2020-2021高考化学二模试题分类汇编——钠及其化合物推断题综合附答案解析
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2020-2021高考化学二模试题分类汇编——钠及其化合物推断题综合附答案解
析
一、钠及其化合物
1.由三种元素组成的化合物A ,按如下流程进行实验。
气体B 为纯净物,溶液C 焰色反应为砖红色,气体E 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
请回答:
(1)组成A 的三种元素是________,A 的化学式是________。
(2)固体A 与足量稀盐酸反应的化学方程式是________。
(3)气体E 与甲醛在一定条件可生成乌洛托品(学名:六亚甲基四胺),该反应的化学方程式是________(乌洛托品可以用分子式表示)。
【答案】Ca 、H 、N 2Ca HN 2422Ca HN 5HCl 2CaCl H NH Cl +=+↑+ 34NH 6HCHO +→
(或6124C H N )26H O +
【解析】
【分析】 溶液C 焰色反应为砖红色说明溶液C 中含有Ca 元素,可知沉淀F 为CaCO 3,4.00g 碳酸钙的物质的量为 4.00g
=0.04mol 100g/mol ,根据元素守恒可知固体A 中含有Ca 元素,其质量为
0.04mol×40g/mol=1.60g ;气体E 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝说明气体E 为NH 3,所以溶液D 中含有NH 4+,根据元素守恒可知溶液C 中含有N 元素,固体A 中含有N 元素;气体B 为纯净物,其物质的量为0.448L
=0.02mol 22.4L/mol ,固体A 中Ca 元素的质量为1.60g ,则其
他元素为1.90g-1.60g=0.30g ,可先假设E 为一种常见的气体,若该气体为NO 、NO 2、O 2,则固体A 中另外一种元素为O ,而0.02mol NO 或NO 2或O 2所含氧元素的质量均大于0.30g ,故不合理,若该气体为H 2,固体A 中另外一种元素为H ,则符合题意,同时可以参考CaH 2与水的归中反应生成氢气。
【详解】
(1)根据分析可知固体A 中的三种元素为:Ca 、N 、H ;Ca 的常见化合价为+2价,已知固体A 中Ca 元素的物质的量为0.04mol ,质量为1.60g ,N 元素的和H 元素质量为0.04g 共
0.30g ,N 的相对原子质量为14,氢的相对原子质量为1,据此可推测A 的化学式可能为Ca 4N 2H 2,化为最简整数比为2Ca HN ;
(2)根据产物可知A 与盐酸反应的产物中含有NH 4+,H 2,Ca 2+,根据电子守恒和元素守恒可知方程式为:2422Ca HN 5HCl 2CaCl H NH Cl +=+↑+;
(3)气体E 为为NH 3,甲醛为HCHO ,根据元素守恒可知方程式为:
34NH 6HCHO +→(或6124C H N )26H O +。
2.A 、B 、C 、W 均为中学常见的物质,它们之间有如图所示的转化关系(其他产物及反应条件已略去,反应可以在水溶液中进行)。
(1)若A 、B 、C 三种物质的焰色反应均为黄色,A 俗称苛性钠,W 为无色无味气体,C 受热分解可转化为B 。
①向B 溶液中通入W 生成C 的离子方程式为__________________________________。
②A 溶液与C 溶液反应的化学方程式为______________________________________。
(2)若A 、B 、C 三种物质都含有一种金属元素,且B 为两性物质,W 俗称苛性钠。
①A 、B 、C 三种物质中所含有的金属元素单质与W 反应的化学方程式为_____________。
②A 溶液一步转化为C 溶液的反应离子方程式为________________________________。
(3)若A 、B 、C 、W 四种物质均为气体,其中A 、W 为单质,C 的摩尔质量为46g·mol -1。
①B 的化学式为________________。
②实验室制取B 时,_____________(填“能”或“不能”)用向上排空气法收集B 。
③一定条件下B 与CO 反应的化学方程式为_____________________________。
(4)若A 为淡黄色固体单质,W 为气体单质,B 、C 均为酸性氧化物。
则C 溶于水形成化合物D ,在加热的情况下,D 的浓溶液与A 反应的化学方程式为
________________________。
【答案】CO 32-+H 2O+CO 2=2HCO 3- NaOH+NaHCO 3=Na 2CO 3+H 2O 2Al+2NaOH+2H 2O =2NaAlO 2 +3H 2↑ Al 3-+ 4OH - =AlO 2- + 2H 2O NO 不能 2NO+2CO
2CO 2+N 2
S+2H 2SO 4(浓)
3SO 2↑+2H 2O 【解析】
【分析】
(1) 若A 、B 、C 三种物质的焰色反应均为黄色,均含Na 元素,A 俗称苛性钠,则A 为NaOH ,W 为无色无味气体,C 受热分解可转化为B ,则W 为CO 2、B 为Na 2CO 3,C 为NaHCO 3;
(2)若A 、B 、C 三种物质都含有一种金属元素,且B 为两性物质,W 俗称苛性钠,则B 为Al(OH)3,A 为AlCl 3、C 为NaAlO 2;
(3) 若A、B、C、W四种物质均为气体,其中A、W为单质,C的摩尔质量为46g•mol-1,则A为N2、W为O2、B为NO、C为NO2;
(4) 若A 为淡黄色固体单质,W 为气体单质,B、C均为酸性氧化物,则A为S,W为O2、B为SO2、C为SO3 。
【详解】
(1) 若A、B、C 三种物质的焰色反应均为黄色,均含Na元素,A俗称苛性钠,则A为NaOH,W为无色无味气体,C受热分解可转化为B,则W为CO2、B为Na2CO3,C为NaHCO3。
①向Na2CO3溶液中通入CO2生成NaHCO3的离子方程式为:CO32-+H2O+CO2=2HCO3-;
②NaOH溶液与NaHCO3溶液反应的化学方程式为:NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O;
(2) 若A、B、C三种物质都含有一种金属元素,且B为两性物质,W俗称苛性钠,则B为Al(OH)3,A为AlCl3、C为NaAlO2;
①A、B、C三种物质中所含有的金属元素为Al,单质Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2和氢气的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O =2NaAlO2 +3H2↑;
②AlCl3溶液中滴加过量NaOH溶液生成NaAlO2,发生反应的离子方程式为Al3-+ 4OH- =AlO2-+ 2H2O。
(3) 若A、B、C、W四种物质均为气体,其中A、W为单质,C的摩尔质量为46g•mol-1,则A为N2、W为O2、B为NO、C为NO2;
①B 的化学式为:NO;
②由于NO能与氧气反应,实验室制取NO时,不能用向上排空气法收集;
③NO与CO在催化剂作用下生成N2和CO2,发生反应的化学方程式为
2NO+2CO2CO2+N2;
(4) 若A 为淡黄色固体单质,W 为气体单质,B、C均为酸性氧化物,则A为S,W为O2、B为SO2、C为SO3 ;SO3溶于水形成化合物D为H2SO4,在加热的条件下,浓硫酸与硫反应的化学方程式为S+2H2SO4(浓) 3SO2↑+2H2O。
3.A、B、C、D、E、X是中学常见的无机物,存在如图转化关系(部分生成物和反应条件略去)。
(1)若A为常见的金属单质,焰色反应呈黄色,X能使品红溶液褪色,写出C和E反应的离子方程式________________________________________。
(2)若A为电石(CaC2),X为深红棕色液体非金属单质,写出D + X → E反应的化学方程式为________________________________ 。
(3)若A为淡黄色粉末,回答下列问题:
①A与H2O反应的离子方程式为__________________________________ 。
②若X为非金属单质,通常为黑色粉末,写出D的结构式为______________。
③若X为一种造成温室效应的气体.则鉴别等浓度的D、E两种溶液,可选择的试剂为
_________。
a.盐酸 b.BaCl2溶液 c.NaOH溶液 d.Ca(OH)2溶液
(4)若A为氧化物,X为常见的金属单质,在溶液D中滴加KSCN溶液会变红色。
①A与H2O反应的化学反应方程式为__________________________________ 。
②指明X 在元素周期表中位置为________________________ 。
【答案】OH- +HSO3- =SO32- + H2O BrCH=CHBr + Br2→Br2CHCHBr2 2Na2O2 + 2H2O = 4Na+ +
4OH- +O2↑ O=C=O ab 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 第四周期第Ⅷ族
【解析】
【详解】
(1)若A为常见的金属单质,焰色反应呈黄色,应为Na,X能使品红溶液褪色,应为SO2,则B为H2,C为NaOH,D为Na2SO3,E为NaHSO3,C和E反应的离子方程式为OH-+HSO3-=SO32-+H2O,故答案为OH-+HSO3-=SO32-+H2O;
(2)若A为电石(CaC2),与水反应生成乙炔和氢氧化钙,X为深红棕色液体非金属单质,X为溴,根据流程图,B为氢氧化钙,C为乙炔,D为1,2-二溴乙烯,E为1,1,2,2-四溴乙烷,则D + X → E反应的化学方程式为BrCH=CHBr + Br2→Br2CHCHBr2,故答案为BrCH=CHBr + Br2→Br2CHCHBr2;
(3)若A为淡黄色粉末,应为Na2O2,X为非金属单质,通常为黑色粉末,则X为C,根据转化关系可知B为氢氧化钠、C为氧气,D为二氧化碳,E为一氧化碳。
①过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,反应的离子方程式为2Na2O2 + 2H2O = 4Na+ +
4OH- +O2↑,故答案为2Na2O2 + 2H2O = 4Na+ + 4OH- +O2↑;
②D为二氧化碳,则D的结构式为O=C=O,故答案为O=C=O;
③若X为一种造成温室效应的气体,应为CO2,则C为NaOH,D为Na2CO3,E为NaHCO3,鉴别等浓度的D、E两种溶液,可用盐酸或氯化钡溶液,故答案为ab;
(4)若A为氧化物,X为常见的金属单质,在溶液D中滴加KSCN溶液会变红色,说明涉及铁离子,则X是Fe,由转化关系可知C具有强氧化性,则A为NO2,B为NO,C为
HNO3,
①NO2与水反应的方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO,故答案为3NO2+H2O=2HNO3+NO;
②X为Fe,铁是26号元素,位于第四周期第Ⅷ族,故答案为第四周期第Ⅷ族。
4.下图所示的是一些常见单质、化合物之间的转化关系图,有些反应中的部分物质和反应条件被略去。
已知X、Y、Z是日常生活中常见金属单质,X由地壳中含量最高的金属元素组成;D、E是常见气态非金属单质,其中D呈黄绿色。
A的焰色反应呈黄色,F的稀溶液呈蓝色。
请回答下列问题:
(1)C的电子式为___________。
(2)F的化学式为_________________。
(3) I露置于空气中,颜色由白色迅速变成灰绿色,最终变成红褐色,该反应的化学方程式为_________________________________。
(4)X与C溶液反应的离子方程式为_____________________________。
【答案】 CuCl2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Al+2OH-
+2H 2O=2AlO+3H2↑
【解析】X、Y、Z是日常生活中常见金属单质,X由地壳中含量最高的金属元素组成,则X 为Al;D、E是常见气态非金属单质,其中D呈黄绿色,则D为Cl2,与Y反应得到F,且F 的稀溶液呈蓝色,含有Cu2+,则Y为Cu、F为CuCl2,A的焰色反应呈黄色,含有钠元素,A与B在电解条件下得到C、D(氯气)、E,可推知A为NaCl、C为NaOH、E为H2,由转化关系可知,G为HCl,与金属Z反应得到H、H能被氯气氧化得到J,金属Z为变价金属,可推知Z为Fe,故H为FeCl2,J为FeCl3,(2)中I露置于空气中,颜色由白色迅速变成灰绿色,最终变成红褐色,则I为Fe(OH)2。
(1)C为NaOH,电子式为,故答案为:;
(2)F为CuCl2,故答案为:CuCl2;
(3)I露置于空气中,颜色由白色迅速变成灰绿色,最终变成红褐色,该反应的化学方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故答案为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(4)X与C溶液反应的离子方程式为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,故答案为:2Al+2OH-
+2H2O=2AlO2-+3H2↑。
5.A、B、C、D、E五种短周期元素,它们的原子序数依次增大;A元素是所有原子中半径最小的原子;B元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物生成一种盐X;D与A同主族,且与E同周期;E元素的最外层电子数是其次外层电子数的3/4,A、B、D、E这四种元素中,每一种都与C元素形成原子个数比不相同的化合物。
请回答下列问题:
(1)D位于元素周期表第_______周期______族。
(2)C和E两元素相比较,非金属性较强的是__________(填元素名称),可以验证该结论的是_________________(填写编号);
A.比较这两种元素的气态氢化物的沸点
B.比较这两种元素的单质在常温下的状态
C.比较这两种元素气态氢化物的稳定性
D.比较这两种元素单质与氢气化合的难易
(3)写出C、D两元素形成的原子个数比为1:1的化合物与水反应的化学方程式:
______________________________。
(4)A与C间可形成负一价双原子阴离子,有10个电子,写出该阴离子与盐酸反应的离子方程式为_______________________________________;
(5)A、C 、D、E四种元素可形成两种酸式盐,两种酸式盐相互反应的离子方程式为
_______________________.
【答案】三ⅠA 氧 CD 2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑ OH-+H+=H2O H++HSO3-
=H2O+SO2↑
【解析】
【分析】
A、B、C、D、E五种短周期元素,它们的原子序数依次增大,A元素的原子半径最小,则A为H;B元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能生成盐,则B为N;E元素原子的
最外层电子数是其次外层电子数的3
4
,则E为S;D与A同主族,且与E同周期,则D为
Na;A、B、D、E这四种元素,每一种与C元素都能形成元素的原子个数比不相同的多种化合物,则C为O,然后利用元素及其单质、化合物的性质来解答。
【详解】
A、B、C、D、E五种短周期元素,它们的原子序数依次增大,A元素的原子半径最小,则A为H;B元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能生成盐,则B为N;E元素原子的
最外层电子数是其次外层电子数的3
4
,则E为S;D与A同主族,且与E同周期,则D为
Na;A、B、D、E这四种元素,每一种与C元素都能形成元素的原子个数比不相同的多种化合物,则C为O;
(1)D是Na位于元素周期表第三周期,ⅠA族;
(2)氧与硫同主族,从上到下非金属性在减弱,则非金属性O>S,可以利用与氢气化合的难易程度及气态氢化物的稳定性、单质的氧化性等来判断,氢化物沸点、单质的状态都属于物理性质,不能比较非金属性强弱,故AB错误、CD正确;
(3)C、D两元素形成的原子个数比为1:1的化合物为Na2O2与水反应的离子方程式为:
2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑;
(4)A与C间可形成负一价双原子阴离子,有10个电子,为OH-离子,该阴离子与盐酸反应的离子方程式为:OH-+H+=H2O;
(5)A、C、D、E四种元素分别为H、O、Na、S,可形成两种酸式盐,为NaHSO4、NaHSO3,两种酸式盐相互反应的离子方程式为:H++HSO3-=H2O+SO2↑。
6.下图是中学常见物质间的转化关系。
已知:
a.A为淡黄色固体,B为导致“温室效应”的主要物质;
b.E为常见金属,J为红褐色沉淀;
c.G在实验室中常用于检验B的存在;
d.L是一种重要的工业原料,常用于制造炸药,浓溶液若保存不当常呈黄色。
回答下列问题:
(1)A的电子式为_______;B分子属于_______分子(极性、非极性);
(2)反应①的化学方程式为_______,
反应②的离子方程式为_______,
(3)若参加反应的A的质量为39g,则消耗CO2的体积(标况下)为_______L。
(4)检验K中阳离子常用的方法是_______。
(5)L浓溶液的保存方法是_______。
【答案】非极性 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑ Fe3++3OH—=Fe(OH)3↓11.2L 在试管中取少量K溶液,滴加几滴KSCN溶液,若溶液红色,证明有Fe3+用棕色试剂瓶子保存并放置于低温避光处
【解析】
【分析】
L是一种重要的工业原料,常用于制造炸药,浓溶液若保存不当常呈黄色,L是硝酸; B 为导致“温室效应”的主要物质,B是二氧化碳;A为淡黄色固体,A能与二氧化碳反应,所以A是过氧化钠;G在实验室中常用于检验二氧化碳的存在,G是氢氧化钙;过氧化钠与二氧化碳反应生成C、D,则C是氧气、D是碳酸钠;J为红褐色沉淀, J是氢氧化铁,E 为常见金属,则E是铁,铁与氧气反应生成F,F是四氧化三铁,四氧化三铁与硝酸反应生成硝酸铁,K是硝酸铁;碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,则I是碳酸钙、H是氢氧化钠。
【详解】
根据以上分析:(1)A是过氧化钠,过氧化钠的电子式为;B是二氧化碳,二氧化碳是直线型分子,属于非极性分子;
(2)反应①是过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑,反应②是硝酸铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀和硝酸钠,反应的离子方程式为Fe3++3OH—=Fe(OH)3↓;
(3)39g过氧化钠的物质的量是
39
0.5
78/
g
mol
g mol
,设消耗二氧化碳的物质的量是
xmol;
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑
2 2
0.5mol xmol
22
=
0.5x
;x=0.5mol,标况下的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L;
(4)K是硝酸铁,在试管中取少量K溶液,滴加几滴KSCN溶液,若溶液红色,证明有
Fe3+。
(5)L是浓硝酸,浓硝酸不稳定,见光或加热易分解,浓硝酸用棕色试剂瓶子保存并放置于低温避光处。
7.如图所示的物质反应关系中,部分产物被略去。
已知2 mol 白色固体粉末X 受热分解,恢复到室温生成白色固体A 、无色液体B 、无色气体C 各1 mol 。
A 、X 、E 、G 、H 的焰色反应均为黄色,且H 为淡黄色固体。
回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:X________; H________。
(2)写出E+Al→G 反应的化学方程式_________;
(3)写出G 溶液中通入过量C 制取D 的反应离子方程式:____________________;
(4)写出X 溶液中滴加过量澄清石灰水反应的离子方程式:__________________;
(5)0.1 mol H 与足量的C 反应,转移的电子数为________个。
【答案】
(1)NaHCO 3;Na 2O 2;
(2)2Al+2NaOH+2H 2O=2NaAlO 2+3H 2↑
(3) AlO 2-
+CO 2+2H 2O=Al(OH)3↓+ HCO 3- (4) HCO 3-+Ca 2++OH -
=CaCO 3↓+H 2O (5)6.02×1022
或(0.1N A ) 【解析】
试题分析:A 、X 、E 、G 、H 的焰色反应均为黄色,都含有Na 元素,H 为淡黄色固体,故H
为Na 2O 2,X 分解生成无色液体B ,故B 为H 2O ,B 22Na O
u u u u u u r E Al u u r G ,可知E 为NaOH ,G 为NaAlO 2;无色气体C 与Na 2O 2反应生成白色固体A ,C 为CO 2,A 是Na 2CO 3,2mol 白色固体粉末X 受热分解,生成白色固体1molNa 2CO 3,1molH 2O ,1molCO 2,根据元素守恒可知,X 为
NaHCO 3,与NaOH 反应生成Na 2CO 3,Na 2CO 3足量盐酸u u u u u u u u u u
r CO 2,CO 2+NaAlO 2→D,D 为Al(OH)3,符合转化关系,NaHCO 3+F→CO 2,F 可以是酸或铝盐等。
(1)根据上面的分析可知,X 为NaHCO 3,H 为Na 2O 2,故答案为:NaHCO 3;Na 2O 2;
(2)E 为NaOH ,G 为NaAlO 2,E+Al→G 反应的化学方程式 2Al+2NaOH+2H 2O=2NaAlO 2+3H 2↑,该反应中氧化剂是 H 2O ,故答案为:2Al+2NaOH+2H 2O=2NaAlO 2+3H 2↑;H 2O ;
(3)G 为NaAlO 2,G 溶液中通入过量CO 2制取Al(OH)3的反应离子方程式为AlO 2
-+CO 2+2H 2O═Al(OH)3↓+HCO 3-,故答案为:AlO 2-+CO 2+2H 2O═Al(OH)3↓+HCO 3-
; (4)X 为NaHCO 3,X 溶液中滴加过量澄清石灰水反应的离子方程式为HCO 3-+Ca 2++OH
-
═CaCO 3↓+H 2O ,故答案为:HCO 3-+Ca 2++OH -═CaCO 3↓+H 2O ; (5)C 为CO 2,与Na 2O 2反应为2Na 2O 2+2CO 2=2Na 2CO 3+O 2,反应中O 元素化合价由-1价降低为-2
价,由-1升高为0价,Na 2O 2既是氧化剂又是还原剂,各占1
2,0.1molNa 2O 2完全反应转移
电子物质的量为
0.1mol×
1
2×2=0.1mol,转移电子数目为:0.1mol×N
A mol
-1=0.1N
A,故答
案为:0.1N A.
【考点定位】考查无机物的推断
【名师点晴】本题以无机框图题的形式考查Na、Al等元素单质及化合物的相互转化关系、常用化学用语书写、氧化还原反应计算等。
无色液体B,X、E、G的焰色反应均为黄色等是解题突破口,结合气体C与Na2O2反应利用顺推法与逆推法进行推断,对学生的逻辑推理能力提出较高的要求。
8.已知A、B、D、E均为中学化学常见单质或化合物,它们之间的转换关系如下图所示(部分产物略去)。
(1)若A为单质,组成A单质的元素是自然界中形成化合物种类最多的元素。
①B属于______分子(填“极性”或“非极性”),B分子中所有原子是否都满足8电子结构,____________(填“是”或“否”)。
②向50 mL 4 mol/L的NaOH溶液中通入1.12 L B(标准状况),反应后溶液中的溶质为
_______(填化学式),物质的量分别为_____________。
(2)若A为第三周期中的元素所形成的氯化物。
①写出A溶液→B的离子方程式_________________________________。
②写出A和B在溶液中反应的离子方程式_____________________________________。
(3)若A为常见的金属,在E的冷、浓溶液中有钝化现象。
已知:X为含有非极性键的离子化合物,且1 mol X含有38 mol电子,向D溶液中加入与D等物质的量的固体X,该反应的离子方程式为___________________________________________。
【答案】非极性是 NaOH、Na2CO3 NaOH 0.1mol、Na2CO3 0.05mol Al3++4OH-=AlO2-
+2H2O Al3++ 3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3 4Fe2++ 4Na2O2+ 6H2O = 4Fe(OH)3+ O2↑+ 8Na+
【解析】
【分析】
(1)由题意,若A和E为单质,组成A单质的元素是自然界中形成化合物种类最多的元素,确定A单质是碳,根据碳的化学性质及框图中A能和少量E与过量E反应生成两种含碳化合物B和D,可推测E是氧气,B为CO2、D为CO,再解答问题;
CO2通入NaOH溶液中发生两个反应:CO2+NaOH(少量)═NaHCO3、CO2+2NaOH(过
量)═Na2CO3+H2O.根据CO2和NaOH量的关系,确定CO2少量,NaOH过量,最后溶质有Na2CO3和NaOH,求出物质的量之比即可;
(2)若A为第三周期中的元素所形成的氯化物.可能为NaCl、MgCl2、AlCl3中的一种,根据
A能和少量E与过量E反应生成两种化合物B和D,即可推断A为AlCl3,E为含OH-的碱,发生离子反应Al3++3OH-═Al(OH)3↓、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,确定出B中含有AlO2-,D为Al(OH)3;
(3)若A为常见的金属,在E的冷、浓溶液中,A有钝化现象.能发生钝化现象的金属有Fe 和Al,即可确定A为Fe.结合A能和少量E与过量E反应生成两种化合物B和D,即可确定A为Fe,E为硝酸,硝酸具有强氧化性,铁与过量硝酸反应生成Fe3+,铁与少量硝酸反应生成Fe2+,所以B中含Fe3+,D中含Fe2+.根据已知信息,X为含有非极键的离子化合物,且1mol X含有38mol电子,非极性键是由两个相同非金属原子通过共用电子对形成的,常见的为-O-O-非极性键,氧原子含8个电子,2个氧原子共含16个电子,而X含有38mol电子,还相差22个电子,可考虑含2个Na,即得X为Na2O2.Na2O2具有强氧化性,可把Fe2+氧化成Fe3+,根据题意,向Fe2+溶液中加入与Fe2+等物质的量的Na2O2固体,恰好完全反应,反应过程可看成Na2O2先与水反应,生成的NaOH再与Fe2+反应,生成
Fe(OH)2,最后Fe(OH)2再被氧化成Fe(OH)3。
【详解】
(1)①由题意,若A和E为单质,组成A单质的元素是自然界中形成化合物种类最多的元素,确定A单质是碳,碳元素是自然界中形成化合物种类最多的元素.根据碳的化学性质及框图中A能和少量E与过量E反应生成两种含碳化合物B和D,可推测E是氧气,反应为C+O2(过量)CO2,C+O2(少量)2CO,即得B为CO2、D为CO.CO2中碳原子最外层4个电子,氧原子最外层6个电子,碳原子分别与两个氧原子各形成两对共用电子对,即电子式为,结构式为O═C═O,键角180°正电荷重心和负电荷重心重合,所以为非极性分子,由电子式可知CO2分子中各原子最外层都满足8电子结构;
②CO2通入NaOH溶液中发生两个反应:CO2+NaOH(少量)═NaHCO3、CO2+2NaOH(过
量)═Na2CO3+H2O;
根据题意,n(NaOH)=4mol/L×0.05L=0.2mol,n(CO2)=
1.12L
22.4L/mol
=0.05mol,可见NaOH过
量,CO2全部反应掉;
发生反应CO2+2NaOH(过量)═Na2CO3+H2O.0.05molCO2消耗0.1molNaOH,生成
0.05molNa2CO3,溶液中还剩余0.1molNaOH;
所以溶液中溶质为0.05molNa2CO3、0.1molNaOH;
(2)①若A为第三周期中的元素所形成的氯化物.可能为NaCl、MgCl2、AlCl3中的一种,根据A能和少量E或过量E反应生成两种化合物B和D,即可推断A为AlCl3,E为含OH-的碱,发生离子反应Al3++3OH-═Al(OH)3↓、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,确定出B中含有AlO2-,D 为Al(OH)3.则A溶液→B的离子方程式为Al3++4OH-=AlO2-+2H2O;
②A为AlCl3,B中含有AlO2-,在两溶液中,Al3+和AlO2-都能发生水解反应,当两溶液混合后,Al3+和AlO2-发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀,反应为Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓;
(3)A为常见的金属,在E的冷、浓溶液中,A有钝化现象,化合物B和D,即可确定A为Fe,E为硝酸,硝酸具有强氧化性,铁与过量硝酸反应生成Fe3+,铁与少量硝酸反应生成Fe2+,所以B中含Fe3+,D中含Fe2+.根据已知信息,X为含有非极键的离子化合物,且
1mol X含有38mol电子,非极性键是由两个相同非金属原子通过共用电子对形成的,常见
的为-O-O-非极性键,氧原子含8个电子,2个氧原子共含16个电子,而X含有38mol电子,还相差22个电子,可考虑含2个Na,即得X为Na2O2.Na2O2具有强氧化性,可把Fe2+氧化成Fe3+,根据题意,向Fe2+溶液中加入与Fe2+等物质的量的Na2O2固体,恰好完全反应,反应过程可看成Na2O2先与水反应,生成的NaOH再与Fe2+反应,生成Fe(OH)2,最后Fe(OH)2再被氧化成Fe(OH)3,反应方程式为2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑、Fe2++2OH-
═Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3↓,上述三个反应合并即得总反应方程式为
4Fe2++4Na2O2+6H2O=4Fe(OH)3+O2↑+8Na+。
9.有A、B、C、D四种电解质,它们均由多种元素组成(元素的原子序数均小于20),相同浓度溶液的pH值是A<B<C<D,且只有A的pH小于7,四种物质的焰色反应皆显黄色,A 与B、C、D都能反应,但仅与B、C反应产生无色无味的气体。
向A溶液中加入Ba
(NO3)2溶液,能产生不溶于硝酸的白色沉淀。
试推断A、B、C、D的化学式并写出B和D反应的离子方程式。
(1)A:___________B:___________C:____________D:____________
(2)B和D反应的离子方程式为:_______________
【答案】NaHSO4 NaHCO3 Na2CO3 NaOH HCO3-+OH-=H2O+CO32-
【解析】
【分析】
有A、B、C、D四种电解质,四种物质的焰色反应皆显黄色,说明均含有Na+;向A溶液中加入Ba(NO3)2溶液,能产生不溶于硝酸的白色沉淀,说明溶液中含有SO42-,结合A的pH小于7,可知A为NaHSO4;A与B、C、D都能反应,但仅与B、C反应产生无色无味的气体,说明生成的气体为CO2气体,再结合相同浓度溶液的pH值是A<B<C<D,且只有A 的pH小于7,说明B和C均为强碱的弱酸盐,则B为NaHCO3、C为Na2CO3、D为NaOH,据此分析解题。
【详解】
有A、B、C、D四种电解质,四种物质的焰色反应皆显黄色,说明均含有Na+;向A溶液中加入Ba(NO3)2溶液,能产生不溶于硝酸的白色沉淀,说明溶液中含有SO42-,结合A的pH小于7,可知A为NaHSO4;A与B、C、D都能反应,但仅与B、C反应产生无色无味的气体,说明生成的气体为CO2气体,再结合相同浓度溶液的pH值是A<B<C<D,且只有A 的pH小于7,说明B和C均为强碱的弱酸盐,则B为NaHCO3、C为Na2CO3、D为NaOH;
(1)据分析可知:A为NaHSO4,B为NaHCO3,C为Na2CO3,D为NaOH;
(2)B为NaHCO3,D为NaOH,两者混合生成碳酸钠和水,发生反应的离子方程式为HCO3-+OH-=H2O+CO32-。
10.已知化合物A、B、C、D、E、F、G和单质甲、乙所含元素均为短周期元素,A的浓溶液与甲能发生如下图所示的反应,甲是常见的黑色固体单质,可为生产生活提供热能,乙是常见的无色气体单质,B是无色有刺激性气味的气体,是主要的大气污染物之一,常温下,C是一种无色液体.
请回答下列问题
(1)C的化学式_________;
(2)D的电子式_________;
(3)写出C+E→F+乙的离子方程式_________;
(4)写出B+C+乙→A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】H2O 2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑
【解析】
【分析】
甲是常见的黑色固体单质,可为生产生活提供热能,可知甲是C,B是无色有刺激性气味的气体,是主要的大气污染物之一,B为SO2气体,因此A为浓硫酸溶液,常温下,C是一种无色液体是水,D为CO2,二氧化硫和氧气和水反应生成硫酸,故乙为O2,水、二氧化碳均与E反应生成氧气,说明E为Na2O2,则F为NaOH,G为Na2CO3,以此分析解答。
【详解】
(1)由上述分析可知,C为H2O,故答案:H2O;
(2) 由上述分析可知,D为CO2,其电子式为,故答案:;
(3) 由上述分析可知,C为H2O, E为Na2O2,则F为NaOH,所以C+E→F+乙的离子方程式为2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑,故答案:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑;
(4) 由上述分析可知,B为SO2,C为H2O,乙为氧气,A为浓硫酸溶液,所以B+C+乙→A的化学方程式为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,转移4e-,则单线桥表示电子转移的方向和数目为,故答案:
【点晴】
无机推断为高频考点,把握习题中物质的颜色、气味、与生活环境的关系及相互转化来推断各物质为解答的关键,侧重S及其化合物和Na及其化合物性质的进行分析。