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欲探究某矿石可能是由FeCO3、SiO2、Al2O3中的一种或几种组成,探究过程如下图所示。(已知:碳酸不能溶解Al(OH)3沉淀)
(1)用滤渣制备粗硅的化学反应方程式为
(2)下列说法正确的是
a.酸性:H2CO3>H2SiO3 b.结合质子的能力:CO> AlO2->HCO3-
c.稳定性:H2O>CH4>SiH4 d.离子半径:O2-<Al3+
(3)滤渣和NaOH溶液反应的离子方程式是
通过 现象说明此矿山中不含Al2O3
(4)该矿石和稀HNO3发生氧化还原反应的离子方程式为
(5)工业上依据上述实验原理处理该矿石,将反应池逸出的气体与一定量的O2混合循环通入反应池中,主要两个目的是 , ;
若处理该矿石2.36×103 kg,得到滤渣1.2×103 kg ,理论上至少需要1 mol L-1 HNO3的体积为 L。
正确答案
(共13分)(1)2C+ SiO2 Si + 2CO↑ (2分) (2)ac(2分)
(3)SiO2+2OH- = SiO32-+H2O(2分) 无色溶液中通入CO2无白色沉淀生成(1分)
(4)3FeCO3+10H++NO3- = 3Fe3+ +3CO2↑+NO↑+5H2O(2分)
(5)NO循环使用能减少环境污染; NO跟H2O、O2反应后又得到硝酸提高原料利用率 (2分)
3.33×104(2分)
试题分析:(1)碳在高温下还原二氧化硅即得到粗硅,所以用滤渣制备粗硅的化学反应方程式为2C+ SiO2 Si + 2CO↑。
(2)碳元素的非金属性强于硅元素的,则碳酸的酸性强于硅酸的,a正确;酸性越弱,相应的酸根越容易结合氢离子,则b不正确,结合质子的能力应该是> AlO2-CO>HCO3-。非金属性越强,氢化物的稳定性越强,c正确;核外电子排布相同的微粒,微粒半径随原子序数的增大而减小,则d不正确,离子半径应该是O2->Al3+,因此答案选ac。
(3)滤渣中含有二氧化硅,所以滤渣和NaOH溶液反应的离子方程式是SiO2+2OH-=SiO32-+H2O。如果含有氧化铝,则滤液中含有偏铝酸钠。偏铝酸钠能和CO2反应生成白色沉淀氢氧化铝,据此可以判断,即无色溶液中通入CO2无白色沉淀生成。
(4)矿石中的碳酸亚铁能把硝酸氧化,所以反应的离子方程式是3FeCO3+10H++NO3- =3Fe3++3CO2↑+NO↑+5H2O。
(5)由于NO是有毒气体,不能随意排放,所以这样做的目的是NO循环使用能减少环境污染,且NO跟H2O、O2反应后又得到硝酸提高原料利用率。根据以上分析可知,该矿石中含有碳酸亚铁和二氧化硅,其中碳酸亚铁的质量是2.36×103 kg-1.2×103 kg=1.16×103kg,物质的量是10000mol,则根据(4)中的方程式可知,消耗硝酸的物质的量是,所以理论上至少需要1 mol L-1 HNO3的体积为L3.33×104。
点评::该题是高考中的常见题型,难度较大,试题综合性强,侧重对学生能力的培养和解题方法的指导,有助于培养学生逻辑推理能力,提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。该试题还通过鼓励学生去大胆的猜想及拓展探究实验,考查学生的基本科学素养。该类试题综合性强,理论和实践的联系紧密,有的还提供一些新的信息,这就要求学生必须认真、细致的审题,联系所学过的知识和技能,进行知识的类比、迁移、重组,全面细致的思考才能得出正确的结论。
在短周期主族元素中:
(1)由两种元素组成的化合物种类最多,其中最简单化合物的电子式为 。
(2)元素D的氢化物与D的最高价氧化物对应水化物化合得到的物质是(填化学式)__________;D的氢化物的水溶液常温下pH_____7(填“>”、“<”、“=”);D的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与试管中足量铜片反应,开始产生有色气体,一段时间后则产生无色气体,写出产生无色气体的离子方程
式 。
(3)元素R与元素E的原子序数之比为2∶1,其单质直接反应后得到的化合物中元素质量比为1∶1,该化合物的化学式为________;该化合物_______(填“能”或“不能”)使品红溶液褪色。若含2 mol R元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与足量的铜片反应,产生的气体在标准状况下的体积一定: 22.4 L(填“大于”,“小于”或“等于”)。
正确答案
(1);
(2)NH4NO3;>;8H++2NO3-+3Cu = 3Cu2++2NO↑+4H2O; (3)SO2 ;能;小于
试题分析:在短周期主族元素中:
(1)由两种元素组成的化合物种类最多,由于化合物种类最多的是有机化合物,则一种元素一定是碳元素。由于是由两种元素组成的,所以该类化合物是烃类,其中最简单化合物是甲烷,含有4个C-H键,其电子式为。
(2)元素D的氢化物与D的最高价氧化物对应水化物化合能反应,这说明元素D应该是N元素,则氨气与硝酸反应生成的物质是NH4NO3;氨气溶于水生成一水合氨,电离出OH-,溶液显碱性,所以溶液的pH>7;D的最高价氧化物对应水化物的浓溶液是浓硝酸,具有强氧化性,与铜发生氧化还原反应生成硝酸铜、NO2和水。随着反应的进行,浓硝酸的浓度降低,由此反应后期产生无色的NO气体,此时反应的离子方程式为8H++2NO3-+3Cu = 3Cu2++2NO↑+4H2O。
(3)元素R与元素E的原子序数之比为2∶1,其单质直接反应后得到的化合物中元素质量比为1∶1,则在短周期元素中符合条件的是S和O,则二者化合生成的化合物是SO2。SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色。S的最高价氧化物对应水化物是硫酸,浓硫酸具有强氧化性,在加热的条件下与铜反应生成硫酸铜、SO2与水,反应的化学方程式为2H2SO4(浓)+CuCuSO4+2H2O+SO2↑。但由于随着反应的进行,浓硫酸的浓度变小,稀硫酸与铜不反应,所以含2 mol R元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与足量的铜片反应,产生的气体在标准状况下的体积一定小于22.4L。2和硫酸的性质以及氧化还原反应的计算
如图为部分短周期元素化合价与原子序数的关系图。请回答下列问题。
(1)元素Q位于周期表中第 周期______族。
(2)将X、Z、Q、R四种元素的氢化物各1mol和水混合后,分剜得到l L溶液,所得水溶液碱性最强的氢化物的电子式是 。
(3)Z的最高价氧化物对应的水化物与W的单质反应的化学方程式为 。
(4)水中锰含量超标,容易使洁具和衣物染色、使水产生异味。RY2可以用来除去水中超标的Mn2+,生成一种黑色沉淀,同时测得消耗13.50 g RY2时,共转移了1 mol电子。则反应的离子方程式是____。
正确答案
⑴三(1分)ⅥA(1分)⑵(2分)⑶Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑(2分)⑷2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2↓+2Cl―+12H+ (2分)
由表中化合价可知,Y的化合价为-2价,没有正化合价,故Y为O元素,X的化合价为+5、-3价,处于ⅤA族,原子序数比O元素小,故X为N元素,Z的化合价为+1价,处于ⅠA族,原子序数大于O元素,故Z为Na元素,W的化合价为+4、-4价,处于ⅣA族,为Si元素,Q的化合价为+6、-2价,故Q为S元素,R的化合价为+7、-1价,故R为Cl元素,⑴Q的化合价为+6、-2价,故Q为S元素,位于第三周期,ⅥA族,答案:三(1分)ⅥA(1分);⑵将X、Z、Q、R四种元素的氢化物各1mol和水混合后,分别得到NH3·H2O,NaOH,H2S,HCl溶液,其中碱性最强的是由NaH形成的,NaH的电子式为:,答案:
;⑶Z的最高价氧化物对应的水化物NaOH与W的单质Si反应的化学方程式为Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑,答案:Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑;⑷RY2是ClO2可以用来除去水中超标的Mn2+,生成一种黑色沉淀MnO2,同时测得消耗ClO213.50 g /67.5 g·mol―1=0.2mol时,共转移了1 mol电子,即ClO2中Cl降5价变-1价。则反应的离子方程式是:2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2↓+2Cl―+12H+ ,答案:2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2↓+2Cl―+12H+ 。
考点:元素周期表、元素及化合物
物质X、Y、Z均含同种短周期元素,其转化关系如下图所示(反应条件未标出)。
(1)若X是无色极易溶于水的刺激性气味气体,Z是红棕色气体,由Y与W反应生成Z的化学方程式是_______________________________________________________。
(2)若X含三种短周期元素,其中两种元素的原子的质子数之和等于另一种元素原子的质子数,单质W是常见金属,则X的稀溶液转化为Y的离子方程式是
。
(3)若X是空气的主要成分之一,W原子的最外层电子数是内层电子数的二倍;则Y与W反应生成0.1 mol Z时,反应中转移的电子数为__________________________。
(4)若Y是白色胶状沉淀,W为烧碱,则0.1mol Y与足量W反应生成Z时消耗烧碱的质量为 克 。
正确答案
(8分)(1)2NO + O2=2NO2 (2)Fe + 4H+ +NO3—=Fe3+ + NO↑ + 2H2O
(3)6.02×1022 或 0.1NA (4)4
试题分析:(1)Z是红棕色气体,则Z是NO2。若X是无色极易溶于水的刺激性气味气体,因此X是氨气,氨气和氧气反应生成NO和水,NO和氧气反应生成NO2,则由Y与W反应生成Z的化学方程式是2NO + O2=2NO2。
(2)单质W是常见金属,则关键图中转化特点可知,W应该是变价的金属铁。X含三种短周期元素,其中两种元素的原子的质子数之和等于另一种元素原子的质子数,因此X是硝酸,Y是硝酸铁,Z是硝酸亚铁。则X的稀溶液转化为Y的离子方程式是Fe + 4H+ +NO3—=Fe3+ + NO↑ + 2H2O。
(3)若X是空气的主要成分之一,则X是氧气或氮气。W原子的最外层电子数是内层电子数的二倍,因此W是单质碳,所以X是氧气,Y是CO2,Z是CO。则Y与W反应的方程式是CO2+C2CO,所以生成0.1 mol Z时,反应中转移的电子数为0.1mol×NA,即6.02×1022 。
(4)若Y是白色胶状沉淀,W为烧碱,因此X是铝盐,Y是氢氧化铝,Z是偏铝酸钠。氢氧化铝或氢氧化钠反应的化学方程式是Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,所以0.1mol Y与足量W反应生成Z时消耗烧碱的质量是0.1mol×40g/mol=4.0g。
点评:该题是高考中的常见题型,侧重对学生能力的培养。试题综合性强,有利于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力。该类试题需要明确的是化学推断题是一类综合性较强的试题,如元素及化合物性质和社会生活,环境保护,化学计算等知识,还可引入学科间综合。它不仅可考察学生对化学知识的理解程度,更重要的是培养学生的综合分析能力和思维方法。解框图题的方法:最关键的是寻找“突破口”,“突破口”就是抓“特”字,例如特殊颜色、特殊状态、特殊气味、特殊反应、特殊现象、特殊制法、特殊用途等。
短周期的五种元素A、B、C、D、E,原子序数依次增大。A、B、C三种元素电子层数之和是5。A、B两元素原子最外层电子数之和等于C元素原子最外层电子数;B元素原子最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍,A与D可以形成原子个数比分别为1∶1和2∶1的两种液态化合物;E单质用于净化水质。
请回答:
(1)写出D在元素周期表中的位置 ,
E的原子结构示意图是 。
下列可以验证C与D两元素原子得电子能力强弱的实验事实是 (填写编号)。
A.比较这两种元素的气态氢化物的沸点
B.比较只有这两种元素所形成的化合物中的化合价
C.比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
D.比较这两种元素的单质与氢气化合的难易
(2)由A、B两种元素组成的最简单的化合物,写出其电子式 。
(3)均由A、B、C、D四种元素组成的甲、乙两种化合物,都既可以与盐酸反应又可以与NaOH溶液反应,甲为无机盐,其化学式为 ,乙为天然高分子化合物的水解产物,且是同类物质中相对分子质量最小的,其结构简式为 。
(4)胶态磁流体在医学上有重要的用途,而纳米级Fe3O4是磁流体中的重要粒子,其制备过程可简单表示如下:
①将化合物CA3通入等物质的量的FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液中,生成两种碱,写出该反应过程的总的离子方程式 。
②上述反应生成的两种碱继续作用,得到Fe3O4。
(5)已知下表数据:
若使混合液中FeSO4、Fe2(SO4)3的浓度均为2.0 mol·L-1,则混合液中c(OH-)不得大于 mol·L-1。
正确答案
(1)第二周期ⅥA族 BCD
(2)
(3)NH4HCO3 或(NH4)2 CO3 H2NCH2COOH
(4)Fe2++2Fe3++8NH3+8H2OFe(OH)2↓+2Fe(OH)3↓+8NH4+
(5)10-12
根据A、D可形成的两种液态化合物的情况知,这两种化合物为H2O和H2O2,再结合原子序数增大,所以A为H,D为O,则B只能为C,C为N,E单质可净化水质,E为Cl。
(1)O的原子序数是8,位于第二周期ⅥA族 ;氯元素位于第三周期ⅦA族,所以原子结构示意图为;由气态氢化物的沸点无法确定元素的非金属性强弱。答案选BCD。
(2)由A、B两种元素组成的最简单的化合物是甲烷,电子式为。
(3)都既可以与盐酸反应又可以与NaOH溶液反应,一般是弱酸的酸式盐或弱酸的铵盐或氨基酸,因此甲是碳酸氢铵或碳酸铵,乙是甘氨酸。化学式分别是NH4HCO3 或(NH4)2 CO3、H2NCH2COOH。
(4)①根据原子守恒可知,两种碱应该是氢氧化铁和氢氧化亚铁,所以方程式为Fe2++2Fe3++8NH3+8H2OFe(OH)2↓+2Fe(OH)3↓+8NH4+。
(5)亚铁离子和铁离子的浓度分别是2.0 mol·L-1和4.0 mol·L-1,所以根据溶度积常数可知,相应OH-浓度分别是10-8 mol·L-1、10-12 mol·L-1,所以混合液中c(OH-)不得大于10-12 mol·L-1。
常见元素A、B、M组成的四种物质发生反应:甲+乙=丙+丁,其中甲由A和M组成,乙由B和M组成,丙只含有M。
(1)若甲为淡黄色固体,乙和丙均为常温下的无色无味气体。则乙的电子式为 ;生成标准状况下5.6L丙转移的电子数为 ;常温下丁溶液pH 7,用离子方程式解释 。
(2)若丁为能使品红褪色的无色气体,丙为常见红色金属,化合物甲、乙中原子个数比均为1:2(M均显+1价),原子序数B大于A。则①A在周期表中位置为 ②丁与水反应的化学方程式为 向反应后溶液中滴加两滴紫色石蕊试液的现象为
③正确书写上述生成丙的化学方程式
④向MCl2的溶液中通入丁,可观察到白色的MCl沉淀,写出该反应的离子方程式 。
正确答案
(1) 0.5NA > CO32-+H2O
HCO3-+OH- HCO3-+H2O
H2CO3+OH-
(2)①第二周期Ⅵ族
②SO2+ H2OH2SO3 紫色石蕊试液变红
③2Cu2O+Cu2S="6Cu+" SO2↑
④2Cu2++2Cl-+ SO2+ 2H2O =" 2CuCl↓+" SO42-+ 4H+
试题分析:(1)由甲为淡黄色固体且是两种元素(A和M)组成的化合物,容易推出其为Na2O2,再由乙(B和M组成)和丙(只含有M)均为常温下的无色无味气体及反应:甲+乙=丙+丁,可推出乙为CO2、丙为O2、丁为Na2CO3;甲+乙=丙+丁即为2Na2O2+2CO2= O2↑+2Na2CO3,每2mol Na2O2参加反应产生1mol O2,转移2mol电子,因此标况下5.6L O2(即0.25mol)转移电子数为0.5 NA个;丁溶液为Na2CO3溶液,其为强碱弱酸盐,显碱性,故pH>7,显碱性的原因是由于CO32-的水解导致。
(2)由题意容易推出丁为SO2(元素A和B),丙为Cu(元素M),由于原子序数B大于A,故A为O、B为S、M为Cu;SO2溶于水生成H2SO3,能电离出H+,使溶液呈酸性,因此它能使紫色石蕊试液变红,但它的漂白性是和一些具特定官能团的有色有机物化合生成不稳定的无色物质,而石蕊不具备这样的官能团,故不能使其褪色;由化合物甲、乙中原子个数比均为1:2(M均显+1价),可得出甲为Cu2O、乙为Cu2S,则反应式为2Cu2O+Cu2S="6Cu+" SO2↑;CuCl2的溶液中通入SO2,可观察到白色的CuCl沉淀,则发生了氧化还原反应,Cu2+被还原为Cu+,故SO2被氧化为SO42-。2的性质。
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MY2、MY3两种分子。
(1)Y在元素周期表中的位置为 。
(2)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)。
(3)X、Y、Z、M组成两种盐的溶液反应可产生MY2气体,写出其反应离子方程式:
(4)M的氧化物与G的单质的水溶液均有漂白性,相同条件下,相同体积的M的氧化物与Y的单质混合通入品红溶液,品红溶液 (填褪色或不褪色),原因(用化学方程式表示)
正确答案
(1)第二周期VIA族 (2)HClO4 H2S (3)HSO3-+H+ = SO2↑+ H2O
(4)不褪色 ; Cl2+SO2 +2H2O =H2SO4 +2HCl
试题分析:(1)由题意可知X是H、Y是O、Z是Na、M是S、G是Cl;则Y在元素周期表中的位置是位于第二周期VIA族,(2)由于非金属性最强的元素是Cl,所以其最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是HClO4而非金属气态氢化物还原性最强的是H2S。(3)MY2为SO2则由着四种元素组成的这两种盐为NaHSO4和NaHSO3而NaHSO4在水溶液中可电离出H+起一元强酸的作用,反应的离子方程式为:HSO3-+H+ = SO2↑+ H2O。(4) )M的有漂白性的氧化物为SO2、G的单质为Cl2。因为SO2有还原性 、Cl2有氧化性。若按照1:1的物质的量的比混合,在水中发生恰好氧化还原反应Cl2+ SO2+ 2H2O=2HCl+H2SO4.产生没有漂白性的HCl和H2SO4,因而失去漂白能力。2、Cl2的漂白性、H2S还原性等性质的知识。
化学反应在工农业生产中有着重要的应用。按要求回答下列问题:
(1)利用化学反应可以制备许多物质。
①实验室用铜制备NO的离子方程式为___________________。
②可用Al和Fe2O3制Fe,该反应的化学方程式为___________________。
③海水提溴过程中,向浓缩的海水中通入氯气,再用热空气吹出生成的溴,然后用碳酸钠溶液吸收溴,溴歧化为Br-和BrO3-。这两步反应的离子方程式分别为__________、___________。
(2)化学反应能为人类生产生活提供能源。
①由反应CH4 +2O2CO2 +2H2O,可以设计出以NaOH溶液为电解质溶液的燃料电池,该电池工作时负极的电极反应式为:______________。
②2011年山东高考化学中曾提到钠硫高能电池,右图是该电池的结构示意图,该电池的工作温度为320℃左右,电池反应为2Na+xS=Na2Sx。该电池负极为________(填化学式),正极的电极反应式为 。用该电池作电源进行粗铜精炼时,当得到64g精铜时,理论上该电池负极消耗的质量为_____g。
正确答案
(1)①3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
②2Al+Fe2O32Fe+Al2O3;(缺少条件减1分)
③2Br-+Cl2=2Cl-+Br2,3Br2+3CO32-=5Br-+BrO3-+3CO2↑
(2)①CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;②Na,xS+2e-=Sx2-,46
试题分析:(1)①硝酸具有强氧化性,能和金属铜发生氧化还原反应,因此可用于稀硝酸与铜反应制备NO,反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O。
②铝是活泼的金属,可以通过铝热反应冶炼金属,所以可用Al和Fe2O3制Fe,该反应的化学方程式为2Al+Fe2O32Fe+Al2O3。
③氯气氧化性强于单质溴的,所以氯气能把溴离子氧化生成单质溴,反应的离子方程式为2Br-+Cl2=2Cl-+Br2。单质溴溶于水显酸性,能和碳酸钠溶液发生歧化反应生成NaBr、NaBrO3和水,反应的离子方程式为3Br2+3CO32-=5Br-+BrO3-+3CO2↑。
(2)①原电池中负极失去电子,发生氧化反应。正极得到电子发生还原反应,则根据反应CH4 +2O2CO2 +2H2O可知,还原剂是甲烷,氧气是氧化剂,所以如果设计成原电池,则氧气在正极通入,甲烷在负极通入。由于电解质溶液是氢氧化钠溶液,所以负极电极反应式为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O。
②原电池中负极失去电子,发生氧化反应。正极得到电子发生还原反应,则根据电池反应为2Na+xS=Na2Sx可知,钠是还原剂,所以该电池负极为Na。正极是S得到电子,则正极电极反应式为xS+2e-=Sx2-。64g铜的物质的量=64g÷64g/mol=1mol,根据电极反应式Cu2++2e-=Cu可知,转移2mol电子,所以根据电子守恒可知,负极消耗金属钠的物质的量是2mol,质量=2mol×23g/mol=46g。
A、B、C、D均为中学化学中常见的单质或化合物,它们之间的关系如图所示(部分产物已略去)
(1)若A为金属单质,D是某强酸的稀溶液,则反应C+D→B的离子方程式为_________
(2)若A、B为盐,D为强碱,A的水溶液显酸性,则 ①C的化学式为___________
②反应B+A→C的离子方程式为____________。
(3)若A为强碱,D为气态氧化物。常温时,将B的水溶液露置于空气中,其pH随时间t变化可能如上图的图b或图c所示(不考虑D的溶解和水的挥发)
①若图b符合事实,则D为________(填化学式),此时图b中x________7(填“﹥”“﹤”“=”)。②若图c符合事实,则其pH变化的原因是_______(用离子方程式表示)
(4)若A为非金属单质,D是空气的主要成分之一。它们之间转化时能量变化如上图a,请写出1molA和D反应生成C的反应热为ΔH=________________
正确答案
(1)3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O
(2) Al(OH)3 Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓。
(3) CO2 > 2HSO3-+O2=2SO42-+2H+
(4) ΔH=-110.6 kJ/mol
试题分析:(1)金属单质与少量的酸D发生反应得到C,当酸过量时,C与酸继续发生反应得到B,金属单质也可以与过量的酸直接反应得到B。说明A为变价金属,在中学化学中只有Fe,酸D为强氧化性的酸,则为HNO3。B为Fe(NO3)3,C为Fe(NO3)2. 反应C+D→B的离子方程式为3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O。(2)若A、B为盐,D为强碱,A的水溶液显酸性,符合上述关系的各种物质分别是A为AlCl3,B:NaAlO2;C: Al(OH)3;D:NaOH. ①C的化学式为Al(OH)3. ②反应B+A→C的离子方程式为Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓。(3)若A为强碱,D为气态氧化物。常温时,将B的水溶液露置于空气中,其pH随时间t变化①若图b符合事实,则A:NaOH;B:NaHCO3;C:Na2CO3;D:CO2。NaHCO3是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,所以pH>7。②若图c符合事实,A:NaOH;B:NaHSO3;C:Na2SO3;D:SO2。则其pH变化的原因是2HSO3-+O2=2SO42-+2H+.由亚硫酸氢盐变为强酸的酸式盐NaHSO4。(4)若A为非金属单质,则符合要求的物质是:A:H2;D:O2;C:H2O,反应方程式为H2+1/2O2H2O.该反应的反应热为:—393.5+282.5=—110.6KJ/mol。
已知A、B、C、D、E五种主族元素分属三个短周期,且原子序数依次增大。A、C同主族,可形成离子化合物CA;B、D同主族,可形成DB2、DB3两种分子。请回答下列问题:
(1)元素E在元素周期表中的位置是
(2)A、B两种元素能形成两种常温下呈液态的化合物M、N,具有强氧化性的化合物M的电子式可表示为 ;化合物N在同主族元素形成有具有相同结构的物质中,具有较高的沸点,其原因是 。
(3)A、B、C、D中的三种或四种元素能形成多种离子化合物,其水溶液呈碱性的有 (写出所有化合物,用化学式表示,下同),呈酸性的有 (写出所有化合物)。
(4)元素B、E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)。
正确答案
(1)第三周期ⅦA族 (2) , 水分子之间存在氢键
(3)NaOH、Na2SO3、NaHS , NaHSO4、NaHSO3(4)O3、 Cl2、 ClO2
试题分析:根据题意可知这几种元素分别是A:H;B:O;C:Na;D:S;E:Cl.(1) Cl在在元素周期表中的位置是第三周期第ⅦA族。H和O 可以形成H2O、H2O2两种化合物。其中具有强氧化性的化合物H2O2的电子式为。水是分子晶体,分子间除了存在一般的分子间作用力外,还存在着氢键,增加了分子之间的相互作用,使得它具有较高的沸点。(3)H、O、Na、S可形成的其水溶液呈碱性的离子化合物有NaOH、Na2SO3、NaHS;呈酸性的有NaHSO4、NaHSO3。(4)O、Cl的单质或化合物可作水消毒剂的有O3、 Cl2、 ClO2。
(1)亚硫酸钠中有+4价的硫,它既有氧化性又有还原性,现有试剂:溴水、Na2S溶液、
Na2SO3溶液、稀硫酸、NaOH溶液、氨水。
(1)要证明Na2SO3具有还原性,应选用的试剂有________,看到的现象是 ________,反应的方程式为___________________________
(2)实验室制取氯气的化学方程式: 括号中为杂质,填上除杂试剂:Cl2中(HCl) 。
(3)由SiO2制取粗硅的化学方程式
(4)将ag由CO和H2组成的混合气体在足量的O2中充分燃烧后,将生成的所有产物通过足量的Na2O2固体,Na2O2固体增加的质量为 ag (> ;< ;=)
正确答案
(1)Na2SO3 溴水 溴水褪色 Na2SO3+ Br2 + H2O = Na2SO4+2HBr
Na2SO3 + Br2 + H2O =H2SO4 + 2NaBr (2) MnO2 +4HCl(浓) MnCI2 + Cl2↑+2H2O 饱和食盐水(3)SiO2 + 2C
Si + 2CO (4) =
试题分析:(1)要证明Na2SO3具有还原性,应选用的试剂是Na2SO3和有强的氧化性的物质是溴水。发生的反应是:Na2SO3+ Br2 + H2O = Na2SO4+2HBr。现象为溴水褪色。(2) 实验室制取氯气的化学方程式:MnO2 +4HCl(浓) MnCI2 + Cl2↑+2H2O。由于是用的浓盐酸反应制取的。浓盐酸有挥发性,所以在制取的Cl2中含有杂质HCl气体。除去的方法是把混合气体通入到饱和NaCl水中,HCl极容易溶解在水中而得到除去,发生反应Cl2+H2O
H++Cl-+HClO.因为水中含有NaCl、及HCl电离产生的Cl-,增大了生成物的浓度,使化学平衡逆向移动,又减少了Cl2的溶解、反应消耗。达到了既除去杂质也不减少被提纯的物质本身。(3)由SiO2制取粗硅的化学方程式为SiO2 + 2C
Si + 2CO。(4)2H2+O2
2H2O;2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;2CO+O2
2CO2。2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。可见:H2、CO燃烧消耗的氧气与反应产物与Na2O2反应放出的氧气质量相等。即固体增加的质量就是反应物H2、CO的质量和。若混合气体的质量为ag,则燃烧产物与过氧化钠反应后固体质量增加的也是ag.2SO3、Na2O2的化学性质及Si 、Cl2的制法杂质的除去等知识。
A、B、W、D、E为短周期元素,且原子序数依次增大,质子数之和为40,B、W同周期,D、E同周期,A、D同主族,A、W能形成两种液态化合物A2W和A2W2,E元素的周期序数与主族序数相等。
(1)E元素的盐酸盐或硫酸盐可以用来净水,原理是_______________________(文字表述)。
(2)A2W2的分子中所含的化学键为________、________,经测定A2W2为二元弱酸,其酸性比碳酸的还要弱,请写出其第一步电离的电离方程式___________。
(3)废印刷电路板上含有铜,以往的回收方法是将其灼烧使铜转化为氧化铜,再用硫酸溶解。现改用A2W2和稀硫酸浸泡废印刷电路板既达到上述目的,又保护了环境,试写出反应的离子方程式____________________。
(4)元素D的单质在一定条件下,能与A单质化合生成一种氢化物DA,熔点为800℃,DA能与水反应放氢气,若将1 mol DA和1 mol E单质混合加入足量的水,充分反应后生成气体的体积是__________________(标准状况下)。
(5)D的某化合物呈淡黄色,可与氯化亚铁溶液反应。若淡黄色固体与氯化亚铁反应的物质的量之比为1∶2,且无气体生成,则该反应的离子方程式为____________________。
(6)在常温下用气体密度测定BW2的相对分子质量,实验值比理论值偏________(填 “高”或“低”),其原因是___________________。
正确答案
(1)E元素的盐酸盐或硫酸盐在水中可以水解生成Al(OH)3胶体,Al(OH)3胶体可以吸附水中的悬浮杂质形成沉淀,达到净水的目的
(2)极性共价键 非极性共价键 H2O2H++HO2-
(3)Cu+2H++H2O2===Cu2++2H2O
(4)56 L
(5)3Na2O2+6Fe2++6H2O===4Fe(OH)3↓+6Na++2Fe3+
(6)高 NO2分子相互反应有N2O4生成
由题干信息可知,五种元素分别是A、B、W、D、E分别是A-H、B-N、W-O、D-Na、E-Al。(2) H2O2分子中所含的化学键为极性共价键和非极性共价键。(3)酸性条件下H2O2将Cu氧化为Cu2+。 (4)按反应NaH+ H2O=== NaOH+ H2↑和2H2O+ 2NaOH+2Al=== 2NaAlO2+3H2↑计算。(5)可以先分步写出Na2O2和H2O反应,然后与NaOH、O2、Fe2+的反应,然后按Na2O2和Fe2+的物质的量之比为1∶2合并。(6)NO2分子相互反应有N2O4生成,物质的量减少,平均相对分子质量增大。
(14分)常见化学反应方程式A+BX+Y+H2O。请回答:
(1) 若A为易溶于水的盐,B是强碱,实验室常用此反应制备气体X,写出该反应的化学方程式 ,检查其中气体X的方法是 。
(2) 若A为黑色固体,Y是黄绿色气体,写出Y 的电子式 ,该反应的离子方程式是 。将气体Y通入NaOH溶液中加热发生反应,当消耗6.72L(标准状况)Y气体时,转移0.5mol电子,写出该反应的化学方程式 。
(3) 若A为金属单质,B是稀硝酸,当A与B以物质的量之比为1:4进行反应,生成无色气体X,遇空气立即变为红棕色。且A可溶于Y溶液中。
①写出该反应的化学方程式 。
②含0.5molY的溶液溶解了一定量A后,若溶液中两种金属阳离子的物质的量恰好相等,则被还原的Y是 mol。
正确答案
(每空各2分)(1) 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O +2NH3↑;用湿润的红色石蕊试纸检验,若变蓝,则是NH3。或用蘸浓盐酸的玻璃棒检验,若冒白烟,则是NH3。
(2) ;MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O;
6NaOH +3Cl2 NaClO3+5NaCl+ 3H2O
(3) ① Fe+4HNO3NO↑+Fe(NO3)3+2H2O ② 0.2
(1) 若A为易溶于水的盐,B是强碱,则该反应为复分解反应,生成另外一种盐和碱,且其中有一种气体,应该想到为氨气;检验氨气用湿润的红色石蕊试纸检验,若变蓝,则是NH3。或用蘸浓盐酸的玻璃棒检验,若冒白烟,则是NH3。
(2) 若A为黑色固体,Y是黄绿色气体,显然Y是氯气,实验室制氯气反应:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;
(3)生成无色气体X,遇空气立即变为红棕色,X为NO;且A可溶于Y溶液中,金属单质溶于金属的盐溶液中,该金属为变价金属,则为Fe。
有五种摩尔质量均为44g/mol的化合物甲、乙、丙、丁、戊,均由短周期元素组成。对甲的捕获在降低温室气体排放中具有重要的作用。乙为烃,等物质的量的乙与丁充分燃烧产物为甲与水,且生成水的质量前者是后者的2倍,丙在一定条件下分解获得两种单质,两单质放电时反应生成A,A遇空气变成红棕色气体B。戊是一种极不稳定的物质,在1180℃以下不存在。科学家用质谱仪在工业制硅的反应产物中证实了其存在。
(1)丁的分子式 ,甲的电子式 。
(2)若生成戊的反应中氧化产物与还原产物为同一物质,写出生成戊的化学方程式 。
(3)把铁和铜混和物放入一定量B通入水后形成的稀溶液中,反应后过滤,滤出的固体物质投入盐酸中无气体放出,则滤液中一定含有的溶质是 。
(4)将0.2mol乙完全燃烧后生成的气体全部缓慢通入300mL某浓度的NaOH溶液中,气体完全被吸收,溶液中NaOH无剩余,则NaOH溶液的浓度为 (若有定值则写具体数值,无定值则写范围)。
(5)将等物质的量A、B的混合物溶于NaOH溶液中得到只含有一种溶质的溶液,此溶质的化学式为 ,设计简单实验方案证明溶液中含有此溶质 。
正确答案
(1)C2H4O
(2)Si+SiO22SiO
(3)Fe(NO3)2
(4)3mol/L≤c(NaOH)≤4mol/L
(5)NaNO2,取少量溶液于试管中加入盐酸,试管口有棕红色气体产生证明有NaNO2,或其它正确答案(2分)
试题分析:摩尔质量均为44g/mol,化合物甲与温室气体联系在一起则是CO2;烃乙是C3H8;等物质的量的乙与丁充分燃烧产物为甲与水,且生成水的质量前者是后者的2倍,说明丁分子中有4g氢原子,含有氧原子,可知是C2H4O;丙在一定条件下分解获得两种单质,两单质放电时反应生成A,A遇空气变成红棕色气体B(NO2),可知丙有N和O元素组成,是N2O;戊是一种极不稳定的物质在工业制硅的反应产物中证实了其存在,说含有Si,是SiO2转化为Si的中间物,故是SiO。
(2)理解同一主族氧化物的相似性,C+CO22CO,即可写出生成戊的化学方程式。
(3)把铁和铜混和物放入一定量NO2通入水后形成的稀HNO3溶液中,反应后过滤,滤出的固体物质投入盐酸中无气体放出,固体是Cu,Fe只能氧化为Fe2+。
(4)将0.2mol C3H8完全燃烧后生成0.6molCO2,与碱反应,若生成Na2CO3需要1.2molNaOH;若生成NaHCO3需要0.6molNaOH,故300mLNaOH溶液的浓度为2mol/L≤c(NaOH)≤4mol/L。
(5)等物质的量NO、NO2的混合物可认为是N2O3,溶于NaOH溶液中得到一种溶质就是NaNO2。
已知A、B、C、D、E、F都是短周期的主族元素,原子序数依次增大,其中A是宇宙中最丰富的元素,B的单质常温下为气体,C和E同主族,C和E可形成EC2和EC3两种分子,D是短周期中原子半径最大的元素。请回答下列问题:
(1)①B在元素周期表中的位置________________________________;
②上述元素的最高价氧化物的水化物中酸性最强的是_______________(写化学式)。
(2)C、D、E、F四种元素对应的简单离子的半径由小到大的顺序是______________________________。(用离子符号表示)。
(3)A、C、D、E中的三种或四种元素形成的多种离子化合物中,溶液呈酸性的有____________(写化学式,任写一种即可);上述离子化合物中还有可以和盐酸发生氧化还原反应的,该反应的离子方程式为________________________________________。
(4)工业上常用A、B组成的物质X来检验F的单质是否发生泄漏,有大量白烟生成,写出此反应的化学反应方程式________________________________。其中该反应中还原剂和氧化剂的物质的量之比为__________________。
(5)A和C可形成两种液态化合物Y和Z,用电子式表示原子个数之比1︰1的物质Y的形成过程_____________________;在微电子工业中,X的水溶液可用作刻蚀剂Y的清除剂,反应产物不污染环境,其化学方程式为_________________。
(6)某BC和BC2的混合气体,且n(BC)︰n(BC2)=1︰3,现向混合气体中补充一定量的氧气,再一起通入石灰乳中,BC和BC2恰好被吸收,生成B的最高价含氧酸盐,从而可以除去BC和BC2的混合气体。写出此吸收法除去该混合气体的总化学反应方程式:________________________________________________。
正确答案
(1)①第二周期第ⅤA族(1分) ② HClO4(1分)
(2)Na+ < O2- < Cl- < S2-(1分)(写成由大到小的顺序不给分)
(3)NaHSO4或 NaHSO3(1分) S2O32-+2H+= S↓+ SO2↑+ H2O(1分)
(4) 3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2(1分) 2:3(1分)
(5)(1分)(箭头写成等号不给分)
2NH3.H2O+3H2O2=N2+8H2O 或2NH3+3H2O2=N2+6H2O (1分)
(6)2NO + 6NO2 + 3O2 + 4Ca(OH)2=4Ca(NO3)2 + 4H2O(2分)
试题分析:依题意可以推出A为H,B为N,C为O,D为Na,E为S。可以回答(1)(2)(3),在考虑离子半径时,分析电子层数和核电荷数的多少。(4)3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2,白烟是因为生成了NH4Cl。(5)A和C可形成两种液态化合物Y和Z,原子个数之比1︰1的物质Y为H2O2,电子式为。又因为与NH3反应不生成污染气体,2NH3+3H2O2=N2+6H2O(6)依据题目中给出产物为最高价含氧酸盐,可以知道为Ca(NO3)2,依据电子和原子守恒,可以推出配平方程式。
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