高中化学碳族元素简介填空题

已知物质A、B、C、D、E是由短周期元素构成的单质或化合物，它们可发生如图所示的转化关系：

（1）若条件①为点燃，目前60%的B都是从海水中提取的，气体D可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝，写出C与H₂O反应的化学方程式_____________。将气体D作为燃料电池的燃料源可以制成D—空气燃料电池系统，总反应式为：D+O₂A+H₂O（未配平），写出此碱性燃料电池的负极反应式：________________。
（2）若条件①为加热，E是一种两性氢氧化物，气体D是一种有臭鸡蛋气味的气体，其水溶液是还原性酸，则C为____________（写化学式）。
（3）若条件①为常温，B和D为同种无色气体，常温下E的浓溶液可以使Fe钝化，写出少量Fe粉与E的稀溶液反应的离子方程式：_________________________________。
已知常温下1molC与H₂O反应生成气体D和E溶液放出46kJ热量,写出C与水反应生成D和E的热化学方程式：________________________。

(9分) 在下列物质转化中，已知A是一种正盐，D的相对分子质量比C的相对分子质量大16，E是酸；当X无论是强酸还是强碱时，都有如下的转化关系：

说明：当X是强酸时A、B、C、D、E均含同一种元素；当X是强碱时，A、B、C、D、E均含另外同一种元素。（已知H₂CO₃、H₂S、H₂SO₃、H₂SiO₃皆为二元弱酸）
请回答下列问题：
（1）A是           ，Y是           ，Z是           （填化学式，下同）。
（2）当X是强酸时，E是           ，写出B生成C的化学方程式：            _____ 。
（3）当X是强碱时，E是           ，写出D生成E的离子方程式：            _____。

U、W、X、Y、Z都是短周期元素，且原子序数依次增大。其中U与W可形成三角锥形分子A，U与X可形成常温下呈液态的分子B，A、B均为10电子分子；Y元素原子的K层电子数与M层电子数相同；Z元素的单质、氧化物均为原子晶体。请回答下列问题：
（1）Z元素在周期表中的位置______________ 。W、X、Y、Z四种元素的原子半径由小到大的顺序是______________      （用元素符号表示）。
（2）用电子式表示U与X形成的18电子化合物的形成过程________            。
（3）ZX₂与NaOH溶液反应的离子方程式                   。
（4）一定量的Y单质在足量二氧化碳中充分燃烧的化学方程式是______________，将生成的全部固体与足量的热浓硝酸混合，充分反应后，产物中二氧化碳和二氧化氮共aL（标准状况），则 Y 单质的质量是______________        g（用含a的代数式表示）。

Q、W、X、Y、Z为五种原子序数依次增大的短周期元素。已知：
①Q原子的核外电子数等于电子层数，且与W组成的一种化合物是沼气的主要成分；
②元素X的最高价氧化物的水化物和其气态氢化物能够反应，生成离子化合物甲；
③W与Y组成的化合物乙，是机动车排出的大气污染物之一，也是造成“雾霾”天气的物质之一；
④Y与Z能形成电子总数为30和38的两种离子化合物，分别为丙和丁
（1）丁的电子式是 __________。
（2）WY₂与Z₂Y₂反应的化学方程式是_________________________________________。
（3）甲在水溶液中的水解方程式为______________________________________。
（4）写出一种实验室制取XQ₃的方法__________________________________。（用化学方程式表示）
（5）标准状况下22.4L X的气态氢化物，与0.5L 1mol/L的X最高价氧化物的水化物反应，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是________________________________________（用化学式表示）。

(10分)现有金属单质A、B、C和气体甲、丙以及物质D、E、F、G、H，它们之间的相互转化关系如下图所示(图中有些反应的生成物和反应的条件没有标出)。

请回答下列问题：
（1）写出下列物质的化学式：B        、丙        
（2）写出下列反应的化学方程式：
反应①                                                                ；
反应③                                                                ；
反应⑥                                                                。

(14分)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1:2。请回答：
（1）若A、B为氯碱工业的两种主产物，则A所含元素的原子结构示意图为           ，请举出此反应中氧化产物的一种用途：           。
（2）若A为常见的非金属单质，B的溶液为某浓酸。比较氧化物X、Y的在水中溶解度的大小  <    （用化学式表示），说明原因           。
（3）若A为一种重金属单质，X是一种造成光化学烟雾的气体，Y为一种+1价金属阳离子的盐，则该反应的化学方程式为           。
（4）若盐X、Y为生产玻璃的两种原料的主要成分，写出该反应的离子方程式：           。

甲、乙、丙、丁、X是中学阶段的五种常见物质，它们的转化关系如下图所示（部分产物已略去）：

（1）若甲、乙、丙、丁均为化合物，且焰色反应均呈黄色。丙是淡黄色固体，常温下X是一种无色无味气体。则：
①甲和X生成丁的化学方程式为：                    
②丙和X生成丁的反应中还原剂是            （填化学式），有0.2mol丁生成时，电子转移的数目是           。
（2）若甲、乙、丙、丁都含有地壳中含量最多的金属元素，且丙受热时分解生成乙。X、丁溶液的焰色反应均为紫色（透过蓝色钴玻璃）。
①图中五个转化中属于氧化还原反应的数目是           

A．2

B．3

C．4

D．5

②乙和X生成丁的离子方程式为                       。
③溶液中生成的丙能够净水，其原因是                                         。

铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物等均为重要化合物。回答下列问题。
（1）FeCl₃溶液吸可以吸收烟气中的SO₂，该反应的离子方程式是________________。
（2）已知反应：3Br₂ + 6FeCl₂ = 4FeCl₃ + 2FeBr₃，向1L 0.4mol/L的FeBr₂溶液中通入6.72LCl₂（标准状况），写出该反应的离子方程式（用总方程式表示）______________________
（3）已知铁的某种氧化物化学式为Fe_xO（x<1），铁元素的质量分数为76.3%，则Fe_xO中x值(精确至0.01)为 ______，该氧化物中的Fe分别为Fe²⁺、Fe³⁺，计算n(Fe²⁺):n(Fe³⁺)= _________
（4）用一定量的铁与足量的稀H₂SO₄及足量的CuO制单质铜，有人设计以下两种方案：
①Fe H₂Cu，②CuO CuSO₄ Cu。
若实验过程中，根据规范的实验方法和实验操作规则进行操作，则两者制得单质铜的量作比较正确的是__________

A．相等

B．①多

C．②多

D．无法判断

（5）在铁与铜的混合物中，加入不足量的稀硝酸，反应后剩余金属m₁ g；再向其中加入一定量稀硫酸，充分振荡后，剩余金属m₂ g，则m₁________（填“大于”、“可能大于”、“等于”或“可能等于”）m₂
（6）以铁为阳极，铜为阴极，对足量的NaOH溶液进行电解。一段时间后得到4molFe(OH)₃沉淀，此间共消耗的水的物质的量为_______mol

（1）下列说法不正确的是      。
A．由于铜盐能杀死某些细菌，并能抑制藻类生长，因此游泳池馆常用硫酸铜作池水消毒剂
B．明矾溶于水后能生成Al(OH)₃胶体，它能凝聚水中的悬浮物并起到杀菌消毒的作用，从而达到净水的目的
C．铝制品表面有致密的氧化膜保护层，所以不能盛放酸、碱溶液，但可以长时间盛放咸菜等腌制品
D．工业电解氧化铝时，向其中添加冰晶石，使氧化铝的熔点降低，从而减少冶炼过程中的能量消耗
（2）下列有关说法正确的是      。

A．按图I装置电解一段时间后，往蛋壳外溶液中滴加几滴酚酞，溶液呈红色
B．按图II装置实验，可以证明酸性强弱关系为：硝酸＞碳酸＞硅酸
C．图III表示：向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)₂溶液，生成沉淀的物质的量随Ba(OH)₂加入量的变化曲线，则oa段发生的离子反应为：2Al³⁺ + 3SO₄^2- + 3Ba²⁺ + 6OH^- = 2Al(OH)₃ ↓+ 3BaSO₄↓
D．图IV表示：室温时，将1 mol·L^–1 NaOH溶液逐滴滴入0.2 mol·L^–1 Al₂(SO₄)₃溶液中，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线，则d点时Al(OH)₃沉淀开始溶解
（3）常温常压下，将一定质量的Fe、Fe₂O₃、Fe₃O₄的混合物平均分成两份：一份溶于一定量的稀硝酸中恰好完全反应，生成0.1 mol NO气体；另一份溶于足量稀盐酸中生成一定量气体。向两次反应后溶液中分别加入硫氰化钾溶液，溶液颜色均无明显变化，则固体溶于盐酸后生成的气体，在标准状况下的体积约为       mL。

A、B、C、D、E为五种短周期元素。A、B、C是原子序数递增的同周期元素，且最外层电子数之和为15，A与C可形成常见的AC₂分子；D元素的某种原子中无中子；E是地壳中含量最高的金属元素。请回答下列问题：
（1）AC₂分子的电子式为____________________。
（2）比较BD₃与D₂C的稳定性：_______比________稳定（填化学式）。
（3）五种元素的原子半径由大到小的顺序是__________________（填元素符号）。
（4）E的单质与NaOH溶液反应生成的盐的溶液与少量AC₂反应的离子方程式为___________________。
（5）化合物EB溶于强碱生成氨气，写出EB与NaOH溶液反应的化学方程式______________________。
（6）工业生产的EB产品往往含有碳和氧化铝杂质，现取10 g样品置于反应器中，通入2.016L（标准状况下）O₂，在高温下充分反应后，所得气体的密度是相同状况下氢气的15倍（EB不与O₂反应）。该样品中含杂质碳的质量分数为______________。

H、C、N、O、Mg、Al、Si、S、Cu是中学化学中常见的元素，请根据题意回答与这些元素有关的问题：
（1）S的原子结构示意图为           。
（2）¹⁴C可用于古代文物年代鉴定，其原子核内的中子数为_______________。
（3）根据元素周期律，碳的非金属性强于硅，请用一个化学反应方程式表示________________________。
（4）粉末状的Si₃N₄对空气和水都不稳定，但将粉末状的Si₃N₄和适量氧化镁在一定条件下的密闭容器中热处理，可以得到对空气、水、和酸都相当稳定的固体材料，同时还可生成对水不稳定的Mg₃N₂，热处理后除去MgO和Mg₃N₂的方法是                                 。
（5）某铜铝合金用足量稀硝酸完全溶解，得到标准状况下NO 11.2 L，再向溶液中加入过量氨水，充分反应后过滤。若沉淀质量为7.8g，则合金的质量为______________g。
（6）将由NO和NO₂组成的混合气体通入如图所示的装置中，用来验证浓硝酸的氧化性比稀硝酸的氧化性强（在通入混合气体之前，已通入一段时间的N₂）。

已知：（i）浓硝酸能将NO氧化成NO₂，而稀硝酸不能氧化NO。
（ii）NaOH溶液与NO₂能发生反应生成两种盐和水，NaOH溶液与NO不反应。
a．装置②、③、④中盛放的药品依次是_________、         、         。
b．能够说明实验已成功的现象是____                                           。

(12分)海水中含有丰富的镁资源。工业上常用海水晒盐后的苦卤水提取Mg，流程如下图所示：

（1）工业制取镁的方法是     法。
（2）试剂Ⅰ一般选用     （填化学式）。
（3）下图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298K 时的稳定状态)。

①由图可知Mg与卤素单质的反应均为   （填“放热”或“吸热”）反应；推测化合物的热稳定性顺序为MgI₂  MgF₂（填“＞”、“＝”或“＜”）。
②依上图数据写出MgBr₂(s)与Cl₂(g)反应的热化学方程式           。
（4）金属Mg与CH₃Cl在一定条件下反应可生成CH₃MgCl，CH₃MgCl是一种重要的有机合成试剂，易与水发生水解反应并有无色无味气体生成。写出CH₃MgCl水解的化学方程式          。

黄铜矿（CuFeS₂）是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可以制备硫及铁的化合物。
（1）冶炼铜的反应为：8CuFeS₂＋21O₂8Cu＋4FeO＋2Fe₂O₃＋16SO₂
若CuFeS₂中Fe的化合价为＋2，反应中被还原的元素是          （填元素符号）。
（2）上述冶炼过程产生大量SO₂。下列处理方案中合理的是          （填代号）。
a．高空排放                   b．用于制备硫酸
c．用纯碱溶液吸收制Na₂SO₄      d．用浓硫酸吸收
（3）过二硫酸钾（K₂S₂O₈）具有强氧化性，可将I^—氧化为I₂：S₂O₈^2—＋2I^—＝2SO₄^2—＋I₂。通过改变反应途径，Fe³⁺、Fe²⁺均可催化上述反应。试用离子方程式表示Fe³⁺对上述反应催化的过程：      、           （不必配平）
（4）利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣（含Fe₂O₃、FeO、SiO₂、Al₂O₃）可制备Fe₂O₃。方法为：
①用稀盐酸浸取炉渣，过滤。
②滤液先氧化，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe₂O₃。
a．除去Al³⁺的离子方程式是                             。
b．选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO。
提供的试剂：稀盐酸  稀硫酸    KSCN溶液  KMnO₄溶液  NaOH溶液 碘水
所选试剂为                            。
证明炉渣中含有FeO的实验现象为                                     。

(13分)已知A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素，A、C同主族，A与B、A与E形成共价化合物，A与B形成化合物的水溶液呈碱性，E元素的最高正化合价与最低负化合价的代数和为6，D是同周期中离子半径最小的元素。
（1）五种元素中，非金属性最强的元素在周期表中的位置是__________________，写出C元素的原子结构示意图____________________。
（2）B元素的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物反应生成的化合物中存在化学键的类型为___。
（3）C元素的最高价氧化物对应的水化物与D元素的最高价氧化物反应的化学方程式为_____________。
（4）已知X、Y、Z三种物质中均含有上述元素中的某一种元素，它们之间存在如图所示转化关系。

①X、Y、Z均含有同一种金属元素，若w固体俗称干冰，则反应Y→Z的离子方程式为__________；若w是强碱，且Y为白色难溶固体，则反应Z→Y的离子方程式为________________________。
②X、Y、Z是均含有同一种非金属元素的化合物，W是一种常见金属单质，且上述转化均在常温条件下完成，则反应Z→Y的离子方程式为_______________________________。

短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，A元素阳离子的原子核外没有电子，B是空气中含量最多的元素；C元素原子最外层电子数是其电子层数的三倍；C与D可形成两种常见的离子化合物；工业上常用电解C与E的化合物来制备E单质。
（1）C、D、E的简单离子半径由小到大的顺序          （用离子符号表示）。
（2）工业上常用A和B的单质合成一种常见气体，该气体的电子式           。检验该气体的常用方法是          。
（3）D₂C₂与H₂O反应的化学方程式是     ，D₂C₂与CuSO₄溶液反应的现象是      。（4）A、B、C三种元素可组成一种常见离子化合物，其水溶液呈酸性，该溶液中离子浓度由大到小的顺序是          。
（5）电动汽车的某种燃料电池，通常用NaOH作电解质，用E单质、石墨作电极，在石墨电极一侧通入空气，该电池的负极反应：       。