素组成的化合物。已知:A是常见的金属单质,反应c为置换反应。若反应c是用A作电极,在B的水溶液中进行电解反应,它们有如右图示转化关系。则反应d中阴极的电极反应式为:__________________________________________________________。
若反应c是在高温下进行的,且为工业上有重要应用价值的放热反应,当物质C是一种两性化合物时,则反应c的化学方程式为:______________________________________。 解析:因②与⑦、②与⑧形成的液体化合物是常见的重要溶剂,结合其在元素周期表中的相对位置可以推出②为碳,⑦为硫,⑧为氯;其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱的顺序是HClO4>H2SO4>H2CO3;(2)因反应a为置换反应,所以甲、乙、丙、丁四种物质中有两种是单质,两种是化合物,设甲为氧气,乙可能是氨气或硫化氢或甲烷等气态烃,丙则可能为氮气、硫或C,丁为水,戊为NO或SO2或CO、CO2等;若甲为CO2,则乙可能为Mg,丙可能为C,丁可能为MgO,戊可能为CO;若甲是O2、乙是N2H4,则在强碱性溶液中进行的反应a的原电池反应的负极反应式为N2H4+4OH-4e―→N2+4H2O。(3)若反应c是用A作电极,在B的水溶液中进行电解反应的置换反应,结合反应d的生成物,可以确定A可能为铜等活动性相对较弱的金属,B的水溶液可能为硫酸、盐酸等酸溶液,C为可溶性铜盐或相应金属的盐溶液,D为氢气;若A为铜时,则反应d中阴极的电极反应式为Cu2+2e―→Cu;若反应c是在高温下进行的,且为工业上有重要应用价值的放热反
+
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应,当物质C是一种两性化合物,可联想到铝热反应,其常见的化学方程式为Fe2O3+2Al=====2Fe+Al2O3。
答案:(1)HClO4、H2SO4、H2CO3 (2)CO、SO2、NO(任举两例,其他合理答案也可) N2H4+4OH-4e―→N2+4H2O (3)Cu2+2e―→Cu(或Zn2+2e―→Zn、Ni2+
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+
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+
高温
2e―→Ni);Fe2O3+2Al=====2Fe+Al2O3
18.A、B、C、D、E五种短周期元素,它们的原子序数依次增大;A元素的原子是半径最小
的原子;B元素的最高价氧化物的水化物与其氢化物反应生成一种盐X;D与A同主族,3
且与E同周期;E元素最外层电子数是其次外层电子数的倍,A、B、D、E这四种元素,
4每一种与C元素都形成元素的原子个数比不相同的若干种化合物。请回答下列问题: (1)写出下列元素的元素符号:B________,C________。 (2)用电子式表示D、E所形成的化合物:________。
(3)E的最高价态与A、B、C三种元素形成的酸式盐Y的化学式是________,该盐在水溶液中离子浓度由大到小的顺序是________。
(4)常温时,B元素的最高价氧化物对应水化物Z的溶液与盐X的溶液的pH均为a,则这
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高温
两种溶液中由水电离出来的H浓度c1(H)∶c2(H)=________。
解析:A为H,B为N,因HNO3+NH3===NH4NO3。D与A同主族,则D为Na,则E为3
第三周期元素,其次外层电子数为8,最外层电子数为×8=6即E为S,能与H、N、Na、
4S形成元素的原子个数比不相同的若干化合物的元素C应为O。对(3),E(S)的最高价为+6,与H、N、O三种元素形成的酸式盐为NH4HSO4,电离方程式为NH4HSO4===NH4+H+SO24,又NH4能发生水解NH4+H2O
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+
+
-
+
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+
+
+++
NH3·H2O+H,故离子浓度最大的是H,其次
++
是SO24,再次是NH4,OH最小。Z为HNO3,X为NH4NO3;对HNO3溶液,当pH=a1014--时,水电离出的c(H)=c(OH)=-a=10a14 mol·L1;对NH4NO3溶液,当pH=a时,
10
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+
-
水电离出的H浓度为10a mol·L1,两者的比值为102a
+
-
-
-14
。
答案:(1)N O (2)
+
-
+
-
-14
2(3)NH4HSO4 c(H)>c(SO4)>c(NH4)>c(OH) (4)102a
+
19. 有X、Y、Z、W、M五种短周期元素,它们满足如下关系:①原子序数依次增大;②ZX4
-
+
+WX===ZX3+X2W,且反应物和产物中各微粒的电子总数与M相等;③Z2与YW分子中质子数相等。回答下列问题:
(1)M单质的蒸气中存在着少量的双原子分子,其电子式为________;实验室中MWX的保存方法是________________。
(2)由X、Y、Z、W四种元素组成的离子化合物A,其原子个数比为7∶2∶1∶2,则A为________(写名称),A的水溶液的pH约等于7,其原因是________________。
(3)化学式为X5Y2ZW2的化合物B既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应,且在一定条件下可形成高分子化合物,则B的结构简式为________。
(4)M2W2与FeSO4按物质的量之比1∶2混合溶于水中,反应的离子方程式为________________________________________________________________________。 (5)与M同族的元素M′和M2′W共n g投入到足量的X2W中完全反应,生成物蒸干后得1.25n g化合物M′WX,M′是________(填元素名称)。
解析:(1)反应“ZX4+WX===ZX3+X2W”,只能是NH4+OH===NH3+H2O,则X为H,Z为N,W为O,电子数与NH4、OH、NH3、H2O相等的M为Na,M为Na。由Z2与YW质子数相等,可知Y为C,MWX为NaOH。(2)分子式为C2H7O2N的A为CH3COONH4,其所含CH3COO与NH4的水解程度相近,导致溶液pH约等于7。(3)B的分子式为C2H5O2N,既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应且在一定条件下可生成高分子
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+
+
-
+
+
+
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+
-
化合物的物质只能是H2NCH2COOH。
(4)Na2O2 ――→2“O”,FeSO4――→Fe3,Na2O2为1 mol而FeSO4为2 mol时化合价升
+
-1
降低2价
-2+2
升高1价
+3
降相等,此时反应可表示为1Na2O2+2FeSO4+xH2O===yNa2SO4+zFe2(SO4)3+
2mFe(OH)3↓,据Na守恒知y=1,再据SO4守恒知z=1/3,进一步据Fe3守恒知m=4/3,
+
-
+
最后据H守恒知x=2,整理后改写得到的离子方程式为3Na2O2+6Fe2+6H2O===6Na
+
+
+
+4Fe(OH)3↓+2Fe3。
+
(5)设M′的相对原子质量为R,利用极限值法求解: 若n g的物质全为M′时 M′―→M′OH R R+17 n 1.25n
RR+17则=,解得R=68。 n1.25n若n g物质全为M′2O时 M′2O―→2MOH 2R+16 2R+34 n 1.25n 则:
2R+162R+34
n=1.25n,解得R=28。
因为n g物质为M′与M′2O的混合物,故28<R<68,与Na同族的元素中只有K符合要求。
答案:(1)Na∶Na 密闭保存在带橡胶塞的试剂瓶中 (2)醋酸铵(乙酸铵) CH3COO水解与NH4水解程度相当 (3)H2NCH2COOH (4)3Na2O2+6Fe2+6H2O===6Na+
+
+
+-
4Fe(OH)3↓+2Fe3 (5)钾
+