱量書寫熱化學(xué)方程式;
(6)A、如氣體被氧化,發(fā)生氧化反應(yīng),敏感電極為負(fù)極,如氣體被還原,敏感電極為正極,若待測氣體CO發(fā)生氧化反應(yīng),做負(fù)極;
B、檢測H2S氣體時,被氧化生成H2SO4,說明電解池溶液呈酸性,正極上氧氣得電子被還原生成水;
C、敏感電極為負(fù)極,敏感電極附近電極反應(yīng)電解質(zhì)溶液的PH變小
D、若標(biāo)況下44.8mLCO物質(zhì)的量=$\frac{0.0448L}{22.4L/mol}$=0.02mol,通入敏感電極時發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳,電子轉(zhuǎn)移0.04mol.

解答 解:(1)根據(jù)氯為非金屬元素,最外層電子數(shù)多于4,易得到電子,形成陰離子,氯元素是17號元素,故氯離子的核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為17,當(dāng)核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)<核外電子數(shù),為陰離子,故氯離子的結(jié)構(gòu)示意圖是:,
故答案為:;
(2)Z、M二種元素的最簡單氣態(tài)氫化物為H2S,HCl,氯元素活潑性大于硫元素,所以氯化氫穩(wěn)定性大于硫化氫的穩(wěn)定性,HCl>H2S,
故答案為:HCl>H2S;
(3)NaHZ水溶液呈堿性的原因是HS-離子水解,破壞了水的電離平衡氫氧根離子濃度增大,溶液顯堿性,反應(yīng)的離子方程式為:HS-+H2O?H2S+OH-,
故答案為:HS-+H2O?H2S+OH-;
(4)依據(jù)好像平衡三段式列式計算,
                 X2+3H2═2XH3
起始量(mol/L)  1.5   4.5   0
變化量(mol/L)  0.5   1.5    1
平衡量(mol/L)  1      3    1
X2的轉(zhuǎn)化率=$\frac{0.5mol/L}{1.5mol/L}$×100%=33.3%
平衡常數(shù)K=$\frac{{1}^{2}}{1×{3}^{3}}$=$\frac{1}{27}$
故答案為:33.3%,$\frac{1}{27}$;
(5)平均每轉(zhuǎn)移1mol電子放熱160kJ,依據(jù)元素化合價變化,1molN2H4反應(yīng)生成N2電子轉(zhuǎn)移4mol,放熱4×160KJ=640KJ,標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和反應(yīng)放出的熱量書寫熱化學(xué)方程式為N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)△H=-640kJ/mol,
故答案為:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)△H=-640kJ/mol;  
(6)A、失電子發(fā)生氧化反應(yīng)的電極是負(fù)極、得電子發(fā)生還原反應(yīng)的電極是正極,根據(jù)待測氣體和反應(yīng)產(chǎn)物可知,若待測氣體CO發(fā)生氧化反應(yīng),做負(fù)極,故A錯誤;
B、檢測H2S氣體時,被氧化生成H2SO4,說明電解池溶液呈酸性,正極上氧氣得電子被還原生成水,電極方程式為O2+4H++4e-═2H2O,故B錯誤;
C、若待測氣體CO發(fā)生氧化反應(yīng),敏感電極做負(fù)極,溶液PH減小,故C正確;
D、若標(biāo)況下44.8mLCO物質(zhì)的量=$\frac{0.0448L}{22.4L/mol}$=0.02mol,通入敏感電極時發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳,電子轉(zhuǎn)移0.04mol,電子轉(zhuǎn)移數(shù)目為0.004NA,故D正確;
故答案為:C、D.

點評 本題考查了化學(xué)平衡的計算分析,熱化學(xué)方程式書寫,原電池原理和電極反應(yīng)的分析判斷,掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵,題目難度中等.

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:填空題

20.元素在周期表中位置,反映了元素的原子結(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì),如圖是元素周期表的一部分,請用元素符號或化學(xué)式填空
(1)如圖所示元素中:
①金屬性最強的元素是Pb;②原子半徑最小的是F;③最高價含氧酸酸性最強的是HClO4;④易升華的單質(zhì)是I2;⑤陰影部分屬于元素周期表中的VIA族.
(2)根據(jù)元素周期律推導(dǎo):
①穩(wěn)定性:H2S<HCl;(用“>”或“<”表示,下同);
②沸點:HF>HCl;
③還原性:I->Br-
(3)根據(jù)同主族元素性質(zhì)的相似性和遞變性進行預(yù)測:
①關(guān)于Se的預(yù)測正確的是BC(填序號)
A.常溫下Se單質(zhì)是氣體         B.Se最高價氧化物的水化物能和NaOH發(fā)生反應(yīng)
C.氫化物的化學(xué)式為H2Se        D.常見的氧化物只有SeO3
②已知Cl2在水溶液中能和SO2反應(yīng),Cl2+2H2O+SO2═H2SO4+2HCl,寫出Br2在水溶液中和SO2反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式Br2+2H2O+SO2═4H++SO42-+Cl-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

1.哈伯因發(fā)明用氨氣和氫氣合成氨氣的方法而獲得1918年諾貝爾化學(xué)獎,現(xiàn)向一密閉容器中充入1molN2和3molH2,在一定條件下使該反應(yīng)發(fā)生N2+3H2═2NH3.下列說法正確的是( 。
A.一定條件下達(dá)到化學(xué)平衡時,N2、H2和NH3的物質(zhì)的量濃度之比為1:3:2
B.達(dá)到化學(xué)平衡時,N2完全轉(zhuǎn)化為NH3
C.達(dá)到化學(xué)平衡時,正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率相等,且都為零
D.單位時間內(nèi)消耗amolN2同時消耗2amolNH3,說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

18.新鈴蘭醛可通過下列兩步合成制備,下列說法不正確的是( 。
A.反應(yīng)①屬于加成反應(yīng)
B.新鈴蘭醛能發(fā)生消去反應(yīng)
C.檢驗新鈴蘭醛中是否混有醛X,可用溴水
D.1mol新鈴蘭醛完全燃燒需消耗17.5mol O2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

5.研究氮及其化合物的性質(zhì)在人類進步過程中具有極為重要的意義.
(1)已知反應(yīng):
①2H2(g)+O2(g)?2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol
②N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol
③4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)△H=-905kJ/mol
則反應(yīng)④4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)的△H=-1266 kJ/mol.
(2)在恒溫恒容的甲容器,恒溫恒壓的乙容器中分別進行合成氨反應(yīng)(圖中所示數(shù)據(jù)均為初始物理量).t分鐘后反應(yīng)均達(dá)到平衡,生成NH3均為0.4mol(忽略水對壓強的影響及氨氣的溶解).

①該條件下甲容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)K=$\frac{400}{27}$;平衡時,甲容器的壓強P=$\frac{3}{4}$P0 (初始壓強用P0表示).
②該條件下,若向乙中繼續(xù)加入0.2mol N2,達(dá)到平衡時N2轉(zhuǎn)化率=12.5%.
(3)在實驗室中,某同學(xué)利用下列試劑及器材完成的實驗?zāi)軌蜃C明NH3•H2O是弱電解質(zhì)的是C(選填字母代號).
A.用氨水做導(dǎo)電性實驗,燈泡昏暗
B.將氨水滴入AlCl3溶液中,產(chǎn)生白色沉淀
C.常溫下,用pH試紙測得0.1mol/L氨水的pH<13
D.用濕潤的藍(lán)色石蕊試紙測得NH4Cl溶液為紫色
(4)常溫下,向1  mol•L-1NH4Cl溶液中通入少量的NH3,此時$\frac{c(N{H}_{4}^{+})}{c(N{H}_{3}•{H}_{2}O)}$的值減小 (填“增大”、“減小”或“不變”);若將1 mol•L-1NH4Cl溶液和1mol•L-1NaOH溶液混合后溶液恰好呈中性,則混合前NH4Cl溶液的體積大于NaOH溶液的體積(填“大于”、“小于”或“等于”).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

15.濃度均為0.10mol/L、體積均為V0的MOH和ROH溶液,分別加水稀釋至體積V,
pH隨lg$\frac{V}{{V}_{0}}$的變化如圖所示,下列敘述正確的是( 。
A.MOH的堿性弱于ROH的堿性
B.ROH的電離平衡常數(shù):b點大于a點
C.若兩溶液無限稀釋,則它們的c(OH-)不相等
D.當(dāng)lg$\frac{V}{{V}_{0}}$=2時,若兩溶液同時升高溫度,則$\frac{c({M}^{+})}{c({R}^{+})}$減小

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

2.25℃、101kPa下,2g氫氣燃燒生成液態(tài)水,放出285.8kJ熱量,表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是
(  )
A.2H2(g)+O2(g)═2H2O (l)△H=-285.8 kJ•mol-1
B.2H2(g)+O2(g)═2H2O (l)△H=+571.6 kJ•mol-1
C.2H2(g)+O2(g)═2H2O (g)△H=-571.6 kJ•mol-1
D.H2(g)+1/2O2(g)═H2O (l)△H=-285.8 kJ•mol-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

19.硫代硫酸鈉又名“大蘇打”,溶液具有弱堿性和較強的還原性,是棉織物漂白后的脫氯劑,定量分析中的還原劑.硫代硫酸鈉(Na2S2O3)可由亞硫酸鈉和硫粉通過化合反應(yīng)制得,裝置如圖1所示.

已知:Na2S2O3在酸性溶液中不能穩(wěn)定存在,有關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線如圖2所示,
(1)Na2S2O3•5H2O的制備:
步驟1:如圖連接好裝置后(未裝藥品),檢查A、C裝置氣密性的操作是關(guān)閉K2打開K1,在D中加水淹沒導(dǎo)管末端,用熱毛巾或雙手捂住燒瓶,D中導(dǎo)管有氣泡冒出,冷卻后形成1段水柱,說明氣密性良好.
步驟2:加入藥品,打開K1、關(guān)閉K2,加熱.裝置B、D中的藥品可選用下列物質(zhì)中的ACD(填編號).
A.NaOH溶液      B.濃H2SO4C.酸性KMnO4溶液     D.飽和NaHCO3溶液
步驟3:C中混合液被氣流攪動,反應(yīng)一段時間后,硫粉的量逐漸減少.
步驟4:過濾C中的混合液,將濾液經(jīng)過加熱濃縮,趁熱過濾,再將濾液冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、烘干,得到產(chǎn)品.
(2)Na2S2O3性質(zhì)的檢驗:向足量的新制氯水中滴加少量Na2S2O3溶液,氯水顏色變淺,檢查反應(yīng)后溶液中含有硫酸根,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式Na2 S2O3+4Cl2+5H2O=Na2SO4+H2SO4+8HCl,
(3)常用Na2S2O3溶液測定廢水中Ba2+濃度,步驟如下:取廢水25.00mL,控制適當(dāng)?shù)乃岫燃尤胱懔縆2Cr2O7溶液,得BaCrO4沉淀;過濾、洗滌后,用適量稀鹽酸溶解.此時CrO42-全部轉(zhuǎn)化為Cr2O2-7;再加過量KI溶液,充分反應(yīng)后,加入淀粉溶液作指示劑,用0.010mol•L-1的Na2S2O3溶液進行滴定,反應(yīng)完全時,消耗Na2S2O3溶液18.00mL.部分反應(yīng)的離子方程式為:Cr2O72-+6I-+14H+═2Cr3++3I2+7H2O;I2+2S2O32-═S4O62-+2I-
則該廢水中Ba2+的物質(zhì)的量濃度為0.0024mol/L.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

20.化學(xué)與新型材料、環(huán)境保護、能源開發(fā)等密切相關(guān),下列說法錯誤的是( 。
A.明礬加入水中主要目的是懸浮雜質(zhì)沉降
B.塑料、光導(dǎo)纖維、合成橡膠都屬于有機高分子化合物
C.向含硫高的煤中加入石灰,可減少燃煤對大氣的污染
D.利用二氧化碳等原料合成的聚二氧化碳可降解塑料有利于減少白色污染

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