11（2019江苏）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，Y原子
的最外层有2个电子，Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料，W与X位于同一主族。
下列说法正确的
是
A．原子半径：
r（W）>r（Z）>r（Y）>r（X）
B．由X、Y组成的化合物是离子化合物
C．Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强
D．W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强
答案：
B
解析：
X是地壳中含量最多的元素，因此X为O元素，Y的最外层有两个电子，且Y是短周期元素，原子序数大于O，因此Y为Mg元素，Z的单质晶体是广泛应用的半导体材料，所以Z为Si元素，W与X同主族，且W是短周期元素，原子序数大于X，所以W为S元素；据此解题；
12．（2019北京）探究草酸（H2C2O4）性质，进行如下实验。
（已知：
室温下，0.1mol·L−1H2C2O4的pH=1.3）
实验
装置
试剂a
现象
①
Ca（OH）2溶液（含酚酞）
溶液褪色，产生白色沉淀
②
少量NaHCO3溶液
产生气泡
③
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
④
C2H5OH和浓硫酸
加热后产生有香味物质
由上述实验所得草酸性质所对应的方程式不正确的是
A．H2C2O4有酸性，Ca（OH）2+H2C2O4
CaC2O4↓+2H2O
B．酸性：
H2C2O4>H2CO3，NaHCO3+H2C2O4
NaHC2O4+CO2↑+H2O
C．H2C2O4具有还原性，2
+5
+16H+
2Mn2++10CO2↑+8H2O
D．H2C2O4可发生酯化反应，HOOCCOOH+2C2H5OH
C2H5OOCCOOC2H5+2H2O
答案：
C
解析：
草酸（又称乙二酸）为一种二元弱酸，具有酸的通性，因此能发生中和反应，具有还原性，因为乙二酸中含有羧基因此能发生酯化反应，据此解题；
13．A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素，A是周期表中原子半径最小的元素，B、C、D同周期且相邻，C的L层电子数是K层的3倍，E原子的核外电子数是B原子质子数的2倍。
下列说法不正确的是（ ）
A．纯净的E元素的最高价氧化物可用于制造光导纤维
B．元素A与B、C、D、E形成的常见化合物中，稳定性最好的是AD
C．A、B、C三种元素形成的化合物中一定只含共价键
D．由元素A、C组成的某种化合物可与SO2反应生成强酸
答案 C
解析 A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素，A是周期表中原子半径最小的元素，则为氢元素，B、C、D同周期且相邻，C的L层电子数是K层的3倍，则C为氧元素，故B为氮元素，D为氟元素，E原子的核外电子数是B原子质子数的2倍，则E为硅元素。
A项，纯净的E元素的最高价氧化物二氧化硅可用于制造光导纤维，正确；B项，元素非金属性越强，形成的氢化物越稳定，故元素A与B、C、D、E形成的常见化合物中，稳定性最好的是AD，即HF，正确；C项，A、B、C三种元素形成的化合物中NH4NO3为离子化合物，含有共价键和离子键，错误；D项，由元素A、C组成的化合物H2O2可与SO2反应生成强酸硫酸，正确。
14．下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是（ ）
A．在0.1mol·L－1NaHCO3溶液中：
c（Na＋）＞c（HCO
）＞c（CO
）＞c（H2CO3）
B．某二元弱酸的酸式盐NaHA溶液中：
c（OH－）＋2c（A2－）＝c（H＋）＋c（H2A）
C．向NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至恰好呈中性：
c（Na＋）＞c（SO
）＝c（NH
）＞c（OH－）＝c（H＋）
D．常温下，将50mL0.1mol·L－1的盐酸与100mL0.1mol·L－1的氨水混合，所得溶液中：
c（NH
）＞c（Cl－）＞c（NH3·H2O）＞c（OH－）＞c（H＋）
答案 D
解析 在NaHCO3溶液中，由于HCO
的水解程度大于其电离程度，故c（H2CO3）＞c（CO
），A项错误；根据质子守恒可知：
c（OH－）＋c（A2－）＝c（H＋）＋c（H2A），B项错误；NH
与SO
均来自于NH4HSO4溶液，NH
部分水解，所以c（SO
）＞c（NH
），C项错误；混合溶液中NH4Cl和NH3·H2O的物质的量相等，NH3·H2O的电离程度大于NH
的水解程度，溶液显碱性，D项正确。
二、非选择题（本题包括5小题，共58分）
15．（6分）SO2是主要的大气污染气体，利用化学反应原理是治理污染的重要方法。
工业上用Na2SO3吸收尾气中的SO2使之转化为NaHSO3，再用SO2为原料设计的原电池电解（惰性电极）NaHSO3制取H2SO4，装置如图：
（1）图甲中A电极反应式为_____________________________________________。
（2）图甲中B与图乙________（填“C”或“D”）极相连，进行电解时图乙Z中Na＋向________（填“Y”或“W”）中移动。
（3）阳极室除生成硫酸外，还有少量的SO2和O2生成，则阳极发生的副反应的电极反应式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案
（1）SO2＋2H2O－2e－===4H＋＋SO
（2）D Y
（3）2HSO
－4e－===2SO2↑＋O2↑＋2H＋
解析
（1）从题目信息可知，二氧化硫反应生成硫酸，所以二氧化硫作负极，失去电子和水结合生成硫酸，电极反应式为SO2＋2H2O－2e－===4H＋＋SO
。
（2）图甲中A为负极，B为正极，因为图乙中C极附近加入亚硫酸氢钠得到亚硫酸钠，说明氢元素化合价降低生成氢气，在阴极反应，所以连接电源的负极，即B连接D；进行电解时图乙Z中钠离子向阴极移动，即向Y中移动。
（3）右侧为阳极室，亚硫酸氢根失去电子，氧元素化合价升高，生成二氧化硫、氧气和氢离子，电极反应式为2HSO
－4e－===2SO2↑＋O2↑＋2H＋。
16．（10分）利用氯碱工业中的固体废物盐泥[主要成分为Mg（OH）2、CaCO3、BaSO4，还含有少量NaCl、Al（OH）3、Fe（OH）3、Mn（OH）2等]与废稀硫酸反应制备七水硫酸镁，既处理了三废，又有经济效益。
其工艺流程如图1所示：
已知：
i）部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如表所示。
沉淀物
Mn（OH）2
Fe（OH）2
Fe（OH）3
Al（OH）3
Mg（OH）2
pH（完全
沉淀）
10.02
8.96
3.20
4.70
11.12
ii）两种盐的溶解度随温度的变化（单位为g/100g水）如图2所示。
根据图1并参考表格pH数据和图2，请回答下列问题。
（1）在酸解过程中，加入的酸为________，加快酸解速率可采取的措施有
__________________________________________________________________。
（2）加入的NaClO可与Mn2＋反应产生MnO2沉淀，该反应的离子方程式是
_________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
（3）本工艺流程多次用到抽滤操作，优点是_________________________。
抽滤①所得滤渣A的成分为________和CaSO4；抽滤②所得滤渣B的成分为MnO2、________和________；抽滤③所得滤液D中主要阳离子的检验方法是
________________________________________________________。
（4）依据图2，操作M应采取的方法是适当浓缩，___________________。
（5）每生产1吨MgSO4·7H2O，需要消耗盐泥2吨。
若原料利用率为70%，则盐泥中镁（以氢氧化镁计）的质量分数约为________。
答案
（1）硫酸 升温、把盐泥粉碎、搅拌等
（2）Mn2＋＋ClO－＋H2O===MnO2↓＋2H＋＋Cl－
（3）速度快 BaSO4 Fe（OH）3 Al（OH）3 焰色反应
（4）趁热过滤 （5）16.8%
解析 本题考查工艺流程的分析，涉及物质的分离提纯、离子的检验以及离子方程式的书写等。
（1）因制备的物质为七水硫酸镁，为不引入其他杂质，故应加入硫酸溶解盐泥，为加快酸解速率，可采取升温、搅拌、粉碎盐泥等措施。
（2）根据得失电子守恒、元素守恒及电荷守恒，可配平离子方程式为：
Mn2＋＋ClO－＋H2O===MnO2↓＋2H＋＋Cl－。
（3）抽滤又称减压过滤，过滤时速度快，得到的固体较干燥；根据盐泥的成分可知，盐泥用硫酸溶解、抽滤后得到的滤渣A为BaSO4和CaSO4；根据表中数据可知，当调节滤液A的pH为5～6，时，Al3＋和Fe3＋可分别水解生成Al（OH）3和Fe（OH）3沉淀；滤液D中的阳离子主要为Na＋，其灼烧时火焰颜色为黄色，可用焰色反应进行检验。
（4）根据题图2可知，MgSO4·7H2O在温度高时溶解度较大，低温时易结晶析出，故操作M为将滤液B适当浓缩，趁热过滤。
（5）设2吨盐泥中含Mg（OH）2的质量为xg，MgSO4·7H2O的质量为1吨，即106g，由MgSO4·7H2O～Mg（OH）2得x＝
，该盐泥中镁（以氢氧化镁计）的质量分数为
×100%，代入x的数值可得其质量分数约为16.8%。
17．（10分）某学生对Na2SO3与AgNO3在不同pH下的反应进行探究。
（1）测得Na2SO3溶液pH＝10，AgNO3溶液pH＝5。
（2）调节pH，实验记录如下：
实验序号
pH
实验现象
a
10
产生白色沉淀，稍后溶解，溶液澄清
b
6
产生白色沉淀，一段时间后，沉淀未溶解
c
2
产生大量白色沉淀，一段时间后，产生海绵状棕黑色物质X
查阅资料得知：
ⅰ.Ag2SO3：
白色，难溶于水，溶于过量的Na2SO3溶液。
ⅱ.Ag2O：
棕黑色，不溶于水，能和酸反应。
该学生对产生的白色沉淀提出了两种假设：
①白色沉淀为Ag2SO3。
②白色沉淀为Ag2SO4，推测的依据是_____________________________________
__________________________________________________________。
（3）取b、c中白色沉淀，置于Na2SO3溶液中，沉淀溶解。
该同学设计实验确认了白色沉淀不是Ag2SO4。
实验方法是：
另取Ag2SO4固体置于________溶液中，未溶解。
（4）将c中X滤出、洗净，为确认其组成，实验如下：
Ⅰ.向X中滴加稀盐酸，无明显变化。
Ⅱ.向X中加入过量浓HNO3，产生红棕色气体。
Ⅲ.分别用Ba（NO3）2、BaCl2溶液检验Ⅱ中反应后的溶液，前者无明显变化，后者产生白色沉淀。
①实验Ⅰ的目的是____________________________________________
_________________________________________________________。
②根据实验现象分析，X的成分是___________________________
_______________________________________________________。
③Ⅱ中反应的化学方程式是________________________________
_______________________________________________________。
（5）该同学综合以上实验，分析产生X的原因：
随着酸性的增强，体系的还原性增强。
答案
（2）SO
具有较强的还原性，若被空气中的O2氧化为SO
即为Ag＋结合生成Ag2SO4沉淀
（3）过量的Na2SO3（或亚硫酸钠）
（4）①验证棕黑色物质X不是Ag2O ②Ag
③Ag＋2HNO3（浓）===AgNO3＋NO2↑＋H2O
解析
（2）SO
具有较强的还原性，易被空气中的氧气氧化为SO
，故提出假设②白色沉淀为Ag2SO4。
（3）要确定b、c中的白色沉淀不是Ag2SO4，只需证明Ag2SO4不溶于过量的Na2SO3溶液即可。
（4）①确定c中X的组成，实验Ⅰ的目的是验证棕黑色物质X不是Ag2O，因为Ag2O与HCl发生反应。
②实验Ⅱ加入浓硝酸，产生红棕色气体，说明X具有还原性，实验Ⅲ向Ⅱ中反应后的溶液中加入Ba（NO3）2溶液无变化，加入BaCl2溶液产生白色沉淀，说明Ⅱ中反应后的溶液中含Ag＋，进而推出X为Ag。
③Ag与浓HNO3反应的化学方程式为Ag＋2HNO3（浓）===AgNO3＋NO2↑＋H2O。
18．（8分）燃煤产生的烟气中含有较多的CO2、CO、SO2等影响环境的气体。
如何综合利用这些气体一直是科研单位研究的热点。
（1）已知：
2CO2（g）＋6H2（g）
CH3OCH3（g）＋3H2O（g）ΔH1
CO（g）＋H2O（g）
CO2（g）＋H2（g） ΔH2
2CO（g）＋4H2（g）
CH3OCH3（g）＋H2O（g） ΔH3
用ΔH2、ΔH3表示ΔH1，ΔH1＝________________。
（2）研究发现，催化剂可以使烟气CO、SO2转化为CO2、S。
反应原理为：
2CO（g）＋SO2（g）
2CO2（g）＋S（l） ΔH＝－270kJ·mol－1。
①其他条件相同时，研究发现，分别选取Fe2O3、NiO、Cr2O3作上述反应的催化剂时，SO2的转化率随反应温度的变化如图，研究得出，应该选择Fe2O3作催化剂，主要原因可能是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②若在2L恒容密闭容器中，将3molCO、1molSO2混合，在一定条件下引发反应，当SO2的平衡转化率为40%时，此时K＝________。
③向反应容器中再分别通入下列气体，可以使SO2转化率增大的是________（填字母）。
A．CO B．SO2 C．N2 D．H2S E．CO2
答案
（1）ΔH3－2ΔH2
（2）①Fe2O3作催化剂时，在相对较低的温度下可获得较高的SO2转化率，从而节约能源 ②0.44 ③A
解析
（1）根据盖斯定律，得出ΔH1＝ΔH3－2ΔH2。
（2）②利用三段式法进行计算：
2CO（g）＋SO2（g）
2CO2（g）＋S（l）
初始/mol310
转化/mol0.80.40.8
平衡/mol2.20.60.8
K＝
≈0.44。
③增加CO的量，可以使SO2的转化率增大，A项符合题意；若增加SO2的量，平衡向正反应方向移动，但是SO2的转化率会降低，B项不符合题意；通入N2，不影响平衡移动，C项不符合题意；通入H2S，H2S会与SO2反应，平衡逆向移动，SO2的转化率会降低，D项不符合题意；通入CO2平衡逆向移动，SO2的转化率会降低，E项不符合题意。
19．（12分）铜、镓、硒、硅等元素的化合物是生产第三代太阳能电池的重要材料。
请回答：
（1）基态铜原子的电子排布式为___________________________
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