2020-2021高考化学——钠及其化合物推断题的综合压轴题专题复习及详细答案
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2020-2021高考化学——钠及其化合物推断题的综合压轴题专题复习及详细答
案
一、钠及其化合物
1.下图为一些物质之间的转化关系,其中部分反应中反应物或生成物未列全。
已知A、H、I、K均为家庭厨房中的常见物质,其中A是食品调味剂,H是消毒剂的有效成分,I、K 可用作食品发泡剂。
B是一种有机酸盐,E、F、G均为氧化物,L是红褐色沉淀。
根据以上信息,回答下列问题:
(1)B的组成元素为_____。
(2)鉴别等物质的量浓度的I、K稀溶液的实验方法为_____。
(3)G→J的离子方程式为_____。
(4)M是含氧酸盐,反应①中H、L、D的物质的量之比为3:2:4,则M的化学式为
_____。
【答案】Fe、C、O 取I、K的稀溶液,分别滴加CaCl2溶液,出现白色沉淀者为I
2FeO+H2O2+6H+=2Fe3++4H2O Na2FeO4
【解析】
【分析】
A是食品调味剂,H是消毒剂的有效成分,则A为NaCl,H为NaClO,G为氧化物,加
H2SO4、H2O2生成J,J加D得L,L为红褐色沉淀,则L为Fe(OH)3,D为NaOH,以此逆推可知J为Fe2(SO4)3,G为FeO,则B中含有Fe元素,C为Cl2,B为有机酸盐,则一定含有C、O两元素,E、F为氧化物,结合框图,则F为CO,E为CO2,I为Na2CO3(纯碱),K为NaHCO3(小苏打)。
【详解】
(1)由以上分析可知B加热分解可生成CO、CO2、FeO,则应含有Fe、C、O三种元素,故答案为:Fe、C、O;
(2)I为Na2CO3(纯碱),K为NaHCO3(小苏打),Na2CO3与氯化钙反应生成CaCO3为白色沉淀,可加入CaCl2溶液鉴别,出现白色沉淀者为Na2CO3,故答案为:取I、K的稀溶液,分别滴加CaCl2溶液,出现白色沉淀者为I;
(3)G→J的反应为FeO生成Fe2(SO4)3的过程,H2O2具有氧化性,反应的离子方程式为
2FeO+H2O2+6H+=2Fe3++4H2O,故答案为:2FeO+H2O2+6H+=2Fe3++4H2O;
(4)H、L、D分别为:NaClO、Fe(OH)3、NaOH,根据物质的量之比为3:2:4,结合生成一种含氧酸盐M,可确定M的化学式为Na2FeO4,方程式为3NaClO+2Fe(OH)3+4NaOH=
2Na2FeO4+3NaCl+5H2O,故答案为:Na2FeO4。
【点睛】
无机推断题注意题的突破口,如A是食品调味剂,是氯化钠,H是消毒剂的有效成分,为次氯酸钠,I、K可用作食品发泡剂,为碳酸氢钠和碳酸钠,L是红褐色沉淀,为氢氧化铁。
掌握常见物质的性质和用途是关键。
2.A为日常生活中常见的化合物,B为淡黄色固体,C、G、H均为气体,其中C、H为单质,G能使红色石蕊试剂变蓝,E是一种由两种元素组成的具有耐高温、硬度大的耐热冲击材料,其摩尔质量为 41 g/moL。
⑴B的电子式为_____。
⑵E的化学式为_____。
⑶写出反应②的离子方程式(D足量):_____。
⑷写出反应③的化学方程式:_____。
【答案】 AlN AlN+OH- +H2O=AlO2-+NH3↑ 4NH3+3O22N2↑
+6H2O
【解析】
【分析】
B是淡黄色固体,B与化合物A反应产生单质气体C和化合物D,则B是Na2O2,C是O2,G能使红色石蕊试剂变蓝,则G是NH3,NH3与O2在高温下发生反应:4NH3+3O2 2N2↑+6H2O,可知A是H2O,H是N2;D是NaOH;E是一种由两种元素组成的具有耐高温、硬度大的耐热冲击材料,其摩尔质量为 41 g/moL,由于其中一种元素是N元素,N相对原子质量是14,则另一种元素相对原子质量是42-14=27,则另外一种元素是Al 元素,E是AlN,NaOH、H2O、AlN发生反应,产生NH3和NaAlO2;则F是NaAlO2,据此解答。
【详解】
根据上述分析可知A是H2O,B是Na2O2,C是O2,D是NaOH,E是AlN,F是NaAlO2。
(1)B是Na2O2,B的电子式为;
(2) E是氮化铝,E的化学式为AlN;
(3)反应②是NaOH、AlN、H2O反应的离子方程式为:AlN+OH- +H2O=AlO2-+NH3↑;
(4)反应③是氨气被氧气氧化的反应,该反应的化学方程式是4NH3+3O22N2↑
+6H2O。
【点睛】
本题考查了物质的推断、物质的结构、离子方程式书写等知识。
B是淡黄色固体,与化合物A反应产生单质气体及气体G能使红色石蕊试剂变蓝是本题的突破口,熟练掌握元素的单质及化合物的性质是进行物质推断的关键。
3.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、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。
③C与水反应的化学方程式为_____________________________。
(3)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。
①由B生成C时,每生成1molC,消耗W的物质的量为_________________。
②C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】CO32-+H2O+CO2=2HCO3-NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O NO不能3NO2+H2O=2HNO3+NO
0.5mol S+2H2SO4(浓)=3SO2↑+2H2O
【解析】
【分析】
(1)若A、B、C的焰色反应均为黄色,则A、B、C中均含有钠元素,A俗称苛性钠,则A 为NaOH,W为无色气体,C受热分解可以转化为B,由转化关系可知W为CO2,B为碳酸钠,C为碳酸氢钠,据此分析;
(2)若A、B、C、W均为气体,其中A、W为单质,C的摩尔质量为46g/mol,则C为NO2,由转化关系可知A为N2、W为O2、B为NO,据此分析;
(3)若A为淡黄色固体单质,则A为硫,W为气体单质,B、C为酸性氧化物,由转化关系可知W为O2、B为SO2、C为SO3,据此分析。
【详解】
(1)若A、B、C的焰色反应均为黄色,则A、B、C中均含有钠元素,A俗称苛性钠,则A 为NaOH,W为无色气体,C受热分解可以转化为B,由转化关系可知W为CO2,B为碳酸钠,C为碳酸氢钠,据此分析:
①向碳酸钠溶液中通入CO2生成碳酸氢钠的离子方程式为:CO32-+H2O+CO2=2HCO3-;
②NaOH溶液和碳酸氢钠溶液反应的化学方程式为:NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O。
故答案为CO32-+H2O+CO2=2HCO3-;NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O;
(2)若A、B、C、W均为气体,其中A、W为单质,C的摩尔质量为46g/mol,则C为NO2,由转化关系可知A为N2、W为O2、B为NO,据此分析:
①B的化学式为NO;
②因为NO和空气中的O2反应生成NO2,则实验室制取B(NO)时,不能用向上排气法收集B;
③NO2与水反应的化学方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO。
故答案为①NO;②不能;③3NO2+H2O=2HNO3+NO ;
(3)若A为淡黄色固体单质,则A为硫,W为气体单质,B、C为酸性氧化物,由转化关系可知W为O2、B为SO2、C为SO3,据此分析:
①由SO2生成SO3的化学方程式为2 SO2+ O2ƒ2SO3,每生成1mol C(SO3),消耗W(O2)的物质的量为0.5mol;
②SO3溶于水生成化合物D(H2SO4),在加热条件下,浓硫酸与硫发生氧化还原反应,生成二氧化硫和水,化学方程式为:S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O。
故答案为0.5mol;S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O。
【点睛】
本题考查元素化合物的推断,涉及Na、N、S元素单质及其化合物性质与转化,需要学生熟练掌握元素化合物知识,把握反应的规律,注意相关基础知识的积累。
4.A、B、C、D 是按原子序数由小到大排列的第二、三周期元素的单质。
B、E均为空气的成分。
F 的焰色反应是黄色。
在G 中,金属元素与非金属元素的原子个数比为
2: 1。
在一定条件下,各物质之间的相互转化关系如图(反应条件及部分产物未列出):
(1)A 的元素符号是______________,F的电子式为________________________。
(2)E 与F反应的化学方程式:_________________________________________。
(3)F 与G 的水溶液反应的离子方程式:______________________________。
(4)硫与热浓氢氧化钠溶液反应的离子方程式:__________________________。
(5)在加热条件下浓硝酸可把硫单质氧化到最高价产物,写出反应的化学方程式:
___________。
【答案】 C 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 Na2O2+S2-+2H2O=S↓+2Na++4OH-
3S+6OH-2S2-+SO32-+3H2O 6HNO3(浓)+S H2SO4+6NO2↑+2H2O
【解析】F的焰色反应呈黄色,说明F是钠的化合物,而F是单质B、C化合而成,B、E均为组成空气的成分,故C为金属钠;G是单质C、D化合而成,原子个数比为D:C=1:2,且原子序数D>C,故D为硫,G为Na2S;B为组成空气的成分,最容易想到的是O2,如B 为O2,E也为组成空气的成分,E只能是CO2,A即为碳,因F+E=H+B,故F是Na2O2,H
是Na 2CO 3。
(1)由以上分析可知A 为C ,F 是Na 2O 2,由钠离子与过氧根离子构成,电子式为
,故答案为:C ;;
(2)E 与F 反应为CO 2和Na 2O 2的反应,生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为2CO 2+2Na 2O 2═2Na 2CO 3+O 2,故答案为:2Na 2O 2+2CO 2=2Na 2CO 3+O 2;
(3)Na 2O 2与过量的Na 2S 溶液反应的离子方程式是:Na 2O 2+S 2-+2H 2O ═2Na ++S↓+4OH -,故答案为:Na 2O 2+S 2-+2H 2O ═2Na ++S↓+4OH -;
(4)硫与热浓氢氧化钠溶液反应生成硫化钠、亚硫酸钠和水,反应的离子方程式为3S+6OH -
2S 2-+SO 32-+3H 2O ,故答案为:3S+6OH -
2S 2-+SO 32-+3H 2O ; (5)在加热条件下浓硝酸可把硫单质氧化生成硫酸,反应的化学方程式为6HNO 3(浓)+S H 2SO 4+6NO 2↑+2H 2O ,故答案为:6HNO 3(浓)+S
H 2SO 4+6NO 2↑+2H 2O 。
点睛:正确推断各元素及其化合物为解答本题的关键,注意利用焰色反应及第二、三周期常见元素及单质、化合物的性质。
本题的易错点为方程式的书写和配平,要熟练掌握氧化还原反应方程式的书写规律和配平方法。
5.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
NaAlO2;无色气体C与Na2O2反应生成白色固体A,C为CO2,A是Na2CO3,2mol白色固体粉末X受热分解,生成白色固体1molNa2CO3,1molH2O,1molCO2,根据元素守恒可知,X为
NaHCO3,与NaOH反应生成Na2CO3,Na2CO3足量盐酸
u u u u u u u u u u r CO
2,CO2+NaAlO2→D,D为Al(OH)3,符
合转化关系,NaHCO3+F→CO2,F可以是酸或铝盐等。
(1)根据上面的分析可知,X为NaHCO3,H为Na2O2,故答案为:NaHCO3;Na2O2;
(2)E为NaOH,G为NaAlO2,E+Al→G反应的化学方程式 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,该反应中氧化剂是 H2O,故答案为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;H2O;
(3)G为NaAlO2,G溶液中通入过量CO2制取Al(OH)3的反应离子方程式为AlO2-
+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3-,故答案为:AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3-;
(4)X为NaHCO3,X溶液中滴加过量澄清石灰水反应的离子方程式为HCO3-+Ca2++OH-
═CaCO3↓+H2O,故答案为:HCO3-+Ca2++OH-═CaCO3↓+H2O;
(5)C为CO2,与Na2O2反应为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,反应中O元素化合价由-1价降低为-2
价,由-1升高为0价,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,各占
1
2,0.1molNa
2O2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。
6.金属及其化合物的种类很多,我们可以按照“金属单质、金属氧化物、金属氢氧化物、盐”的类别进行研究。
以下是元素周期表中前18号某种金属元素对应的单质及其化合物之间的转化关系(“→”所指的转化都是一步完成)。
(1)A与水反应的离子方程式:_______________。
(2)若B为呼吸面具中的供氧剂,其供氧时每生成1molO2,反应过程中转移的电子数为____________。
(3)200℃时,11.6gCO2和H2O的混合物气体与足量的B反应,反应后固体增加了3.6g,则原混合物的平均相对分子质量为__________。
(4)写出一种“C→D”转化的离子方程式:_____________。
(5)某同学将一小块A单质露置于空气中,观察到下列现象:
,则下列说法正确的是
A.①发生了氧化还原反应
B.①变灰暗色是因为生成了过氧化钠
C.③是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液
D.④只发生物理变化
【答案】
(1)2Na+2H2O=2Na++OH-+H2↑
(2)2N A或2×6.02×1023(写“2mol”不得分)
(3)23.2;(4)OH-+H+=H2O;(5)A
【解析】
试题分析:金属单质可以形成氧化物,也可以直接生成氢氧化物碱、金属氧化物可以形成碱、金属氢氧化物一步形成盐,A为活泼金属,前18号元素中只有Na符合。
(1)A为钠,与水反应的离子方程式为:2Na+2H2O=2Na++OH-+H2↑;故答案为:
2Na+2H2O=2Na++OH-+H2↑;
(2)若B为呼吸面具中的供氧剂,其供氧时主要反应的化学方程式:
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑,过氧化钠既是氧化剂又是还原剂,每生成1molO2,反应过程中转移的电子数为2N A,故答案为:2N A;
(3)200℃时水为气态,向足量的固体Na2O2中通入11.6gCO2和H2O,发生反应方程式为:2Na2O2+2CO2=Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,固体只增加了3.6g,是因为生成O2,根据质量守恒定律可知m(O2)=11.6g-3.6g=8g,氧气的物质的量为:n(O2)
=
8
32/
g
g mol=0.25mol,根据方程式2Na
2O2+2CO2=Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑可知:n
(混合气体)=2n(O2)=2×0.25mol=0.5mol,所以原混合气体的平均摩尔质量为:
11.6 0.5g
mol=23.2g/mol,故混合气体的平均相对分子质量为23.2,故答案为:23.2;
(4)C→D转化的化学方程式为:NaOH+HCl=NaCl+H2O,离子方程式为OH-+H+=H2O,;故答案为:OH-+H+=H2O;
(5)Na的性质活泼,易与空气中氧气反应生成Na2O,Na2O易与水反应生成NaOH,NaOH吸收空气中的水和CO2生成Na2CO3•xH2O,Na2CO3•xH2O风化脱水生成Na2CO3。
A、①发生氧化还原反应生成了氧化钠,故A正确;B、①发生氧化还原反应生成了氧化钠,故B错误;C、③是氢氧化钠潮解,吸收水蒸气形成氢氧化钠溶液,故C错误;D、④是二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠固体,发生了化学反应,故D错误;故选A。
【考点定位】考查钠及钠的重要化合物的性质
【名师点晴】本题考查了物质转化关系的分析判断,主要涉及金属及其化合物性质的应用和转化关系。
熟练掌握物质性质是解题关键本题考查钠及钠的重要化合物的性质。
金属单质可以形成氧化物,也可以直接生成氢氧化物碱、金属氧化物可以形成碱、金属氢氧化物一步形成盐,解题关键在金属单质可以直接形成碱的推断。
A为活泼金属K、Ca、Na、Mg
等;各步反应都需要一步形成。
7.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+。
8.A、B、C、D、E、F六种物质在一定条件下有如下图所示的相互转化关系,所有反应物和生成物均已给出。
(1)若反应①、②、③均为溶液中的置换反应,A、D、E为第ⅦA族元素单质。
则A、D、E的氧化性由强到弱的顺序为(用化学式表示)________________________。
(2)若B是某元素R的氢化物,B的沸点大于与其同主族的其他元素氢化物的沸点,且B在常温下为液态;C是一种有磁性的化合物;E是一种无色、无味的有毒气体。
则反应①的化学方程式___________________,③的化学方程式______________。
(3)若B由短周期元素X、Y组成,且X、Y原子个数比为1∶1,B晶体中既含离子键,又含非极性共价键;绿色植物的光合作用和呼吸作用可实现自然界中D、E的循环。
则B的电子式为_________________,反应①的离子方程式______________________。
【答案】Cl2>Br2>I2 3Fe+4H2O Fe3O4+4H2 CO+H2O CO2+H2
2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑
【解析】
【分析】
(1)A、D、E为卤素单质,反应①②③均为水溶液中的置换反应,由氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,可知氧化性应有E>A>D,故E为Cl2、A为Br2、D为I2,据此解答;(2)B是某元素R的氢化物,B的沸点大于与其同主族的其他元素氢化物的沸点,且B在常温下为液态,则B为水;C是一种有磁性的化合物,C为Fe3O4,根据框图,A为铁,D为氢气,E是一种无色、无味的有毒气体,E与四氧化三铁反应生成铁,则E为CO,F为CO2,据此分析解答;
(3) 绿色植物的光合作用和呼吸作用可实现自然界中D、E的循环,则D、E为氧气或二氧化碳。
B由短周期元素X、Y组成,且X、Y原子个数比为1∶1,B晶体中既含离子键,又含非极性共价键,则B为过氧化钠,根据框图,A为水,D为氧气,C为氢氧化钠,E为二氧化碳,二氧化碳与氢氧化反应生成碳酸钠和水,则F为碳酸钠,据此分析解答。
【详解】
(1)A、D、E为卤素单质,反应①②③均为水溶液中的置换反应,由氧化剂氧化性强于氧化产物氧化性,可知氧化性应有E>A>D,故E为Cl2、A为Br2、D为I2,因此A、D、E的氧化性由强到弱的顺序为Cl2>Br2>I2,故答案为Cl2>Br2>I2;
(2)B是某元素R的氢化物,B的沸点大于与其同主族的其他元素氢化物的沸点,且B在常温下为液态,则B为水;C是一种有磁性的化合物,C为Fe3O4,根据框图,A为铁,D为氢气,E与四氧化三铁反应生成铁,E是一种无色、无味的有毒气体,则E为CO,F为CO2,反应①为铁与水蒸气的反应,反应的化学方程式为3Fe+4H2O Fe3O4+4H2,反
应③为CO与水的反应,反应的化学方程式为CO+H2O CO2+H2,故答案为3Fe+
4H2O Fe3O4+4H2;CO+H2O CO2+H2;
(3) 绿色植物的光合作用和呼吸作用可实现自然界中D、E的循环,则D、E为氧气或二氧化碳。
B由短周期元素X、Y组成,且X、Y原子个数比为1∶1,B晶体中既含离子键,又含非极性共价键,则B只能为过氧化钠,根据框图,A为水,D为氧气,C为氢氧化钠,E 为二氧化碳,二氧化碳与氢氧化反应生成碳酸钠和水,则F为碳酸钠,过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,符合框图中物质的转化关系。
B为过氧化钠,属于离子化合物,电子式为,反应①为过氧化钠与水的反应,反应的离子方程式为2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑,故答案为
;2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑。
9.A、B、C、D、E、F都是短周期元素,原子序数依次增大。
元素有关信息
A原子最外层电子数和电子层数相等
B原子的最外层电子数是内层电子数的2倍
C元素主要化合价为-2,原子半径为66pm
D与A同主族,最高价氧化物对应的水化物易溶于水
E原子半径为104pm,所在主族序数与所在周期序数之差为3
F单质为有色的气体
(1)D2C的电子式_____________________;
(2)沸点:A2C___________________A2E(填“>”或“<”或“=”);
(3)E的非金属性比F_________________(填“强”或“弱”),并用化学事实加以说明(用化学方程式表示)___________________________;
(4)化合物甲由A、B、C、D四种元素组成,其化学式量为84,是焙制糕点所用发酵粉的主要成分之一。
写出甲在水溶液中与盐酸反应的离子方程式_________________。
【答案】 > 弱 H2S+C12=S+2HCl(或 2Fe + 3C12 = 2FeCl3、 Fe + S = 2FeS)HCO3-+H+==CO2↑+H2O
【解析】
【分析】
A、B、C、D、E、F都是短周期元素,原子序数依次增大;A原子最外层电子数和电子层数相等,应为H或Be;B原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,应为C元素;C元素主要化合价为-2,原子半径为66pm,应为O元素;D与A同主族,最高价氧化物对应的水化物易溶于水,则应为Na元素,且A为H元素;E原子半径为104pm,所在主族序数与所在周期序数之差为3,应为S元素;F单质为有色的气体,且原子序数最大,应为Cl元素,据此答题。
【详解】
A、B、C、D、E、F都是短周期元素,原子序数依次增大;A原子最外层电子数和电子层数相等,应为H或Be;B原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,应为C元素;C元素主要化合价为-2,原子半径为66pm,应为O元素;D与A同主族,最高价氧化物对应的水化物易溶于水,则应为Na元素,且A为H元素;E原子半径为104pm,所在主族序数与所在周期序数之差为3,应为S元素;F单质为有色的气体,且原子序数最大,应为Cl元素,
(1)D2C2为Na2O2,电子式为,为离子化合物,属于离子晶体;
(2)因为H2O分子之间有氢键存在,所以沸点高于硫化氢;
(3)S和Cl在同一周期,元素周期表中,从左到右元素的非金属性逐渐增强,对应单质的氧化性也逐渐增强,所以硫的非金属性弱于氯,可根据单质之间的置换反应或与变价金属反应来证明,有关的反应方程式为H2S+C12=S+2HCl(或 2Fe+3C12 2FeCl3、
Fe+S2FeS);
(4)化合物甲由A、B、C、D四种元素组成,其化学式量为84,应为NaHCO3,易与盐酸反应生成二氧化碳气体和水,反应的离子方程式为HCO3-+H+═CO2↑+H2O。
10.A、B、C是中学化学常见的三种物质,它们之间的相互转化关系如下(部分反应条件及产物略去).
(1)若A是一种黄色单质固体,则B→C的化学方程式为.
(2)若A是一种活泼金属,C是淡黄色固体,则C的名称为,试用化学方程式表示该物质与二氧化碳气体的反应.将C长期露置于空气中,最后将变成物质D,D的化学式为.
(3)若C是红棕色气体,A是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体.图是实验室制取A气体的装置,请结合所学知识,回答下列问题:写出实验室制取A的化学方程
式.
【答案】(1)2SO2+O22SO3;
(2)过氧化钠;2Na2O2+2 CO2="2" Na2CO3+O2;Na2CO3;
(3)Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O.
【解析】
(1)A是一种黄色单质固体,与氧气连续反应,则A为S,则B为SO2,C为SO3,则
B→C的化学方程式为:2SO2+O22SO3;
(2)A是一种活泼金属,C是淡黄色固体,则A为Na,B为Na2O,C为Na2O2,C的名称为过氧化钠,过氧化钠与二氧化碳气体的反应:2Na2O2+2 CO2="2" Na2CO3+O2,C长期露置于空气中,经过系列变化,最后将变成物质D,D为Na2CO3;
(3)C是红棕色气体,A是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则A为NH3 ,B为NO,C为NO2,实验室用氢氧化钙和氯化铵在加热条件下反应准备氨气,反应的方程式为
Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O;。