高考化学培优 易错 难题(含解析)之卤素及其化合物及答案解析
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高考化学培优易错难题(含解析)之卤素及其化合物及答案解析
一、卤素及其化合物练习题(含详细答案解析)
1.如图中A~H均为中学化学中常见的物质,A、B、H为气体,反应①是重要的工业反应,它们之间有如下转化关系(反应中生成的水已略去)。
请回答以下问题:
(1)B是________,D是________,G是________,H是________(填化学式)。
(2)工业上常利用反应①制取漂白粉,该反应的化学方程式:_____________________,漂白粉溶于水后,受空气中的CO2作用,即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸,化学反应方程式为__________________________。
(3)A中元素的原子结构示意图为________________。
(4)上述反应中属于氧化还原反应的是_________(填写序号)。
【答案】CO2 CaCl2 HClO O2 2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO①⑤
【解析】
【分析】
反应①是重要的工业反应,工业上常利用反应①制取漂白粉,则A是Cl2,与石灰乳反应生成CaCl2和Ca(ClO)2,G在光照下反应,应为HClO,生成的气体H为O2,则F为HCl,B与澄清的石灰水反应产生E,E与HCl反应产生B与C反应产生G为HClO,所以C应为
Ca(ClO)2,D为CaCl2,无色气体B应为CO2,沉淀E为CaCO3,以上推断符合题目转化关系,结合物质的性质和题目要求解答该题。
【详解】
根据上述推断可知A是Cl2,B是CO2,C是Ca(ClO)2,D是CaCl2,E是CaCO3,F是HCl(盐酸),G是HClO,H是O2。
(1)由以上分析可知B是CO2,D为CaCl2,G为HClO,H为O2;
(2)反应①为Cl2和石灰乳Ca(OH)2的反应,生成CaCl2和Ca(ClO)2和H2O,反应的方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+ Ca(ClO)2+2H2O,由于HClO的酸性比碳酸弱,所以漂白粉在空气中可发生Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO;
(3)A为Cl2,Cl元素是17号元素,原子核外有3个电子层,最外层电子数为7,原子结构示意图为;
(4)反应①⑤中,有元素化合价的变化,反应属于氧化还原反应,②③④反应中无元素化合价的变化,不属于氧化还原反应,故上述反应中属于氧化还原反应的是①⑤。
【点睛】
本题考查无机物的推断,本题注意把握常见物质工业用途及次氯酸干燥分解、次氯酸具有漂白性的性质为解答该题的关键,注意把握相关物质的性质,在平时的学习中注意知识的积累。
2.现有A、B、C、D四种气体,A是密度最小的气体,B在通常情况下呈黄绿色,把四种气体分别通入酸化的硝酸银溶液中,通入B、D气体时立即出现白色沉淀,纯净的A可以在B中安静地燃烧,发出苍白色的火焰并生成D。
把无色无刺激性气味的气体C通入澄清石灰水时,石灰水变浑浊。
(1)A、B、C、D的化学式分别为:
A________;B________;C________;D________。
(2)写出下列各反应的化学方程式:
A与B________________________________。
B与水______________________________。
C与澄清石灰水________________________。
【答案】H2 Cl2 CO2 HCl H2 + Cl2点燃
2HCl H2O+ Cl2 = HCl + HClO CO2 + Ca(OH)2 =
CaCO3↓+ H2O
【解析】
【分析】
现有A、B、C、D四种气体,A是密度最小的气体,则A为氢气,B在通常情况下呈黄绿色,则B为氯气,把四种气体分别通入酸化的硝酸银溶液中,通入B、D气体时立即出现白色沉淀,纯净的A可以在B中安静地燃烧,发出苍白色的火焰并生成D,则D为HCl,把无色无刺激性气味的气体C通入澄清石灰水时,石灰水变浑浊,则C为CO2。
【详解】
(1)根据上面分析得到A、B、C、D的化学式分别为:A为H2;B为Cl2;C为CO2;D为HCl;故答案为:H2;Cl2;CO2;HCl。
(2)A与B是氢气在氯气中点燃生成氯化氢,反应方程式为:H2 + Cl2点燃
2HCl;B与水是氯
气与水反应生成盐酸和次氯酸,反应方程式为H2O+ Cl2 = HCl + HClO;C与澄清石灰水是二氧化碳和澄清石灰水反应生成碳酸钙和水,反应方程式为CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O;
故答案为:H2 + Cl2点燃
2HCl;H2O+ Cl2 = HCl + HClO;CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O。
3.已知A、B、C、D为气体,其中A为黄绿色,D极易溶于水,形成的溶液可使酚酞变红,它们之间的转化关系如下图①所示:
(1)将气体B点燃,把导管伸入盛满气体A的集气瓶,反应过程中的实验现象有
_________(填序号)
①放热②黄绿色褪去③瓶口有白雾④瓶口有白烟⑤安静燃烧,发出黄色火焰⑥安静燃烧,发出苍白色火焰
(2)实验室制D的化学方程式为__________________________________。
(3)实验室可用如上图②所示装置收集D,下列叙述正确的是__________(填序号)。
①D气体不能用排水法收集
②干燥管里盛有碱石灰
③图②中的a为干棉花团,其作用是防止氨气逸出
(4)气体D催化氧化的化学方程式为_________________________________。
(5)物质E的化学式是_______;E在下列物质分类中所属的物质种类是_______(填序号)。
①电解质②化合物③混合物④纯净物⑤非电解质⑥盐
检验物质E中阳离子的操作方法______________________________________
【答案】①②③⑥ Ca(OH)2+2NH4Cl加热CaCl2+H2O+2NH3↑①②
4NH3+5O2加热
催化剂4NO+6H2O NH4Cl ①②④⑥取E少许于试管,加入浓NaOH溶液,加热,生成无色有刺激性气味的气体,用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变为蓝色,证明E中有NH4+
【解析】
【分析】
为黄绿色气体,应为Cl2,D极易溶于水,形成的溶液可使酚酞变红,应为NH3,A、B、C、D为气体,则B是H2,C是HCl,所以E是NH4Cl,结合对应物质的性质以及题目要求可解答该题。
【详解】
(1)氢气在氯气中安静的燃烧,火焰苍白色,黄绿色逐渐褪去,瓶口有白雾(氯化氢气体与空气中的小水滴结合)出现,燃烧反应都是放热反应,所以选①②③⑥;
(2)实验室制氨气的化学方程式为:Ca(OH)2+2NH4Cl加热CaCl2+H2O+2NH3↑;
(3)氨气极易溶于水,不能用排水法收集,氨气溶于水显碱性,可用碱石灰干燥,图②中的a应为湿润红色石蕊试纸,检验氨气是否收集满,所以答案选①②;
(4)氨气发生催化氧化的化学方程式为:4NH3+5O2加热
催化剂4NO+6H2O;
(5)E是氯化铵,化学式为NH4Cl,它是化合物,是纯净物,是盐,是电解质,所以答案选
①②④⑥,检验铵根离子的操作方法:取E少许于试管,加入浓NaOH溶液,加热,生成无色有刺激性气味的气体,用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变为蓝色,证明E中有
NH4+。
4.根据下图所示的转化关系,回答下列问题:
(1)写出反应①的离子方程式:______________________________________________;写出反应②的离子方程式:______________________。
(2)推出下列物质的化学式:E____________;I______________。
(3)在上述转化过程中,B、C、F、H的氧化能力由弱到强的顺序为
______________________(写化学式)。
【答案】MnO2+2Cl-+4H+Mn2++Cl2↑+2H2O Br2+2I-===2Br-+I2KCl AgBr I2<Br2<Cl2<MnO2
【解析】
【详解】
H中加入淀粉溶液变蓝,说明H为 I2单质,F溶液为橙色,应为溴水,即F是 Br2 单质,其通过反应②即加入G(钾盐)溶液后有单质 I2生成,说明G溶液一定是KI溶液,则D为KBr,因为C+KBr→Br2 +E ,很容易联想到卤素间的置换反应,比 Br2 单质氧化性强的应是Cl2,所以C应该是Cl2,B为黑色粉末,可想到A和B的反应是制 Cl2的反应,则A为HCl,E为KCl,I为AgBr。
(1)反应①是实验室制氯气反应,离子方程式为:MnO2+2Cl-+4H+Mn2++Cl2↑+2H2O,反应②是Br2与I-的置换反应,反应的方程式为:Br2+2I-===2Br-+I2,故答案为MnO2+2Cl-+4H+Mn2++Cl2↑+2H2O;Br2+2I-===2Br-+I2
(2)C为 Cl2, Cl2与KBr反应生成Br2和KCl,所以E为KCl,D为KBr与AgNO3反应生成AgBr沉淀,所以I为AgBr,故答案为KCl;AgBr。
(3)B、C、F、H分别为:MnO2、Cl2、Br2、I2,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,可以推出氧化能力由弱到强的顺序为I2<Br2<Cl2<MnO2,故答案为I2<Br2<Cl2<MnO2
5.如图中A~H均为中学化学中常见的物质,A、B、H为气体,反应①是重要的工业反应,它们之间有如下转化关系(反应中生成的水已略去)。
请回答以下问题:
(1)工业上常利用反应①制取漂白粉,该反应的化学方程式:_____,漂白粉溶于水后,受空气中的CO2作用,即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸,化学反应方程式为____。
(2)A中元素的原子结构示意图为____。
(3)F在溶液中的电离方程式为_____。
(4)上述反应中属于氧化还原反应的是___(填写序号)。
【答案】2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
HCl=H++Cl-①⑤
【解析】
【分析】
C能与气体B反应得到E,而B与石灰水反应也得到E,题给B为气体,可推知B为CO2,则E为CaCO3,F为HCl;A与石灰乳反应得到C,反应①是重要的工业反应,由此可知,该反应为工业制备漂白粉的反应,所以A为Cl2,C为Ca(ClO)2,D为CaCl2,G为HClO, H 为O2,据此来分析作答即可。
【详解】
(1)B是CO2,D是CaCl2,G是HClO,H是O2;
(2)工业上常利用反应①氯气与石灰乳反应制取漂白粉,该反应的化学方程式:2Cl2+
2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,漂白粉溶于水后,受空气中的CO2作用,即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸,化学反应方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO;
(3)A为氯元素,其原子结构示意图为;
(4)F为HCl,在溶液中的电离方程式为HCl=H++Cl-;
(5)上述反应中属于氧化还原反应的是①2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,氯元素化合价由0价变为+1价和-1价;⑤2HClO2HCl+ O2↑,氯元素、氧元素化合价均发生改变。
6.如图是中学化学常见物质的转化关系(某些反应条件及部分产物已略去),A、G为日常生活中的常见金属。
B、C、E、I、J为气体,其中C为黄绿色气体,M为红褐色胶体。
(1)D与G反应的化学方程式________。
(2)L→N的离子方程式_____________。
(3)H→I的化学方程式____________。
(4)现将一试管J气体倒立于水槽中一段时间后,水面上升但不充满;若使水充满整个试管,应向试管中通入一定量_____(填气体的化学式),此时试管中溶液的浓度为
____mol/L(气体体积按标准状况计算)(保留两位有效数字)。
【答案】8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe 3 Fe2++4H++NO3-=3 Fe3++NO↑+2H2O 4NH3+5O2 4NO+6H2O O2 0.045
【解析】
【分析】
B、C、E、I、J为气体,其中C为黄绿色气体,则C是Cl2;A、G为日常生活中的常见金属,A能和水蒸气反应,则A是Fe,铁和B反应生成D,B是气体,则D是Fe3O4,B为
O2,E是H2;M为红褐色胶体,M为Fe(OH)3;则F是FeCl3,H为NH3,I为NO,J为
NO2,K为HNO3;G是生活中常见金属,能发生置换反应,则G是Al;过量铁和稀硝酸反应生成L,L是Fe(NO3)2,硝酸亚铁被氧化生成N,N为Fe(NO3)3,据此分析解答。
【详解】
(1)D是Fe3O4,G是Al,二者反应的化学方程式为8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe,故答案为:8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe;
(2)L→N为硝酸亚铁酸化后被氧化生成铁离子,反应的离子方程式为3 Fe2++4H++NO3-=3
Fe3++NO↑+2H2O,故答案为:3 Fe2++4H++NO3-=3 Fe3++NO↑+2H2O;
(3)H为NH3,I为NO,氨气催化氧化生成NO和水,反应的化学方程式为:
4NH3+5O24NO+6H2O,故答案为:4NH3+5O24NO+6H2O;
(4)现将一试管气体J(NO2)倒立于水槽中一段时间后,水面上升但不充满;若使水充满整个试管,应向试管中通入一定量氧气,发生反应:4NO2+O2+2H2O=4HNO3;设原试管中二氧化
氮气体体积为VL,物质的量为
VL
22.4L/mol=
V
22.4mol,所得溶液中硝酸的物质的量为
V
22.4mol,溶液的物质的量浓度为
m
V
22.4
ol
VL
≈0.045mol/L,故答案为:O2;0.045。
【点睛】
解答此类试题的关键是寻找突破口正确推断出物质。
本题的易错点为(2),要注意在溶液中H+、Fe2+、NO3-要发生氧化还原反应。
7.A、B、C、D四种元素都是短周期元素。
A元素的离子具有黄色的焰色反应。
B离子带
有2个单位正电荷,且B元素的离子结构和Ne具有相同的电子层排布。
H2在C单质中燃
烧产生苍白色火焰,D元素原子的电子层结构里,最外层电子数是次外层电子数的3倍。
根据上述条件回答:
(1)元素C位于第___周期第___族。
(2)A是___元素,B是___元素,D是___元素。
(3)A与D形成稳定的化合物的化学式为___,此化合物与水反应的化学方程式为___。
(4)C元素的单质有毒,可用A的最高价氧化物对应的水化物的溶液吸收,其离子方程式为___。
【答案】三ⅦA Na Mg O Na2O2 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 【解析】
【分析】
A、B、C、D四种元素都是短周期元素,A元素的离子具有黄色的焰色反应,则A为Na元素;B离子带两个单位正电荷,且B元素的离子结构和Ne具有相同的电子层排布,则B
为12号Mg元素;H2在C单质中燃烧产生苍白色火焰,则C为Cl元素;D元素原子的电
子层结构中,最外层电子数是次外层电子数的3倍,则D原子核外有2个电子层,次外层为2,最外层电子为2×3=6,D为O元素,然后利用元素及其单质、化合物的性质来解
答。
【详解】
根据上述分析可知A是Na元素,B是Mg元素,C是Cl元素,D是O元素。
(1)元素C是Cl,Cl原子核外电子排布为2、8、7,所以Cl元素在周期表中位于第三周期第ⅦA族;
(2)根据上述分析可知:A是Na元素,B是Mg元素,D是O元素;
(3)A 是 Na,D是O,Na与O形成的稳定化合物为Na2O2,Na2O2与水反应产生NaOH和
O2,反应的化学方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
(4)元素C是Cl,Cl元素的单质Cl2是有毒气体,可以与NaOH在溶液中反应产生NaCl、NaClO和H2O,反应方程式为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+ H2O,离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,所以用NaOH溶液吸收氯气可消除氯气对环境造成的污染。
【点睛】
本题考查了元素的位置、结构、性质的关系及应用。
正确推断各元素为解答本题的关键,要明确元素周期表结构、元素周期律的内容,并结合元素及其单质、化合物的性质进行解答。
8.现有A、B、C、D四种气体,A是密度最小的气体,B在通常情况下呈绿色,把四种气
体分别通入酸性硝酸银溶液中,通入B、D气体时立即出现白色沉淀,纯净的A可以在B
中安静地燃烧,发出苍白色的火焰并生成D。
把无色无刺激气味气体C通入澄清石灰水时变浑浊。
(1)A、B、C、D的分子式分别为:A__________B_________C___________D_________。
(2)写出下列各反应的化学方程式:
A与B_______________________________________________
B与水_______________________________________________
B与NaOH溶液_______________________________________
C与澄清石灰水_______________________________________
【答案】H2 Cl2 CO2 HCl H2+ Cl22HCl Cl2+ H2O = HCl + HClO Cl2+ 2NaOH =NaCl + NaClO+ H2O 2Cl2+2 Ca(OH)2=CaCl2+ Ca(ClO)2+ 2H2O
【解析】
【分析】
【详解】
(1)密度最小的气体为氢气,所以A是氢气;B为黄绿色气体,则B是氯气;发出苍白色的火焰并生成D,则D是HCl;无色无刺激气味气体C通入澄清石灰水时变浑浊,则C是二氧化碳。
把四种气体分别通入酸性硝酸银溶液中,通入B、D气体时立即出现白色沉淀AgCl,纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧。
所以四种气体的化学式是A:H2; B:Cl2;C:CO2; D:HCl;
(2)氢气与氯气点燃生成氯化氢,化学方程式是H2+ Cl22HCl;
氯气和水反应生成氯化氢和次氯酸,化学方程式是Cl2+ H2O = HCl + HClO;
氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠、水,化学方程式是Cl2+
2NaOH=NaCl+NaClO+ H2O;
氯气与氢氧化钙溶液反应生成氯化钙、次氯酸钙、水,化学方程式是2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+ Ca(ClO)2+ 2H2O。
9.如图所涉及的物质均为中学化学中的常见物质,其中C、D、E为单质,E为固体,F为有磁性的化合物。
它们之间存在如下关系(反应中生成的水及次要产物均已略去):
(1)写出下列物质的化学式:B________,E________。
(2)指出MnO2在相关反应中的作用:反应①中是________剂,反应②中是________剂。
(3)若反应①是在加热条件下进行,则A是________(填化学式);若反应①是在常温条件下进行,则A是________(填化学式);如在上述两种条件下得到等质量的C单质,反应中转移的电子数之比为________。
【答案】HCl Fe催化氧化KClO3H2O22∶1
【解析】
【分析】
根据铁及其化合物的性质及转化关系分析解答;根据氯气的制备原理及氯气的强氧化性分析解答。
【详解】
(1)本题的突破口为“F为有磁性的化合物”,所以F为Fe3O4,逆向推理可知E为固体属于E是Fe,C为O2,由于A是在加热条件下反应,则A为KClO3,同时注意到G、H之间的转化为Fe3+与Fe2+之间的转化,不难推出D为Cl2,B为HCl;
故答案为:HCl,Fe。
(2) 反应①的方程式为:2KClO32KCl+3O2↑,其中MnO2作催化剂,反应②方程式为:MnO2+4HCl MnCl2+Cl2↑+2H2O,其中MnO2中的Mn元素化合价从+4价降低到+2价,所以MnO2作氧化剂;
故答案为:催化,氧化。
(3) 若反应①是在加热条件下进行,则A是KClO3,方程式为:2KClO32KCl+3O2↑,若反应①是在常温条件下进行,则A是H2O2,方程式为:2H2O22H2O+O2↑,假设两种条
件下均生成氧气1mol,当A是KClO3时,生成1molO2转移4mole-,当A是H2O2时,生成
1molO2时,转移2mole-,所以在上述两种条件下得到等质量的C单质时,反应中转移的电子数之比为2:1;
故答案为:KClO3,H2O2,2∶1。
10.A、B、C、D、E、F六种物质旳相互转化关系如图所示(反应条件未标出),其中反应①是置换反应,A是常见旳金属单质,D是无色气体单质、F是黄绿色气态单质,反应①②均在水溶液中进行的。
(1)写出B旳电子式___。
(2)写出反应①旳化学方程式___。
(3)E旳水溶液显酸性其原因是(用离子方程式表示)____。
(4)保存C旳水溶液时,要防止其被氧化,一般旳做法是:___。
【答案】 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+在C溶液中加入少量铁粉
【解析】
【分析】
F 是黄绿色气态单质,为Cl 2,由反应①A +B→C +D ,D +Cl 2→B ,结合A 是常见的金属单质,D 是无色气体单质,反应①是置换反应,考虑反应①是金属与酸发生的置换反应,故
D 为H 2
,B 为HCl ,C 含有金属A 的元素,由C 2Cl uuu r E ,A 2Cl uuu r E 可知,A 为变价金属,故A 为Fe ,C 为FeCl 2,E 为FeCl 3,验证符合转化关系。
【详解】
F 是黄绿色气态单质,为Cl 2,由反应①A +B→C +D ,D +Cl 2→B ,结合A 是常见的金属单质,D 是无色气体单质,反应①是置换反应,考虑反应①是金属与酸发生的置换反应,故
D 为H 2
,B 为HCl ,C 含有金属A 的元素,由C 2Cl uuu r E ,A 2Cl uuu r E 可知,A 为变价金属,故A 为Fe ,C 为FeCl 2,E 为FeCl 3,验证符合转化关系;
(1)B 为HCl ,氯原子与氢原子之间形成1对共用电子对,电子式为,故答案为:
;
(2)反应①是铁与盐酸反应生成氯化亚铁与氢气,反应方程式为:Fe+2HCl=FeCl 2+H 2↑,故答案为:Fe+2HCl=FeCl 2+H 2↑;
(3)FeCl 3的水溶液中Fe 3+离子水解,Fe 3++3H 2O
Fe(OH)3+3H +,溶液呈酸性,故答案为:Fe 3++3H 2O Fe(OH)3+3H +; (4)C 为FeCl 2,保存FeCl 2的水溶液时,要防止其被氧化,一般的做法是在FeCl 2溶液中加入少量铁粉,故答案为:在C 溶液中加入少量铁粉。
【点睛】
做无机推断题时,找突破口是关键,本题中F 是黄绿色气态单质,反应①是置换反应,A 是常见的金属单质,D 是无色气体单质等均为解题突破口。
11.某课外学习小组对日常生活中不可缺少的调味品M 进行探究。
已知C 可在D 中燃烧发出苍白色火焰。
M 与其他物质的转化关系如下图所示(部分产物、反应条件已略去):
(1)常温下,用惰性电极电解M 溶液(足量)发生反应的离子方程式为__________,电解一段时间后,让溶液复原的方法为_____ ,若M 溶液为0.5 L ,电解一段时间后,两极共生成气体1.12 L(已折算为标准状况下的体积),则电解后溶液的pH 为_____(忽略溶液的体积变化)。
(2)若A 是一种常见的难溶于水的酸性氧化物,可用于制造玻璃,则E 溶液的俗称是_______。
(3)若A 是CO 2气体,将一定量的A 通入B 溶液,得到溶液W ,再向溶液W 中滴入盐酸,
相关量如图所示,则溶液W中的溶质及其物质的量分别为_____、_____。
(4)若A是一种化肥。
A和B反应可生成气体E,E与D相遇产生白烟,工业上可利用E与D的反应检查输送D的管道是否泄漏,是因为E与D可发生反应:_________(写化学方程式)。
【答案】2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑通入HCl 13 水玻璃 Na2CO3,0.005mol NaHCO3,0.005mol 3Cl2+8NH3===N2+6NH4Cl
【解析】
【分析】
C可在D中燃烧发出苍白色火焰,则C为H2,D为Cl2;其生成的产物为HCl,F为HCl;用惰性电极电解M溶液,产生H2、Cl2,则M为NaCl,B为NaOH。
【详解】
(1)常温下,用惰性电极电解NaCl溶液(足量)时,生成氢气、氯气和氢氧化钠,则反应的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑;溶液中出来的为氢气和氯气,则溶液还原
时,应加入HCl恢复;两极共生成气体1.12 L,则生成n(H2)=n(Cl2)=
1.12
222.4
=0.025mol,则
溶液中产生0.05mol的OH-,c(OH-)=0.05mol?
0.5L
=0.1mol/L,则c(H+)=10-13 mol/L,pH=13;
(2)若A是一种常见的难溶于水的酸性氧化物,可用于制造玻璃,A为二氧化硅,与NaOH 反应生成硅酸钠,其溶液俗称水玻璃;
(3)若A是CO2气体,根据图像可知,开始时未产生气体,且生成气体消耗盐酸与未生成气体消耗的盐酸的体积比为2:1,则溶液为碳酸钠与碳酸氢钠的混合液,且其物质的量之比为1:1,则Na2CO3,0.005mol;NaHCO3,0.005mol;
(4)若A是一种化肥,E与HCl相遇产生白烟,则E为氨气,氨气与氯气反应生成氮气和氯化铵固体,方程式为3Cl2+8NH3===N2+6NH4Cl。
12.无机盐A是医学上常用的镇静催眠药,由两种元素组成。
将其溶于水,通入适量黄绿色气体B,然后向反应后的溶液中加入四氯化碳并振荡、静置,溶液分层,下层液体呈橙红色。
分液后取上层溶液,经元素分析,溶质为漂白粉的主要成分之一,往此溶液通入CO2和NH3可获得纳米材料E和铵态氮肥F。
(1)工业上制取漂白粉的化学反应方程式___。
(2)CO2和NH3两气体中,应该先通入溶液中的是___(填化学式),写出制备E和F的离子反应方程式___。
【答案】2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O NH3 2NH3+CO2+Ca2++H2O=CaCO3↓+2NH4+【解析】
【分析】
无机盐A是由两种元素组成,将其溶于水,通入适量黄绿色气体B,则B为氯气,然后向反应后的溶液中加入四氯化碳并振荡、静置,溶液分层,下层液体呈橙红色,则A中含有溴元素,分液后取上层溶液,经元素分析,溶质为漂白粉的主要成分之一,则溶液中有钙元素,所以A为溴化钙,往此溶液通入CO2和NH3可获得纳米材料E和铵态氮肥F,则F 为NH4Cl,E为CaCO3,据此分析解答。
【详解】
(1)工业上制取漂白粉是利用氯气与消石灰反应制备的,反应的化学反应方程式
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,故答案为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;(2)CO2和NH3两气体中,由于氨气极易溶于水,而二氧碳在水中溶解度不大,所以应该先通入溶液中的是 NH3,这样便于两气体和溶液充分反应,制备E和F的离子方程式为
Ca2++CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+2NH4+,故答案为:NH3;
Ca2++CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+2NH4+。
13.无色气体A在一种黄绿色气体B中可以安静的燃烧,发出苍白色火焰,反应生成气体C。
B与金属D反应可生成白色固体E,D在空气中燃烧生成浅黄色固体F,D与水反应又可生成A。
试回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:B________、C_________、E___________。
(2)写出B与水反应的离子方程式:_________________________________
(3)为了验证Fe3+的性质,某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验,实验方案设计错误的是____(填字母)
A.④和⑤ B.只有③ C.③和④ D.①②③
【答案】Cl2 HCl NaCl Cl2+H2O=H++Cl—+HClO C
【解析】
【分析】
黄绿色气体B为Cl2,无色气体A在Cl2中可以安静的燃烧,发出苍白色火焰,A为H2,反应生成HCl,D在空气中燃烧生成浅黄色固体F,D应为Na,F为Na2O2,则E为NaCl,Na 与H2O反应可得到气体A,A为H2,据此答题。
【详解】
(1)由以上分析可知B为Cl2,C为HCl,E为NaCl,故答案为Cl2;HCl;NaCl。
(2)B为Cl2,Cl2与水反应生成盐酸和次氯酸,离子方程式为Cl2+H2O=H++Cl—+HClO,
故答案为Cl2+H2O=H++Cl—+HClO。
(3)①Fe与FeCl3溶液反应的离子方程式为:Fe + 2Fe3+=3Fe2+,溶液由棕黄色变为浅绿色,正确;②KSCN与FeCl3溶液反应的离子方程式为:Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3,溶液由棕黄色变为红色,正确;③硫酸铜与与FeCl3溶液不反应,溶液不会变为无色,错误;④硝酸银与FeCl3溶液反应的离子方程式为:Cl-+ Ag+=AgCl↓,产生白色沉淀,但不是Fe3+的性质,错误;⑤氢氧化钠与FeCl3溶液反应的离子方程式为:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,出现红褐色沉淀,正确;综上所述,实验方案设计错误的是③和④,故答案为C。
【点睛】
解绝此类题的方法: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。
14.有关物质的转化关系如下图所示。
A和G均为气体,其中A为黄绿色。
C和D均为酸,其中C具有漂白性。
E和I均为常见金属,其中I为紫红色。
⑴气体A所含元素在周期表中的位置是:______。
D的电子式为______。
⑵写出反应①的离子方程式:______。
⑶写出反应④的化学方程式,并用单线桥表示电子转移的方向和数目:______。
【答案】第三周期,ⅦA族 Cl2+H2O=H++Cl-+HClO
【解析】
【分析】
由A为黄绿色气体可知,A为氯气;由C和D均为酸,其中C具有漂白性可知,B为水、C 为次氯酸、D为盐酸,反应①为氯气与水反应生成盐酸和次氯酸;由E能和盐酸反应、F
能和氯气反应可知,E为常见的活泼变价金属,则E为铁、F为氯化亚铁、G为氢气、H为氯化铁,反应②为铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应③为氯化亚铁溶液与氯气反应生成氯化铁;由I为紫红色常见金属可知,I为铜,反应④为氯化铁溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜。
【详解】
(1)氯元素的原子序数为17,位于元素周期表第三周期ⅦA族;D为氯化氢,氯化氢为共价化合物,电子式为,故答案为:第三周期ⅦA族;;
(2)反应①为氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,反应的离子方程式为Cl2+H2O=H++Cl-+HClO,故答案为:Cl2+H2O=H++Cl-+HClO;
(3)反应④为氯化铁溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应中转移电子数目为2e—,用单线桥表示电子转移的方向和数目为,故答案为:。
【点睛】
由E 能和盐酸反应、F 能和氯气反应确定E 为常见的活泼变价金属是解答难点,也是推断的突破口。
15.(1)如图各物质中,A 、B 、C 是常见金属单质,甲、乙、丙是气体且乙是黄绿色的气体(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出)。
写出有关反应的离子方程式:
反应①_____。
反应②_____。
反应③_____。
(2)沉Co 是用碳酸氢铵将4CoSO 中的2Co +形成碳酸盐沉淀,试写出化学方程式:____。
(3)铁硼矿(主要成分为2252Mg B O H O ⋅)可以制得硼酸,试写出铁硼矿与硫酸反应的化学方程式:___。
(4)工业上用软锰矿(主要成分2MnO )制备锰酸钾。
写出2MnO 、KOH 的熔融混合物中通入空气时发生的主要反应的化学方程式:___。
(5)将氨气通入石灰乳,加入溴,于65℃进行反应也可制得溴化钙,此反应中还生成一种无色气体,写出反应的化学方程式:___。
【答案】222Na 2H O 2Na 2OH H +-+=++↑
2222Al 2H O 2OH 2AlO 3H -++=+↑- 23+22Fe
Cl 2Fe 2Cl +-+=+ CoSO 4+2NH 4HCO 3=CoCO 3↓+(NH 4)2SO 4+CO 2↑+H 2O
225224433Mg B O H O 2H SO 2MgS H B O 2O +===+⋅
222422MnO 4KOH O 2K MnO 2H O ++===+
()2232223Ca(OH)3Br 2NH 3CaBr N 6H O 65C ︒∆
++===++
【解析】
【详解】
(1)金属单质A 的焰色反应为黄色,应为Na ,与水反应生成的气体甲为H 2,D 为NaOH,有特殊颜色的气体乙为2Cl ,则丙为HCl ,E 为盐酸,能与NaOH 反应生成氢气的B 为Al ,
红褐色沉淀H 为3()Fe OH ,则C 为Fe ,F 为FeCl 2,G 为FeCl 3。
反应①为钠和水的反应,反应的方程式为222Na 2H O 2Na 2OH H +-+=++↑,反应②为
氢氧化钠与铝的反应,反应的离子方程式为22222223Al OH H O AlO H --++=+↑,反应
③为2FeCl 和2Cl 的反应,反应的离子方程式为232222Fe Cl Fe Cl ++-+=+。
(2)用碳酸氢铵将CoSO 4中的Co 2+形成碳酸盐沉淀,方程式为CoSO 4+2NH 4HCO 3=CoCO 3↓+(NH 4)2SO 4+CO 2↑+H 2O ; (3)铁硼矿与硫酸反应的化学方程式为225224433Mg B O H O 2H SO 2MgSO 2H BO ⋅+==-+; (4)碱性条件下,二氧化锰被氧气氧化的方程式为222422MnO 4KOH O 2K MnO 2H O ++==+; (5)反应生成的无色气体为氮气,方程式为
()
2232223Ca(OH)3Br 2NH 3CaBr N 6H O 65C ∆︒++===++。