【正文】 物反應(yīng)生成 1mol水時(shí)所放出的熱量相同 【考點(diǎn)】 原子結(jié)構(gòu)與元素周期律的關(guān)系． 【專題】 元素周期律與元素周期表專題． 【分析】 短周期元素 X、 Y、 Z、 W、 Q的原子序數(shù)依次增大 ， Z元素原子半徑在短周期中最大（稀有氣體除外），則 Z為 Na； Z、 W、 Q同周期，只有一種金屬元素，故 W、 Q最外層電子數(shù)都大于 3， W、 Z之間與 W、 Q之間原子序數(shù)之差相等，則 W最外層電子數(shù)為 4， Q最外層電子數(shù)為 7，可推知 W為 Si、 Q為 Cl； X與 W處于同一主族，則 X為 C元素；五種元素原子最外層電子數(shù)之和為 21，則 Y的最外層電子數(shù) =21﹣ 4﹣ 4﹣ 1﹣ 7=5，原子序數(shù)小于 Na，故 Y為 N元素， A． Y是 N元素， Q是 Cl元素，氨氣具有還原性，能被強(qiáng)氧化劑氧化； B． Y是 N元素、 Z是 Na元素，電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，離子半徑隨 著原子序數(shù)增大而減??； C． Q是 Cl元素， X、 Y、 Z、 W分別是 C、 N、 Na、 Si 元素，非金屬元素之間易形成共價(jià)鍵、活潑金屬和活潑非金屬元素之間易形成共價(jià)鍵； D． Z的最高價(jià)氧化物的水化物是 NaOH， X、 Y的最高價(jià)氧化物的水化物分別是碳酸和硝酸，碳酸是弱酸，在電離過(guò)程中吸收熱量． 【解答】 解：短周期元素 X、 Y、 Z、 W、 Q的原子序數(shù)依次增大， Z元素原子半徑在短周期中最大（稀有氣體除外），則 Z為 Na； Z、 W、 Q同周期，只有一種金屬元素，故 W、 Q最外層電子數(shù)都大于 3， W、 Z之間與 W、 Q之間原子序數(shù)之差相等，則 W最外 層電子數(shù)為 4， Q最外層電子數(shù)為 7，可推知 W為 Si、 Q為 Cl； X與 W處于同一主族，則 X為 C元素；五種元素原子最外層電子數(shù)之和為 21，則 Y的最外層電子數(shù) =21﹣ 4﹣ 4﹣ 1﹣ 7=5，原子序數(shù)小于 Na，故Y為 N元素， A． Y是 N元素， Q是 Cl元素，氨氣具有還原性，能被強(qiáng)氧化劑氯氣氧化，故 A正確； B． Y是 N元素、 Z是 Na元素，電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，離子半徑隨著原子序數(shù)增大而減小，所以離子半徑 Y＞ Z，故 B錯(cuò)誤； C． Q是 Cl元素， X、 Y、 Z、 W分別是 C、 N、 Na、 Si 元素，非金屬元素之間易形成共價(jià)鍵、活潑金屬和活潑非 金屬元素之間易形成共價(jià)鍵，所以 Q和 X、 Y、 W形成的是共價(jià)鍵，而和 Z形成的是離子鍵，故 C錯(cuò)誤； D． Z的最高價(jià)氧化物的水化物是 NaOH， X、 Y的最高價(jià)氧化物的水化物分別是碳酸和硝酸，碳酸是弱酸，在電離過(guò)程中吸收熱量，所以和碳酸生成 1mol水放出的熱量小于和硝酸反應(yīng)生成 1mol水放出的熱量，故 D錯(cuò)誤； 故選 A． 【點(diǎn)評(píng)】 本題考查原子結(jié)構(gòu)和元素周期律，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析判斷能力，涉及反應(yīng)熱的計(jì)算、化學(xué)鍵判斷、元素周期律、氧化還原反應(yīng)等知識(shí)點(diǎn)，注意充分利用非金屬元素最外層電子特點(diǎn)及 W、 Z之間與 W、 Q之間原 子序數(shù)之差相等進(jìn)行推斷，難度中等． 7．實(shí)驗(yàn)室使用 pH傳感器來(lái)測(cè)定 Na2CO3和 NaHCO3混合物中 NaHCO3的含量．稱取 樣品，溶于水配成 ，取出該溶液 ?L﹣ 1 鹽酸進(jìn)行滴定，得到如下曲線．以下說(shuō)法或操作正確的是（ ） A．上一個(gè)計(jì)量點(diǎn)前發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 HCO3﹣ +H+═H 2O+CO2↑ B．下一個(gè)計(jì)量點(diǎn)溶液中存在大量的陰離子是 Cl﹣ 、 HCO3﹣ C．此樣品 n（ NaHCO3） =（ ﹣ 2 ） 10 ﹣ 3mol D．使用該方法測(cè)定 Na2CO3和 NaOH混合溶液中的氫氧化鈉含量，將會(huì)得到 1個(gè)計(jì)量點(diǎn) 【考點(diǎn)】 離子方程式的有關(guān)計(jì)算；離子反應(yīng)發(fā)生的條件． 【分析】 A、上一個(gè)計(jì)量點(diǎn)前溶液顯示堿性，據(jù)此確定發(fā)生的離子反應(yīng)； B、下一個(gè)計(jì)量點(diǎn)溶液 pH=4，顯示酸性，據(jù)此確定存在的離子； C、 Na2CO3和 NaHCO3混合物加鹽酸，先是碳酸鈉轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉，隨后是碳酸氫鈉轉(zhuǎn)化為氯化鈉的過(guò)程，據(jù)此計(jì)算； D、 Na2CO3和 NaOH混合溶液中加入鹽酸，顯示和氫氧化鈉中和，隨后是和碳酸鈉之間發(fā)生 反應(yīng)，據(jù)此回答． 【解答】 解： A、根據(jù)圖示知道上一個(gè)計(jì)量點(diǎn)前溶液顯示堿性，發(fā)生的離子反應(yīng)： CO32﹣ +H+═HCO 3﹣ ，故 A錯(cuò)誤； B、下一個(gè)計(jì)量點(diǎn)溶液 pH=4，顯示酸性，不能存在 HCO3﹣ 離子，故 B錯(cuò)誤； C、 Na2CO3和 NaHCO3混合物加鹽酸，首先是碳酸鈉轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉： CO32﹣ +H+═HCO 3﹣ ，此時(shí)消耗的鹽酸的體積為 ，隨后是碳酸氫鈉轉(zhuǎn)化為氯化鈉的過(guò)程， HCO3﹣ +H+═H 2O+CO2↑ ，由于 CO32﹣ +H+═HCO 3﹣ 過(guò)程和 HCO3﹣ +H+═H 2O+CO2過(guò)程消耗的鹽酸體積應(yīng)該是相 同的，所以樣品中碳酸鈉消耗的鹽酸為 2 ，則樣品中碳酸氫鈉消耗的鹽酸 n（ HCl） =（ ﹣ 2 ）10 ﹣ 3L?L ﹣ 1=（ ﹣ 2 ） 10 ﹣ 4 mol，所以此樣品 n（ NaHCO3） =（ ﹣ 2 ）10 ﹣ 4 mol10= （ ﹣ 2 ） 10 ﹣ 3 mol，故 C正確； D、 Na2CO3和 NaOH混合溶液中加入鹽酸，先是和氫氧化鈉中和，隨后是和碳酸鈉之間發(fā)生反應(yīng)，生成碳酸氫鈉，最后是生成氯化鈉，不止得到 1個(gè)計(jì)量點(diǎn)，是 3個(gè)計(jì)量點(diǎn)，故 D錯(cuò)誤． 故選 C． 【點(diǎn)評(píng)】 本題考查學(xué)生碳酸鈉和碳酸氫鈉與鹽酸之間的反應(yīng)知識(shí)，注意反應(yīng)的先后是解題的關(guān)鍵，注重學(xué)生讀圖能力的考查． 二、解答題（共 3小題，滿分 43分） 8．氨氧化法是工業(yè)生產(chǎn)中制取硝酸的主要途徑，某同學(xué)用該原理在實(shí)驗(yàn)室探究硝酸的制備和性質(zhì)，設(shè)計(jì)了如下圖所示的裝置． （ 1）若分液漏斗中氨水的濃度為 ?L﹣ 1，配制該濃度的氨水 100mL，用到的玻璃儀器有 100mL容量瓶、燒杯、玻璃棒、 膠頭滴管、量筒 ． （ 2）甲裝置不需要加熱即能同 時(shí)產(chǎn)生氨氣和氧氣，燒瓶?jī)?nèi)固體 X的名稱為 過(guò)氧化鈉 ． （ 3）乙裝置的作用是 干燥氧氣和氨氣的混合氣體 ；寫出受熱時(shí)丙裝置發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 4NH3+5O2 4NO+6H2O ． （ 4）當(dāng)戊中觀察到 紫色石蕊試液變紅 現(xiàn)象，則說(shuō)明已制得硝酸．某同學(xué)按上圖組裝儀器并檢驗(yàn)氣密性后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，沒(méi)有觀察到此現(xiàn)象，請(qǐng)分析實(shí)驗(yàn)失敗的可能原因 過(guò)量的氨氣致使戊中溶液不一定呈酸性 ．如何改進(jìn)裝置 在丙和丁之間連接盛有無(wú)水氯化鈣的干燥管或盛有濃硫酸的洗氣瓶 ． （ 5）改 進(jìn)后待反應(yīng)結(jié)束，將丁裝置倒立在盛水的水槽中，會(huì)觀察到的現(xiàn)象是 試管丁內(nèi)水面慢慢上升，上升到一定高度不再變化，試管內(nèi)氣體顏色由紅棕色逐漸變淡至無(wú)色 ． 【考點(diǎn)】 性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)． 【專題】 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題． 【分析】 實(shí)驗(yàn)室探究硝酸的制備和性質(zhì)：甲裝置：氨水滴到過(guò)氧化鈉固體上，過(guò)氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，且該反應(yīng)放熱，促進(jìn)濃氨水中氨氣揮發(fā)，且遇氫氧化鈉，促進(jìn)氨水平衡逆向移動(dòng)，生成氨氣，乙裝置：干燥氧氣和氨氣的混合氣體，丙裝置：發(fā)生反應(yīng)4NH3+5O2 4NO+6H2O，裝置?。菏占?NO和氧氣，裝置戊： NO和氧氣和水反應(yīng)生成硝酸，因?yàn)橄跛峋哂兴嵝?，能使紫色石蕊試液變紅，所以當(dāng)戊中觀察到紫色石蕊試液變紅，說(shuō)明已制得硝酸，裝置己為尾氣吸收裝置， （ 1）根據(jù)配制溶液的操作步驟判斷所用儀器； （ 2）甲裝置不需要加熱即能同時(shí)產(chǎn)生氨氣和氧氣，說(shuō)明固體 X溶于氨水即放熱又產(chǎn)生氧氣； （ 3）乙裝置為干燥管，作用是干燥氧氣和氨氣的混合氣體；丙裝置發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 4NH3+5O2 4NO+6H2O； （ 4）根據(jù)硝酸具有酸 性，能使紫色石蕊試液變紅判斷；沒(méi)有觀察到現(xiàn)象說(shuō)明溶液不呈酸性，則生成的硝酸與堿發(fā)生了反應(yīng)；在丙和丁之間連接盛有無(wú)水氯化鈣的干燥管或盛有濃硫酸的洗氣瓶除去多余的氨氣確保戊溶液呈酸性； （ 5）紅棕色的二氧化氮和水反應(yīng)生成無(wú)色的一氧化氮，據(jù)此書寫反應(yīng)現(xiàn)象． 【解答】 解：（ 1）量取濃氨水要用量筒，稀釋濃氨水要用燒杯、玻璃棒，配制溶液要用 100mL容量瓶，膠頭滴管，所以還缺少膠頭滴管和量筒， 故答案為：膠頭滴管、量筒； （ 2）甲裝置不需要加熱即能同時(shí)產(chǎn)生氨氣和氧氣，說(shuō)明固體 X溶于氨水即放熱又產(chǎn)生氧氣，則該固體為過(guò)氧化 鈉， 故答案為：過(guò)氧化鈉； （ 3）乙裝置為干燥管，作用是干燥氧氣和氨氣的混合氣體；丙裝置發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 4NH3+5O2 4NO+6H2O， 故答案為：干燥氧氣和氨氣的混合氣體； 4NH3+5O2 4NO+6H2O； （ 4）因?yàn)橄跛峋哂兴嵝裕苁棺仙镌囈鹤兗t，所以當(dāng)戊中觀察到紫色石蕊試液變紅，說(shuō)明已制得硝酸；沒(méi)有觀察到現(xiàn)象說(shuō)明溶液不呈酸性，則生成的硝酸與過(guò)量的氨氣發(fā)生了反應(yīng)；在丙和丁之間連 接盛有無(wú)水氯化鈣的干燥管或盛有濃硫酸的洗氣瓶除去多余的氨氣確保戊溶液呈酸性， 故答案為：紫色石蕊試液變紅；過(guò)量的氨氣致使戊中溶液不一定呈酸性；在丙和丁之間連接盛有無(wú)水氯化鈣的干燥管或盛有濃硫酸的洗氣瓶； （ 5）紅棕色的二氧化氮和水反應(yīng)生成無(wú)色的一氧化氮，改進(jìn)后待反應(yīng)結(jié)束，將丁裝置倒立在盛水的水槽中，會(huì)觀察到的現(xiàn)象是試管丁內(nèi)水面慢慢上升，上升到一定高度不再變化，試管內(nèi)氣體顏色由紅棕色逐漸變淡至無(wú)色， 故答案為：試管丁內(nèi)水面慢慢上升，上升到一定高度不再變化，試管內(nèi)氣體顏色由紅棕色逐漸變淡至無(wú)色． 【點(diǎn)評(píng)】 本題考 查了性質(zhì)方案的設(shè)計(jì)，題目難度中等，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理為解答關(guān)鍵，注意掌握實(shí)驗(yàn)室制氨氣的原理和裝置以及探究硝酸的制備和性質(zhì)，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ? 9．一種含鋁、鋰、鈷的新型電子材料，生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢料數(shù)量可觀，廢料中的鋁以金屬鋁箔的形式存在；鈷以 Co2O3?CoO的形式存在，吸附在鋁箔的單面或雙面；鋰混雜于其中．從廢料中回收氧化鈷（ CoO）的工藝流程如下： （ 1）過(guò)程 Ⅰ 中采用 NaOH溶液溶出廢料中的 Al，反應(yīng)的離子方程式為 2Al+2OH﹣ +2H2O=+2AlO2﹣ +3H2↑ ． （ 2）過(guò)程 Ⅱ 中加入稀 H2SO4酸化后，再加入 Na2S2O3溶液浸出鈷，則浸出鈷的化學(xué)反應(yīng)方程式為（產(chǎn)物中只有一種酸根） 4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O ，在實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)生產(chǎn)時(shí)，也可用鹽酸浸出鈷，但實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中不用鹽酸，請(qǐng)從反應(yīng)原理分析不用鹽酸浸出鈷的主要原因 Co2O3?CoO可氧化鹽酸產(chǎn)生 Cl2污染環(huán)境 ． （ 3）過(guò)程 Ⅲ 得到鋰鋁渣的主要成分是 LiF和 Al（ OH） 3，碳酸鈉溶液在產(chǎn)生 Al（ OH） 3時(shí)起重要作用，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的離子方程式 2Al3++3CO32﹣ +3H2O=2Al（ OH） 3↓+3CO 2↑ ． （ 4）碳酸鈉溶液在過(guò)程 Ⅲ 和 Ⅳ 中所起作用有所不同，請(qǐng)寫出在過(guò)程 Ⅳ 中起的作用是 調(diào)整pH，提供 CO32﹣ ，使 Co2+沉淀為 CoCO3 ． （ 5）在 Na2CO3溶液中存在多種粒子，下列各粒子濃度關(guān)系正確的是 BD （填序號(hào)）． A、 c（ Na+） =2c（ CO32﹣ ） B、 c（ Na+）＞ c（ CO32﹣ ）＞ c（ HCO3﹣ ） C、 c（ HCO3﹣ ）＞ c（ O