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- 2021-05-14 发布
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元素推断题
题目主要来源于北京、浙江、江苏、湖南、湖北等地区最新模拟试题
1.(14分)已知X+、Y3+、Z-、W2-是短周期元素X、Y、Z、W形成的离子,下图中的甲、乙、丙均是由上述四种离子中的两种组成的化合物。
回答下列问题:
(1)通常状况下,Z的单质是一种黄绿色气体,工业上常用电解溶液C的方法制备该单质,制备反应的化学方程式是 。
(2)①甲的化学式是 ,乙的化学式可能是 (写一种即可)
②若将溶液A与溶液B混合,产生白色沉淀,则该反应的离子方程式是 。
若W2和Z-具有相同电子层结构,则乙的电子式是 。
(3)Y单质可用来制造Y—空气燃料电池,该电池通常以溶液C或氢氧化钾溶液为电解质溶液,通入空气的电极为正极。
①若以溶液C为电解质溶液时,正极的反应式为 。
②若以氢氧化钾溶液为电解质溶液时,电池的总反应式为 。
O2 O2 O2 H2O
NH3 NO 吸收塔
2.(14分)四种短周期元素A、B、C、D的性质或结构信息如下:
信息① 原子半径大小:A>B>C>D
信息② 四种元素之间形成的某三种分子的比例模型及部分性质:
甲:是地球上最常见的物质之一,是所有生命体生存的重要资源,约占人体体重的三分之二。
乙:无色,无气味并且易燃。是常见的一种基础能源。
丙:有强氧化性的弱酸,可以用于消毒杀菌。
请根据上述信息回答下列问题。
(1)B元素在周期表中的位置 ,请写出BC2分子的电子式 。
(2)A所在周期中,E元素的单质还原性最强,F元素的某些盐类常用作净水剂。E单质与甲反应有化合物X生成。请写出以下两个反应的离子方程式。
①A元素的单质与物质甲发生的反应 。
②F、C两种元素组成的化合物Y可作为高温结构陶瓷材料,X与Y两种化合物在溶液中发生的反应 。
(3)物质丁的元素组成和甲相同,丁分子具有18电子结构。向盛有一定浓度丁溶液的试管中,逐滴加入用少量稀硫酸酸化的硫酸亚铁溶液。滴加过程中的现象是:
①浅绿色溶液变成深棕黄色,②有少量气泡出现(经验证是氧气),片刻后反应变得剧烈,并放出较多热量,继续滴加溶液,静置一段时间,③试管底部出现红褐色沉淀。向浊液中再滴入稀硫酸,沉淀溶解,溶液呈黄色。请用化学方程式或离子方程式及必要的文字解释①、②、③中加点的字。① ② 3 。
4.(14分)A、B、W、D、E为短周期元素,且原子序数依次增大,质子数之和为39,B、W同周期,A、D同主族,A、W能形成两种液态化合物A2W和A2W2,E元素的周期序数与主族序数相等。
(1)E元素在周期表中的位置为 。
(2)由A、B、W三种元素组成的18电子微粒的电子式为 。
(3)经测定A2W2为二元弱酸,其酸性比碳酸的还要弱,请写出其第一步电离的电离方程式 。常用硫酸处理BaO2来制备A2W2,写出该反应的化学方程式 。
(4)废印刷电路反上含有铜,以往的回收方法是将其灼烧使铜转化为氧化铜,再用硫酸溶解。现改用A2W2和衡稀硫酸浸泡废印刷电路板既达到上述目的,又保护了环境,试写出反应的离子方程式 。
(5)元素D的单质在一定条件下,能与A单质化合生成一种氯化物DA,熔点为800℃DA能与水反应放氢气,若将1molDA和1molE单质混合加入足量的水,充分反应后成气全的体积是 (标准状况下)。
(6)D的某化合物呈淡黄色,可与氯化亚铁溶液反应。若淡黄色固体与氯化亚铁反应的物质的量之比为1:2,且无气体生成,则该反应的离子方程式为 。
5.(16分)X、Y、Z为周期表中前20号主族元素,原子序数递增,X、Y原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,Z是人体含量最高的金属元素。
(1)下列含氧酸根化学式书写不正确的是 (填序号)。
a.XO b.XO c.YO d.Y2O
(2)X、Y的原子可构成只含极性键的非极性分子,它的电子式是 ,空间构型是 。
(3)Y的最高价含氧酸是重要的化工产品。
①己知YO2被空气氧化,每生成1 mol气态YO3,放出98.3 kJ热量,该反应的热化学方程式是 。
②实验测得相同条件下一定量的Y单质分别在空气和在氧气中充分燃烧后产物的成分(体积分数)如表。Y在纯氧中燃烧产物里YO3含量比空气中少的原因是 。
YO2
YO3
空气
94%~95%
5%~6%
氧气
97%~98%
2%~3%
③天然ZYO4既可用于制备Y的氧化物又可用于制水泥。ZYO4与X单质在高温下反应,
得到两种常见气体。每消耗1 mol X单质,有4 mol电子转移,该反应的化学方程式是 。
(4)为了测定某水泥样品成分,称取10.0 g样品,将其中的Z元素转化为ZX2O4沉淀,将沉淀用稀酸处理得H2X2O4溶液,取该溶液体积的1/100,用KMnO4溶液滴定(氧化产物为XO2,还原产物为
Mn2+),结果用去0.020 0 mol·L-1的KMnO4溶液24.00 mL。该样品中Z的氧化物的质量分数是 。
7.(17分)相对分子质量由小到大排列的X、Y、Z三种气体单质,组成这三种单质的元素分别位于不同的短周期。在一定条件下,X与Y化合生成M;X与Z化合生成N;M能与N化合生成A。实验室可分别用如图所示的发生装置制取X、Z和M(夹持装置已略)
(1)制取X、M、Z的发生装置分别是(填写序号)
X: ;Z: ;M: 。
(2)X、Y、Z三种单质分别是X: ;Y: ;Z: 。(3)A的电子式是 ,A中含有的化学键类型有 。(4)已知Z能与M在常温下反应生成Y,同时有白烟产生。反应的化学方程式是 。
用下图所示装置进行Z与M在常温下反应的实验,并收集Y。
①若从A中逸出的气体含有Z,则通入反应装置A中的Z和M的物质的量之比应满足 。
②若从A中逸出的气体无论含有Z或M,经洗气瓶B后,均能被吸收,则洗气瓶B中试剂与Z、M反应的离子方程式分别是 ; 。
8.(12分)
A、B、C是三种常见短周期元素的单质。常温下D为无色液体,E是一种常见的温室气体。其转化关系如图17 (反应条件和部分产物略去)。 (1)E的电子式是 。
(2)单质X和B或D均能反应生成黑色固体Y,Y的化学式是 。
(3)物质Z常用于对空气进行杀菌、净化和水果保鲜等。Z和B的组成元素相同,Z分子中各原子最外层电子数之和为18。Z和酸性碘化钾溶液反应生成B和碘单质,反应的离子方程式是 。
(4)取0.3 mol F与足量D充分混合后,所得溶液中再通入0.2 mol E充分反应,最后得到的水溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序是(不考虑H+) 。
(5)E的大量排放会引发很多环境问题。有科学家提出,用E和H2合成CH3OH和H2O,对E进行综合利用。25℃,101 kPa时,该反应的热化学方程式是 。
(已知甲醇的燃烧热,氢气的燃烧热)
9.(16分)甲、乙、丙、丁为前三周期元素形成的微粒,它们的电子总数均为14。已知甲为原子;乙、丙、丁为双原子分子或离子。
(1)甲的原子结构示意图是 ;甲的氧化物的晶体类型是 。
(2)乙是双原子分子,在高温时是一种还原剂。14 g乙燃烧放出的热量是141.5 kg。
写出乙燃烧的热化学方程式 。
(3)丙为双原子二价阴离子,与钙离子组成的化合物能跟水反应产生一种可燃性气体,反应的化学方程式是 。
该可燃性气体能与乙酸在一定条件下,按物质的量比1∶1发生加成反应生成一种酯,化学方程式是 。
(4)由丁分子组成的物质属于单质,组成丁的元素最高价氧化物对应的水化物X有下图所示转化关系(反应条件和其他物质已略)
①已知W为金属单质,W在周期表中的位置 。写出X的稀溶液与Z反应的离子方程式 。
②X的浓溶液与W在加热条件下反应生成气体Q,已知Q受热发生可逆的分解反应,1 mol Q分解时,有1.204×1024个电子转移。Q发生分解反应的化学方程式是 。
将Q装入密闭容器中,加热到T ℃,达平衡时,测得密闭容器中的气体相对分子质量是Q的0.8倍。Q的分解率为 。
10、(14分)下图中A~J分别代表相关反应中的一种物质,已知A分解得到等物质的量的B、C、D,已知B、D为常温下气态化合物,C为常温下液态化合物,图中有部分生成物未标出。
请填写以下空白:
(1)A的化学式 B的电子式 。
(2)写出下列反应的化学方程式:
D+G→ H 。
F+J → B + C + I 。
(3) 0.3mol I与足量C反应转移电子的物质的量为_________________mol
(4) 容积为10 mL的试管中充满I和G的混合气体,倒立于盛水的水槽中,水全部充满试管,则原混合气体中I与G的体积分别为_____mL,_____mL。
参考答案
1.(14分,每空2分)
(1)2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH
(2)①AlCl3 Na2S或Na2O
②Al3++3OH-+Al(OH)3↓或2Al3++3S2-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑
(3)①O2+2H2+4e-=4OH- ②4Al+3O2+4KOH=4KalO2+2H2O
2.(14分)
(1)第2周期IVA族 …………2分
…………2分
(2)①Cl2+H2O H++Cl-+HClO …………2分
②Al2O3+2OH-===2AlO-2+H2O …………2分
(3)①2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,浅绿色Fe2+被过氧化氢氧化成黄色Fe3+(浓度大时呈深棕黄色) …………2分
②过氧化氢分解可产生氧气,常温时反应2H2O2=2H2O+O2↑较慢,因而开始气泡少;受热并且被逐渐增多的Fe3+催化,使反应速率加快而剧烈 …………2分
③反应①使c(H+)降低且反应②放热,从而使水解平衡Fe3++2H2O Fe(OH)3+3H+
正向移动,当水解出的Fe(OH)3较多时就聚集为沉淀(因反应放热会使氢氧化铁部分分解为红棕色氧化铁) …………2分
3.(16分)
【实验方案】⑴ H2SO4(HCl)溶液、浓NaOH溶液 ………2分
⑵ Cu2O ……2分
(3)N2 …………2分
【实验结论】
⑴ Cu(OH)2既能溶于盐酸,又能溶于浓NaOH溶液 ………………2分
⑵+1价Cu比+2价Cu稳定 ………2分
+2价Cu比+1价Cu稳定 …………2分
【问题讨论】
取NH3与CuO反应后生成的红色物质少许,加入稀H2SO4,若溶液出现蓝色,说明红色物质中含有A,反之则无 ………4分
(取样1分,操作1分,现象1分,结论1分)
4.(14分):每空2分
(1)第三周期,IIIA族;(2)
(3)H2O2 H++HO;BaO2+H2SO4=BaSO4↓+H2O2;
(4)Cu+ H++H2O2=Cu2++2H2O
(5)56L
(6)3Na2O2+6Fe2++6H2O=4Fe(OH)3↓+6Na++2Fe3+
5.(16分)(1)a (2分)
(2)··C·· (2分) 直线型 (2分)
(3)①SO2(g)+1/2O2(g)===SO3(g);ΔH=-98.3 kJ·mol-1 (2分)
②纯氧中O2浓度大,单位时间内放热多,体系温度高,平衡向SO3分解的方向移动 (2分)
③2CaSO4+C高温,2CaO+CO2↑+2SO2↑ (3分)
(4)67.2% (3分)
【解析】根据题设条件推知X为C,Y为S,Z为Ca。
(1)S与C可形成如SO、SO、S2O、CO含氧酸根离子,但不存在SO与CO。
(2)根据CO2的结构推知,C、S可形成直线型的CS2非极性分子。
(3)因为Y在纯氧中燃烧时,氧气浓度大,反应速度快,单位时间内放出的热量多,温度升高明显,温度越高越不利于正反应为放热反应的SO3生成),所以在纯氧中燃烧时SO3的含量低。CaSO4与C反应时,1 mol C失去4 mol电子转化为1 mol CO2,根据电子守恒,2 mol SO失去4 mol电子生成2 mol SO2,据此可得反应:2CaSO4+C2CaO + CO2↑+ 2SO2↑。
(4)根据反应关系:5CaC2O4~5H2C2O4 ~2KMnO4,10.0 g样品中含有CaO的质量=100××56 g/mol=6.72 g,故CaO的含量= ×100%=67.2%。
6.(14分)
(1)①(2分)
②(2分)+1
高温
(2)①(2分)2Na+2H2O=2Na++2)H-+H2↑
②(2分)C(s)+H2O(g) CI(g)+H2(g)
③(2分)6Fe+2OH++5NO3--=3Fe2++3Fe3++5NO (g)+10H2O
(3)①(2分)8NH3+3C12=N2+6NH4Cl
②(2分)待产生的大量白烟沉降后,继续滴加浓氨水,不再产生白烟
7.(共17分) (1)丙、甲、乙
(2)H2 N2 Cl2
(3) 离子键、极性共价键
(4)3Cl2+8NH3===6NH4Cl+N2
①大于
②Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-
Fe2++2NH3·H2O===Fe(OH)2↓+2NH
【解析】根据三种单质在不同的短周期,则X和Z分别是H2和Cl2,N是HCl,M与HCl可生成A,则Y、M、A分别是N2、NH3和NH4Cl。根据实验室制备H2、Cl2和NH3的原理可以选择相应的装置;(4)中产生的白烟是NH4Cl固体小颗粒,根据氧化还原反应规律可以写出该反应。反应中有Cl2逸出,说明Cl2过量,即Cl2和NH3的物质的量之比大于3/8;B中溶液既可以吸收Cl2又可以吸收NH3,满足条件的应是FeCl2,故可以写出相应的离子方程式。确定B的成分有一定难度,可能会因考虑片面而失分。
8(1)CO2 (2)Fe3O4
(3)O3 + 2I- + 2H+ == O2 + I2 + H2O
(4) c(Na+)﹥c(OH-)﹥c(CO32-)﹥c(HCO3-)
(5)CO2(g)+3H2(g) === CH3OH (l) +H2O (l) △H=-130.9kJ/mol
9.(共16分)
(1) 原子晶体
(2)2CO(g)+O2(g)===2CO2(g);ΔH=-566 kJ/mol
(3)CaC2+2H2O===C2H2↑+Ca(OH)2
C2H2+CH3COOHCH3COOCH=CH2
(4)①第四周期、Ⅷ族;3Fe2++NO+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O
②2NO22NO+O2 50%
【解析】这是一道关于微粒的推断题,重点考查原子结构示意图、热化学方程式、化学方程式和离子方程式等化学用语的书写与平衡模式的计算,属中档题。由题中信息可以确定甲、乙、丙、丁分别是Si、CO、C和N2;据此可以解答前三小题。氮元素的最高价氧化物对应的水化物X是HNO3,则Y、Z、W、Q依次是Fe(NO3)3、Fe(NO3)2、Fe和NO2。1 mol Q发生分解反应时转移2 mol电子,故该反应为2NO22NO+O2,设原来含有2 mol NO2,平衡时分解的NO2为2x mol,则平衡时混合气体为2+x mol,即2∶(2+x)=0.8∶1,解得x=0.5 mol;求得NO2的分解率为0.5×2/2×100%=50%。
10、(14分) (1) NH4HCO3 (2分) (2分)
(2) 4NH3+5O2 4NO + 6H2O (3分)
C+4HNO3 (浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O (3分)
(3)0.2 (2分)
(4)8 2 (2分)