题文
在一百多种化学元素中,非金属占了23种。80%的非金属元素在社会中占重要位置。如C、N、O、Si、Cl等。
(1)氯元素原子最外电子层上有 种能量不同的电子,该元素的简单阴离子核外电子排布式是 。
(2)由氮元素与硅元素组成的物质,可用于制造发动机的耐热部件,因为它属于 晶体,请写出该化合物的化学式 。
(3)下列事实能说明氯与氧两元素非金属性相对强弱的有 。(选填编号)
a.Cl原子最外层电子数比氧多
b.酸性:HCl>H2O
c.ClO2中氯元素为+4价,氧元素为−2价
d.沸点:H2O>HCl
与Cl2相比较,ClO2处理水时被还原成Cl-,不生成有机氯代物等有害物质。工业上可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备ClO2,反应如下:NaClO2 +HCl
ClO2↑+___________________(没有配平)
(4)上述方程式中,缺项物质是___________,配平方程式,并在下面补全反应物系数。____NaClO2 +____HCl
(5)该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是 。生成0.2 mol ClO2转移电子的物质的量为_______ mol。
(6)ClO2对污水中Fe2+、Mn2+、S2-和CN-等有明显的去除效果。某污水中含CN-a mg/L,现用ClO2将CN-氧化,只生成两种无毒气体。处理100m3这种污水,至少需要ClO2 _______ mol 。
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)2 1s22s22p63s23p6
(2)原子 Si3N4
(3)c
(4)NaCl H2O (漏写不给分) 5NaClO2 +4HCl
(5)1∶4 0.2
(6)
(或3.85a)
解析
(1)氯元素原子最外电子层电子排布式为3S2P5,共有2种能量不同的电子,该元素的简单阴离子核外电子排布式是[Ne]3S23P6。
(2)由氮元素与硅元素组成的物质,可用于制造发动机的耐热部件,说明熔点很高,属于原子晶体,根据化合价,该化合物的化学式 Si3N4。
(3)a.不能通过Cl原子最外层电子数比氧多,只能通过得电子的难易来说明,错误;b应是最高价氧化物对应水化物的酸性强弱对比,而不是氢化物水溶液的酸性对比,错误;c.ClO2中氯元素为+4价,氧元素为−2价,说明氧得电子强于氯,故氯显正价,正确;d.沸点不能说明,错误;
(4)根据化合价升降法和原子守恒,5 NaClO2 +4HCl
4ClO2↑+5NaCl+ 2H2O 。
(5)该反应中氧化剂和还原剂都是NaClO2,两者物质的量之比是1:4。生成0.2 mol ClO2转移电子的物质的量为 0.2 mol。
(6)根据题中信息,写出2ClO2+2CN-→2CO2 + N2+ 2Cl-根据电子守恒,ClO2 与CN-物质的量相等,即为
(或3.85a)。
考点
据考高分专家说,试题“在一百多种化学元素中,非金属占了23种。.....”主要考查你对 [氧化还原反应的配平 ]考点的理解。
氧化还原反应的配平
配平简介:
化学反应方程式严格遵守质量守恒定律,书写化学反应方程式写出反应物和生成物后,往往左右两边各原子数目不相等,不满足质量守恒定律,这就需要通过配平来解决。
配平原则:
(1)电子守恒原则:反应中还原剂失去电子的总数与氧化剂得到电子的总数相等
(2)电荷守恒原则:若为离子反应,反应前后离子所带正负电荷总数相等
(3)质量守恒原则:反应前后各元素的原子个数相等
配平步骤:
(1)一标:标明反应前后化合价有变化的元素的化合价
(2)二等:通过求最小公倍数使化合价升降总值相等
(3)三定:确定氧化剂与还原剂的化学计量数
氧化剂(还原剂)化学计量数=降(升)价的最小公倍数÷1mol氧化剂(还原剂)降(升)价总数
(4)四平:用观察法配平其他物质的化学计量数
(5)五查:检查质量与电荷、电子是否分别守恒
配平技巧:
(1)逆向配平法:部分氧化还原反应、自身氧化还原反应等可用逆向配平法,即选择氧化产物、还原产物为基准物来配平(一般从反应物很难配平时,可选用逆向配平法)
例:
通过表明氧化产物、还原产物化合价的升降,确定CrCl3、Cl2的计量数为2和3,然后再用观察法配平。
(2)设“1”配平法:设某一反应物或生成物(一般选用组成元素较多的物质作基准物)的化学计量数为1,其余各物质的化学计量数可根据原子守恒原理列方程求得。
例:P4O+Cl2→POCl3+P2Cl6
可令P4O前的系数为1,Cl2的系数为x,则
1P4O+xCl2→POCl3+3/2P2Cl6 ,再由Cl原子守恒得2x=3+3/2×6 得x=6 即可配平
(3)零价配平法:先令无法用常规方法确定化合价的物质中各元素均为零价,然后计算出各元素化合价的升降值,并使元素化合价升降总数相等,最后用观察法配平其他物质的化学计量数。
例:Fe3C+HNO3=Fe(NO3)3+CO2↑+NO2↑+H2O
复杂化合物Fe3C按照常规方法分析,无法确定其Fe和C的具体化合价,此时可令组成物质的各元素化合价为零价,根据化合价升降法配平。
通过表明氧化产物、还原产物化合价的升降,确定CrCl3、Cl2的计量数为2和3,然后再用观察法配平。
(2)设“1”配平法:设某一反应物或生成物(一般选用组成元素较多的物质作基准物)的化学计量数为1,其余各物质的化学计量数可根据原子守恒原理列方程求得。
例:P4O+Cl2→POCl3+P2Cl6
可令P4O前的系数为1,Cl2的系数为x,则
1P4O+xCl2→POCl3+3/2P2Cl6 ,再由Cl原子守恒得2x=3+3/2×6 得x=6 即可配平
(3)零价配平法:先令无法用常规方法确定化合价的物质中各元素均为零价,然后计算出各元素化合价的升降值,并使元素化合价升降总数相等,最后用观察法配平其他物质的化学计量数。
例:Fe3C+HNO3=Fe(NO3)3+CO2↑+NO2↑+H2O
复杂化合物Fe3C按照常规方法分析,无法确定其Fe和C的具体化合价,此时可令组成物质的各元素化合价为零价,根据化合价升降法配平。
再用观察法确定物质的化学计量数。
(4)整体标价法:当某元素的原子在某化合物中有数个时,可将它作为一个整体对待,根据化合物中元素化合价代数和为零原则予以整体标价。
例:S+Ca(OH)2→CaSx+Ca2S2O3+H2O
生成物CaSx、Ca2S2O3中的Sx、S2作为一个整体标价为-2、+4价,则化合价升降关系为:
Sx 0→-2 降2×2
S2 0→+4 升4×1
即可配平。
(5)缺项配平法:一般先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量系数,再通过比较反应物与生成物,确定缺项(一般为H2O、H+或OH-),最后观察配平。
(6)有机氧化还原反应的配平:有机物中元素的化合价一般来讲,氢元素显+1价,氧元素显-2价,然后再根据化合价的代数和为零求酸碳元素的平均化合价。
氧化还原反应方程式配平的一般方法与步骤:
- 一般方法:从左向右配。
- 步骤:标变价,找变化,求总数,配系数。
- 标出元素化合价变化的始态和终态
- 求升价元素或降价元素化合价的变化数
- 求化合价变化数的最小公倍数,分别作为氧化剂或还原剂的系数
- 配平变价元素
- 用观察法配平其他元素
- 检查配平后的方程式是否符合质量守恒定律(离子方程式还要看电荷是否守恒)
如:
特殊技巧:
配平时若同一物质内既有元素的化合价上升又有元素的化合价下降,若从左向右配平较困难,可以采用从右向左配平,成为逆向配平法。
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