备战高考化学(卤素及其化合物提高练习题)压轴题训练及详细答案
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备战高考化学(卤素及其化合物提高练习题)压轴题训练及详细答案
一、卤素及其化合物练习题(含详细答案解析)
1.下列各物质是中学化学中常见的物质,甲为常见金属单质,丙为黄绿色的单质气体,乙、丁是常见无色气态非金属单质,其它均为化合物,C 常温下为一种液体,B 、D 分别为黑色粉末和黑色晶体,G 为淡黄色固体,J 为生活中常见的调味品,I 为红褐色固体,F 为棕黄色溶液。
①是实验室制取丁的反应之一。
各物质间的转化如下图所示,回答下列问题(部分生成物未列出):
(1)物质I 的化学式为________;F 中阴离子是______________;
(2)反应①的化学方程式为为____________;
(3)B 与K 的反应是实验室制取丙的反应,其离子方程式为____________;
(4)反应②的化学方程式为_____________;
(5)若E 与G 以物质的量比为1:1投入足量水中,反应的化学方程式为_________;生成1mol 气体转移电子的个数为__________。
【答案】Fe(OH)3 Cl - 2H 2O 22MnO 2H 2O+O 2 MnO 2+4H ++2Cl -ΔMn 2++Cl 2↑+2H 2O 3Fe + 4H 2O(g)高温Fe 3O 4 +4H 2 4FeCl 2+4Na 2O 2 + 6H 2O = 4Fe(OH)3↓+8NaCl + O 2↑ 6N A
【解析】
【分析】
丙为黄绿色单质气体,所以丙为Cl 2,B 与K 的反应是实验室制取丙的反应,且B 为黑色粉末,则B 为MnO 2,K 为HCl ;①是实验室制取丁的反应之一,则该反应为双氧水在二氧化锰的催化作用下制取氧气的反应,所以C 为H 2O ,丁为氧气;G 为淡黄色固体,且可以生成氧气,则G 应为Na 2O 2,则J 为生活中常见的调味品,应为NaCl ,I 为红褐色固体应为Fe(OH)3;F 为棕黄色溶液,应含Fe 3+,E 与氯气反应可生成F ,则F 为FeCl 3,E 为FeCl 2;氯化铁可以与单质铁反应生成氯化亚铁,所以甲为铁单质,Fe 可以在高温条件下与水反应生成氢气和四氧化三铁,所以乙为氢气,D 为Fe 3O 4。
【详解】
(1)根据分析可知物质I 为Fe(OH)3;F 中阴离子为Cl -;
(2)反应①为双氧水在二氧化锰的催化作用下制取氧气,方程式为2H 2O 22MnO 2H 2O+O 2;
(3)实验室利用浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气,方程式为:MnO 2+4H ++2Cl -
Δ
Mn2++Cl2↑+2H2O;
(4)反应②为Fe在高温条件下与水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁的反应,方程式为:3Fe
+ 4H2O(g)高温
Fe3O4 +4H2;
(5)E为FeCl2,G为Na2O2,过氧化钠有强氧化性可氧化亚铁离子为铁离子,被还原时-1价的氧被还原成-2价,二者1:1反应,说明氧化产物不止有Fe3+,再联系过氧化钠可以与水反应生成氧气,可知产物中应还有氧气,Na2O2自身发生氧化还原反应,所以E与G以物质的量比为1:1投入足量水中,反应方程式为4FeCl2+4Na2O2 + 6H2O = 4Fe(OH)3↓+8NaCl + O2↑。
【点睛】
解决此类题目要根据物质的性质、特征作为突破口进行推断,例如本题中“丙为黄绿色单质气体”,则丙为Cl2,“F为棕黄色溶液”,则其溶液中应含有Fe3+,学生平时的学习中要注意多积累一些有特殊性质的物质。
2.已知X、Y均为有刺激性气味的气体,且几种物质间有以下转化关系,部分产物未标出。
回答下列问题:
(1)写出下列各物质的化学式:X____、Y_____、A_____、B_____、C____。
(2)反应①的的化学方程式为_____,反应②的离子方程式为____。
【答案】Cl2 SO2 HCl H2SO4 FeCl3 Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4 2Fe3++SO2+
2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
【解析】
【分析】
A与硝酸银溶液、稀硝酸生成白色沉淀可知A中含有Cl-;B与氯化钡溶液、盐酸生成白色沉淀可知B中含有SO42-;X、Y、H2O生成Cl-和SO42-且X、Y均是有刺激性气味的气体可推知X、Y是二氧化硫和氯气,反应为SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl;X能与铁反应可知X为
Cl2,则C为FeCl3、Y为SO2,二氧化硫通入氯化铁溶液生成氯化亚铁、硫酸和盐酸,则A 为HCl,B为H2SO4,结合对应物质的性质以及题目要求解答该题。
【详解】
(1)根据分析可知:X为Cl2、Y为SO2、A为HCl、B为H2SO4、C为FeCl3;
(2)X、Y是二氧化硫和氯气,该反应的化学方程式为:Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4;
二氧化硫通入氯化铁溶液生成氯化亚铁、硫酸和盐酸,反应的离子方程式为:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+,
故答案为:Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4;2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+。
3.现有几种元素的性质或原子结构如下表:
(1)元素X的一种同位素用来作相对原子质量的标准,这种同位素的原子符号是
________;X的另一种同位素可用来测定文物年代,这种同位素的原子符号是________。
(2)元素Y形成的另一种单质,大量存在于地球的平流层中,被称作地球生物的保护伞,该单质的化学式是________。
(3)元素Z在海水中含量非常高,海水中含Z元素的主要化合物是________(写化学式)。
(4)写出T的同主族短周期元素的单质在空气中燃烧的化学方程式_____。
(5)Z的单质可用来对自来水进行消毒,结合化学方程式说明其消毒原理__________。
【答案】12C 14C O3 NaCl 4Li+O2点燃
2Li2O或2H2+O2
点燃
2H2O 氯气溶于水生成次
氯酸:Cl2+H2O = HCl+HClO,次氯酸有强氧化性,能杀菌消毒
【解析】
【分析】
由T失去一个电子后,形成与Ne相同的核外电子排布,可知T的质子数为11,则T为Na 元素;X的最外层电子数是次外层电子数的2倍,可知有2个电子层,最外层电子数为4,X为C元素;Y的单质是空气的主要成分,也是最常见的助燃剂,则Y为O元素;Z的原子核外有3个电子层,最外层比次外层少1个电子,可知最外层电子数为7,则Z为Cl 元素,以此来解答。
【详解】
由分析知:T为Na元素、X为C元素、Y为O元素、Z为Cl元素;
(1)元素X的一种同位素用作相对原子质量的标准,这种同位素的原子符号是12C,X的另一种同位素可用来测定文物所属年代,这种同位素的符号是14C;
(2)Y形成的另一种单质,主要存在于地球的平流层中,被称作地球生物的保护伞,该单质的化学式是O3;
(3)元素Z在海水中含量非常高,海水中含Z元素的化合物主要是NaCl;
(4)T为Na元素,与Na同主族短周期元素为Li或H,单质Li或H2在空气中燃烧的化学方
程式为4Li+O2点燃
2Li2O或2H2+O2
点燃
2H2O;
(5)Z为Cl元素,Cl2可用来对自来水进行消毒,是因为氯气溶于水生成次氯酸:Cl2+
H2O=HCl+HClO,次氯酸有强氧化性,能杀菌消毒。
4.现有一包固体粉末,其中可能含有如下五种物质:CaCO3、K2CO3、Na2SO4、NaCl、CuSO4。
现进行如下实验:①溶于水得无色溶液,溶液中无沉淀出现;②向溶液中加入BaCl2溶液生成白色沉淀,再加盐酸时沉淀消失。
根据上述实验现象推断:
(1)一定不存在的物质是___________;
(2)写出加入盐酸时沉淀消失的离子反应方程式___________;
(3)可能存在的物质是___________;
(4)用化学反应的现象来检验可能存在的物质所用试剂为:__________;若不使用化学试剂还可用_________来检验该物质的存在。
【答案】CaCO3、Na2SO4、CuSO4 BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O NaCl 稀硝酸、硝酸银溶液焰色反应
【解析】
【分析】
①原固体中CaCO3不溶于水,CuSO4溶于水后为蓝色溶液,固体粉末溶于水得无色溶液,溶液中无沉淀出现说明一定不含这两种物质;②碳酸钡沉淀溶于盐酸,硫酸钡沉淀不溶于盐酸,向溶液中加入BaCl2溶液生成白色沉淀,再加盐酸时沉淀消失说明固体粉末中一定含有碳酸根离子,一定不含有硫酸根离子,则固体粉末中一定不存在的物质是CaCO3、
Na2SO4、CuSO4,一定有K2CO3,由于没有涉及与NaCl有关的实验,固体粉末中可能含有NaCl。
【详解】
(1)由分析可知,固体粉末中一定不存在CaCO3、Na2SO4、CuSO4,故答案为:CaCO3、Na2SO4、CuSO4;
(2)向溶液中加入BaCl2溶液,K2CO3溶液与BaCl2溶液反应生成BaCO3白色沉淀,再加盐酸,BaCO3白色沉淀与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水,反应的离子方程式为BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O,故答案为:BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O;
(3)由分析可知,固体粉末中可能含有NaCl,故答案为:NaCl;
(4)氯化钠的存在与否,可以通过检验氯离子或钠离子来确定,氯离子的检验可以用硝酸酸化的硝酸银来检验,钠离子的检验可以用焰色反应来检验,故答案为:稀硝酸、硝酸银溶液;焰色反应。
【点睛】
碳酸钡沉淀溶于盐酸,硫酸钡沉淀不溶于盐酸,向溶液中加入BaCl2溶液生成白色沉淀,再加盐酸时沉淀消失说明固体粉末中一定含有碳酸根离子,一定不含有硫酸根离子是判断的关键。
5.甲、乙、丙均为化合物,其中甲为淡黄色的固体,乙常温下为无色无味液体,丙为常见的无色无味气体,它们有如下图的转化关系,已知D为黄绿色气体,按要求回答下列问题:
(1)甲物质为____________(填化学式)。
(2)乙与甲反应的化学方程式为____________,丙与甲反应的化学方程式为____________。
(3)D能使湿润的有色布条褪色,其褪色原因是____________(结合化学反应方程式描述原因)。
(4)D可用于制取“84”消毒液,反应的化学方程式为____________,也可用于工业上制取漂白粉,反应的化学方程式为____________,但漂白粉保存不当易变质,变质时涉及到的化学方程式为____________。
【答案】Na2O2 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
Cl2+H2O=HCl+HClO、 HClO有漂白性 Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO,
2HClO2HCl+O2↑
【解析】
【分析】
甲、乙、丙均为化合物,甲为淡黄色的固体,乙常温下为无色无味液体,丙为常见的无色无味气体,甲能既能与乙反应也能与丙反应,可知甲为Na2O2,乙为H2O,丙为CO2,则A 为NaOH,B为O2,C为Na2CO3,D为黄绿色气体,则D为Cl2,D(Cl2)与A(NaOH)反应生成NaCl、NaClO,F的溶液能与丙(CO2)反应C与I,则F为NaClO、E为NaCl、I为HClO,G与C(Na2CO3)反应得到E(NaCl)与丙(CO2),则G为HCl,据此解答。
【详解】
根据上述分析可知:甲为Na2O2,乙为H2O,丙为CO2,A为NaOH,B为O2,C为
Na2CO3,D为Cl2,E为NaCl,F为NaClO,G为HCl,I为HClO。
(1)甲是过氧化钠,化学式为Na2O2;
(2)甲为Na2O2,乙为H2O,丙为CO2,Na2O2与H2O反应产生NaOH和O2,反应方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;Na2O2与CO2反应产生Na2CO3和O2,反应方程式为:
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
(3)D为Cl2,氯气与水反应产生HCl和HClO,反应方程式为:Cl2+H2O=HCl+HClO ,产生的HClO由于有强氧化性而具有漂白性,能够将有色物质氧化变为无色,所以氯气能够使湿润的有色布条褪色;
(4)Cl2与NaOH溶液发生反应:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,得到的溶液为NaCl、NaClO的混合物,即为“84”消毒液,有效成分为NaClO;氯气与石灰乳发生反应制取漂白粉,反应
为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,有效成分为Ca(ClO)2,由于酸性H2CO3>HClO,所以漂白粉在空中中露置,会发生反应:Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO,产生的HClO不稳定,光照易分解:2HClO2HCl+O2↑,导致漂白粉失效,所以漂白粉要密封保存在冷暗处。
【点睛】
本题考查无机物推断,“甲为淡黄色的固体且能与无色液体反应、与无色无味气体反应”是推断突破口,熟练掌握钠、氯元素的单质及化合物性质是本题解答的关键,注意二氧化碳与次氯酸盐溶液反应。
6.在下列物质转化关系中,反应的条件和部分产物已略去.
回答下列问题:
(1)若甲、乙是两种常见金属,反应Ⅲ是工业制盐酸的反应。
①反应I中,甲在通常条件下和水剧烈反应,除丙外,还生成一种焰色反应为黄色的物质,则工业上生产甲的一般方法是__________。
A.热分解法 B.热还原法 C.电解法
②反应Ⅱ中,乙与H2O在高温下反应,除丙外,还生成一种有磁性的物质,则反应Ⅱ的化学方程式是____________________________________________________。
③通过比较反应I、Ⅱ的反应条件,可得出甲的金属性比乙的金属性______(填“强”或“弱”),比较二者金属性强弱的依据还可以是__________________________________(写出一种即可)。
(2)若甲、乙是化合物,且反应Ⅲ是工业制漂白粉的反应。
①反应Ⅲ的化学方程式是__________________________________________________。
②反应I的另一种产物为有机物,则该有机物的电子式是________________。
③反应Ⅱ是化合反应.乙可与硫酸铵共热反应制氨气,则此反应的化学方程式是
__________。
④在饱和氯水中加块状石灰石,能制得较浓HClO溶液,同时放出一种气体。
其反应的离子方程式是_______________________________________________________。
【答案】C 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2强金属与酸反应的难易程度[或NaOH是强碱,Fe(OH)3是弱碱等] 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
CaO+(NH4)2SO4=CaSO4+2NH3↑+H2O 2Cl2+H2O+CaCO3=Ca2++2Cl-+2HClO+CO2↑
【解析】
【分析】
(1)反应Ⅲ是工业制盐酸的反应,根据元素守恒知,丙是氢气,丁是氯化氢;若甲、乙是两种常见金属,能和水反应的常见金属是铁、钠等,焰色反应为黄色的物质含有钠元素;四氧化三铁一种有磁性的物质,据此分析解答;
(2)若甲、乙是化合物,且反应Ⅲ是工业制漂白粉的反应,则丙是氢氧化钙,氢氧化钙和氯气反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,据此分析解答。
【详解】
(1)反应Ⅲ是工业制盐酸的反应,根据元素守恒知,丙是氢气,丁是氯化氢;若甲、乙是两种常见金属,能和水反应的常见金属是铁、钠等。
①焰色反应为黄色的物质含有钠元素,钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,所以甲是钠,钠是活泼金属,采用电解熔融盐的方法冶炼,故答案为:C;
②反应Ⅱ中,乙与H2O在高温下反应,除丙外,还生成一种有磁性的物质,则乙是铁,高温条件下,铁和水反应生成四氧化三铁和氢气,反应方程式为3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2,故答案为:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2;
③金属与水或酸反应置换氢气的越容易,金属性越强,根据反应条件知,钠的金属性比铁强,故答案为:强;金属与酸反应的难易程度[或NaOH是强碱,Fe(OH)3是弱碱等];(2)若甲、乙是化合物,且反应Ⅲ是工业制漂白粉的反应,则丙是氢氧化钙,氢氧化钙和氯气反应生成氯化钙、次氯酸钙和水。
①反应Ⅲ是氢氧化钙和氯气反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,反应方程式为
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,故答案为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
②反应I的另一种产物为有机物,碳化钙和水反应生成乙炔和氢氧化钙,乙炔的电子式为:,故答案为:;
③反应Ⅱ是化合反应,乙可与硫酸铵共热反应制氨气,则乙是氧化钙,氧化钙和硫酸铵反应生成硫酸钙、氨气和水,反应方程式为:CaO+(NH4)2SO4=CaSO4+2NH3↑+H2O,故答案为:CaO+(NH4)2SO4=CaSO4+2NH3↑+H2O;
④氯水中含有盐酸和次氯酸,在饱和氯水中加块状石灰石,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,从而能制得较浓HClO溶液,离子反应方程式为:
2Cl2+H2O+CaCO3=Ca2++2Cl-+2HClO+CO2↑,故答案为:2Cl2+H2O+CaCO3=Ca2++2Cl-
+2HClO+CO2↑。
【点睛】
明确化合物的性质,正确判断框图中的物质是解本题的关键。
本题的易错点为(2)②,要注意有机化学中生成氢氧化钙的反应的联想和应用。
7.A、B、C、D、E、F为中学化学中的常见物质,且物质A由1~2种短周期元素组成,在一定条件下有如图转化关系,请完成下列问题:
(1)若常温下A为有色气体。
①当F是一种金属单质时,请写出一定浓度的B溶液和适量F反应生成C与气体E的离子方程式:_________________。
②当C为直线形分子时,E具有漂白性,物质F焰色反应呈黄色,则C的电子式为
________________;D中所含化学键的类型为____________________。
(2)若A为淡黄色固体,D为白色难溶于水的物质,且A和D的相对分子质量相等,请
用离子方程式表示F 的水溶液呈酸性的原因:_________________。
(3)若A 中一种元素原子的最外层电子数为内层电子总数的15
,将B 和D 分别溶于水,所得溶液按恰当比例混合,可得一种不含金属元素的盐溶液,请写出A 与H 2O 反应的化学方程式:____________;B 转化为C 的化学方程式为______________。
【答案】Fe +4H ++NO 3-=Fe 3++NO↑+2H 2O
离子键、极性共价键 Al 3++3H 2O
Al (OH )3+3H + Mg 3N 2+6H 2O=3Mg (OH )2+2NH 3↑ 4NH 3+5O 2∆
催化剂
4NO +6H 2O 【解析】
【详解】
(1)①若F 是一种金属单质,由转化关系可知,F 为变价金属,F 为铁,B 与铁反应生成Fe 3+;由于A 为有色气体,与水反应生成B 和E ,则A 为NO 2,B 为HNO 3,E 为NO ,C 为Fe(NO 3)3,D 为Fe(NO 3)2;B 与适量F 反应生成C 和气体E 的离子方程式为:Fe +4H ++NO 3-=Fe 3++NO↑+2H 2O ;
②A 为有色气体,与水反应生成B 和E ,E 具有漂白性,则A 为Cl 2,B 为HCl ,E 为HClO ,物质F 的焰色反应为黄色,说明含有钠元素,C 为直线型分子,结合转化关系可知,F 为Na 2CO 3,C 为二氧化碳,D 为碳酸氢钠;二氧化碳的电子式为:
;D 为碳酸氢钠,其中含有离子键、极性共价键。
(2)若A 为淡黄色固体,能与水反应生成B 和E ,则A 为过氧化钠,物质A 和D 的相对分子质量相同,则B 为氢氧化钠,C 为偏铝酸钠,F 为铝盐,D 为氢氧化铝,E 为氧气;铝盐显酸性是因为铝离子水解造成的,离子方程式为:Al 3++3H 2O
Al (OH )3+3H +。
(3)若物质A 中一种元素原子的最外层电子数为内层电子总数的15
,则该元素为镁,B 和D 分别溶于水,所得溶液按恰当比例混合,可得一不含金属元素的盐溶液,为铵盐,则A 含有氮元素,A 为Mg 3N 2,B 为氨气,F 为氧气,C 为一氧化氮,D 为硝酸,E 为氢氧化镁,A 和水反应的化学方程式为:Mg 3N 2+6H 2O=3Mg (OH )2+2NH 3↑,B 转化为C 的反应方程式为:4NH 3+5O 2∆催化剂4NO +6H 2O 。
8.现有A 、B 、C 、D 、E 五种物质,其中A 是最轻的气体,B 是黄绿色气体,A 能在B 中燃烧生成苍白色火焰,B 与C 在点燃的条件下结合生成D ,D 的水溶液呈黄色,向这个溶液中加入NaOH 溶液,可得到红棕色沉淀E ,请写出这五种物质的化学式。
A________,B________,C________,D________,E________。
【答案】H 2(氢气) Cl 2(氯气) Fe(铁) FeCl 3(三氯化铁) Fe(OH)3 (氢氧化铁)
【解析】
【分析】
A 是最轻的气体,所以A 是氢气;
B 是黄绿色气体,所以B 为HCl ;氢气能在氯气中燃烧生成苍白色火焰;B 与
C 在点燃的条件下结合生成
D ,D 的水溶液呈黄色,可知D 为氯化
铁,则C为铁单质;向这个溶液中加入NaOH溶液,可得到红棕色沉淀E,即氢氧化铁沉淀。
【详解】
根据分析可知A为H2(氢气);B为Cl2(氯气);C为Fe(铁);D为FeCl3(三氯化铁);E为
Fe(OH)3 (氢氧化铁);
【点睛】
物质的密度、颜色、气味及反应现象等时推断突破口,注意把握相关物质的性质,平时多积累相关知识,难度不大。
9.有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:Na+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO3-、SO42-、Cl-、I-、HCO3-,进行如下实验:
⑴溶液中肯定存在的离子是________________________;
⑵溶液中肯定不存在的离子是________________________;
⑶为进一步确定其他离子,应该补充的实验是_____________________________;
____________________________。
【答案】Mg2+、Al3+、NO3-、SO42- Fe2+、Ba2+、I-、HCO3-焰色反应取少量原溶液,加入Ba(NO3)2溶液后,取上层清液加入AgNO3溶液和稀HNO3
【解析】
【详解】
因为溶液呈无色,溶液中一定不含Fe2+;根据①取少量原溶液,加几滴甲基橙,溶液变红色,说明溶液呈酸性,则溶液中不含HCO3-;根据②取少量原溶液,浓缩,加Cu片和浓
H2SO4,加热,有无色气体产生,后在空气中又变成红棕色,则原溶液中含NO3-,由于酸性条件下NO3-具有强氧化性,原溶液中不含I-;根据③取少量原溶液,加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,则原溶液中含有SO42-、不含Ba2+;取③中上层清液,加AgNO3溶液,有白色沉淀生成,且不溶于HNO3,③中上层清液中含Cl-,但由于BaCl2引入Cl-,不能确定原溶液中是否含Cl-;根据⑤取少量原溶液,加NaOH溶液,有白色沉淀生成,当NaOH过量时沉淀部分溶解,则原溶液中含有Mg2+、Al3+;
(1)溶液中肯定存在的离子是Mg2+、Al3+、NO3-、SO42-;
(2)溶液中肯定不存在的离子是Fe2+、Ba2+、I-、HCO3-;
(3)要进一步确定溶液中是否含有Na+,应补充的实验是:焰色反应;要进一步确定溶液中是否含有Cl-,应用稀硝酸和AgNO3溶液,但SO42-会构成干扰,所以先排除SO42-的干扰,故补充的实验是:取少量原溶液,加入Ba(NO3)2溶液后,取上层清液加入AgNO3溶液和稀HNO3。
10.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____________________________________________
C与澄清石灰水______________________________________
【答案】H2Cl2CO2HCl H2+Cl22HCl Cl2+H2O⇌HCl+HClO
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
【解析】
【分析】
根据A、B、C、D四种气体,A是密度最小的气体,所以A是氢气,B在通常情况下呈黄绿色,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,所以B是氯气,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,所以D是氯化氢,把无色无刺激气味气体C通入澄清石灰水时变浑浊,所以C是二氧化碳,据此解答。
【详解】
(1)A、B、C、D四种气体,A是密度最小的气体,所以A是氢气,B在通常情况下呈黄绿色,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,所以B是氯气,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,所以D是氯化氢,把无色无刺激气味气体C通入澄清石灰水时变浑浊,所以C是二氧化碳,所以A是H2,B是Cl2,C是CO2,D是HCl;
故答案为:H2;Cl2;CO2;HCl;
(2)A与B的反应是氢气和氯气在点燃的条件下生成氯化氢,化学方程式为:
H2+Cl22HCl;
B与水的反应是氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,化学方程式为:Cl2+H2O⇌HCl+HClO;C与澄清石灰水的反应是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
故答案为:H2+Cl22HCl;Cl2+H2O⇌HCl+HClO;CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
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图1所示(部分产物已略去):
(1)写出B的电子式________。
(2)若A是一种非金属单质,且可用于制造半导体材料,写出A和B水溶液反应的离子方程式__________________________。
(3)若A是CO2气体,A与B溶液能够反应,反应后所得的溶液再与盐酸反应,生成的CO2物质的量与所用盐酸体积如图2所示,则A与B溶液反应后溶液中所有溶质的化学式为
_____________;c(HCl)=________mol/L。
(4)若A是一种常见金属单质,且A与B溶液能够反应,则将过量的F溶液逐滴加入E溶液,边加边振荡,所看到的实验现象是______________________________________。
(5)若A是一种可用于做氮肥的化合物, A和B反应可生成气体E,E与F、E与D相遇均冒白烟,且利用E与D的反应检验输送D的管道是否泄露,写出E与D反应的化学方程式为___________________。
(6)若A是一种溶液,可能含有H+、NH、Mg2+、Fe3+、Al3+、CO32-、SO42-中的某些离子,当向该溶液中加入B溶液时发现生成沉淀的物质的量随B溶液的体积发生变化如图3所示,由此可知,该溶液中肯定含有的离子是_____________________,它们的物质的量浓度之比为______________。
【答案】 Si+2OH - +2H 2O=SiO 32-+2H 2↑ NaOH 、Na 2CO 3 0.05 先有白色沉淀生
成,随后沉淀逐渐减少最终消失 3Cl 2+8NH 3===N 2+6NH 4Cl H +、Al 3+、4NH +、24SO -
c(H +)∶c(Al 3+)∶c(4NH +)∶c(24SO -
)=1∶1∶2∶3
【解析】
【分析】
(1) C 可在D 中燃烧发出苍白色火焰,为氢气与氯气反应生成HCl ,可推知C 为H 2、D 为Cl 2、F 为HCl ,M 是日常生活中不可缺少的调味品,由转化关系可知,M 的溶液电解生成氢气、氯气与B ,可推知M 为NaCl 、B 为NaOH ;
(2)若A 是一种非金属单质,且可用于制造半导体材料,则A 为Si ,Si 和NaOH 的水溶液反应生成Na 2SiO 3和H 2;
(3) 曲线中,从0.4L ~0.6L 发生反应NaHCO 3+HCl=NaCl+CO 2↑+H 2O ,该阶段消耗盐酸为200mL ,而开始产生二氧化碳时消耗盐酸为400mL ,大于200mL ,所以溶液中的溶质成分NaOH 、Na 2CO 3;
(4) 若A 是一种常见金属单质,且与NaOH 溶液能够反应,则A 为Al ,E 为NaAlO 2,则将过量的HCl 溶液逐滴加入NaAlO 2溶液中,先生成氢氧化铝,而后氢氧化铝溶解;
(5) 若A 是一种氮肥,实验室可用A 和NaOH 反应制取气体E ,则E 为NH 3、A 为铵盐,E 与氯气相遇均冒白烟,且利用E 与氯气的反应检验输送氯气的管道是否泄露,则氨气与氯气反应生成氯化铵,同时生成氮气;
(6) 由图可知,开始加入NaOH 没有沉淀和气体产生,则一定有H +,一定没有CO 32-,后来有沉淀产生且最后消失,则一定没有Mg 2+、Fe 3+,一定含有Al 3+;中间段沉淀的质量不变,应为NH 4++OH -=NH 3•H 2O 的反应,则含有NH 4+,由电荷守恒可知一定含有SO 42-,根据各阶段消耗的NaOH 体积结合离子方程式计算n(H +):n(Al 3+):n(NH 4+)之比,再结合电荷守恒计算与n(SO 42-)的比例关系,据此计算。
【详解】
(1)B 为NaOH ,其电子式为; (2) A 为Si ,Si 和NaOH 的水溶液反应生成Na 2SiO 3和H 2,反应的离子方程式为Si+2OH - +2H 2O=SiO 32-+2H 2↑;
(3) 曲线中,从0.4L ~0.6L 发生反应NaHCO 3+HCl=NaCl+CO 2↑+H 2O ,该阶段消耗盐酸为200mL ,而开始产生二氧化碳时消耗盐酸为400mL ,大于200mL ,所以溶液中的溶质成分NaOH 、Na 2CO 3;生成0.01molCO 2需要的盐酸为200mL ,结合反应原理
NaHCO 3+HCl=NaCl+CO 2↑+H 2O ,则c(HCl)=0.01mol 0.2L
=0.05mol/L ; (4) 若A 是一种常见金属单质,且与NaOH 溶液能够反应,则A 为Al ,E 为NaAlO 2,则将过量的HCl 溶液逐滴加入NaAlO 2溶液中,先生成氢氧化铝,而后氢氧化铝溶解,故看到的现象为:液中逐渐有白色絮状沉淀生成,且不断地增加,随后沉淀逐渐溶解最终消失;
(5) 若A 是一种氮肥,实验室可用A 和NaOH 反应制取气体E ,则E 为NH 3、A 为铵盐,E 与氯气相遇均冒白烟,且利用E 与氯气的反应检验输送氯气的管道是否泄露,则氨气与氯
气反应生成氯化铵,同时生成氮气,反应方程式为:3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl,
(6) 由图可知,开始加入NaOH没有沉淀和气体产生,则一定有H+,一定没有CO32-,后来有沉淀产生且最后消失,则一定没有Mg2+、Fe3+,一定含有Al3+;中间段沉淀的质量不变,应为NH4++OH-=NH3•H2O的反应,则含有NH4+,由电荷守恒可知一定含有SO42-,发生反应H++OH-=H2O,氢离子消耗NaOH溶液的体积为1体积,发生反应Al3++3OH-
=Al(OH)3↓,铝离子消耗NaOH溶液的体积为3体积,发生反应NH4++OH-=NH3•H2O,铵根消耗氢氧化钠为2体积,则n(H+):n(Al3+):n(NH4+)=1:1:2,由电荷守恒可知,n(H+):
n(Al3+):n(NH4+):n(SO42-)=1:1:2:3,故c(H+):c(Al3+):c(NH4+):c(SO42-)=1:1:2:3。
12.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图所示(部分产物已略去):
(1)写出B的电子式________。
(2)若A是一种常见的酸性氧化物,且可用于制造玻璃,写出A和B水溶液反应的离子方程式________。
(3)若A是CO2气体,A与B溶液能够反应,反应后所得的溶液再与盐酸反应,生成的CO2物质的量与所用盐酸体积如图所示,则A与B溶液反应后溶液中溶质的化学式_____。
(4)若A是一种常见金属单质,且A与B溶液能够反应,则将过量的F溶液逐滴加入E溶液,边加边振荡,所看到的实验现象是__________。
(5)若A是一种氮肥, A和B反应可生成气体E,E与F、E与D相遇均冒白烟,且利用E与D 的反应检验输送D的管道是否泄露,写出E与D反应的化学方程式为_________。
(6)若A是一种溶液,可能含有H+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、CO32-、SO42-中的某些离子,当向该溶液中加入B溶液时发现生成沉淀的物质的量随B溶液的体积发生变化如图所示,由此可知,该溶液中肯定含有的离子的物质的量浓度之比为______________。