7．（ 14分） X、 Y、 Z、 M、 G五种元素分属三个短周期，且原子序数依次增大。 X、 Z同主族，可形成离子化合物 ZX； Y、 M同主族，可形成 MY 2、 MY 3两种分子。
请回答下列问题：
⑴ Y在元素周期表中的位置为________________。
⑵ 上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_______________（写化学式），非金属气态氢化物还原性最强的是__________________（写化学式）。
⑶ Y、 G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有___________（写出其中两种物质的化学式）。
⑷ X 2 M的燃烧热Δ H＝－ a kJ· mol－ 1，写出 X 2 M燃烧反应的热化学方程式：
______________________________________________________。
⑸ ZX的电子式为___________； ZX与水反应放出气体的化学方程式为_____________。
⑹熔融状态下， Z的单质和 FeG 2能组成可充电电池（装置示意图如下），
反应原理为：
2 Z+ FeG 2
Fe+ 2 ZG
放电时，电池的正极反应式为__________________________；
充电时，______________（写物质名称）电极接电源的负极；
该电池的电解质为___________________。
答案：（ 1）第二周期第 VIA族
（ 2） HClO 4 H 2 S
（ 3） Cl 2、 O 3、 ClO 2（任写两种，其他合理答案均可）
（ 4） H 2 S (g)+ 3/2 O 2 (g)= SO 2 (g)+ H 2 O (l),△ H=— akJ· mol -1
（ 5）
NaH+ H 2 O== NaOH+ H 2↑
（ 6） Fe 2++ 2 e—= Fe钠β - Al 2 O 3
解析：由题意，由“ Y、 M同主族，可形成 MY 2、 MY 3两种分子”可以推断出 Y、 M为 O和 S，由“ X、 Z同主族，可形成离子化合物 ZX”可推断出 X、 Z为 H和 Na，再结合五种元素是短周期元素且原子序数依次增大，则可知 G为 Cl。
（ 2）最高价氧化物对应水化物酸性最强的是 HClO 4，非金属性越弱，气态氢化物还原性越强，气态氢化物还原性最强的是 H 2 S。
（ 3） Y的单质 O 3、 G的单质 Cl 2、二者形成的 ClO 2都可作消毒剂。
（ 4）根据燃烧热的含义， H 2 S燃烧的生成物应该生成 SO 2，则有：
H 2 S (g)+ 3/2 O 2 (g)= SO 2 (g)+ H 2 O (l),△ H=— akJ· mol -1。
（ 5） NaH与水反应是氧化还原反应中的归中反应，注意质量守恒定律和电子得失守恒，方程式很容易写出。
（ 6）由题意电池的反应原理为： 2 Na+ FeCl 2
Fe+ 2 NaCl，放电时 Na为负极， FeCl 2为正极，正极得电子，故电极反应式为 Fe 2++ 2 e—= Fe；充电时原电池的负极材料 Na接电源的负极；由电池结构示意图可知，该电池的电解质为β - Al 2 O 3。
8．（ 18分）萜品醇可作为消毒剂、抗氧化剂、医药和溶剂。合成 a－萜品醇 G的路线之一如下：
已知： RCOOC 2 H 5 
请回答下列问题：
⑴ A所含官能团的名称是________________。
⑵ A催化氢化得 Z（ C 7 H 12 O 3），写出 Z在一定条件下聚合反应的化学方程式：
______________________________________________________________。
⑶ B的分子式为_________；写出同时满足下列条件的 B的链状同分异构体的结构简式：_____________。
①核磁共振氢谱有 2个吸收峰②能发生银镜反应
( 4) B→ C、 E→ F的反应类型分别为_____________、_____________。
⑸ C→ D的化学方程式为____________________________________________。
⑹试剂 Y的结构简式为______________________。
⑺通过常温下的反应，区别 E、 F和 G的试剂是______________和_____________。
⑻ G与 H 2 O催化加成得不含手性碳原子（连有 4个不同原子或原子团的碳原子叫手性碳原子）的化合物 H，写出 H的结构简式：________________________。
答案：
（ 1）羰基、羧基
（ 2）
（ 3） C 8 H 14 O 3
（ 4）取代反应酯化反应（或取代反应）
（ 5）
（ 6） CH 3 MgX（ X= Cl、 Br、 I）
（ 7） NaHCO 3 Na
（ 8）
解析：由物质间的转化关系可知， C为：
， D为：
， E为：
， F为：
。
（ 1）由 A的结构简式可知 A所含有的官能团为羰基和羧基。
（ 2） A催化氢化是在羰基上的加成反应，则 Z的结构简式为
， Z发生的聚合反应是羟基和羧基的酯化。
( 3)由 B的结构简式可知其分子为 C 8 H 14 O 3；根据核磁共振氢谱有 2个吸收峰可知分子中只有 2种 H，能发生银镜则有醛基，故分子的碳架应高度对称，同分异构体为：
。
（ 4） B→ C是醇与氢卤酸的反应，为取代反应， E→ F的反应类型酯化反应（取代反应）。
（ 5） C的结构简式为：， C在 NaOH醇溶液加热条件下发生消去反应，同时 C中 - COOH也和 NaOH反应。
（ 6）根据题中信息方程
和 G的结构推知 Y为 CH 3 MgX（ X= Cl、 Br、 I）。
（ 7）根据 E、 F、 G的特征官能团分别是 - COOH、 - COOCH 3、 - OH，鉴别应该用 NaHCO 3和 Na。
（ 8） G和 H 2 O的催化加成发生在碳碳双键上，产物有两种分别是
和
，符合条件的 H为前者。
9．（ 18分）信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含 70％ Cu、 25％ Al、 4％ Fe及少量 Au、 Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：
请回答下列问题：
⑴第①步 Cu与酸反应的离子方程为_______________；得到滤渣 1的主要成分为________。
⑵第②步加 H 2 O 2的作用是_________，使用 H 2 O 2的优点是_____________________；调溶液 pH的目的是使________________________________________生成沉淀。
⑶用第③步所得 CuSO 4· 5 H 2 O制备无水 CuSO 4的方法是_________________。
⑷由滤渣 2制取 Al 2( SO 4) 3· 18 H 2 O，探究小组设计了三种方案：
上述三种方案中，____________方案不可行，原因是____________________________：
从原子利用率角度考虑，___________方案更合理。
⑸探究小组用滴定法测定 CuSO 4· 5 H 2 O（ Mr＝ 250）含量。取 ag试样配成 100 mL溶液，每次取 20.00 mL，消除干扰离子后，用 cmol L -1 EDTA（ H 2 Y 2 -－）标准溶液滴定至终点，平均消耗 EDTA溶液 bmL。滴定反应如下： Cu 2++ H 2 Y 2－＝ CuY 2－+ 2 H+
写出计算 CuSO 4· 5 H 2 O质量分数的表达式ω＝_____________________________；
下列操作会导致 CuSO 4· 5 H 2 O含量的测定结果偏高的是_____________。
a．未干燥锥形瓶 b．滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡
c．未除净可与 EDTA反应的干扰离子
答案：（ 1） Cu+ 4 H++ 2 NO 3—
Cu 2++ 2 NO 2↑+ 2 H 2 O
或 3 Cu+ 8 H++ 2 NO 3— 3 Cu 2++ 2 NO↑+ 4 H 2 O
Au、 Pt
（ 2）将 Fe 2+氧化为 Fe 3+不引入杂质，对环境无污染 Fe 3+、 Al 3+
（ 3）加热脱水
（ 4）甲所得产品中含有较多的 Fe 2( SO 4) 3杂质 乙
（ 5）
C
解析：（ 1）第①步加稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热， Cu、 Al、 Fe发生反应生成 Cu 2+、 Al 3+、 Fe 2+。所以滤渣 1的成分是 Pt和 Au，滤液 1中的离子是 Cu 2+、 Al 3+、 Fe 2+。 Cu和酸反应的离子方程式为： Cu+ 4 H++ 2 NO 3— Cu 2++ 2 NO 2↑+ 2 H 2 O
或 3 Cu+ 8 H++ 2 NO 3— 3 Cu 2++ 2 NO↑+ 4 H 2 O。
（ 2）第②步加 H 2 O 2的作用是把 Fe 2+氧化为 Fe 3+，该氧化剂的优点是不引入杂质，产物对环境物污染。根据流程图分析，这一步要将 Cu 2+分离开，故调溶液 pH的目的是使 Fe 3+和 Al 3+形成沉淀。所以滤液 2中主要含有 Cu 2+，滤渣 2的成分为氢氧化铁和氢氧化铝。
（ 3）由题意对五水硫酸铜加热脱水即可。
（ 4）制备硫酸铝晶体的甲、乙、丙三种方法中，甲方案在滤渣中只加硫酸，无法除去其中的 Fe元素，得到的硫酸铝晶体中混有大量硫酸铁杂质，方法不可行。
乙方案先在滤渣中加 H 2 SO 4，生成 Fe 2( SO 4) 3和 Al 2( SO 4) 3，再加 Al粉和 Fe 2( SO 4) 3生成 Al 2( SO 4) 3,除去 Fe，蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体。
丙方案先在滤渣中加 NaOH，和 Al (OH) 3反应生成 NaAlO 2，过滤除去 Fe（ OH） 3，再在滤液中加 H 2 SO 4生成 Al 2( SO 4) 3, 蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体。
但从原子利用角度考虑方案乙更合理，因为丙加的 NaOH和制备的 Al 2( SO 4) 3的原子组成没有关系，造成原子浪费。
（ 5）由题中方程式可知， Cu 2+的物质的量与 EDTA是 1:1的关系，因此由中和滴定的原理很容易写出表达式。对于误差， a锥形瓶未干燥对结果无影响， b滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡会使结果偏小， c未除净可与 EDTA反应的干扰离子则会使 EDTA的用量增加，从而使结果偏大。
10．（ 14分）金属钨用途广泛，主要用于制造硬质或耐高温的合金，以及灯泡的灯丝。高温下，在密闭容器中用 H 2还原 WO 3可得到金属钨，其总反应为： WO 3 (s)+ 3 H 2 (g)
W (s)+ 3 H 2 O (g)
请回答下列问题：
⑴ 上述反应的化学平衡常数表达式为___________________________。
⑵某温度下反应达平衡时， H 2与水蒸气的体积比为 2:3，则 H 2的平衡转化率为__________；随温度的升高， H 2与水蒸气的体积比减小，则该反应为__________反应（填“吸热”或“放热”）。
⑶ 上述总反应过程大致分为三个阶段，各阶段主要成分与温度的关系如下表所示：
第一阶段反应的化学方程式为___________________________； 580℃时，固体物质的主要成分为________；假设 WO 3完全转化为 W，则三个阶段消耗 H 2物质的量之比为_________。
⑷已知：温度过高时， WO 2 (s)转变为 WO 2 (g)；
WO 2 (s)+ 2 H 2 (g)
W (s)+ 2 H 2 O (g)；Δ H＝+ 66.0 kJ· mol－ 1
WO 2 (g)+ 2 H 2 W (s)+ 2 H 2 O (g)；Δ H＝－ 137.9 kJ· mol－ 1
则 WO 2 (s) WO 2 (g)的Δ H＝______________________。
⑸钨丝灯管中的 W在使用过程中缓慢挥发，使灯丝变细，加入 I 2可延长灯管的使用寿命，其工作原理为： W (s)+ 2 I 2 (g)
WI 4 (g)。下列说法正确的有_______。
a．灯管内的 I 2可循环使用
b． WI 4在灯丝上分解，产生的 W又沉积在灯丝上
c． WI 4在灯管壁上分解，使灯管的寿命延长
d．温度升高时， WI 4的分解速率加快， W和 I 2的化合速率减慢
答案：（ 1）
（ 2） 60%吸热
（ 3） 2 WO 3+ H 2
W 2 O 5+ H 2 O W 2 O 5、 WO 2 1:1:4
（ 4）+ 203.9 kJ· mol— 1
（ 5） a、 b
解析：（ 1）根据平衡常数的定义及反应方程式直接写即可，注意的是 WO 3和 W都是固体，不写入平衡常数表达式。
（ 2）达平衡时 H 2与水蒸气的体积比 2:3，由方程式可知消耗的 H 2体积为 3，所以 H 2的平衡转化率为 3/( 2+ 3)= 60%；温度升高， H 2与水蒸气的体积比减小说明平衡向正方向移动，正反应吸热。
（ 3）第一阶段的方程： 2 WO 3+ H 2= W 2 O 5+ H 2 O，
第二阶段方程： W 2 O 5+ H 2= 2 WO 2+ H 2 O，
第三阶段方程： WO 2+ 2 H 2= W+ 2 H 2 O；
所以 580℃时固体物质的主要成分为 W 2 O 5、 WO 2，三个阶段消耗 H 2的物质量之比为 1:1:4。
（ 4）利用盖斯定律，第一个方程式减去第二个方程式可得目标方程式，因此：
△ H=+ 66.0 kJ· mol— 1—(— 137.9 kJ· mol— 1)=+ 203.9 kJ· mol— 1。
（ 5）根据工作原理， I 2可以循环使用， a正确； WI 4是在灯丝上分解，生成的 W沉积在灯丝上，可减缓灯丝变细，延长使用寿命， b正确， c错；温度升高，正逆反应速率都加快， d错。
