高中化学碳族元素简介填空题

氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢气能源利用领域的研究热点。
已知：CH₄(g)＋H₂O(g)=CO(g)＋3H₂(g)ΔH ＝＋206.2 kJ·mol^－1
CH₄(g)＋CO₂(g)=2CO(g)＋2H₂(g)ΔH ＝＋247.4 kJ·mol^－1
2H₂S(g)=2H₂(g)＋S₂(g)ΔH ＝＋169.8 kJ·mol^－1
(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH₄(g)与  H₂O(g)反应生成CO₂(g)和 H₂(g)的热化学方程式为_________________________
(2)H₂S 热分解制氢时，常向反应器中通入一定比例空气，使部分 H₂S 燃烧，其目的是________；燃烧生成的 SO₂与 H₂S 进一步反应，生成物在常温下均为非气体，写出该反应的化学方程式：___________________________
(3)H₂O 的热分解也可得到 H₂，高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图甲所示。图中 A、B 表示的物质依次是______________________________________。

(4)电解尿素[CO(NH₂)₂]的碱性溶液制氢的装置示意图见图乙(电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极)。电解时，阳极的电极反应式为_____________________
(5)Mg₂Cu 是一种储氢合金。 350 ℃时，Mg₂Cu 与 H₂反应，生成 MgCu₂和仅含一种金属元素的氢化物(其中氢的质量分数为 0.077)。Mg₂Cu 与 H₂反应的化学方程式为_____________________________________

A、B、C、D均为中学化学中常见的单质或化合物，它们之间的关系如图所示(部分产物已略去)。

（1）若A为金属单质，D是某强酸的稀溶液，则反应C+D→B的离子方程式为                    ；
（2）若A、B为盐，D为强碱，A的水溶液显酸性，则
①C的化学式为          ；
②反应B+A→C的离子方程式为                                                   ；
（3）若A为强碱，D为气态氧化物。常温时，将B的水溶液露置于空气中，其pH随时间t变化可能如上图的图b或图c所示(不考虑D的溶解和水的挥发)。
①若图b符合事实，则D的化学式为             ；
②若图c符合事实,则其pH变化的原因是                                       (用离子方程式表示)；
（4）若A为非金属单质，D是空气的主要成分之一。它们之间转化时能量变化如上图a，请写出A+D→C的热化学方程式：                                           。

A、B、C、D、F是常见的化合物，其中F在常温下是一种无色液体，D为强酸，请根据下图转化关系（反应条件及部分产物已略去），回答下列问题：

（1）若A、B、C、D均为含硫元素的化合物，A是一种常见的矿石的主要成分，且A的摩尔质量为120。 反应①的化学方程式为                         ；
（2）若A、B、C、D均为含氮元素的化合物，且A的一个分子中只含有10个电子，则：
①A分子式为__________；
②反应④的离子方程式为________________________________________________ 
③取Cu和Cu₂O的混合物样品12．0g，加入到足量的D的稀溶液中，用排水法收集产生的气体，标准状况下其体积为2．24L，则样品中Cu₂O的质量为__________g。

物质M是一种日常生活中不可缺少的调味品。已知C可在D中燃烧发出苍白色火焰。M与其他物质的转化关系如下图所示(部分产物已略去)：

（1）写出用惰性电极电解M溶液的离子方程式                       。
（2）若A是一种酸性氧化物，且可用于制造玻璃，则G的化学式是                 。
（3）若A是一种常见金属单质，且A与B溶液能够反应，则将过量的F溶液逐滴加入E溶液，边加边振荡，所看到的实验现象是               。
（4）若A是一种盐，A溶液与B溶液混合产生白色絮状沉淀且瞬间变为灰绿色，最后变成红褐色的E，则由A转化成E的离子方程式是                                  。
（5）若A是一种溶液，只可能含有中的某些离子，当向该溶液中加入B溶液时发现生成沉淀的物质的量随B溶液的体积发生变化如图所示。由此可知，该溶液中肯定含有的离子及其浓度之比为         。

已知甲、乙、丙分别代表中学化学中的常见物质，请根据题目要求回答下列问题：
Ⅰ．若甲的化学式为RCl₃，其溶液在加热蒸干并灼烧时可发生反应：
a.甲+H₂O乙+丙    b.乙氧化物+H₂O
①若甲为某用途广泛的金属元素的氯化物，其溶液在上述变化中生成的氧化物为红棕色粉末，则甲发生a反应的化学方程式为：                           
②若甲为某短周期金属元素的氯化物，则该金属在周期表中的位置是：               ；
若向30 mL 1 mol/L的甲的溶液中逐渐加入浓度为4 mol/L的NaOH溶液，若产生0.78 g白色沉淀，则加入的NaOH溶液的体积可能为         （选填编号）.

A．3 mL

B．7.5 mL

C．15 mL

D．27.5 mL

③将以上两种金属单质用导线连接，插入一个盛有NaOH溶液的烧杯中构成原电池，则负极发生的电极反应为                       。
Ⅱ．若甲，乙、丙均是短周期中同一周期元素形成的单质或化合物，常温下乙为固体单质，甲和丙均为气态化合物，且可发生反应：甲+乙丙。则：
①写出上述反应的化学方程式                                 。
②0.5 mol气体甲与足量的过氧化钠反应，转移电子的数目为                  
③将一定量气体甲通入某浓度的NaOH溶液得溶液A，向A溶液中逐滴滴入稀盐酸，加入n(HCl)与生成n(甲)的关系如图所示，溶液A中各离子浓度由大到小的顺序为                                     。

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）五种元素原子半径由大到小的顺序是(写元素符号)____________________。
（2）X与Y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(写分子式)________________。
（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：AB(在水溶液中进行)
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：________；D的电子式：________。
①如果A、B均由三种元素组成，B为两性不溶物，则A的化学式为________________________；由A转化为B的离子方程式为___________________。
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0.1 mol·L^－1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________________________________。

工业上用粉碎的煤矸石(主要含Al₂O₃、SiO₂及铁的氧化物)制备净水剂BAC[Al₂(OH)_nCl_6－n]的流程如下：
 
(1)粉碎煤矸石的目的是__________________________________________________；
滤渣Ⅰ的主要成分是________(填化学式)。
(2)步骤①在煮沸的过程中，溶液逐渐由无色变为绿色，此时溶液中的有色离子为_____
________(填化学式)；随后溶液又变为棕黄色，相关反应的离子方程式为_________；步骤①的煮沸装置上方需安装一长导管，长导管的作用是__________________________。
(3)步骤②中加入适量的Ca(OH)₂并控制pH，其目的：一是生成BAC；二是________
_______________________；已知BAC的分散质粒子大小在1～100 nm之间，由此区别滤液Ⅰ与BAC两种液体的物理方法是________________________；若Ca(OH)₂溶液过量，则步骤③得到的BAC产率偏低，写出该反应的离子方程式：_______________________
(4)若0.1 mol AlCl₃在某温度下溶于蒸馏水，当有5%水解生成Al(OH)₃溶液时，吸收热量a kJ。写出该过程的热化学方程式：____________________________________。

Ⅰ．A、B、C、D均是前四周期元素组成的常见不同单质或化合物。它们之间有如下转化关系：

（1）若A、B、C、D都是氧化物，且A为光导纤维的主要材料，试写出③化学反应方程式： _______             __________
（2）若A、B、C、D均含有同一种常见金属元素，B是黑色磁性固体，D是一种红褐色沉淀,反应②在常见稀酸中进行，C是该反应中生成的唯一盐，反应②的离子方程式是________ _______, C盐水溶液PH______7 (填“>”“<”“ =”)。
（3）若A、B、C、D均含有同一种短周期的金属元素,且B和D在溶液中反应生成沉淀C,则下列判断正确的是______(填“小写”字母)。
a．A可能是一种耐火材料；
b．B的溶液一定呈碱性；
c．C 一定既溶于盐酸又溶于苛性钠溶液； 
若A为金属单质，则用1molA金属制备C,最少需_____mol HCl和_____mol NaOH。
Ⅱ.汽车安全气囊是行车安全的重要保障。当车辆发生碰撞的瞬间，安全装置通电点火使其中的固体粉末释放出大量的氮气形成气囊，从而保护司机及乘客免受伤害。为研究安全气囊工作的化学原理，取安全装置中的固体粉末进行实验。经组成分析，确定该粉末仅含有Na、Fe、N、O四种元素。水溶性实验表明，固体粉末部分溶解。经检测，可溶物为化合物甲，不溶物为红棕色固体，可溶于盐酸。取13.0g化合物甲（摩尔质量为65g/ mol），加热使其完全分解，生成氮气和单质乙，生成的氮气折合成标准状况下的体积为6.72L。单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成一种碱性氧化物丙和另一种单质。化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐。
请回答下列问题：
（1）甲受热分解的化学方程式为                   。
（2）丙的电子式为           。
（3）以下物质中，有可能作为安全气囊中红棕色粉末替代品的是           。
A．KCl           B．KOH               C．Na₂S              D．CuO

已知化合物A、B、M、N含有同一种元素，且A与B，M与N的元素组成相同，A与B在常温下均呈液态。D为固体单质，与X的浓溶液在常温下作用无明显现象，加热时有大量气体产生。（相关转化中所有反应物与生成物均已标出）

（1）若D与E溶液能够发生化合反应。且溶液在反应前后颜色有变化。
①A的电子式为________。D的化学式为________。
②M与E溶液可发生反应生成X，其离子方程式为________________________
_________________________________________________________________。
（2）若D为常见的红色金属单质。用情性电极电解100 mL 0.05 moL·L^－1E溶液，导线中通过0.08 mol电子，阳极析出的气体体积为________mL（标准状况），假设溶液体积不变，则所得溶液pH＝________。
（3）若D为短周期元素形成的黑色固体单质。反应④的化学方程式为_________________________________________________________________。
（4）已知下列几种试剂：
a．无水CuSO₄
b．品红溶液
c．酸性KMnO₄溶液
d．澄清石灰水
e．饱和NaOH溶液
为了检验（3）中D与X生成的混合气体的成分，某学生用上述试剂（或部分试剂）设计了几种实验方案，下列试剂使用顺序最合理的是________（填序号）。
A．abebd     B．adeb       C．abcbd      D．abd

在下图转化关系中，固体甲的焰色反应呈黄色，M为常见的液体物质，I为一常见金属，酸G是重要的化工产品和化工原料；固体H能够溶解在A溶液和酸G中，且H为良好的耐火材料（图中部分产物没有列出）。

（1）固体甲与液体M反应的方程式为______。A溶液与固体H反应的离子方程式为______。
（2）固体乙的化学式为_______。液体M的电子式为_______。
（3）反应①～⑦中属于氧化还原反应的为_______（填写反应序号）。
（4）若I与C的稀溶液不反应，只能与G的浓溶液在加热条件下反应，则反应⑦的化学方程式为_______。
（5）若由黄铁矿(FeS₂)与气体B反应来生产气体E，且每生成1 mol E放出426.5 kJ的热量，该反应的热化学方程式为_______ 。

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是由第三周期元素组成的单质中熔点最高的金属，K是一种红棕色气体。

提示：4FeS₂＋11O₂高温,2Fe₂O₃＋8SO₂
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________族。
（2）在反应⑦中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
（3）在②、③、⑥、⑨中既属于化合反应又属于非氧化还原反应的是________（填序号）。
（4）反应④的离子方程式是_____________________________________。
（5）将化合物D与KNO₃、KOH共熔，可制得一种“绿色”环保高效净水剂K₂FeO₄（高铁酸钾），同时还生成KNO₂和H₂O。该反应的化学方程式是________________________。

下图中，A、B、C、D、E是单质，G、H、I、F是B、C、D、E分别和A形成的二元化合物。

已知：
①单质中只有A为金属，在大气层高空释放的蒸气呈现明亮的橙黄色云雾，科学家由此可确定火箭在空中的位置；B、C、D为气体，E为固体；C、E为有色物质。
②B与D可以生成化合物J，A与J反应生成D和另一种化合物K，C与K反应的产物含漂白液的有效成分，F、G、I的水溶液呈碱性。
回答问题：
（1）化合物K的电子式为________。
（2）F的水溶液呈碱性的原因（用离子方程式表示）_________________________________，写出I与J反应的化学反应方程式__________________________________________。
（3）实验室制备C的离子反应方程式为_____________________________。
（4）D在C中燃烧观察到的现象是_________________________________。
（5）可利用B与D生成化合物J的反应制成燃料电池，若1 g D在B中燃烧生成气态J时，放出120.9 kJ的热量，已知1 mol J 在汽化时吸热44.0 kJ，写出表示D的燃烧热的热化学方程式_____________________________________________________，利用K作电解质溶液，写出该燃料电池的负极的电极反应方程式________________________。

由某金属的混合物(含65%Cu、25%Al、8%Fe及少量Au、Pt)制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线设计如下：

已知物质开始沉淀和沉淀完全时pH如下表：

沉淀物	Fe(OH)3	Al(OH)3	Cu(OH)2
沉淀开始时pH	2.7	4.1	8.3
沉淀完全时pH	3.7	5.4	9.8

 
请回答下列问题：
(1)过滤操作用到的玻璃仪器有________。
(2)第①步Al与足量酸反应的离子方程式为___________________________，
得到滤渣1的主要成分为________。
(3)第②步用NaOH调节溶液pH的范围为________。
(4)由第③步得到CuSO₄·5H₂O晶体的步骤是将滤液2________、________、过滤、洗涤、干燥。
(5)现有洗涤后的滤渣2制取Al₂(SO₄)₃·18H₂O，请将a、b、c补充完整。

A、B、C、D是四种常见单质，其对应元素的原子序数依次增大，其中B、D属于常见金属，余均为常见化合物，J是一种黑色固体，I的浓溶液具有还原性，A—J的所有物质之间有如下的转化关系（部分反应产物省略）：

（1）B元素和C元素的简单离子半径大小关系是       （用离子符号表示）：
（2）将氮元素与C形成的化合物NC₃加入水中产生使红色石蕊试纸变蓝的气体，写出该反应的化学方程式             ；
（3）由E的饱和溶液滴入沸水中形成透明液体，再将此液体装入U型管，并在U型管的两端插入电极，接通直流电，在阳极端可观察到的现象是        ；
（4）将适量J加入酸化的H₂O₂的溶液中，J溶解生成它的+2价离子，该反应的离子方程式是
                       ；
（5）向含有0．1 mol G的溶液中滴加5 mol/L 的盐酸溶液，得到沉淀3．9 g ，则加入盐酸的体积可能为                  。

)已知化合物A、B、M、N含有同一种元素，且A与B，M与N的元素组成相同，A与B在常温下均呈液态。D为固体单质，与X的浓溶液在常温下作用无明显现象，加热时有大量气体产生。(相关转化中所有反应物与生成物均已标出)

(1)若D与E溶液能够发生化合反应。且溶液在反应前后颜色有变化。
①A的电子式为________。D的化学式为________。
②M与E溶液可发生反应生成X，其离子方程式为
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(2)若D为常见的红色金属单质。用情性电极电解100 mL 0.05 moL·L^－1E溶液，导线中通过0.08 mol电子，阳极析出的气体体积为________mL(标准状况)，假设溶液体积不变，则所得溶液pH＝________。
(3)若D为短周期元素形成的黑色固体单质。反应④的化学方程式为________________________________________________________________。
(4)已知下列几种试剂：
a．无水CuSO₄　b．品红溶液　    c．酸性KMnO₄溶液
d．澄清石灰水　e．饱和NaOH溶液
为了检验(3)中D与X生成的混合气体的成分，某学生用上述试剂(或部分试剂)设计了几种实验方案，下列试剂使用顺序最合理的是________(填序号)。
A．abebd    B．adeb                C．abcbd     D．abd