- 非金属及其化合物
- 共31702题
以下装置探究氯气与氨气之间的反应，其A、F分别为氨气和氯气的发生装置，C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置．请回答下列问题：
（1）装置F中发生反应的离子方程式为______
（2）装置A中的烧瓶内固体可选用______（选填以下选项的代号）．
A．生石灰 B．二氧化硅 C．五氧化磷 D．烧碱
（3）B装置的作用______；E装置的作用______
（4）通入C装置的两导管左边长、右边短，原因是______
（5）装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，另一生成物是空气的主要成分之一，再无其它产物，请写出反应的化学方程式______
（6）从装置C的G逸出的尾气中可能含有有毒的黄绿色气体，如何处理？______．
正确答案
（1）二氧化锰可以和浓盐酸在加热条件下生成氯气，反应的实质为：MnO2+4H++2Cl-
（2）浓氨水可以和生石灰或烧碱或碱石灰等具有吸水性的物质在不加热条件下反应生成氨气，而氨气可以和酸性氧化物二氧化硅、五氧化磷反应而不能用它们来制取，故答案为：AD；
（3）B装置中，可以用碱石灰干燥氨气，E装置中，可以用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢杂质，故答案为：干燥氨气；除去氯气中的氯化氢；
（4）氦气的密度小，氯气的密度更大，C装置的两导管左边长、右边短，这样便于两种气体充分接触而反应，故答案为：因为氦气的密度小，氯气的密度更大，这样便于两种气体充分接触而反应；
（5）氨气和氯气反应生成白烟氯化铵和空气的主要成分之一氮气，即8NH3+3Cl2═6NH4Cl+N2，故答案为：8NH3+3Cl2═6NH4Cl+N2；
（6）氯气是酸性气体，可以用氢氧化钠来进行尾气处理，或者是通入装有碱石灰的干燥管或气球收集，故答案为：将尾气通入NaOH溶液中或通入装有碱石灰的干燥管或气球收集等．
（共10分）请按要求回答下列问题：
（1）硅在无机非金属材料中一直扮演着重要角色，被誉为无机非金属材料的主角。
①下列物品用到硅单质的是 ；
②硅酸盐组成复杂，往往用氧化物的形式表示，某硅酸盐其主要化学成分为Ca2Mg5Si8O22(OH)2. 把它写成氧化物的形式为： ；
（2）Cl2和SO2都具有漂白性，但将这两种气体按体积比1:1通入水中得到的溶液却几乎没有漂白性，写出Cl2和SO2 1:1通入水中发生的离子反应方程式：______________________________________________________；
（3）写出二氧化硫与双氧水反应的化学方程式，并标出电子转移方向和数目： ______________________ 。
正确答案
（共10分）（1）C、E (2分) 2CaO·5MgO·8SiO2·H2O （2分）
（2）Cl2 + SO2 + 2H2O ="=" 2Cl- +SO42- + 4H+ （2分）
(3) H2O2 + SO2 ==H2SO4 （方程式和双线桥或单线桥各2分）
略
（12 分）卤素化学丰富多彩，能形成卤化物、卤素互化物、多卤化物等多种类型的化合物。
（1）基态溴原子的电子排布式为 。
（2）卤素互化物如BrI、ICl等与卤素单质结构相似、性质相近。Cl2、BrI、ICl沸点由高到低的顺序为 。
（3）多卤化物RbICl2加热时会分解为晶格能相对较大的卤化物A和卤素互化物或卤素单质，A的化学式为 。
（4）I3+属于多卤素阳离子，根据VSEPR模型推测I3+的空间构型为 。
（5）气态氟化氢中存在二聚分子(HF)2，这是由于 。
（6）①HClO4、②HIO4、③H5IO6[可写成(HO)5IO]的酸性由强到弱的顺序为 (填序号)。
正确答案
（1）[Ar]3d104s24p5 （2） BrI> ICl> Cl2 （3）RbCl （4）直线形 （5）HF分子间形成氢键 （6）①②③ (每空2分，共12分)
（1）溴为四层电子，最外层为七个电子：[Ar]3d104s24p5
（2）分子晶体的沸点一般与分子量大小相关： BrI> ICl> Cl2
（3）随着卤离子的半径增大，所形成卤化物的晶格能越低，故Rb与Cl之间的晶格能大于与I之间的，故A为RbCl
（4）可看作AB2型微粒处理，孤对电子有（7+1－2×1）÷2=5对，两个键对，故价层电子对构型为三角双锥形，微粒构型为直线型
(5)HF分子间形成氢键，易形成聚合分子
（6）含氧酸分子结构中含非羟基氧原子越多,该含氧酸的酸性越强，而HClO4、HIO4的非羟基氧原子为3个，H5IO6为1个；而HClO4、HIO4的酸性相比，氯的非金属性强，其酸性相对较强，故酸性由强到弱的顺序为①②③
氯水中含有多种成分，因而具有多重性质．根据氯水分别与如图四种物质发生的反应填空（a、b、c、d重合部分代表物质间
反应，且氯水足量）．
（1）能证明氯水具有漂白性的是______（填“a”、“b”、“c”或“d”）．
（2）c过程中的现象是______．
（3）a过程中的化学方程式为______．
b过程中的离子方程式为______．
正确答案
（1）氯水中的HClO有强氧化性，一般在应用其漂白时，HClO的强氧化性将有色物质氧化成无色物质，本题中氯水能使石蕊试液先变红，后褪色，故答案为：d；
（2）氯水中有Cl-，加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，生成AgCl沉淀，故答案为：有白色沉淀生成；
（3）Cl2是新制氯水的主要成分，具有强氧化性，与FeCl2发生氧化还原反应，
反应的化学方程式为2FeCl2 +Cl2 ═2FeCl3，氯水中含有HCl和HClO，具有酸性，与CO32-反应生成二氧化碳气体，反应的离子方程式为CO32-+2H+=CO2↑+H2O，故答案为：2FeCl2 +Cl2 ═2FeCl3；CO32-+2H+=CO2↑+H2O．
某校学生利用下图所示装置验证氯气与氨气之间的反应（部分装置已略去）．其中A、B分别为氯气和氨气的发生装置，C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置．
请回答下列问题：
（1）装置A中发生反应的离子方程式为______
（2）装置B中浓氨水与NaOH固体混合可制取氨气，其原因是______
（3）装置C中氯气和氨气相遇，有浓厚的白烟并在容器内壁凝结，同时生成一种常见的气体单质，该反应的化学方程式为______．
（4）将装置C中反应生成的固体溶于水，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为______．
正确答案
（1）实验室利用二氧化锰和浓盐酸制取氯气，反应生成氯化锰、氯气和水，离子反应为MnO2+4H++2Cl-
故答案为：MnO2+4H++2Cl-
（2）利用NaOH固体与浓氨水来制取氨气，是因NaOH具有吸水性并溶于水放热，且氢氧根离子浓度增大，有利于平衡向生成氨气的方向移动，从而氨气逸出，
故答案为：NaOH具有吸水性并溶于水放热，且氢氧根离子浓度增大，有利于平衡向生成氨气的方向移动；
（3）氯气和氨气相遇，有浓厚的白烟并在容器内壁凝结，同时生成一种常见的气体单质，白烟为氯化铵、单质为氮气，该反应为3Cl2+8NH3═6NH4Cl+N2，
故答案为：3Cl2+8NH3═6NH4Cl+N2；
（4）氯化铵溶液中，铵根离子水解使溶液显酸性，则溶液中离子浓度为c（Cl-）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH-），
故答案为：c（Cl-）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH-）．
（16分）
（1）下图为实验室制备、收集少量HCl的装置。
①制备HCl所用药品为浓硫酸和浓盐酸，则甲的最佳装置应选用下图中的 。
② 请解释能用浓硫酸和浓盐酸制备HCl气体的原因 。
③ 装置丙用来吸收过量的HCl气体，为防止倒吸，则烧杯中应该装入水和 。
（2）以下为苯的取代反应的探究实验。
① 按上图所示的装置图连接好各仪器。
② 检验装置的气密性。
③ 在A中加入适量的苯和液溴的混合液体，在B中加入少量铁粉，塞上橡皮塞，打开K1，开始进行反应，放入适量混合液后，关闭K1。
写出B中发生反应的化学方程式 。
装置C的作用是 。
④ 反应结束后，用试管取少量D中的溶液，加入
（描述试剂和现象），则证明B中的取代反应已经发生。
⑤ 把B中的固液混合物体过滤，分离出液体混合物，按下图方案精制含有苯和溴的溴苯。
其中试剂为 ，操作名称为 。
正确答案
（16分，每空2分）
（1）① c
② 浓硫酸具有强吸水性，吸收了浓盐酸中的水，同时放出大量的热，促进了HCl气体的挥发，所以可以用浓硫酸和浓盐酸制备HCl气体
③ CCl4
（2）③
吸收溴和苯的蒸气。
④ 少量AgNO3溶液，如果有淡黄色沉淀生成。
⑤ NaOH溶液（或者Na2SO3溶液等合理答案） 、 分液、蒸馏
试题分析：（1）①利用浓硫酸与水混合时放热及浓盐酸的挥发性制取少量氯化氢，不需加热，所以选择c装置；
②利用了浓硫酸和浓盐酸的特性，浓硫酸具有强吸水性，吸收了浓盐酸中的水，同时放出大量的热，促进了HCl气体的挥发，所以可以用浓硫酸和浓盐酸制备HCl气体；
③为防止倒吸，除加入水外，还应加入比水密度大且氯化氢不溶于其中的液体物质，所以选择CCl4;
（2）③B中发生苯与溴在催化剂的作用下生成溴苯的反应，化学方程式为
溴与苯都易挥发，C中盛放四氯化碳，所以作用是吸收挥发的溴和苯的蒸汽；
④挥发的溴被C吸收，所以弱发生取代反应，则无机产物是溴化氢，溴化氢不溶于四氯化碳溶于水，所以若发生了取代反应，则D中有溴化氢存在，加入少量AgNO3溶液，会有淡黄色沉淀生成。
⑤粗溴苯中含有溴、苯杂质，所以应除去，加入氢氧化钠溶液可除去溴，此时溶液分层，分液后的油层中含苯和溴苯，再蒸馏可得溴苯。
氯气是一种有毒气体，但它是一种重要的化工原料，与我们的生活联系也比较密切。
（1）据新闻报道，前不久某地装运液氯的槽罐车发生交通事故，造成大量氯气泄漏，公路附近的村民被紧急疏散。请问：村民应该如何应变（填编号） 。
（2）实验室制取氯气的方法有很多种，其中之一是：KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O。该反应中氧化剂是 ，还原剂是 ，当反应生成标准状况下6．72LCl2时，转移电子的物质的量为 。
（3）日常生活环境可用稀的漂白液等进行消毒，请写出制漂白液的离子方程式 。
正确答案
（1）C．E（2）KClO3 HCl 1．5mol
（3）Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
试题分析：（1）氯气的密度比空气大，所以应该到较高的地方去，而不能到低洼的地方去，为了避免氯气中毒还可以用肥皂水或尿液浸湿软布蒙面，但不能用烧碱溶液浸湿软布蒙面，因为烧碱溶液具有腐蚀性，多饮水对预防氯气中毒没有什么帮助，所以答案选CE；（2）KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O，中氧化剂是KClO3 ，还原剂是HCl ，该反应转移的电子数为5，当反应生成标准状况下6．72LCl2，即0.3mol，转移的电子的物质的量为1.5mol；（3）制漂白液的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
点评：本题考查了氯气的物理和化学性质，题中涉及部分日常生活的常识，这种命题方式是高考命题的热点，该题难度不大。
实验室也可用KMnO4固体和浓盐酸反应制氯气，反应方程式如下：
2KMnO4+16HCl(浓)
完成下列问题：
(1)该反应中氧化剂是_____________，还原产物是__________________。
(2)若反应中有0.5 mol电子转移，被氧化的HCl的物质的量是多少？参加反应的高锰酸钾质量为多少？
正确答案
（1）KMnO4 MnCl2
（2）被氧化的的HCl的物质的量有0.15mol，有15.8g KMnO4参加了反应。
（1）氧化剂是指在反应中得到电子，化合价降低的物质，氧化剂得到电子即被还原成还原产物。根据方程式可知，高锰酸钾中锰的化合价从＋7价降低到＋2价，所以高锰酸钾是氧化剂，氯化锰是还原产物。
(2)氯化氢在反应中氯原子的化合价从－1价升高到0价，即1molHCl失去1mol电子，所以有0.5 mol电子转移时，被氧化的HCl的物质的量是0.15mol。根据得失电子守恒可知，参加反应的高锰酸钾是0.1mol，质量是0.1mol×158g/mol＝15.8g。
如图是制取无水氯化铜的实验装置图，将浓盐酸滴加到盛有二氧化锰粉末的圆底烧瓶中。请回答下列问题：
(1)盛放浓盐酸的仪器名称为＿＿＿＿；
(2)烧瓶中发生反应的化学方程式 ；
(3)C瓶中的试剂是＿＿＿＿；其作用是＿＿＿＿；
(4)玻璃管D中发生反应的化学方程式 ；反应现象是＿＿＿；
(5)干燥管E中盛有碱石灰(CaO+NaOH)，其作用是＿＿＿＿。
正确答案
(1) 分液漏斗 (2) 4HCl(浓)+MnO2
(3) 浓H2SO4、干燥氯气 (4) Cu+Cl2
(5)吸收尾气(未反应完的氯气)和防止空气中水蒸汽进入装置D
试题分析：(1)盛放浓盐酸的仪器是分液漏斗；(2)装置A是制取氯气的发生装置，烧瓶中发生的反应是二氧化锰与浓盐酸的反应，其化学方程式为：4HCl(浓)+MnO2
如图是某同学利用日常用品注射器设计简易实验装置。甲管中注入10mL CH4，同温、同压下乙管中注入50mL Cl2，将乙管气体推入甲管中，气体在甲管中反应，针管用日光照射一段时间。
（1）下列是某同学预测的实验现象：
①气体最终变为无色；②实验过程中，甲管活塞向内移动；③甲管内壁有油珠；④产生火花。其中正确的是________。
（2）甲管中发生的化学反应类型为________。
（3）反应后，甲管中剩余气体能用下列试剂吸收的是_________
____________。
（4）反应后，若将甲管中的物质推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中会观察到________，若再向其中滴入几滴石蕊试液，又观察到________________。
正确答案
（1）②③ （2）取代反应 （3）B
（4）液体分为两层，产生白色沉淀 溶液变红
在光照下，甲烷与氯气发生连锁反应：CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl，CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl。（1）理论上，甲烷与氯气体积比为1∶4时二者恰好完全反应，而该针管里氯气与甲烷体积比为5∶1>4∶1，说明氯气过量，最终气体中仍有氯气。该反应进行缓慢，不会产生火花。产物中只有氯化氢和一氯甲烷为气体，所以气体的总物质的量减小，内部压强减小，甲管活塞向内移动。（2）甲烷分子中的4个氢原子可被氯原子逐一取代，故甲管中发生的是取代反应。（3）剩余气体中含有氯气和氯化氢，可用氢氧化钠溶液吸收剩余气体。（4）生成的HCl会与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀，同时因CH2Cl2、CHCl3、CCl4难溶于水而看到液体分为两层，若加入几滴石蕊，溶液会变红。
(12分)A～G各物质间的关系如下图，其中B、D为气态单质。
MnO2①Fe点燃
MnO2②△
请回答下列问题：
(1)物质C和E的名称分别为________、________；
(2)可选用不同的A进行反应①，若能在常温下进行，其化学方程式___________；
若只能在加热情况下进行，则反应物A应为________；
(3)反应②的化学方程式为_____________________；
(4)新配制的F溶液应加入________以防止其转化为G。检验G溶液中阳离子的常用试剂
是________，实验现象为_____________________________。
正确答案
（9分）(1) __浓盐酸_、_四氧化三铁__；
(2) _2H2O22H2O＋O2↑_； _ KClO3_；
(3) 4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋2H2O＋Cl2↑；（2分）
(4) _铁粉__ _ KSCN(或NH4SCN)溶_， __溶液变红_
略
利用图所示装置收集以下4种气体（图中烧瓶的位置不得变化）
①NO ②Cl2 ③NH3 ④SO2 （写序号）
（1）若烧瓶是干燥的，则由B口进气收集的气体有________；
（2）若烧瓶是干燥的，则由A口进气，可收集的气体有_______。
（3）若烧瓶充满水，可收集的气体有________，这时气体由________进入。
（4）若在烧瓶内装入浓硫酸使气体干燥，则可用此装置来干燥的气体有_____ ___，这时气体由________口进入。
正确答案
（1）②④ （2）③ （3）① ； A （4）①②④ ； B
试题分析：（1）由B口进说明是向上排空气法，适用于密度大于空气的气体，所以选择②④
（2）由A口进说明是向下排空气法，适用于密度小于空气的气体，所以选择③，NO的密度与空气相当，不适于用排气法
（3）若烧瓶充满水，说明是排水集气法，只有①适合
（4）可用浓硫酸干燥的气体不能与浓硫酸反应，所以氨气不可用浓硫酸干燥，答案选①②④，洗气装置应是由B进A出
氯及其化合物是中学化学中的重要研究对象之一。
（1）在实验室中常用二氧化锰和浓盐酸制取氯气，写出有关反应的离子方程式______________________;
（2）实验室也可以利用如下反应制取氯气：KClO3+6HCl（浓）=KCl+3Cl2↑+3H2O。若用该反应制取标准状况下1.344 L氯气，反应过程中转移电子的物质的量为_________；
（3）某同学用排空气法收集一瓶氯气并进行氯气与铁反应的实验：取一根细铁丝，用砂纸将铁丝擦至光亮，用坩埚钳夹住，在酒精灯上烧至红热，铁丝保持红热，然后立即伸入充满氯气的集气瓶中，观察到的现象是______________________。向反应后的集气瓶中加入适量的蒸馏水，振荡，然后向所得溶液中滴加亚硫酸钠溶液，再滴加氯化钡溶液发现溶液变浑浊。写出上述反应的离子方程式：___________________ 、_____________________。
正确答案
（1）MnO2＋4H＋＋2Cl－
（3）产生红棕色的烟；2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+； SO42-+Ba2+=BaSO4↓
试题分析：（1）实验室中常用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制取氯气，生成二氯化锰、氯气和水，离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－
（2）实验室利用如下反应制取氯气：KClO3+6HCl（浓）=KCl+3Cl2↑+3H2O，根据价态归中规律知，KClO3中氯元素化合价由+5价变为0价，HCl中氯元素化合价由-1价变为0价，生成3mol Cl2转移5mol电子，标准状况下1.344 L氯气的物质的量为0.06mol，反应过程中转移电子的物质的量为0.1 mol；
（3）铁丝在氯气中燃烧发生反应3Cl2 +2Fe
氢气在氯气中燃烧的现象为______，生成物的结构式为______．钠在氯气中燃烧的化学方程式为______；生成物溶于水的电离方程式为______．
正确答案
氢气在氯气中燃烧H2+Cl2
氯化氢为共价化合物，氢原子和氯原子之间共用一对电子，所以其结构式为：H-Cl；
钠在氯气中燃烧2Na+Cl2
故答案为：安静地燃烧、产生苍白色火焰、瓶口有白雾；H-Cl；2Na+Cl2
将一定量的氯气通入250毫升溴化钾溶液中然后将所得溶液蒸干，得干燥固体40克，经分析知其中含25%的化合态的溴(质量)。试计算：
（1）40克固体中KBr的质量。
（2）通入氯气在标况下的体积。
（3）原溴化钾溶液的百分比浓度(设溴化钾溶液的密度为1克/厘米3)。
正确答案
(1) 14.875 g
(2) 4.81 L
(3)26.4%
略
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