高中化学碳族元素简介填空题

某研究性学习小组对铝热反应实验展开研究。现行高中化学教材（必修加选修）中对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知，Al、Al₂O₃、Fe、Fe₂O₃熔点、沸点数据如下：

物质	Al	Al2O3	Fe	Fe2O3
熔点/℃	660	2054	1535	1462
沸点/℃	2467	2980	2750	-

I.（1）某同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是：该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理？答：_________________(填“合理”或“不合理)
（2）设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是______________,反应的离子方程式为_________________________________。
（3）实验室溶解该熔融物，下列试剂中最好的是____________(填序号)。
A．浓硫酸       B．稀硫酸      C．稀硝酸     D．氢氧化钠溶液
II．实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取一定量上述的熔融物与一定量很稀的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入4mol·L^－１的氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。试回答下列问题：
（1）图中OC段没有沉淀生成，此阶段发生反应的离子方程式为________________。
（2）在DE段，沉淀的物质的量没有变化，则此阶段发生反应的离子方程式_______________    ；
上述现象说明溶液中_________________结合OH^－的能力比_______强（填离子符号）。
（3） B与A的差值为_________mol。B点对应的沉淀的物质的量为________mol，C点对应的氢氧化钠溶液的体积为___________mL

向100mLBaCl₂、AlCl₃和FeCl₃的混合溶液A中，逐滴加入Na₂SO₄和NaOH的混合溶液B，产生的沉淀的物质的量（n）和加入溶液B的体积（V）关系如图。

（1）当加入B溶液110mL时，溶液中的沉淀为（化学式）               
（2）溶液B中Na₂SO₄与NaOH的物质的量浓度之比     ，从90 mL至100mL之间加入10 mL B溶液时发生的离子反应方程式               
（3）将A、B溶液中各溶质的物质的量浓度填入下表

溶质	Na2SO4	BaCl2	FeCl3
C(mol/L)

 

A､B､C､D都是中学化学常见的物质，其中A､B､C均含有同一种元素｡在一定条件下相互转化关系如图所示(部分产物已略去)｡请按要求回答下列问题：

（1）若B､C为氧化物且C对应的水化物为强酸。B转化为C时，质量增加25%，则氢化物A转化为B的化学方程式是             。
（2）若D为某金属单质，向C的溶液中滴加硝酸银溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，则B生成C的化学方程式是       ，将B的溶液加热蒸干再灼烧,得到的固体物质的化学式是__________｡
（3）若D为强电解质溶液，A和C在溶液中反应生成白色沉淀B，则A和C反应的离子方程式是__________________________________________；符合条件的D物质可能是________(填序号)｡
①硫酸 ②醋酸 ③氢氧化钠 ④一水合氨 ⑤氯化钡

（I）阅读下面信息，推断元素，按要求回答问题：

信息	问题
①短周期元素X、Y、Z、W，原子序数依次增大， 最外层电子数均不少于最内层电子数	⑴仅针对信息①，X一定不是 A．氢  B.碳C．氧 D．硫
②一定条件下，上述四种元素的单质均能与足量的氧气反应，生成的氧化物有两种能溶于稀硫酸，三种能溶于浓NaOH，氧化物的相对式量都大于26	⑵这四种元素含有铝元素吗?                        。
③上述四中元素的单质的混合物，加入足量的盐 酸溶液，固体部分溶解，过滤，向滤液中加入过 量的烧碱溶液，最终溶液中有白色沉淀	⑶白色沉淀的化学式为    。
④在W的最价氧化对应的水化合的含氧酸钠盐溶液中，加过量的盐酸能生成白色沉淀。	⑷生成白色沉淀的离子方程式为                         。
⑤X与W同主族	⑸X的最高价氧化物的电子式为      。

（II）已探明我国锰矿储量占世界第三位，但富矿仅占6.4%，每年尚需进口大量锰矿石。有人设计了把我国的贫菱锰矿（MnCO₃含量较低）转化为高品位“菱锰矿砂”（MnCO₃含量高）的绿色工艺。该工艺流程如下图所示：

已知焙烧反应①的化学方程式：（NH₄）₂SO₄＋MnCO₃MnSO₄＋2NH₃↑＋CO₂↑＋H₂O。
（1）写出反应②的离子方程式_______________________________________。
（2）上述工艺流程中，可以循环利用的物质有（NH₄）₂SO₄、____________、__________。从物料平衡角度看，理论上生产过程中_________（填“需要”或者“不需要”）添加（NH₄）₂SO₄。

下列框图中的物质均为中学化学中常见物质，其中甲、乙为单质，其余均为化合物，B为常见液态化合物，A为淡黄色固体，F、G所含元素相同且均为氯化物，G遇KSCN溶液显红色。

请问答下列问题：
（1）A是____________，G是______________。（填化学式）
（2）反应①-⑤中，属于氧化还原反应的是________________（填序号）。
（3）反应⑤的化学方程式为_______________________________________________________，
甲与B反应的离子方程式 _____________________________________________________。
在实验室将C溶液滴入F溶液中，观察到的现象是___________________________________。
在F溶液中加入等物质的量的A，发生反应的总的离子方程式为：___________________________。
已知：酚酞在c(OH^－) 为1.0×10^－4mol/L～2.5mol/L时呈红色，且半分钟内不褪色。向3.9g A和  100g B混合后的溶液中滴入2滴酚酞试液，溶液变红色，片刻红色褪去。（假设过程中液体体积不变）
①甲同学认为“红色迅速褪去”是由于溶液中c(OH^－)过大造成的。
上述观点是否正确             ，请通过计算对比数据加以说明____________________________。
②乙同学认为“红色迅速褪去”是由于A + B = 碱 + H₂O₂ ，H₂O₂具有氧化性和漂白性导致的。试设计简单实验证明烧瓶内溶液中含H₂O₂，简述实验原理                                    。

已知化合物A与B、丙与丁的元素组成相同，且四种物质中都含有同一种元素。A与B在常温下均呈液态。D与F都为固体单质，且D、 F与甲的浓溶液在常温作用都无明显现象，加热时有大量气体产生。（相关转化部分反应条件和生成物未标出）。

（I）写出A的电子式      。
（II）若反应①除生成甲外还生成丙，写出反应①的化学方程式：               。
（III）若A与丙可以化合生成甲；D与甲的浓溶液加热条件下可以生成三种化合物乙、丙、B，乙、丙、B常温下又可以发生反应④生成甲和另一化合物X。回答下列各小题：
写出反应④的离子方程式                                 。
在恒容密闭容器中，反应②达到平衡后，测得如下数据（假设不考虑副反应）。

实验序号	温度℃	初始C浓度 （mol·L^—1）	初始丙浓度（mol·L^—1）	C的平衡转化率
1	510	0.8	1.2	A
2	510	1	1.2	50%
3	500	1	1.2	B

①此反应在510℃时平衡常数为              。
②实验l中，A的值        ；实验3中，B的值        。（选填序号）
A． 等于50％  B．大于50％   C．小于50％  D．从本题资料，无法判断
③在实验2的平衡体系中，再增加一倍的反应物，平衡将       移动，（填“正向”、“逆向”或“不”）且C的转化率         50％（填“大于”、“小于”或“等于”）

(16分)已知X、Y、Z、M、G、Q是六种短周期元素，原子序数依次增大。X、Z、Q的单质在常温下呈气态；Y的原子最外层电子数是其电子层数的2倍；X与M同主族；Z的气态氢化物能与其最高价氧化物的水化物反应，G是地壳中含量最高的金属元素。
请回答下列问题：
（1）Y、Z、M、G四种元素原子半径由大到小的顺序是(写元素符号)          。
（2）Z在元素周期表中的位置为             。
（3）上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是(写化学式)              。
（4）常温下，不能与G的单质发生反应的是(填序号)            。
a．CuSO₄溶液      b．Fe₂O₃      c．浓硫酸     d．NaOH溶液    e．Na₂CO₃固体
（5）已知化合物C含有下述元素中的某一种元素

①若D是一种强酸，则C与水反应的化学方程式为                              。
有人认为“浓H₂SO₄可以干燥气体C”，某同学为了验证该观点是否正确，用如图装置进行实验．分液漏斗中应加入       ，打开分液漏斗进行实验，过程中，浓H₂SO₄中未发现有气体逸出，且变为红棕色，则你得出的解释和结论是           。

②若D是一种常见的强碱，则C与水反应的离子方程式为                。

下列框图涉及到的物质所含元素中，除一种元素外，其余均为1～18号元素。

已知：A、F为无色气体单质，B为具有刺激性气味的气体，C为黑色氧化物，E为红色金属单质(部分反应的产物未列出)。请回答下列问题：
（1）F的组成元素在元素周期表中的位置______________。
（2）E与G的稀溶液反应的离子方程式为______________________。
（3）B和C反应的化学方程式为____________________________________。
（4）J、K是同种金属的不同氯化物，K为白色沉淀。写出SO₂还原J生成K的离子方程式______________。

已知甲、乙、丙为常见的单质，A、B、C、D、X、Y、Z为常见化合物，且丙在常温常压下为气体，B为淡黄色固体，Y的摩尔质量数值比Z小16，乙、丙的摩尔质量相同，B的摩尔质量比D小2，B、X的摩尔质量相同。各物质之间的转化关系如图所示（各反应条件略）。

请回答：
（1）在B与二氧化碳的反应中，每有1mol电子转移，生成气体       L（标准状况）。
（2）X与Y的溶液混合后，再加入适量盐酸，会有乙生成，反应的离子方程式是             。
（3）将C通入溴水中，所发生反应的离子方程式是            。D中含的化学键类型为        。
（4）在101KPa时，4.0g乙在一定条件下与丙完全反应生成C，放出37KJ的热量，该反应的热化学方程式 是
（5）比甲元素的原子序数少4的M元素，在一定条件下能与氢元素组成化合物MH₅。已知MH₅的结构与氯化铵相似，MH₅与水作用有氢气生成，则MH₅的电子式为         （M要用元素符号表示）。写出MH₅与AlCl₃溶液反应的化学方程式

已知A为一种盐，隔绝空气加热的条件下发生下述变化，C、D、F、N、O为无色气体，E常温常压下为无色无味的液体，N、H、L为常见的单质，I为常见的无氧强酸，M的焰色反应为紫色，反应①常用于气体F的检验。

（1）写出G的电子式____________________，M的化学式_________________。
（2）写出反应②的离子反应方程式_________________________________。
（3）写出反应③的化学反应方程式_______________________，反应①—④中属于非氧化还原反应的是_______________。
（4）用石墨电极电解溶液K时，电解初始阶段电极反应方程式为：
阴极：___________________________
阳极：__________________________________
（5）已知A在隔绝空气条件下分解产生的各产物的物质的量之比为
B：C：D：E：F=1：2：2：1：2，写出A分解的化学反应方程式____________________________。

下图是无机物A～M在一定条件下的转化关系（部分产物及反应条件未列出）。其中，I是地壳中含量最高的金属，K是一种红棕色气体，过量G与J溶液反应生成M。

请填写下列空白：
（1）在周期表中，组成单质G的元素位于第_______周期第_______族。
（2）在反应⑦中还原剂与氧化剂的物质的量之比为___________________。
（3）简述M溶液中阳离子的检验方法                          。
（4）某同学取F的溶液，酸化后加入KI、淀粉溶液，变为蓝色。写出与上述变化过程相关的离子方程式：                                            。
（5）将化合物D与KNO₃、KOH高温共熔，可制得一种“绿色”环保高效净水剂K₂FeO₄，同时还生成KNO₂和H₂O，该反应的化学方程式是_________________________。
（6）镁与金属I的合金是一种潜在的贮氢材料，可在氩气保护下，将一定化学计量比的Mg与金属I的单质在一定温度下熔炼获得。
①熔炼制备该合金时通入氩气的目的是     。
② I电池性能优越，I-AgO电池可用作水下动力电源，其原理如图所示。该电池反应的化学方程式为          。

已知A、B、C、D、E、F六种短周期元素中，A、B、C、D是组成蛋白质的基本元素；A与B的原子序数之和等于C原子核内的质子数；A与E、D与F分别位于同一主族，且F原子核内的质子数是D原子核外电子数的2倍。据此，请回答：
（1）F在周期表中的位置是                           。
（2）由A、C、D、F按8:2:4:1原子个数比组成的化合物甲中含有的化学键类型为    ；甲溶液中各离子浓度由大到小的顺序为   （用离子浓度符号表示）。
（3）化合物乙由A、C组成且相对分子质量为32；化合物丙由A、D组成且分子内电子总数与乙分子内电子总数相等；乙与丙的反应可用于火箭发射（反应产物不污染大气），则该反应的化学方程式为                       。
（4）由A、D、E、F组成的化合物丁能与硫酸反应并放出刺激性气味的气体，则丁的化学式为                 ；实验测得丁溶液显弱酸性，由此你能得出的结论是      。
（5）由B、A按1:4原子个数比组成的化合物戊与D的常见气态单质及NaOH溶液构成原电池（如图），试分析：

①闭合K，写出左池X电极的反应式         ；
②闭合K，当X电极消耗1.6g化合物戊时（假设过程中无任何损失），则右池两极共放出气体在标准状况下的体积为        升。

Ⅰ、以下是依据一定的分类标准，对某些物质与水的反应情况进行分类的分类图。请根据你所学的知识按要求填空：

（1）上述第一级分类标准(分成A、B组的依据)是：__________________
（2）D组物质包括_________________________________(填化学式)。
（3）C组物质中某一物质在常温时能与冷水反应，其化学方程式为_________。
（4）D组中某一物质与E组中某一物质在水中反应生成两种强酸，写出该反应的离子方程式：_______________________________________________________。
Ⅱ、下图中每一方格表示有关的一种反应物或生成物。A、C为无色气体。

（1）物质M可以是________或________，C是________，F是________。
（2）反应①的化学方程式_________________________________________。
（3）反应②的离子方程式_______________________________________________。
（4）F→G的化学方程式___________________________________________。

下图是由常见元素组成的一些单质及其化合物之间的转化关系图。常温常压下，B、E、F、H、I均为气体，F无色无味，且能使澄清石灰水变浑浊；B、E、I均有刺激性气味，E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，B、E在空气中相遇会产生白烟，I为红棕色。A是一种常见的氮肥，F也能由A直接分解可得到。C、G、K的焰色反应呈黄色。（反应中部分生成物质已略去）

请回答下列问题：
（1）物质D的化学式为           ，其水溶液中阳离子的检验方法（文字表述）                  。
（2）写出反应③的化学方程式________________________。
（3）写出反应④的离子方程式________________________。
（4）写出反应⑤的化学方程式，并用双线桥标出电子转移的方向和数目______________________________。

（本题共14分）常见的五种盐X、Y、Z、M、N，它们的阴离子可能是SO、Cl^－、NO、CO，阳离子可能是Ag^＋、NH、Na^＋、Al^3＋、Cu^2＋、Ba^2＋、Fe^3＋，已知：
①M的焰色反应呈黄色。
②五种盐均溶于水，水溶液均为无色。
③X的溶液呈中性，Y、Z、N的溶液呈酸性，M的溶液呈碱性。
④若在这五种盐的溶液中分别加入Ba(NO₃)₂溶液，只有X、Z的溶液不产生沉淀。
⑤若在这五种盐的溶液中，分别加入氨水，N和Z的溶液中生成沉淀，继续加氨水，Z中沉淀消失。
⑥把X的溶液分别加入到Y、Z、N的溶液中，均能生成不溶于稀硝酸的沉淀。
请回答下列问题：
（1）五种盐中，一定不含有的阳离子是_______；所含阴离子相同的两种盐的化学式是__________________。
（2）M的化学式为_________________________，M溶液显碱性的原因是_______________________(用离子方程式表示)。
（3）X和Z的溶液反应的离子方程式是_________________________________；N和氨水反应的离子方程式是____________________________________。
（4）若要检验Y中所含的阳离子，正确的实验方法是______________________。