I.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中相对位置如图所示,其中Y所处的周期序数与族序数相等。按要求回答下列问题:(1)写出X的原子结构示意图_________

I.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中相对位置如图所示,其中Y所处的周期序数与族序数相等。按要求回答下列问题:(1)写出X的原子结构示意图_________

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I.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中相对位置如图所示,其中Y所处的周期序数与族序数相等。按要求回答下列问题:

(1)写出X的原子结构示意图_______________。
(2)列举一个事实说明W非金属性强于Z: _______________(用化学方程式表示)。
(3)含Y的某种盐常用作净水剂,其净水原理是__________(用离子方程式表示)。
II.运用所学化学原理,解决下列问题:
(4)已知:Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2。某同学利用单质硅和铁为电极材料设计原电池(NaOH为电解质溶液),该原电池负极的电极反应式为_________________。
(5)已知:①C(s)+ O2(g)=CO2(g) H=a kJ· mol-1;②CO2(g) +C(s)=2CO(g) H=b kJ· mol-1;③Si(s)+ O2(g)=SiO2(s) H=c kJ· mol-1。工业上生产粗硅的热化学方程式为____________。
(6)已知:CO(g)+H2O(g)H2(g) + CO2(g)。右表为该反应在不同温度时的平衡常数。则:该反应的H________0(填“<”或“>”);500℃时进行该反应,且CO和H2O起始浓度相等,CO平衡转化率为_________。

答案
(1)(2分)(2)2HClO4+Na2SiO3=2NaClO4+H2SiO3↓(3分)
(3)Al3++3H2OAl(OH)3+3H+(2分)(4)Si-4e-+6OH-=SiO32-+3H2O(3分)
(5)2C(s)+SiO2(s)=Si(s)+2CO(g) △H=(a+b-c)kJ·mol-1(3分) (6)<(1分)   75%(3分)
解析

试题分析:根据短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中相对位置可知,X位于第二周期,Y、Z、W位于第三周期。其中Y所处的周期序数与族序数相等,所以Y是第三周期第ⅢA族元素,即Y是铝,则Z是Si,X是N,W是Cl。
(1)氮元素的原子序数是7,则氮元素的原子结构示意图为
(2)判断非金属性强弱的一般规律是:①由元素原子的氧化性判断:一般情况下,氧化性越强,对应非金属性越强。②由单质和酸或者和水的反应程度判断:反应越剧烈,非金属性越强。③由对应氢化物的稳定性判断:氢化物越稳定,非金属性越强。④由和氢气化合的难易程度判断:化合越容易,非金属性越强。⑤由最高价氧化物对应水化物的酸性来判断:酸性越强,非金属越强。(除氟元素之外)。⑥由对应阴离子的还原性判断:还原性越强,对应非金属性越弱。⑦由置换反应判断:强置弱。〔若依据置换反应来说明元素的非金属性强弱,则非金属单质应做氧化剂,非金属单质做还原剂的置换反应不能作为比较非金属性强弱的依据〕。⑧按元素周期律,同周期元素由左到右,随核电荷数的增加,非金属性增强;同主族元素由上到下,随核电荷数的增加,非金属性减弱。⑨非金属单质与具有可变价金属的反应。能生成高价金属化合物的,其非金属性强。因此可以根据高氯酸能制备硅酸来验证W非金属性强于Z,反应的化学方程式为2HClO4+Na2SiO3=2NaClO4+H2SiO3↓。
(3)明矾溶于水电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体,胶体具有吸附性,因此明矾可以作净水剂,反应的离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
(4)原电池中负极失去电子,发生氧化反应。所以根据反应式Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2可知,如果利用单质硅和铁为电极材料设计原电池(NaOH为电解质溶液),则硅是负极,因此该原电池负极的电极反应式为Si-4e-+6OH-=SiO32-+3H2O。
(5)已知:①C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H=a kJ· mol-1;②CO2(g) +C(s)=2CO(g) △H=b kJ· mol-1;③Si(s)+ O2(g)=SiO2(s) △H=c kJ· mol-1,则根据盖斯定律可知①+②-③即得到工业上生产粗硅的热化学方程式,即为2C(s)+SiO2(s)=Si(s)+2CO(g) △H=(a+b-c)kJ·mol-1
(6)根据表中数据可知,随着温度的升高,平衡常数逐渐减小。这说明升高温度平衡向逆反应方向移动,因此正方应是放热反应,即△H<0;设CO和H2O起始浓度分别为a,则
CO(g)+H2O(g)H2(g) + CO2(g)
起始浓度    a      a          0        0
转化浓度    b      b          b        b
平衡浓度  a-b    a-b        b        b
所以根据平衡常数表达式可知=9
解得b=a
所以CO平衡转化率为×100%=75%
举一反三
短周期元素X,Y,Z,W在周期表中相对位置如下图所示,Y元素在地壳中的含量最高。下列说法正确的是
A.原子半径;Z<Y<W
B.最简单气态氢化物的热稳定性:Y<W
C.含X的化合物形成的溶液一定呈酸性
D.X的最简单阴离子和Z的最简单阳离子核外电子数相同

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碳及其化合物应用广泛。
I.工业上利用CO和水蒸汽反应制氢气,存在以下平衡:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
(1)沸石分子筛中含有硅元素,请写出硅原子结构示意图__________。
(2)向1L恒容密闭容器中注人CO和H2o(g),830℃时测得部分数据如下表。则该温度下反应的平衡常
数K=______________。

(3)相同条件下,向1L恒容密闭容器中,同时注人1mol CO、1mol H2O(g),2molCO2和2mo1 H2,此时v(正 ) __________v(逆)(填“>”“=”或“<”)
II.已知CO(g)+1/2 O2 (g)=CO2 (g)             △H=一141 kJ·mol-1
2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g)                       △H=一484 kJ·mol-1
CH3OH(1)+3/2O2 (g)=CO2(g)+2H2O(g)         △Hl=一726 kJ·mol-1
(4)利用CO、H2化合制得液态甲醇的热化学方程式为___________。
III.一种新型氢氧燃料电池工作原理如下图所示

(5)写出电极A的电极反应式_____________。
(6)以上述电池电解饱和食盐水,若生成0.2mo1 Cl2,则至少需通人O2的体积为_____L(标准状况)。
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下列有关元素及其化合物性质的比较正确的是
A.原子半径:F<O<AlB.稳定性:H2O<PH3<NH3
C.酸性:H2CO3<H2SO4<H3PO4D.碱性:LiOH<NaOH<Al(OH)3

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短周期元素R、Q、M、T在元素周期表中的相对位置如下表,已知R原子最外层电子数与次外层电子数之比为2:1。

(1)人的汗液中台有T的简单离子,其离子结构示意图为_________________;元素M在元素周期表中的位置是___________________。
(2)R的最高价氧化物所含的化学键类型是__________键(选填“离子”或“共价”)。
(3)加热时,Q的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与单质R反应的化学方程式为__________(用具体的化学式表示)。
(4)在一定条件下甲、乙、丙有如下转化:甲丙,若其中甲是单质,乙、丙为化合物,x是具有氧化性的无色气体单质,则甲的化学组成不可能是________(选填序号,下同)。
①R    ②Q2  ③M    ④T2
(5)工业上,常利用。RO与MO2反应生成固态M单质和RO2,从而消除这两种气体对大气的污染。
已知:2RO(g)+O2(g)=2RO2(g) △H=-akJ·mol-l
M(s)+O2(g)=MO2(g)     △H=-bkJ·mol-l
则反应2RO(g)+MO2(g)=2RO2(g)+M(s)  △H=___________。
(6)元素T的含氧酸HTO具有漂白性。往20mL 0.0lmol·L-l的HTO溶液中逐滴加入一定浓度的烧碱溶液,测得混合溶液的温度变化如下图所示。据此判断:该烧碱溶液的浓度为______________mol·L-l;下列有关说法正确的是_______________。

①HTO的电离常数:b点>a点
②由水电离出的c(OH):b点<c点
③从a点到b点,混合溶液中可能存在:c(TO)= c(Na+)
④从b点到c点,混合溶液中一直存在:c(Na)>c(TO)>c(OH)>c(H)
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X、Y、Z、M、W为五种短周期元素。X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素,且最外层电子数之和为15,Y与M形成的气态化合物在标况下的密度为0.76g·L-1;W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的1/2。下列说法正确的是
A.由X、Y、Z、M四种元素形成的化合物一定有共价键
B.原子半径:W>Z>Y>X>M
C.由X元素形成的单质一定是原子晶体
D.XZ2、X2M2、W2Z2均为直线型的共价化合物

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