备战高考化学易错题精选-卤素及其化合物练习题及详细答案
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备战高考化学易错题精选-卤素及其化合物练习题及详细答案
一、卤素及其化合物练习题(含详细答案解析)
1.室温下,A是常见的金属单质、单质B是黄绿色气体、单质C是无色气体。
在合适反应条件下,它们可以按下面框图进行反应;E是无色溶液,F是淡绿色溶液。
B和C反应发出苍白色火焰。
请回答:
(1)A是__________,B是__________,C是__________(请填写化学式);
(2)反应①的化学方程式______________________________;
(3)反应③的离子方程式______________________________;
(4)反应④的离子方程式______________________________。
【答案】Fe Cl2 H2 2Fe+3Cl22FeCl3 Fe+2H+=Fe2++H2↑ 2Fe2++Cl2=2Fe3++
2Cl-
【解析】
【分析】
室温下,A是常见的金属单质、单质B是黄绿色气体、单质C是无色气体,B是氯气,B和C反应发出苍白色火焰,C是氢气,E是氯化氢。
F是淡绿色溶液,F溶液中含有亚铁离子,所以A是铁,F是氯化亚铁,D是氯化铁,据以上分析解答。
【详解】
室温下,A是常见的金属单质、单质B是黄绿色气体、单质C是无色气体,B是氯气,B和C反应发出苍白色火焰,C是氢气,E是氯化氢。
F是淡绿色溶液,F溶液中含有亚铁离子,所以A是铁,F是氯化亚铁,D是氯化铁,
(1)根据以上分析可知A、B、C分别是Fe、Cl2、H2;
(2)反应①为铁与氯气反应生成氯化铁,化学方程式为2Fe+3Cl22FeCl3;
(3)反应③为铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑;
(4)反应④为氯化亚铁与氯气反应生成氯化铁,离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。
2.现有单质A、B、C及化合物D、E、F、G、H,它们之间能发生如图反应(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出)。
请根据以上信息回答下列问题:
(1)反应③是D 物质的水溶液与金属铝反应,金属铝被氧化___(写化学式);
(2)步骤⑦中刚生成的白色沉淀颜色会迅速发生变化,最终生成红褐色沉淀H ,请写出由白色沉淀变成H 的化学方程式:___;
(3)检验G 中所含的金属离子时,在G 溶液中加入硫氰化钾溶液,离子方程式为:___; (4)工业上将氯气通入D 溶液中制取消毒液,反应的化学方程式为___,1mol 氯气发生反应,转移电子___mol ;消毒液中的有效成分是___(填名称);
(5)将0.1molA 的碳酸盐溶液和0.15molE 溶液混合,有如下两种方式:
A .将含A 的碳酸盐溶液逐滴加入到E 溶液中;
B .将E 溶液逐滴加入到含A 的碳酸盐溶液中;
理论上产生气体比较多的是___(填序号),多___mol 。
【答案】2H O 22234Fe(OH)O 2H O 4Fe(OH)++= 33Fe 3SCN Fe(SCN)+-+=
222NaOH Cl NaCl NaClO H O +=++ 1 次氯酸钠 A 0.025
【解析】
【分析】
金属A 焰色反应为黄色,故A 为Na ,由反应Na +①水→气体C D +,故C 为2H 、D 为NaOH ,则E 为HCl ,HCl 溶于水形成盐酸。
金属B 能与盐酸反应生成F ,F 与氯气反应生成G ,而G 能与NaOH 反应生成红褐色沉淀H ,故B 为Fe 、F 为2FeCl 、H 为3Fe(OH),据此解答。
【详解】
()1反应③是NaOH 水溶液与金属铝反应,本质是Al 与水反应生成氢氧化铝与氢气,氢氧化铝再与NaOH 反应生成偏铝酸钠与水,金属铝被2H O 氧化,故答案为:2H O ; ()2步骤⑦中刚生成的白色沉淀氢氧化亚铁易被氧化,颜色会迅速发生变化,最终生成红褐色沉淀氢氧化铁,化学方程式为:22234Fe(OH)O 2H O 4Fe(OH)++=,故答案为:22234Fe(OH)O 2H O 4Fe(OH)++=;
()3检验3FeCl 中所含的金属离子时,在3FeCl 溶液中加入硫氰化钾溶液,溶液变红,离子方程式为:33Fe 3SCN Fe(SCN)+-+=,故答案为:33Fe 3SCN Fe(SCN)+-+=; ()4工业上将氯气通入NaOH 溶液中制取消毒液NaClO ,反应的化学方程式为:
222NaOH Cl NaCl NaClO H O +=++,根据氧化还原反应化合价规律可知,氯气中的Cl 有一半化合价升高,一半化合价降低,即反应中氯气既是氧化剂又是还原剂,各占一半,1mol 氯气发生反应转移1mol 电子,消毒液中的有效成分是次氯酸钠,故答案为:222NaOH Cl NaCl NaClO H O +=++;1;次氯酸钠;
()5A .将碳酸钠溶液逐滴加入到盐酸中,发生反应:
2322Na CO 2HCl 2NaCl H O CO +=++↑n ,生成2CO 为10.15mol 0.075mol 2
⨯
=; B .将盐酸逐滴加入到含碳酸钠溶液中,先发生反应:233Na CO HCl NaHCO NaCl +=+,剩余0.05molHCl 、生成30.1molNaHCO ,而后发生反应:322NaHCO HCl NaCl H O CO =+++↑,生成20.05molCO ;故理论上产生气体比较多的是A ,多产生2CO 为0.075mol 0.05mol 0.025mol -=。
故答案为:A ;0.025。
3.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H 2O 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+4H 2O(g) Fe 3O 4+4H 2 强 金属与酸反应的难易程度[或NaOH 是强
碱,Fe (OH )3是弱碱等] 2Cl 2+2Ca(OH)2=CaCl 2+Ca(ClO)2+2H 2O
CaO+(NH 4)2SO 4=CaSO 4+2NH 3↑+H 2O 2Cl 2+H 2O+CaCO 3=Ca 2++2Cl -+2HClO+CO 2↑
【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。
4.A、B和C为常见气体,A是所有气体中密度最小的气体;B是黄绿色气体;C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
D是目前用量最大,用途最广的金属。
请回答下列问题:
(1)A是________(填化学式)
(2)实验室制取C时,常用________(填“向下”或“向上”)排空气法收集;
(3)B与D的单质在点燃条件下反应的化学方程式为______________________________
【答案】H 2 向下 2Fe+3Cl 2
2FeCl 3
【解析】
【分析】 A 是密度最小的气体,则A 为H 2;B 是黄绿色气体,则B 为Cl 2;C 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则C 为NH 3;D 是目前用量最大,用途最广的金属,则D 为Fe 。
【详解】
(1)A 是氢气,氢气的化学式为H 2,故答案为H 2;
(2)C 为NH 3,NH 3的密度比空气小,所以用向下排空气法收集,故答案为向下;
(3)B 为Cl 2,D 为Fe ,Fe 在Cl 2中燃烧生成FeCl 3,反应的化学方程式为
2Fe+3Cl 2
2FeCl 3,故答案为2Fe+3Cl 22FeCl 3。
【点睛】
本题考查元素化合物,掌握元素化合物的性质是解答关键。
5.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=FeCl 2+H 2↑ Fe 3++3H 2O 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。
6.室温下,单质A 、B 、C 分别为固体、黄绿色气体、无色气体,在合适的反应条件下,它们可以按下面框图进行反应,又知E 溶液是无色的,请回答:
(1)A 是_____________,B 是______________,C 是___________(填化学式)
(2)反应⑥的化学方程式为:__________________________________________。
(3)反应④的离子方程式为:__________________________________________。
【答案】Fe Cl 2 H 2 4Fe(OH)2+O 2+2H 2O=4Fe(OH)3 2Fe 2++Cl 2=2Fe 3++2Cl -
【解析】
【分析】
由B 为黄绿色气体且为单质,可知B 为Cl 2;由框图可知反应生成的固体D 为固体单质A 与Cl 2反应生成的一种氯化物;反应生成的E 为Cl 2与气体单质C 生成的一种可溶于水的氯化物,且E 溶液和固体单质A 又可以重新生成气体C 和F ,只有当C 为H 2,F 为一种氯化物时才能满足这一过程;而A 与Cl 2反应已生成了一种氯化物D ,F 又是一种氯化物,所以A 为变价金属,应为Fe ,所以A 为Fe ,B 为Cl 2,C 为H 2,D 为FeCl 3,E 为HCl ,F 为FeCl 2,G 为Fe(OH)2,H 为Fe(OH)3。
【详解】
(1)A是Fe,B是Cl2,C是H2,故答案为:Fe ; Cl2; H2;
(2)Fe(OH)2在很容易氧化,反应⑥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;
(3)亚铁离子能被氯气氧化成铁离子,反应④的离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;故答案为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。
【点睛】
本题考查无机物的推断,题目难度中等,本题注意推断Fe为解答该题的关键,从化合价变化的角度分析,学习中注意常见元素化合物的知识的积累。
7.现有X、Y、Z三种元素,已知有如下情况:
①X、Y、Z的单质在常温下均为气体。
②X的单质在Z的单质中燃烧,生成XZ,燃烧时火焰呈苍白色。
③XZ极易溶于水,在水溶液中电离出X+和Z-。
XZ的水溶液可使石蕊试液变红。
④两分子X的单质可与一分子Y的单质化合生成两分子X2Y,X2Y常温下为液体。
⑤Z的单质溶于X2Y中,所得溶液具有漂白作用。
请完成下列问题:
(1)请写出Z-的的离子结构示意图_____________。
(2)请写出Z单质溶于X2Y中发生反应的化学方程式_____________。
(3)请写出Z单质与NaOH反应的化学方程式:_____________。
【答案】 Cl2+H2O=H++Cl-+HClO Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
【解析】
【分析】
由①X、Y、Z的单质在常温下均为气体,②X的单质在Z的单质中燃烧,生成XZ,燃烧时火焰呈苍白色,则XZ为HCl,③XZ极易溶于水,在水溶液中电离出X+和Z-,XZ的水溶液可使石蕊试液变红,所以X为H2,Z为Cl2;由④两分子X的单质可与一分子Y的单质化合生成两分子X2Y,X2Y常温下为液体,X2Y为H2O,由⑤Z的单质溶于X2Y中,所得溶液具有漂白作用,则氯气与水反应生成HClO,具有漂白性,然后结合化学用语及物质的性质来解答。
【详解】
(1)Z-为Cl-,离子结构示意图为;
(2)Z单质溶于X2Y中发生反应的化学方程式为Cl2+H2O=H++Cl-+HClO;
(3)Z单质与NaOH反应的化学方程式为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。
【点睛】
本题考查无机物的推断,明确信息中物质反应的现象“火焰呈苍白色”、“Z的单质溶于X2Y 中所得溶液具有漂白作用”、“X2Y常温下为液体”即可解答。
8.A、B、C三种常见单质,其中A、C为气体,B为常见金属.A溶于水所得的溶液可使紫色石蕊先变红后褪色.F的水溶液为浅绿色,其转化关系如图所示,请回答:
(1)A和C燃烧的现象是______.
(2)F的化学式是______,检验F水溶液中金属阳离子的方法是______.
(3)反应②的离子方程式是______.
【答案】安静地燃烧、产生苍白色火焰、瓶口有白雾Fe Cl2先加入KSCN溶液,无明显现象,再加入几滴新制氯水,溶液变成血红色,可说明存在亚铁离子 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-【解析】
【分析】
A溶于水所得的溶液可使石蕊试液先变红后退色,则说明A为Cl2,氯气与水反应生成HCl 和HClO,能使石蕊试液先变红后褪色;F的水溶液为浅绿色溶液,说明F中含有Fe2+,能继续和Cl2反应生成D,则D为FeCl3,F为FeCl2,所以B为Fe,则C为2
H,E为HCl。
【详解】
(1)A为氯气,C为氢气,氢气在氯气中燃烧:H2+Cl2点燃
2HCl,生成的氯化氢气体极易溶
于水,所以瓶口上方有白雾,所以燃烧的现象为:安静地燃烧、产生苍白色火焰、瓶口有白雾;
(2)F为FeCl2,检验亚铁离子的方法为:先加入KSCN溶液,无明显现象,再加入几滴新制氯水,溶液变成血红色,可说明存在亚铁离子;
(3)②FeCl2具有还原性,能与具有氧化性的Cl2反应生成FeCl3,反应的离子方程式为
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。
【点睛】
溶于水所得的溶液可使石蕊试液先变红后退色,则说明A为Cl2,水溶液为浅绿色,则该溶液为FeCl2。
9.已知A、B、C、D、X、Y六种物质均由短周期元素组成,其中X为常见离子化合物,它们之间的转换关系如下图所示
(1)已知条件I和条件II相同,则该反应条件为____________________ 。
(2)物质X的电子式为_____________________ 。
(3)写出B与Ca(OH)2反应的化学方程式______________________________ 。
(4)写出X在条件II下反应生成B、C、D的离子方程式
_____________________________________________ 。
(5)写出实验室制B的化学方程式,并标出电子转移方向、数目
____________________________________________ 。
(6)请简述鉴定物质X的实验方法____________________________________。
【答案】通电2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O2Cl-
+2H2O电解2OH-+H2↑+Cl2↑(用双线桥表示也
可)用焰色反应检验Na+,用硝酸银和稀硝酸检验Cl-
【解析】
【分析】
X为离子化合物,左边为熔融液,右边为水溶液,说明X易溶于水,则只可能为NaCl、MgCl2。
若X为MgCl2,电解其水溶液,生成Mg(OH)2、H2、Cl2,电解其熔融液时,生成Mg、H2。
则B为Cl2,A为Mg,但Mg生成Mg(OH)2时,需要与水反应,而Mg与H2O 不反应,所以X只能为NaCl。
从而得出A为Na,B为Cl2,C、D为NaOH、H2中的一种,Y为H2O。
(1)已知条件I和条件II相同,则该反应条件为通电。
(2)物质X为NaCl,由此可写出其电子式。
(3)Cl2与Ca(OH)2反应,用于生产漂白粉。
(4)X为NaCl,在条件II下,电解氯化钠的水溶液,反应生成NaOH、Cl2、 H2。
(5)实验室制Cl2是利用MnO2与浓盐酸在加热条件下制得。
(6)鉴定物质NaCl时,既要鉴定Na+,又要鉴定Cl-。
【详解】
(1)已知条件I和条件II相同,则该反应条件为通电。
答案为:通电;
(2)物质X为NaCl,其电子式为。
答案为:;
(3)Cl2与Ca(OH)2反应,化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
答案为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
(4)X为NaCl,在条件II下,电解氯化钠的水溶液,反应的离子方程式为2Cl-
+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑。
答案为:2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑;
(5)实验室制Cl2是利用MnO2与浓盐酸在加热条件下制得,表示电子转移方向和数目的方程式为。
答案为:
(用双线桥表示也可);
(6)鉴定物质NaCl时,既要鉴定Na+,又要鉴定Cl-,鉴定Na+用焰色反应,鉴定Cl-用硝酸银和稀硝酸。
答案为:用焰色反应检验Na+,用硝酸银和稀硝酸检验Cl-。
【点睛】
鉴定物质有别于鉴别物质,鉴别物质时,只需检验物质中所含的某种微粒,只要能让该物质与另一物质区分开便达到目的。
鉴定物质时,物质中所含的每种微粒都需检验,若为离子化合物,既需检验阳离子,又需检验阴离子,只检验其中的任意一种离子都是错误的。
10.已知:X、Y、Z是三种常见元素,X原子核内只有一个质子,Y原子的最外层电子数是次外层的三倍,且X、Y、Z均能形成中学常见的双原子气体单质,并有如下转化关系:
请回答下列问题:
(1)写出Y2的化学式____________。
(2)X2分别在Y2、Z2中点燃时火焰的颜色是________、_________。
(3)Z2与X2Y反应生成两种酸,其化学方程式为 ___________________。
(4)Z2与NaOH溶液反应的化学方程式为________________________。
【答案】O2淡蓝色苍白色 Cl2+H2OƒHCl+HClO 2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O
【解析】
【分析】
X、Y、Z是三种常见元素,X原子核内只有一个质子,所以X是H元素,Y原子的最外层电子数是次外层的三倍,说明只有两个电子层,最外层电子数是6,即是O元素,且X、Y、Z均能形成中学常见的双原子气体单质,氢气在Z2燃烧,生成XZ,可知Z是氯元素,所以形成的单质分别是:氢气,氧气,氯气,据此回答问题。
【详解】
(1)根据分析Y2的化学式O2,故答案为:O2
(2)氢气分别在氧气,氯气中燃烧的火焰的颜色是淡蓝色,苍白色;故答案为:淡蓝色;苍白色;
(3)氯气和水反应生成氯化氢和次氯酸,故化学方程式是:Cl2+H2OƒHCl+HClO,故答案
为:Cl2+H2OƒHCl+HClO;
(4)氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠,次氯酸钠,水,故化学方程式是:2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,故答案为:2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O。
11.已知A~H是中学化学中的常见物质,A、C、G是金属,E、F是氧化物, B溶于水得蓝色溶液,E为红棕色粉末,它们有如下图所示的关系(反应中生成的水已略去)。
试回答下列问题。
(1)推断填写物质化学式:A是________ ,E是_________,H是_________。
(2)F的类别是_________(选填“酸性氧化物”、“碱性氧化物”或“两性氧化物”)。
(3)反应④的化学方程式为___________________________________。
若反应④转移电子数目为4N A,则生成F______mol。
【答案】Cu Fe2O3 FeCl3两性氧化物 2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe 2/3 或0.67
【解析】
【分析】
A、C、G是金属,G和氯气反应生成H,H和KSCN反应后溶液呈红色,说明H是FeCl3,所以G是Fe,C是金属单质、E和F是氧化物,则反应④是铝热反应,则C是Al,F是
Al2O3,E为红棕色粉末,E是Fe2O3,A是金属单质,和氯气反应生成氯化物,B溶于水得蓝色溶液,说明B中含有铜离子,根据元素守恒知,B为CuCl2,A为Cu,Al和CuCl2发生置换反应生成Cu和AlCl3,D是AlCl3,氧化铝(F)和盐酸反应生成氯化铝,结合物质的性质分析解答。
【详解】
(1)由以上分析可知A为Cu,E为Fe2O3,H为FeCl3,故答案为:Cu; Fe2O3;FeCl3;
(2)F是Al2O3,为两性氧化物,故答案为:两性氧化物;
(3)反应④为铝和氧化铁发生的铝热反应,生成氧化铝和铁,反应的化学方程式为:
2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,反应中转移6个电子,若反应④转移电子数目为4N A,即转移
4mol电子,则生成的氧化铝为4mol
6
=
2
3
mol,故答案为:2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe;
2
3。
【点睛】
明确物质的性质及物质的特殊反应现象是解本题关键。
本题的突破口为“反应⑥中加入KSCN,溶液变成红色”。
解答本题要注意理解铝热反应的特征。
12.X、Y、Z、W是元素周期表中的短周期元素,它们的相对位置如下表所示,其中X、Y 元素均能形成10电子的氢化物,Z的原子序数是Y的2倍。
请回答下列问题:
X Y
Z W
(1)W的简单离子的结构示意图为______,Y元素在周期表中的位置是____。
(2)写出实验室制W元素单质的离子方程式:___________
(3)关于W同主族元素,下列说法正确的是:__________
A.从上到下密度逐渐增大
B.从上到下熔点和沸点都逐渐升高
C.从上到下元素的非金属性越来越强
D.同主族元素对应的单质中,只有W元素对应的单质在常态下为气态
(4)W与Z形成的液体化合物Z2W2,该物质可与水反应生成ZO2气体,1 mol Z2W2参加反应时转移1.5 mol电子,其中只有一种元素化合价发生改变,Z2W2与水反应的化学方程式为_____。
【答案】第二周期第ⅥA族 MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O AB
2S2Cl2+2H2O=SO2↑ +3S↓+4HCl
【解析】
【分析】
X、Y、Z、W是元素周期表中的短周期元素,根据它们的相对位置可知X、Y是第二周期的元素,Z、W是第三周期的元素,Y、Z是同一主族的元素,Z的原子序数是Y的2倍,可知Y是O元素,Z是S元素,则X是N元素,W是Cl元素。
(1)W是Cl是17号元素,原子获得1个电子变为Cl-;Y是O元素,根据原子核外电子层数及最外层电子数确定元素在周期表的位置;
(2)实验室用浓盐酸与MnO2混合加热制取氯气;
(3)根据元素周期律分析元素性质变化规律;
(4)根据题意,结合元素化合价变化与电子转移关系计算确定反应方程式。
【详解】
根据上述分析可知X是N元素,Y是O元素,Z是S元素,W是Cl元素。
(1)W是Cl是17号元素,原子核外电子排布为2、8、7,原子获得1个电子变为Cl-,Cl-结
构示意图为;Y是O元素,核外电子排布为2、6,则O元素在周期表的位
置位于第二周期第ⅥA族;
(2)在实验室用浓盐酸与MnO2混合加热制取氯气,反应的离子方程式为:MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O;
(3) W是Cl元素,Cl元素位于元素周期表第VIIA,
A.卤族元素的单质都是双原子分子,在固态时属于分子晶体,由于从上到下分子间作用力逐渐增大,所以从上到下密度逐渐增大,A正确;
B.卤素单质由分子构成的分子晶体,分子间作用力从上到下逐渐增大,则克服分子之间作用力使物质熔化或气化需要的能量逐渐增大,因此从上到下卤素单质的熔点和沸点都逐渐升高,B正确;
C.从上到下元素的原子半径逐渐增大,原子获得电子的能力逐渐减弱,因此元素的非金属性越来越弱,C错误;
D.同主族元素对应的单质中,在常温下为气态的有F2、Cl2,D错误;
故合理选项是AB;
(4)W与Z形成的液体化合物Z2W2是S2Cl2,该物质可与水反应生成ZO2气体是SO2,1 mol Z2W2参加反应时转移1.5 mol电子,其中只有一种元素化合价发生改变,S元素化合价由+1价变为+4价,则Cl元素化合价没有发生变化,S元素化合价还有变为0价,则S2Cl2与水反应的化学方程式为2S2Cl2+2H2O=SO2↑ +3S↓+4HCl。
【点睛】
本题考查结构、性质、位置关系应用,根据元素的相对位置及原子结构特点推断元素是解题关键,掌握元素周期表与元素周期律、氧化还原反应等知识是解题关键,题目考查了学生运用知识分析问题、解决问题的能力。
13.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 、Mg 2+、Fe 3+、Al 3+、CO 32-、SO 42-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NH3、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-,根据各阶段消耗的NaOH体积结合离子方程式计算n(H+):n(Al3+):n(NH4+)之比,再结合电荷守恒计算与n(SO42-)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Na2SiO3和H2,反应的离子方程式为Si+2OH-
+2H2O=SiO32-+2H2↑;
(3) 曲线中,从0.4L~0.6L发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,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、Na2CO3;生成0.01molCO2需要的盐酸为200mL,结合反应原理
NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,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NaAlO2,则将过量的HCl溶液逐滴加入NaAlO2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NH3、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。
14.有X、Y、Z三种元素,已知:①X、Y、Z的单质在常温下均为气体;②X单质可在Z单质中燃烧,生成XZ,火焰为苍白色;③XZ极易溶于水,其水溶液可使蓝色石蕊试纸变红;
④每2个X2分子可与1个Y2分子化合生成2个X2Y分子,X2Y在常温下为液体;⑤Z单质溶于X2Y中,所得溶液具有漂白作用;⑥细铁丝能在Z2(g)中剧烈燃烧,且产生红棕色烟。
推断:
(1)X、Y两种元素的名称X___,Y___。
(2)化合物的化学式:XZ___,X2Y___。
(3)过程⑥中涉及的化学反应方程式为___。