高三化学专题4元素推断（一）1．2．（2022年福建质检）某铵态氮肥由W、X、Y、Z等4种短周期元素组成，其中W的原子半径最小。I．若Y、Z同主族，ZY2是形成酸雨的主要物质之一。（1）将X、Y、Z的元素符号填在右图所示元素周期表（局部）中的相应位置上。（2）X的最髙价氧化物对应水化物的稀溶液与铜反应的化学方程式为______。（3）一定条件下，1molXW3气体与O2完全反应生成X元素的单质和液态水，放出382.8kJ热量。该反应的热化学方程式为________________________。II．若Z是形成化合物种类最多的元素。（4）该氮肥的名称是______（填一种）。（5）HR是含Z元素的一元酸。室温时，用0.250mol·L-1NaOH溶液滴定25.0mLHR溶液时，溶液的pH变化情况如右图所示。其中，a点表示两种物质恰好完全反应。①右图中x______7(填“>”、“<”或“=”）。②室温时，HR的电离常数Ka=_________（填数值）。3．中国环境监测总站数据显示，颗粒物(PM2.5-6-\n等)为连续雾霾过程影响空气质量最显著的污染物，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：⑴将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+NHSONOCl－浓度/mol•L－14×10－66×10－62×10－54×10－53×10－52×10－5根据表中数据计算PM2.5待测试样的pH＝ 。N2(g)2N2O2NO945kJ/mol498kJ/molO2(g)2×(-630kJ/mol)⑵NOx是汽车尾气的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如下：①N2(g)＋O2(g)2NO(g)△H＝ 。②当尾气中空气不足时，NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式 。③汽车汽油不完全燃烧时还产生CO，有人设想按下列反应除去CO：2CO(g)＝2C(s)＋O2(g),已知该反应的△H＞0，该设想能否实现？ 。你的依据是 。⑶碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如下：①用离子方程式表示反应器中发生的反应 。②用化学平衡移动的原理分析，在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是 。③用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH）表示），NiO(OH)作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量、长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为：Ni(OH)2＋MNiO(OH)＋MH，电池放电时，负极电极反应式为 ；充电完成时，全部转化为NiO(OH)，若继续充电，将在一个电极产生O2，O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗，从而避免产生的气体引起电池爆炸，此时，阴极电极反应式为 。-6-\n4．(3)某化学小组欲在实验室中研究CuS焙烧的反应过程，查阅资料得知在空气条件下焙烧CuS时，固体质量变化曲线及SO2生成曲线如下图所示。①CuS矿样在焙烧过程中，有Cu2S、CuO·CuSO4、CuSO4、CuO生成，转化顺序为：第①步转化主要在200～300oC范围内进行，该步转化的化学方程式为。②300～400oC范围内，固体质量明显增加的原因是，上图所示过程中，CuSO4固体能稳定存在的阶段是(填下列各项中序号)。a．一阶段b、二阶段c、三阶段d、四阶段③该化学小组设计如下装置模拟CuS矿样在氧气中焙烧第四阶段的过程，并验证所得气体为SO2和O2的混合物。-6-\na．装置组装完成后，应立即进行的一项操作是。b．当D装置中产生白色沉淀时，便能说明第四阶段所得气体为SO2和O2的混合物。你认为装置D中原来盛有的溶液为溶液。c．若原CuS矿样的质量为l0．0g，在实验过程中，保持温度在760oC左右持续加热，待矿样充分反应后，石英玻璃管内所得固体的质量为8．0g，则原矿样中CuS的质量分数为。5．A、B、C、D、E均为短周期元素，且原子序数依次增大；A的主族序数、周期数、原子序数均相同；B为非金属元素，其单质有多种同素异形体，其中一种可作电极材料；C是植物生长所需的主要元素之一；D和A可形成化合物A2D和A2D2，且A2D是最常见的溶剂；E原子次外层电子数等于其它层电子数之和，则：（1）E的离子结构示意图为，B、C、D、E与A形成的化合物中稳定性最强的是（填化学式）。（2）在加热和Cu作催化剂时，化合物B2A5DA与D2反应的化学方程式为。（3）A—E五种元素中，含同一元素的各类物质能实现下列转化的有（填元素符号）。单质氧化物X氧化物Y酸6．（12分）高纯晶体硅是信息技术的关键材料。（1）硅元素位于周期表的______周期______族，在周期表的以下区域中，可以找到类似硅的半导体材料的是________（填字母序号）。a.过渡元素区域b.金属和非金属元素的分界线附近c.含有氟、氯、硫、磷等元素的区域（2）工业上用石英砂和焦炭可制得粗硅。已知：请将以下反应的热化学方程式补充完整：SiO2(s)+2C(s)=Si(s)+2CO(g)△H=________（3）粗硅经系列反应可生成硅烷（SiH4），硅烷分解生成高纯硅。已知硅烷的分解温度远低于甲烷，用原子结构解释其原因：_________，（4）将粗硅转化成三氯氢硅（SiHCl3），进一步反应也可制得高纯硅。①SiHCl3中含有的SiCl 4、AsCl3等杂质对晶体硅的质量有影响。根据下表数据，可用________方法提纯SiHCl3。-6-\n物质SiHCl3SiCl4AsCl3沸点/℃32.057.5131.6一定条件②用SiHCl3制备高纯硅的反应为SiHCl3(g)+H2(g)Si(s)+3HCl(g)，不同温度下，SiHCl3的平衡转化率随反应物的投料比（反应初始时，各反应物的物质的量之比）的变化关系如右图所示。下列说法正确的是________（填字母序号）。a.该反应的平衡常数随温度升高而增大b.横坐标表示的投料比应该是c.实际生产中为提高SiHCl3的利用率，应适当升高温度7．分别在a、b、c三种条件下回收腐蚀废液中的铜，取充分反应后的粉末各3.000g分别放入甲、乙、丙三个烧杯中，再加入100mL0.5mol·L－1的硫酸，水浴加热（70℃），搅拌，进行除铁处理。分别在第10、20、30、40、50min时，用吸管移取0.5g左右的铜试样于试管内，测定铜粉中铁的含量（质量分数），其结果如下图所示。A(10,0.000)C(10,0.600)B(10,1.000)a-还原铁粉置换铜的除铁效率b-废铁屑置换铜的除铁效率c-废铁屑在超声波下置换铜的除铁效果你认为除铁效果最好的是（填“a”、“b”或“c”），其原因是。③用还原铁粉处理腐蚀废液得到的3.000g铜粉中含铁的质量为；第10min时，乙烧杯中溶解掉的Fe的质量为。参考答案1．（1）①Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O或C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O（2分）（其他合理也给分）②S（s）＋O2（g）＝SO2（g） ΔH＝－574.0kJ·mol－1（2分）（2）①AlO2-＋2H2OAl(OH)3＋OH-（2分）②（Ⅰ）2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋（2分）（其他合理也给分）（Ⅱ）4Fe（OH）2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3（2分）（Ⅲ）氢碘酸（或HI）（1分） 2Fe（OH）3＋2I－＋6H＋＝2Fe2＋＋I2＋6H2O（2分）（3）NaK2（2分）-6-\n2【解析】氨态氮肥一定有NH4+，确定元素H和N；结合原子半径信息确定W为H。I中，从形成酸雨的主要物质之一且构成元素同族推出SO2，W、X、Y、Z依次为H、N、O、S。按要求填写元素在周期表中的位置，书写铜与稀硝酸的化学反应方程式，书写NH3与O2生成N2和H2O的热化学方程式。II中，形成化合物最多的元素Z为C，常见的含碳元素的铵态氮肥有碳酸铵、碳酸氢铵。再结合反应原理的知识进一步考查。【答案】（1）（2）3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O（3）4NH3(g)＋3O2(g)＝2N2(g)＋6H2O(l)△H＝－1531.2kJ·mol－1（或其它合理答案）（4）碳酸氢铵（或其它合理答案）（5）>5.0×10－63．⑴4⑵+183kJ·mol－12NO＋2CO2CO2＋N2不能该反应是焓增、熵减的反应⑶SO2＋I2＋2H2O＝SO＋2I－＋4H+HI分解为可逆反应，及时分离出产物H2，有利于反应正向进行MH＋OH－－e－＝H2O＋M4O2＋4e－＋2H2O＝4OH－4．5．【解析】先根据文字叙述依次推出元素A、B、C、D、E分别是H、C、N、O、S。接着考查离子结构示意图、氢化物稳定性比较、有机物性质、元素转化关系等。（1）H2O（2）2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O（3）N、S、O。6．（1）三（1分）ⅣA（1分）b（2）+638.4kJ·mol－1（不写“+”不扣分，单位写错扣1分）（3）C和Si最外层电子数相同（或“是同主族元素”），C原子半径小于Si（或“C原子电子层数少于Si”）（4）①蒸馏（或分馏）②a、c7②a使用细铁粉，还原得细铜粉，铜粉颗粒越小，与酸接触的表面积越大，内部的铁与酸反应越快，即除铁效率越高③0.1200g0.0455g-6-
