高中化学碳族元素简介试题

X、Y、Z是三种短周期元素，X和Z的质子数之和与Y的质子数相等，Z的电子层数是X的电子层数的2倍。A、B、C、D、E、F是中学化学中的常见物质，它们由上述三种元素中的一种、两种或三种组成，其中A是能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，D、E是两种酸，F是一种单质，反应③④均在微生物作用下进行，其转化关系如图所示。

回答下列问题：
（1）A的电子式为          。
（2）A和E反应生成G，C与G中都含有           （填化学键的类型）。
（3）反应③中如果转移的电子为3 mol，则被氧化的A为         mol。
（4）科学家发明了使ZX₃直接用于燃料电池的方法，其装置用铂作电极，加入碱性电解质溶液，往一极通入空气，另一电极通入ZX₃并使之转化为无污染的气体，试写出负极的电极反应式：                 。
（5）由Z、X两元素形成的含10个电子的阳离子可和XSO₄^－形成一种盐A，若往A的溶液中缓缓滴入稀NaOH溶液至溶液恰好呈中性，则溶液中所含离子浓度由大到小的顺序为：                        。

在一定条件下，单质B、C、D、E都能与A单质发生化合反应，转化关系如图所示。已知：①G是黑色晶体，能吸附B单质；②H能与氢氧化钠溶液或盐酸反应；③实验时在G和C的混合物表面加入某强氧化剂粉末，在表面上插入一根除去氧化膜的E片，点燃E引发G与C的反应；④I是绿色植物光合作用的原料，温室中常用它作肥料。根据上述信息，回答下列问题：

（1）I的电子式为                    ，G的俗名是                      。
（2）以C和E为电极在NaOH溶液中构成原电池，该原电池的负极反应式为                 。
（3）根据E和A反应的能量变化图像写出热化学方程式：                                。
（4）两种常见含C元素的盐，一种pH>7，另一种pH<7，写出这两种溶液混合时发生反应的离
子方程式：                                                                     
（5）写出B在高温下和水蒸气反应的化学方程式并标出电子转移方向和总数                                                                                。

欲探究某矿石可能是由FeCO₃、SiO₂、Al₂O₃中的一种或几种组成，探究过程如下图所示。已知：碳酸不能溶解Al(OH)₃沉淀。

（1）Si在周期表中的位置是              。
（2）下列说法正确的是          。
a．酸性：H₂CO₃＞H₂SiO₃
b．原子半径：O＜C＜Si＜Al
c．稳定性：H₂O＞CH₄＞SiH₄
d．离子半径：O^2－＜Al³⁺
（3）该矿石的组成是               ，滤渣和NaOH溶液反应的离子方程式是                                                           。
（4）该矿石和1 mol L^－1HNO₃反应的离子方程式                                 。
（5）工业上依据上述实验原理处理该矿石，将反应池逸出的气体与一定量的O₂混合循环通入反应池中，目的是                                                   ；若处理该矿石2.36×10³ kg，得到滤渣1.2×10³ kg，理论上至少需要1 mol L^－1 HNO₃的体积为       L。

如下图所示，将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来，将乙针筒内的物质缓缓地压到甲针筒内，进行下表所列的不同实验（气体体积在常温常压下测定）。

 

实验序号	甲针筒内物质	乙针筒内物质	甲针筒的现象
1	40 mL HCl	40 mLNH3	产生白烟
2	40 mL Cl2	10mL 水	剩余气体为20mL
3	30 mL NO	15 mL O2
4	20 mL AlCl3溶液	10 mL NaOH溶液	生成白色沉淀，后消失

（1）如果实验1甲针筒内改装30 mL Cl₂ ，乙针筒内仍为40 mLNH₃，实验时，甲针筒内也有白烟产生。写出有关反应的化学方程式                    。
（2）由实验2可知，常温常压下氯气在水中的溶解度为                  。
（3）实验3 反应后甲针筒内气体的体积为                   。
（4）实验4中，AlCl₃溶液浓度为0.1mol/L，如果最后白色沉淀全部消失，则NaOH溶液浓度至少为     mol/L。
（5）将上述装置做以下改进：在甲、乙针筒之间连接一段硬质玻璃管，如下图。在A处装一种浅黄色的粉末，乙针筒内是一种常见的气体，甲针筒无气体。将乙针筒内气体压入甲针筒内，发现气体体积是原来的一半。A处的物质是              ，甲针筒内的气体为            。

（6）有学生用上述改进后的装置测定空气中氧气的体积分数（加热用酒精灯未画出）。乙针筒内装有50 mL空气。实验时，用酒精灯对A处物质进行加热，经反复慢慢推拉两针筒的活塞，反应完毕，恢复至室温，测得剩余气体为40.5mL。
①A处的物质是     （选填编号）。
a．碳粉       b．二氧化锰       c．铜粉      d．氧化铜
②已知空气中氧气的体积分数为0.2，则该实验的相对误差为         。

下图是由短周期元素组成的一些单质及其化合物之间的转化关系图。各方框表示有关的一种反应物或生成物（某些物质已经略去），其中A、B、D在常温下均为无色无刺激性气味的气体，C是使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，M是最常见的无色液体。

（1）物质G的化学式：         。
（2）物质B的电子式：         。
（3）写出C→E的化学方程式：                                ；
（4）G→F的离子方程式：                                     。

(12分)
Ⅰ．短周期元素组成的单质X₂、Y，标准状况下X₂的密度为3.17g·L^－1；常温下，Y为浅黄色固体。Z是一种化合物，焰色反应呈浅紫色(透过钴玻璃)；0.1mol·L^－1 Z的水溶液pH=13。X₂、Y 和Z之间有如下转化关系(其他无关物质已略去)

（1）写出常温下单质X₂与Z反应的离子方程式                                   
（2）已知C能与硫酸反应生成能使品红溶液褪色的气体
①D的化学式是         ；D的水溶液pH＞7，原因是(用离子方程式表示)                  
②将20mL 0.5mol·L^{－1 C}溶液逐滴加入到20 mL 0.2mol·L^－1 KMnO₄溶液(硫酸酸化)中，溶液恰好褪为无色。写出反应的离子方程式                                 
Ⅱ．下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表某一元素．

某种金属元素的单质G，可以发生如下图所示转化：

其中化合物M是一种白色胶状沉淀；K的溶液与过量B的某种氧化物反应的化学方程式为___________________________；一种新型无机非金属材料由G元素和C元素组成，其化学式为        。

A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物，A是单质。它们之间有如下的反应关系：

（1）若A是淡黄色固体，C、D是氧化物，且C是造成酸雨的主要物质。写出其中D与水反应生成的酸名称　　　　　　　　　　。
（2）若B是气态氢化物。C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染。写③反应的化学方程式　                   　　　　。
（3）若D物质具有两性， ② ③ 反应均要用强碱溶液，④ 反应是通入过量的一种引起温室效应的主要气体。写④ 反应离子方程式　　　　    　　　　。
（4）若A是太阳能电池用的光伏材料。C、D为钠盐，两种物质中钠、氧外的元素为同一主族，且溶液均显碱性。写出② 反应的化学方程式　　     　。
（5）若A是应用最广泛的金属。④ 反应用到A，② ⑤ 反应均用到同一种非金属单质。C的溶液用于蚀刻印刷铜电路板，写该反应的离子方程式        　。

A、B、C、D、E、F、G七种元素均是短周期元素，且原子序数依次增大。A原子无中子， B、G原子的最外层电子数均为其电子层数的两倍，D、G元素原子的最外层电子数相等。X、Y、Z、W、甲、乙六种物质均由上述元素的两种或三种元素组成，元素B形成的单质M与甲、乙（甲、乙是高中常见的浓酸）均能反应（相对分子质量甲< 乙）转化关系如图（反应条件略去），原子E最外层电子数和其电子层数相等。元素F形成的单质是 “21世纪的能源”，是目前应用最多的半导体材料。请回答下列问题：

（1）A₂D的熔沸点比A₂G高的原因是     。B、D、G各一个原子构成每原子均满足8电子的分子，其电子式是   。
（2）E₄B₃和水反应的化学方程式                    。
（3）写出M与甲的浓溶液加热时反应的化学方程式               。
（4）X、Y、Z、W属于同一类物质，这类化合物固态时的晶体类型为    ；X、Y、W都能与Z反应，则Z的结构式为     。
（5）已知CH₄ （g）＋ 2O₂（g）＝CO₂ （g）＋2H₂O（l）  △H₁＝a kJ/mol
欲计算反应CH₄ （g）＋ 4NO （g）＝2N₂ （g）＋CO₂ （g）＋2H₂O（l）的焓变△H₂ ，则还需要查找某化合反应的焓变△H₃，当反应中各物质化学计量数之比为最简整数比时 △H₃ =" b" kJ/mol，则该反应的热化学方程式为    。
据此计算出△H₂ =    kJ/mol（用含a和b的式子表示）。

X、Y、Z、Q、R是五种短周期元素，原子序数依次增大。X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0；Q与X同主族；Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素。请回答下列问题：
五种元素原子半径最大是（写元素符号）       
X与Z形成的化合物中，既含极性键又含非极性键的是（写分子式）————
由以上某些元素组成的化合物A、B、C、D有如下转化关系

①其中C是溶于水显酸性的气体；D是淡黄色固体。写出C与D反应的化学方程式
                                  
②如果A由四种元素组成、B均由三种元素组成，B为两性不溶物，则A为（填名称）           
由A与过量C反应转化为B的离子方程式                               
③如果A由三种元素组成，B由四种元素组成，A、B溶液均显碱性。则B为（填化学式）      。A、B浓度均为0．1mol/L的混合溶液，碱性较强的是（填溶液名称）            

如下图是中学化学中常见物质之间的一些反应关系，其中部分产物未写出。常温下X和H是固体，B和G是液体，其余均为气体， 1 mol X分解得到A、B、C各1 mol。

试回答下列各题：
（1）写出下列物质的化学式：X________，B________。
（2）写出下列反应的化学方程式：
①H＋G―→A＋F：__________________________________________________________。
②C＋D―→E：__________________________________________________________。
（3）写出下列反应的离子方程式：
G＋Cu―→E：___________________________________________________________。

在下列物质转化关系中，反应的条件和部分产物已略去。

回答下列问题:
（1）若甲、乙是两种常见金属，反应Ⅰ是工业制盐酸的反应。
①反应I中，甲在通常条件下和水剧烈反应，除丙外，还生成一种焰色反应为黄色的物质，
则工业上生产甲的一般方法是_　　　　　　　。
A.热分解法       B.热还原法       C.电解法
②反应Ⅱ中，乙与H₂O在高温下反应，除丙外，还生成一种有磁性的物质，则反应a的化学方程式是                               
③通过比较反应I、II的反应条件，可得出甲的金属性比乙的金属性_ (填“强”或“弱”)。
（2）若甲、乙是化合物，且反应Ⅲ是工业制漂白粉的反应。
①反应II是化合反应。目前常用乙作为燃煤的脱硫剂，则乙脱硫的主要反应的化学方程
式是                             
②在饱和氯水中加块状石灰石，能制得较浓HClO溶液，同时放出一种气体。其反应的离
子方程式是                             

已知A．B为单质，C为化合物: 能实现上述转化关系的是 ①若C溶于水后得到强碱溶液，则A可能是Na ②若C的溶液遇Na₂CO₃，放出CO₂气体，则A可能是H₂ ③若向C的溶液中滴加NaOH溶液直至过量，先生成白色沉淀，之后沉淀逐渐溶解，则B可能为A1 ④若C的溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成，则B可能为Cu
A．①②④   B．②④   C．①③  D．②③④

X是一种新型无机材料，它与碳化硅（SiC）结构相似、物理性质相近。 X有如下的转化关系：其中，C是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体，D为白色胶状沉淀，E溶液的焰色反应火焰呈黄色，M是一种常见金属，过量的M与L可生成Q和I。

（1）X与A溶液反应的离子方程式为                                     
（2）把红热的木炭投入到L的浓溶液中，可发生剧烈反应，
①化学方程式为_________________
②若把产生的气体通入足量的饱和碳酸氢钠溶液中，再把逸出的气体干燥后通入足量的过氧化钠固体，充分反应后，再通入水中，最后收集到的气体是 ______________________
③若把产生的气体直接通入足量的澄清石灰水中，现象是__________________________
（3）将K、I、G混合气体充满容器后倒置于水槽中，气体完全溶解，溶液充满整个容器。则三者的物质的量之比可能为_______
A．1∶1 ∶1      B．4∶2∶2．5        C．4∶8∶7        D．6∶4∶5

现有五种可溶性物质A、B、C、D、E，它们所含的阴、阳离子互不相同，分别含有五种阳离子Na⁺、Al³⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺和五种阴离子Cl‾、OH‾、NO₃‾、CO、X中的一种。
（1）某同学通过比较分析，认为无需检验就可判断其中必有的两种物质是          
（填化学式）；
（2）为了确定X，现将（1）中的两种物质记为A和B，当C与B的溶液混合时，产生红褐色沉淀和无色无味气体；当C与A的溶液混合时产生棕灰色沉淀，向该沉淀中滴入稀HNO₃，沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀不再溶解。则：
①X为           ；
A．SO       B．SO      C．CH₃COO     D．SiO
②A中的化学键类型为                ；
③将0.02 mol的A与0.01mol的C同时溶解在足量的蒸馏水中，充分反应后，最终所得沉淀的质量为             （精确到0.1g)；
④利用上述已经确定的物质，可以检验出D、E中的阳离子。请简述实验操作步骤、现象及结论                                                          ；
（3）将Cu投入到装有D溶液的试管中，Cu不溶解；再滴加稀H₂SO₄，Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现，则该反应的离子方程式为：                     。

置换反应可用下图表示，回答下列问题：

（1）若甲为黄绿色气体，单质乙能使淀粉溶液变蓝色，则该反应的离子方程式为                                                                               。
（2）若过量单质甲与化合物A发生反应现象为溶液由蓝色变为浅绿色， 除去反应后混合物中剩余的甲所用的试剂名称是           写出单质甲与化合物A反就的离子方程式                                          。
（3）工业上利用置换反应原理制备一种半导体材料，写出该反应的化学方程式                  
（4）若单质乙是红色金属固体单质，化合物B常温下为无色液体，则该反应的化学方程式为        。