高中化学碳族元素简介试题

A、B、C、D、E、F是常见单质，其中A是用量最大，应用最广泛的金属；元素D是地壳中含量最多的金属元素；D元素和E元素在周期表中相邻。G、H、I、J、K、L是常见化合物，其中G在常温下是无色液体，K、L是无色气体，且K是非极性分子，F、H是黑色晶体。以上物质相互间的转化关系如下图所示：

请回答下列问题：
（1）元素A的核外电子排布式为________________。
（2）D能与氢氧化钠溶液反应，请写出该反应的离子方程式___________________。
（3）写出A与G反应的化学方程式_______________________________________。
（4）写出H和D反应的化学方程式______________________________________。
（5）写出K与E反应的化学方程式_________________________________________。

中学常见化学反应方程式为：A+B→X+Y+H₂O（未配平，反应条件略去），其中，A、B的物质的量之比为1:4。请回答：
（1）若Y为黄绿色气体，该反应的离子方程式为                               ，B体现出的化学性质有                                          
（2）若A为常见的非金属单质，B的溶液为某浓酸，反应条件为加热，其反应的化学方程式为                                        
（3）若A为某不活泼的金属单质，实验室常用该反应来制备某种能形成酸雨的气体，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为           
（4）若A为常见的金属单质，常温下A在B的浓溶液中“钝化”，且A可溶于X溶液中。
①A元素在元素周期表中的位置是                  
②含amolX的溶液溶解了一定量A后，若溶液中两种金属阳离子的物质的量恰好相等，则被还原的X的物质的量是           

如下图表示有关物质之间的转化关系，其中X是一种正盐，Y是一种强酸，C是淡黄色固体，E是常见的金属单质．（反应①⑥⑦⑧⑨中的部分产物已略去）．

请回答下列问题：
（1）固体C的晶体类型是            ，F的化学式是            。
（2）工业上要实现A—D  D—Y的转化需要的设备分别是        、        。
（3）在反应⑨中的氧化剂与还原剂的物质的量之比是             。
（4）反应⑧的离子方程式为                            。
（5）正盐X中酸根离子中除氧元素外另一种元素的平均化合价可能为（     ）。

A．+4价

B．-2价

C． 0价

D．+2价

（6） 分别向等体积等浓度的氢氧化钠溶液和盐酸中小心加入足量的E，同温同压下产生气体体积的大小关系是            。（“前者大”  “后者大”  “相同”）

A、J是日常生活中常见的两种金属，这两种金属和NaOH组成原电池，A作负极；F常温下是气体单质，各物质有以下的转化关系（部分产物及条件略去）。

请回答以下问题：
（1）写出该原电池的总反应方程式_____________________。
（2）写出②的化学方程_________________。
（3）常温时pH=12的C溶液中，溶质的阳离子与溶质的阴离子浓度之差为         。（写出计算式）
（4）若③中J的氧化物为磁性氧化物，且每生成1mol J放出Q kJ的热量，请写出A→J反应的热化学方程式                                               。

A、B、C、D均为中学化学中常见的物质，它们之间的转化关系如下图（部分产物已略去）：

试回答：
（1）若D是具有氧化性的单质，则属于短周期的主族金属元素A为       （填元素符号）。
（2）若D是金属单质，D在潮湿的空气中易发生吸氧腐蚀，C溶液在保存时应加入酸和少量D防止其变质，若不加D则C溶液在空气中变质的离子方程式为                     ；将D的氯化物的水溶液蒸干并灼烧产物是             。
（3）若A、B、C均为无机化合物，且均含地壳中含量最高的金属元素E，在溶液中A和C反应生成B。请写出B转化为C的所有可能的离子方程式                       。
（4）将第（1）题推出的A单质与第（3）题E单质的混合物11.9g投入一定量的水中充分反应，A与E均没有剩余，共收集到标准状况下的气体vL。向所得溶液中逐滴加入浓度为2mol•L^-1的H₂SO₄溶液，至100mL时白色沉淀达到最大量。则v=        。

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：
（1）上述元素原子半径由大到小的顺序是(写元素符号)              
（2）X，Y，Z能形成多种化合物，其中既含极性键又含非极性键，且相对分子质量最小的物质是(写名称)              
该物质能使酸性高锰酸钾溶液褪色同时生成一种生活中常见有机物，此过程的离子方程式为
                                                                                     
（3）由以上某些元素组成的化合物A，B，C，D有如下转化关系

其中C是溶于水显酸性的气体；D是淡黄色固体．
写出C的结构式                          ；
①如果A，B均由三种元素组成，B为两性不溶物，则由A转化为B的离子方程式              
②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．用离子方程式表示A溶液显碱性的原因               ． A，B浓度均为0．1mol/L的混合溶液中，离子浓度由大到小的顺序是                 ；常温下，在该溶液中滴加稀盐酸至中性时，溶质的主要成分有         

CO是常见的化学物质，有关其性质和应用的研究如下。
（1）有同学认为CO可以被酸性高锰酸钾溶液氧化为CO₂，请你设计实验验证该同学的猜想是否正确。请在下列流程图方框内填上所需药品的名称或化学式，从而补齐你的设计，方框不够可以补，也可以不填满。

（2）CO和铁粉在一定条件下可以合成五羰基合铁[Fe(CO)₅]，该物质可用作无铅汽油的防爆剂，是一种浅黄色液体，熔点—20.5℃，沸点103℃，易溶于苯等有机溶剂，不溶于水，密度1.46～1.52g/cm³，有毒，光照时生成Fe₂(CO)₉，60℃发生自燃。五羰基合铁的制备原理如下：
Fe(s)+5CO(g)Fe(CO)₅(g)
①下列说法正确的是       。

A．利用上述反应原理可制备高纯铁

B．制备Fe(CO)5应在隔绝空气的条件下进行

C．反应Fe(s)+5CO(g)Fe(CO)5(g)的平衡常数表达式为

D．Fe(CO)5应密封、阴凉、避光并加少量蒸馏水液封贮存

②五羰基合铁能与氢氧化钠溶液反应生成Na₂Fe(CO)₄和另两种常见无机物，该反应的化学方程式为：                                                        .
③今将一定量的Fe(CO)₅的苯溶液，用紫外线照射片刻。取照射后的溶液完全燃烧，得到30.58gCO₂、
5.4gH₂O及1.6g红棕色粉末。红棕色粉末的化学式为              ，照射后的溶液中Fe(CO)₅和Fe₂ (CO)₉的物质的量之比为             .

已知：通常状况下甲、乙、丙、丁为气体单质，A、B、C、D、E、F、G、H等为化合物，其中A、B、E、G均为气体，C为常见液体。反应①、②、③是工业制H的重要化工反应，反应④是重要的实验室制取气体的反应。有关的转化关系如下图所示(反应条件均已略去）。请回答下列问题：

（1）反应④的化学方程式为                                             。
（2）B和E在一定条件下可发生反应，该反应具有实际意义，可消除E对环境的污染，该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为                  。
（3）在恒温恒压容器中加入一定量B，催化条件下发生反应B乙+丁（未配平），达平衡后再加少量B，则平衡       移动（填“正向”、 “逆向”或“不”），重新平衡后与原平衡相比，B的转化率       （填“增大”、 “减小”或“不变”）。
（4）常温下，物质的量浓度相同的A、B、D三者的水溶液，由水电离出的c(OH^－)大小顺序是（用A、B、D表示）                                            。
（5）惰性电极电解A和D的混合溶液，可生成丁单质和一种二元化合物M（与甲、乙所含元素相同），M为三角锥形分子，该反应的方程式为                      。在碱性溶液中M与NaClO₂（亚氯酸钠）按物质的量之比1∶6恰好反应可生成化合物B和消毒剂ClO₂气体，该反应的离子方程式为                                   。
（6）将Fe、FeO、Fe₃O₄的混合物二等分，其中一份加入1mol/L的A溶液100 mL，恰好使混合物全部溶解，且放出336mL（标况下)的气体，向所得溶液中加入KSCN溶液，溶液不变红；另一份混合物加入1 mol/ L 的H溶液，也恰好使混合物全部溶解，且向所得溶液中加入KSCN溶液，溶液也不变红，则所加入的H溶液的体积是        mL。

下图是中学化学某些物质之间在一定条件下的相互转化关系，已知A是一种常见的液态化合物,C、D、G、H、K是单质，其它为化合物，G、K是普通钢中的两种重要元素，其中K含量少，E、F对应溶液的酸碱性相反，F的焰色反应为黄色，请按要求作答：

（1）写出化合物的电子式：_________________________。
（2）①写出A与J反应的离子方程式：_______________________________________。
②将少量的H通入F的溶液中，反应的总离子方程式为：_________________________。
（3）B与足量稀硝酸反应，当参加反应的硝酸为4mol，转移电子的物质的量为_________mol（保留2位有效数字）。
（4）已知在200℃，101Kpa下，0．12g单质K与A完全反应生成C与I，吸收了1316J的能量，写出此反应的热化学方程式：_________________________________________。
（5）①以Pt为电极，由I、D以及F的溶液组成原电池，则正极的电极反应为：___________。
②若用此电池电解300mL5mol／L的氯化钠溶液一段时间，两极均收集到标准状况下3．36L气体，此时溶液的pH为_________（假设电解前后溶液体积不变化）。
③若往该电解后所得溶液中通入二氧化碳气体4．48L（标准状况），此时溶液中所有离子浓度的关系由大到小的顺序为：_______________________________________。

（一）、某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2．5（直径小于等于2．5um的悬浮颗粒物）其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2．5、SO₂、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：
（1）对PM2．5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：

离子	K^+	Na^+	NH4^+	SO4^2-	NO3^-	Cl^-
浓度/mol．L	4x10ˉ^6	6x 10ˉ^6	2x10ˉ^5	4x10ˉ^5	3x10ˉ^5	2x10ˉ^5

根据表中数据判断PM2．5为        ， (填“酸性”、“中性”或“碱性”)
（2）为减少SO₂的排放，常采取的措施有：将煤转化为清洁气体燃料。已知：
H₂(g)+1/2O₂(g)=H₂O(g) H₌ -241．8KJ/mol   C(s)+1/2O₂(g)=CO(g) H₌ -110．5KJ/mol
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式                                
(3)洗涤含SO₂的烟气，以下物质可作洗涤剂的是       （填编号）
a．Ca(OH)₂     b．Na₂CO₃      c．CaCl₂      d．NaHSO₃
（二）A、B、C、D、E五种短周期元素（A、B、C、D、E分别代表元素符号），它们的原子序数依次增大；A是元素周期表中原子半径最小的元素；B元素最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成一种盐X；D与A同主族，且与E同周期；E元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的=3/4倍；C与E同主族。
请回答下列问题：
（1）X的化学式______
（2）下列各项中，能说明元素C比E非金属性强的事实有______（填序号）。
①氢化物H₂E的酸性比H₂C强
②氢化物H₂C的热稳定性比H₂E强
③氢化物H₂E的水溶液放置在空气中会变浑浊
④C与E组成化合物，C显负价
（3） 将由BC和BC₂组成的混合气体通入下图所示装置中，用来验证浓硝酸的氧化性比稀硝酸的氧化性强。

已知（ⅰ）浓硝酸能将气体BC氧化成BC₂，而稀硝酸不能氧化BC。
（ⅱ）NaOH溶液与BC₂反应的化学方程式为：
2NaOH+2BC₂=NaBC₂+NaBC+H₂O
NaOH溶液与BC气体不反应装置②、③中盛放的药品依次是______、______。
（4）通入混合气体之前，应先通入一段时间某另外一种气体，试推测先通入的该气体可以是______（填一种气体的化学式）。

短周期元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如下图所示，B是形成化合物种类最多的元素。

请回答下列问题：
（1）描述D在元素周期表中的位置：_____________________
（2）比较A、C、D元素简单离子半径的大小：______＞______＞______(填微粒符号)
（3）E的氢化物与其最高价氧化物的水化物的钾盐共热能发生反应，生成一种气体单质，反应的化学反应方程式为_______________________________________________.
（4）F与D同主族且相邻，请说出D的氢化物比F的氢化物稳定的根本原因：______________；
用高能射线照射液态水时，一个水分子能释放出一个电子，同时产生一种具有较强的氧化性的阳离子，试写出阳离子的电子式：________，写出该阳离子与F氢化物的水溶液反应的离子方程式：__________________________________________________________。
（5）在Fe和Cu 的混合物中加入一定量的C的最高价氧化物的水化物稀溶液，充分反应后剩余金属m₁g,再向其中加入一定量的稀硫酸，充分反应后，剩余金属m₂g。下列说法正确的是（       ）
A．加入稀硫酸前，加入稀硫酸后的溶液中肯定都有Cu²⁺
B．加入稀硫酸前，加入稀硫酸后的溶液中肯定都有Fe²⁺
C．m₁一定大于m₂
D．剩余固体m₁g中一定有单质铜，剩余固体m₂g中一定没有单质铜

甲、乙、丙、丁、X是由短周期元素组成的纯净物，其中X为单质。上述物质转化关   系如下图所示（某些产物略去）。

请回答下列问题：
（1）若丁是一元强酸，甲→丁是工业生产丁的主要途径。
①写出反应I的化学方程式：                          。
②常温下，1 mol丙发生反应III放出46kJ热量，该反应的热化学方程式为：                  。
③在常温下，向V₁L pH= 11的甲溶液中加入V₂L pH=3的盐酸，若反应后溶液的pH<7，则V₁和V₂的关系为V₁              V₂（选填“＞”、“＜”或“＝”），所得溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序可能是：                                  （写一种即可）。
（2）若丁是二元弱酸，丙是温室气体。
在容积为2L的容积固定的密闭容器中，将乙(g)和H₂O(g)按下表用量分别进行反应：乙(g)+H₂O(g) 丙(g) + H₂(g)，得到如下数据：

①该反应的正反应为        （填“吸热”或“放热”）反应。
②900℃时，上述反应按如下起始量分别加入该容器：

则此时反应的v（正）        v（逆）（填“＞”、“＜”或“＝”）。
③实验3跟实验2相比，改变的条件可能是                          。

下表为元素周期表的一部分，请参照元素①－⑨在表中的位置，用化学用语回答下列问题：

族 周期	IA		0
1	①	ⅡA	ⅢA	ⅣA	ⅤA	ⅥA	ⅦA
2				②	③	④
3	⑤		⑥	⑦		⑧	⑨

 
（1）④、⑤、⑥简单离子半径由大到小的顺序为_________________________。
（2）⑦、⑧、⑨的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是_________________________。
（3）由表中①④元素的原子按1：1组成的化合物的稀溶液易被催化分解，通常使用的催化剂为（填序号）____________________。
a.MnO₂      b.FeCl₃       c.Na₂SO₃         d.KMnO₄
（4）下图中 A～F是由部分上表中元素组成的单质或化合物，其中A、B、C为单质，转化关系如下：

I.若B为黄色固体，A为原子半径最小的原子组成的单质，C为双原子分子组成的单质，E能使品红溶液褪色。
①F的电子式为     。
②实验测得起始参加反应的B和最后生成的B质量相等，则起始参加反应的A和C的物质的量之比是     。
II.若D为淡黄色固体，焰色反应为黄色，组成C的元素的原子最外层电子数是内层电子数的2倍。
①下列关于D的说法正确的是     （填字母）。
a.能与水发生化合反应
b.既有氧化性，又有还原性
c.既含离子键，又含非极性共价键
d.是一种碱性氧化物
②用惰性电极将F的饱和溶液进行电解，则阳极反应式是     。

氮化硅膜与二氧化硅膜相比较具有表面化学性能稳定等优点，故氮化硅膜可用于半导体工业。为生成氮化硅膜，可以用NH₃和SiH₄（硅烷）在一定条件下反应并在600℃的加热基板上生成氮化硅膜：
3 SiH₄+4NH₃Si₃N₄+12H₂
（1）以硅化镁为原料制备硅烷的反应和工业流程如下：
反应原理：4NH₄Cl+Mg₂Si4NH₃↑+SiH₄↑+2MgCl₂（△H < 0）

①NH₄Cl的化学键类型有____________，SiH₄电子式为_______________。
②上述生产硅烷的过程中液氨的作用是________________________。
③氨气也是重要的工业原料，写出氨气发生催化氧化反应生成NO的化学方程式_______，实验室可利用如图所示装置完成该反应。 

在实验过程中，除观察到锥形瓶中产生红棕色气体外，还可观察到有白烟生成，白烟的主要成分是_____________。
（2）三硅酸镁（Mg₂Si₃O₈∙nH₂O）难溶于水，在医药上可做抗酸剂。它除了可以中和胃液中多余酸之外，生成的H₂SiO₃还可覆盖在有溃疡的胃表面，保护其不再受刺激。三硅酸镁与盐酸反应的化学方程式为_______________________________。将0.184 g三硅酸镁加到50 mL 0.1 mol/L盐酸中，充分反应后，滤去沉淀，以甲基橙为指示剂，用0.1 mol/L NaOH溶液滴定剩余的盐酸，消耗NaOH溶液30 mL，则Mg₂Si₃O₈∙nH₂O的n值为_________。（注：Mg₂Si₃O₈的摩尔质量为260 g/mol）

一种含铝、锂、钴的新型电子材料，生产中产生的废料数量可观，废料中的铝以金属铝箔的形式存在；钴以Co₂O₃·CoO的形式存在，吸附在铝箔的单面或双面；锂混杂于其中。
从废料中回收氧化钴（CoO）的工艺流程如下：

（1）过程I中采用NaOH溶液溶出废料中的Al，反应的离子方程式为               。
（2）过程II中加入稀H₂SO₄酸化后，再加入Na₂S₂O₃溶液浸出钴。则浸出钴的化学反应方程式为（产物中只有一种酸根）               。在实验室模拟工业生产时，也可用盐酸浸出钴，但实际工业生产中不用盐酸，请从反应原理分析不用盐酸浸出钴的主要原因_______________。
（3）过程Ⅲ得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al(OH)₃，碳酸钠溶液在产生Al(OH)₃时起重要作用，请写出该反应的离子方程式____________________。
（4）碳酸钠溶液在过程III和IV中所起作用有所不同，请写出在过程IV中起的作用是__________。
（5）在Na₂CO₃溶液中存在多种粒子，下列各粒子浓度关系正确的是______（填序号）。

A．c(Na^+) = 2c(CO3^2-)

B．c(Na^+) > c(CO3^2-) > c(HCO3^-)

C．c(OH^-) > c(HCO3^-) > c(H^+)

D．c(OH^-) - c(H^+) = c(HCO3^-) + 2c(H2CO3)

（6）CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl₂溶液。CoCl₂含结晶水数目不同而呈现不同颜色，利用蓝色的无水CoCl₂吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水。下图是粉红色的CoCl₂·6H₂O晶体受热分解时，剩余固体质量随温度变化的曲线，A物质的化学式是______。