化学卤素及其化合物的专项培优练习题(含答案)附答案
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化学卤素及其化合物的专项培优练习题(含答案)附答案
一、卤素及其化合物练习题(含详细答案解析)
1.已知C、D、G、I为短周期元素形成的单质,D、G、I常温下为气态,且G为黄绿色;形成D的元素原子的最外层电子数是次外层的3倍;B的焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃);K为红棕色粉末。
其转化关系如图。
请回答:
(1)工业上制C用A不用H的原因______________________。
(2)写出C与K反应的化学方程式_________________,该反应的反应物总能量
___________(填“大于”或“小于”)生成物总能量。
(3)L是目前应用最广泛的金属,用碳棒作阳极,L作阴极,接通电源(短时间)电解E水溶液的化学方程式___________________。
(4)写出E物质的电子式___________________。
(5)J与H反应的离子方程式为________________________。
(6)写出G与熟石灰反应制取漂白粉的化学方程式_______________________。
【答案】氯化铝是共价化合物,熔融状态下不导电 2Al+Fe2O3高温
Al2O3+2Fe 大于
2KCl+2H2O2KOH+H2↑+Cl2↑ Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
【解析】
【分析】
【详解】
形成D的元素的原子最外层电子数是次外层的3倍,原子只能有2个电子层,最外层电子数为6,则D为O2;K为红棕色固体粉末,K为Fe2O3;由于电解A得到C与D,则C与K 生成A的反应为铝热反应,故A为Al2O3,L为Fe,C为Al;黄绿色气体G为Cl2,与C反应得到H为AlCl3;B的焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃),B中含有K元素,B在催化剂、加热条件下反应生成氧气,则B为KClO3,E为KCl,电解KCl溶液生成KOH、H2和Cl2,过量的F与氯化铝反应得到J,则I为H2,F为KOH,J为KAlO2;
(1)H为AlCl3,氯化铝是共价化合物,熔融状态下不导电,故工业上制Al用氧化铝不用氯化铝,故答案为氯化铝是共价化合物,熔融状态下不导电;
(2)C与K反应的化学方程式为:2Al+Fe2O3高温
Al2O3+2Fe,该反应为放热反应,故该反
应的反应物总能量大于生成物总能量,故答案为2Al+Fe2O3高温
Al2O3+2Fe;大于;
(3)Fe是目前应用最广泛的金属,用碳棒作阳极,Fe作阴极,接通电源(短时间)电解KCl
水溶液的化学方程式为:2KCl+2H2O 电解
2KOH+H2↑+Cl2↑,故答案为
2KCl+2H2O 电解
2KOH+H2↑+Cl2↑;
(4)E为KCl,KCl的电子式为,故答案为;
(5)J与H反应的离子方程式为:Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓,故答案为Al3++3AlO2-
+6H2O=4Al(OH)3↓;
(6)G为Cl2,G与熟石灰反应制取漂白粉的化学方程式为
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,故答案为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
【点晴】
本题考查无机推断等,特殊颜色及D的原子结构、转化关系中特殊反应等是推断突破口,是对元素化合物知识及学生综合能力的考查,需对基础知识全面掌握。
推断题中常见的特征反应现象有:(1)焰色反应:Na(黄色)、K(紫色);(2)使品红溶液褪色的气体:
SO2(加热后又恢复红色)、Cl2(加热后不恢复红色);(3)白色沉淀Fe(OH)2置于空气中最终转变为红褐色[Fe(OH)3](由白色→灰绿→红褐色);(4)在空气中变为红棕色:NO;(5)气体燃烧火焰呈苍白色:H2在Cl2中燃烧;在空气中点燃呈蓝色:CO、H2、CH4;(6)使湿润的红色石蕊试纸变蓝:NH3;(7)空气中出现白烟:NH3与酸性气态物质(或挥发性酸如盐酸、硝酸)反应等。
2.已知A是一种金属单质,B溶液能使酚酞试液变红,且焰色反应呈黄色;D、F相遇会产生白烟。
A、B、C、D、E、F间有如下变化关系:
(1)写出A、B、C、E的化学式:
A__________,B__________,C__________,E__________。
(2)写出E→F反应的化学方程式_________;写出B→D反应的化学方程式_________。
(3)F在空气中遇水蒸气产生白雾现象,这白雾实际上是________。
【答案】Na NaOH NH4Cl H2 H2+Cl2点燃
2HCl NH4Cl + NaOH
加热
NaCl +H2O +NH3↑
盐酸小液滴
【解析】
【分析】
A是一种金属,该金属能和水反应生成溶液B和气体E,B溶液能使酚酞试液变红,说明B 是碱,焰色反应呈黄色,说明含有钠元素,所以B是NaOH,根据元素守恒知A是Na,E 是H2;氢气在氯气中燃烧生成HCl,则F是HCl,氢氧化钠溶液和C反应生成D,D、F相遇会产生白烟,氯化氢和氨气反应生成白烟氯化铵,则D是NH3,C是NH4Cl,据此分析解答。
【详解】
(1)根据上面的分析可知,A是Na,B是NaOH,C是NH4Cl,E是H2;
(2) E→F为在点燃的条件下,氢气和氯气反应生成氯化氢,反应方程式为:
H2+Cl2点燃
2HCl;B→D为在加热条件下,氯化铵和氢氧化钠反应生成氯化钠、氨气和
水,反应方程式为:NH4Cl + NaOH 加热
NaCl +H2O +NH3↑;
(3) F是HCl,HCl极易溶于水生成盐酸,所以氯化氢在空气中遇水蒸气生成盐酸小液滴而产生白雾。
3.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。
4.化合物X 由三种元素(其中一种是第四周期元素)组成,现进行如下实验:
已知:气体A在标准状况下密度为0.714 g·L-1;碱性溶液焰色反应呈黄色。
(1)X中非金属元素的名称为__________,X的化学式__________。
(2)X与水反应的化学方程式为_________。
(3)化合物Y由X中金属元素和第四周期元素构成,设计实验证明Y的晶体类型
__________。
(4)补充焰色反应的操作:取一根铂丝,________,蘸取待测液灼烧,观察火焰颜色。
【答案】碳、溴 Na5CBr Na5CBr+4H2O=4NaOH+NaBr+CH4↑将Y加热至熔化,然后测其导电性,若熔融状态下能导电,证明该物质是由离子构成的离子晶体放在稀盐酸中洗涤后在酒精灯火焰上灼烧至无色
【解析】
【分析】
X与水反应产生气体A和碱性溶液,气体A摩尔质量为M=0.714 g·L-1×22.4 L/mol=16
g/mol,则A是CH4,说明X中含有C元素;碱性溶液焰色反应呈黄色,说明碱性溶液含有钠元素,物质X中有钠元素;向该碱性溶液中加入0.04 mol HCl溶液显中性后,再加入足量HNO3酸化,再加入AgNO3溶液产生两种沉淀,质量和为7.62 g,根据Cl-守恒,其中含有AgCl沉淀质量为m(AgCl)=0.04 mol×143.5 g/mol=5.74 g,X中含有的另外一种元素位于第四周期,可以与Ag+反应产生沉淀,则该元素为溴元素,则X的组成元素为Na、C、Br三种元素,形成的沉淀为AgBr,其质量为m(AgBr)= 7.62 g-5.74 g=1.88 g,n(AgBr)=1.88 g ÷188 g/mol=0.01 mol,X中含有Br-0.01 mol,其质量为0.01 mol×80 g/mol=0.80 g,结合碱性溶液中加入0.04 mol HCl,溶液显中性,说明2.07gX中含有0.05 molNa+,X与水反应产生0.01 mol HBr和0.05 mol NaOH,其中0.01 mol HBr 反应消耗0.01 mol NaOH,产生0.01 mol NaBr,还有过量0.04 molNaOH,则X中含有C的物质的量为n(C)=(2.07 g-0.05 mol×23
g/mol-0.80 g)÷12 g/mol=0.01 mol,n(Na):n(Br):n(C)=0.05:0.01:0.01=5:1:1,则X化学式为Na5CBr,Na5CBr与水反应总方程式为:Na5CBr+4H2O=4NaOH+NaBr+CH4↑,据此分析解答。
【详解】
根据上述分析可知X是Na5CBr,A是CH4,碱性溶液为NaOH与NaBr按4:1混合得到的混合物,中性溶液为NaCl、NaBr按4:1物质的量的比的混合物,沉淀为AgCl、AgBr混合物,二者物质的量的比为4:1;
(1)X化学式为Na5CBr,其中非金属元素的名称为碳、溴;
(2)X与水反应的化学方程式为Na5CBr+4H2O=4NaOH+NaBr+CH4↑;
(3)化合物Y由X中金属元素和第四周期元素构成,则Y为NaBr,该化合物为离子化合物,证明Y的晶体类型实验是:将NaBr加热至熔化,测其导电性,若熔融状态下能导电,证明在熔融状态中含有自由移动的离子,则该物质是由离子构成的离子化合物;
(4)补充焰色反应的操作:取一根铂丝,放在稀盐酸中洗涤后在酒精灯或酒精喷灯火焰上灼
烧至无色,然后蘸取待测液灼烧,观察火焰颜色,来确定其中含有的金属元素。
【点睛】
本题考查了元素及化合物的推断、颜色反应的操作及化合物类型判断方法。
掌握常见元素及化合物的性质、物质的构成微粒,并结合题干信息计算、推理。
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.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】H2向下 2Fe+3Cl22FeCl3
【解析】
【分析】
A是密度最小的气体,则A为H2;B是黄绿色气体,则B为Cl2;C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则C为NH3;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H2,故答案为H2;
(2)C为NH3,NH3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Cl2,D为Fe,Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3,反应的化学方程式为
2Fe+3Cl22FeCl3,故答案为2Fe+3Cl22FeCl3。
【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。
7.氧化物X、单质Y都能对大气造成污染。
已知X是红棕色气体,能与水反应;Y是黄绿色气体,能使湿润的有色布条褪色。
请回答下列问题:
(1)X的化学式为_________;
(2)X与水反应生成NO和一种酸,该酸的名称为________;
(3)Y能使湿润的有色布条褪色,说明Y的水溶液具有____(填“漂白”或“酸”)性。
【答案】NO2硝酸漂白
【解析】
【分析】
氧化物X、单质Y都能对大气造成污染。
已知X是红棕色气体,能与水反应;X为NO2,Y 是黄绿色气体,能使湿润的有色布条褪色,Y为Cl2。
【详解】
⑴X的化学式为NO2;故答案为:NO2。
⑵X与水反应生成NO和一种酸,3NO2+ H2O = 2HNO3 + NO,该酸的名称为硝酸;故答案为:硝酸。
⑶Y能使湿润的有色布条褪色,Cl2 + H2O = HCl +HClO,HClO具有漂白性,说明Y的水溶液具有漂白性;故答案为:漂白。
8.常温下,A是可用来对自来水进行消毒的黄绿色单质气体,A、B、C、D、E都含X元
素,其转化关系如图所示:
(1)请分别写出下列物质的化学式(如为溶液请填溶质的化学式):A________、
B________、D________。
(2)写出下列反应的化学方程式或离子方程式(请注明反应条件):A+H2O(离子方程式):_________;A+NaOH(离子方程式):_______________;D→A(化学方程式):
____________________。
【答案】Cl2 HClO HCl Cl2+H2O=H++Cl-+HClO Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O
【解析】
【分析】
常温下,A是可用来对自来水进行消毒的黄绿色单质气体,判断为Cl2,A、B、C、D、E都含X元素,B为HClO,D为HCl,C为NaCl,E为NaClO,依据推断出的物质结合物质性质回答问题。
【详解】
(1)据上所述可知A为Cl2、B为HClO,D为HCl;
(2)Cl与H2O反应产生HCl和HClO,反应的离子方程式是:Cl2+H2O=HCl+HClO;Cl与NaOH溶液反应,产生NaCl、NaClO和H2O,反应离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;MnO2与浓盐酸在加热条件下,发生反应产生MnCl2、Cl2和水,反应的化学方程式为:4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+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.如图是部分常见元素的单质及其化合物的转化关系图(有关反应的条件及生成的部分产物已略去)。
已知:E为红色固体,K为浅绿色溶液;反应②是化工生产中的重要反应;B、C、D、H是单质;B、C、D、F、G、H常温下是气态;F、P和H的水溶液均具有漂白作用,且F是形成酸雨的主要物质之一;N是一种常见的氮肥;化合物G分子构型为三角锥形,化合物M 由两种元素组成,分子内共有58个电子。
(1)化合物A 中含有的两种元素是___。
(2)F 的化学式___;G 的水溶液中,最多的阳离子是___。
(3)写出K 与H 反应的离子方程式:___。
(4)在实验室中,向饱和H 水溶液中加入CaCO 3粉末,充分反应后过滤,可制得浓度较大的P 的水溶液。
使用化学平衡移动原理加以解释___。
【答案】S 、Fe SO 2 NH 4+ 2Fe 2++Cl 2=2Fe 3++2Cl - 饱和H 水溶液中存在平衡:Cl 2+H 2O H ++Cl -+HClO ,加入的CaCO 3粉末与H +反应,平衡正向移动,HClO 浓度增大
【解析】
【分析】
E 为红棕色固体,可知E 为Fe 2O 3,与盐酸反应生成J 是FeCl 3,K 为浅绿色溶液,应为FeCl 2,氯化亚铁与单质H 反应得到氯化铁,故H 是氯气,
F 与氯化铁反应得到氯化亚铁,F 具有还原性,F 是形成酸雨的主要物质之一,则F 为SO 2,反应①是化工生产中的重要反应,反应得到E 与F ,应是硫化亚铁与氧气反应生成氧化铁与二氧化硫,可推知A 为FeS 。
N 是一种常见的氮肥,化合物
G 分子构型为三角锥形,G 与二氧化硫在溶液中反应得到L 、L 与盐酸反应得到N 与二氧化硫,可推知G 具有碱性,由转化关系可知G 中含有N 元素,故G 是N
H 3,L 为亚硫酸铵或亚硫酸氢铵,则N 是NH 4Cl ,单质C 与D 反应得到G ,C 、D 分别为氮气、氢气中的一种,化合物M 由两种元素组成,分子内共有58个电子,由氯气与氨气反应得到,M 与水反应得到P 和G ,且P 的水溶液均具有漂白作用,则M 是NCl 3,P 为HClO ,据此解答。
【详解】
(1)A 为FeS ,所含两种元素为铁元素和硫元素;
(2)F 为SO 2,G 是NH 3,其水溶液为氨水,存在电离+-324NH H O NH +OH g ?
,最多的阳离
子为NH 4+;
(3)K 为FeCl 2,H 为氯气,反应生成氯化铁,离子方程式为:2Fe 2++Cl 2=2Fe 3++2Cl -;
(4)H 为氯气其水溶液为氯水,在饱和氯气的水溶液中存在平衡:Cl 2+H 2O ⇌H ++Cl -+HClO ,加入的碳酸钙,CaCO 3粉末与H +反应,溶液中H +浓度减小,平衡正向移动。
【点睛】
本题考查无机物推断,涉及转化关系较多,综合考查学生对元素化合物知识的整合能力,物质的盐酸、性质等时推断突破口,注意根据题目提供想信息进行推断。
11.已知: M 是人们日常生活中一种重要调料,也是一种重要的化工原料,在灼烧时,焰色反应呈黄色。
A 、B 、D 均为单质,在F 的溶液中加入硫氰化钾溶液,溶液变成血红色,各物质的转化关系如下图所示:
根据以上信息回答下列问题:
(1)M和水发生电解的化学方程式____________。
(2)写出E溶于水的电离方程式__________。
(3)F和D反应生成G的离子方程式为____________。
(4)向G的溶液中滴加C的溶液,观察到的现象为________。
【答案】2NaCl + 2H2O2NaOH + Cl2↑+ H2↑ HCl=H++Cl- 2Fe3+ + Fe=3Fe2+先有白色沉淀生成,后变为灰绿色,最终变为红褐色
【解析】
【分析】
M是人们日常生活中一种重要调料,也是一种重要的化工原料,在灼烧时,焰色反应呈黄色,则M是NaCl,电解NaCl的水溶液产物为H2、Cl2和NaOH,结合A、B、D均为单质,可知C为NaOH,E为HCl;在F的溶液中加入硫氰化钾溶液,溶液变成血红色,可知F为FeCl3,则A为Cl2、B为H2,D为Fe,G为FeCl2,据此分析解题。
【详解】
由分析知:M为NaCl、A为Cl2、B为H2、C为NaOH、D为Fe、E为HCl、F为FeCl3、G为FeCl2;
(1)电解NaCl的水溶液发生的化学方程式为2NaCl + 2H2O2NaOH + Cl2↑+ H2↑;
(2)HCl溶于水电离出H+和Cl-,电离方程式为HCl=H++Cl-;
(3)Fe溶于FeCl3溶液生成FeCl2的离子方程式为2Fe3+ + Fe=3Fe2+;
(4)向FeCl2溶液中滴加NaOH的溶液,先有白色沉淀生成,因Fe(OH)2易被空气中氧气氧化成Fe(OH)3,则可继续观察到白色沉淀变为灰绿色,最终变为红褐色。
【点睛】
考查无机物的推断;注意把握推断的突破口,通常从物质的颜色,性质和反应现象为突破口进行推断,本题可结合选项提供的物质以及反应的条件进行分析,注意电解饱和食盐水的产物和铁三角之间的转化条件是解答该题的关键。
12.某些化学反应可用下式表示,A+B→C+D+H2O请回答下列问题:
(1)若A、C、D均含有氯元素,且A的化合价介于C与D之间,写出该反应的离子方程式:________
(2)若气体D能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,写出该反应的化学方程式: ____________。
(3)若A金属单质,C是一种遇空气会变为红棕色的无色气体,写出该反应的离子方程式
______________
(4)若A为难溶于水的固体,C为能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体,请写出符合上式的离子方程式:_____________。
(5)若C、D均为气体且都能使澄清石灰水变浑浊,且D可以使品红褪色,则A与B反应的化学方程式为: _____________________________。
【答案】Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+H2O 2NH4Cl+Ca(OH)2Δ
CaCl2+2NH3↑+2H2O(其它符合条件
的答案也可以) Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O(其它符合条件的答案也可以)
CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O(其它符合条件的也可以) C+2H2SO4Δ
CO2↑+2SO2↑+2H2O
【解析】
【分析】
(1)若A、C、D均含有氯元素,且A的化合价介于C与D之间,常见反应为氯气和氢氧化钠的反应;
(2)若C为氯化钠,D能使澄清石灰水变浑浊的无味气体,应为CO2,可为NaHCO3或Na2CO3与盐酸的反应;
(3)若A为MnO2,B为盐酸,C是黄绿色的单质气体为Cl2,应为浓盐酸和二氧化锰的反应;
(4)若A为单质,B为硝酸,可以为Cu与稀HNO3反应生成硝酸铜、一氧化氮和水;(5)若C、D均为气体且都能使澄清石灰水变浑浊,且D可以使品红褪色,则C为
CO2,D为SO2,应为浓硫酸和碳的反应。
【详解】
(1)若A、C、D均含有氯元素,且A的化合价介于C与D之间,常见反应为氯气和氢氧化钠的反应,反应的离子方程式为Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+H2O,故答案为:Cl2+2OH﹣=Cl﹣
+ClO﹣+H2O;
(2)若气体D能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则D为NH3,该反应可能为实验室制取NH3
的原理方程式,该反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2Δ
CaCl2+2NH3↑+2H2O,故答案为:
2NH4Cl+Ca(OH)2Δ
CaCl2+2NH3↑+2H2O(其它符合条件的答案也可以);
(3)若D为红棕色气体,则D是NO2;A金属单质,反应方程式可能为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,离子方程式为Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O,故答案为:Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O(其它符合条件的答案也可以);
(4)若A为难溶于水的固体,C为能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体,则C为CO2,符合上式的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O,故答案为:
CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O(其它符合条件的也可以);
(5)若C、D均为气体且都能使澄清石灰水变浑浊,且D可以使品红褪色,则C应为
CO2,D为SO2,在加热条件下,浓硫酸和碳发生氧化还原反应生成二氧化碳和二氧化硫,
所以A与B反应的化学方程式为C+2H2SO4Δ
CO2↑+2SO2↑+2H2O,故答案为:
C+2H2SO4Δ
CO2↑+2SO2↑+2H2O。
13.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。
14.现有金属单质A、B和气体甲、乙、丙以及物质C、D、E、F,它们之间能发生如图反应。
(图中有些反应的产物和反应条件没有标出)
请回答下列问题:
(1)丙的化学式为____。
(2)A的一种氧化物为淡黄色固体,该物质的电子式为___。
(3)写出气体乙与C溶液反应的离子方程式:____。
(4)若将C溶液与E溶液混合,则可以观察到的现象是:____。
(5)配制F溶液时,要将F固体先溶于较浓的盐酸中,再加水稀释,其目的是___(用简单文字和离子方程式说明)。
(6)设计一种检验物质E溶液中金属阳离子实验方案:____(写出实验步骤,现象和结论)。
【答案】HCl Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色抑制Fe3+水解,Fe3++3H 2O Fe(OH)3+3H+取少量的E溶液于试管中滴加K3[Fe(CN)6],若出现蓝色沉淀,则说明金属阳离子为Fe2+
【解析】
【分析】
金属A焰色反应为黄色,故A为金属Na,乙是黄绿色气体,乙为Cl2,红褐色沉淀为Fe (OH)3,由反应①Na→气体甲+C,为Na与水的反应,生成甲为H2,C为NaOH,H2和Cl2反应生成气体丙,丙为HCl,D为盐酸溶液,由HCl+金属B→E可知,B为金属Fe,E为FeCl2,FeCl2与Cl2反应生成F,则F为FeCl3。
据此解答。
【详解】
(1)由上面的分析可知,丙的化学式为HCl;故答案为HCl;
(2)A的一种氧化物为淡黄色固体,为过氧化钠,该物质的电子式为
答案为:
(3)Cl2与NaOH溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,离子方程式为Cl2+2OH-=Cl- +ClO-+H2O;答案为:Cl2+2OH-=Cl- +ClO-+H2O;
(4)若将NaOH溶液与FeCl2溶液混合发生反应生成氢氧化亚铁白色沉淀,氢氧化亚铁在空气中不稳定,白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色;答案为:白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色;
(5)FeCl 3为强酸弱碱盐,Fe3+发生水解生成Fe(OH)3:Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,先加入较浓的盐酸可抑制Fe3+水解;答案为:抑制Fe3+水解,Fe3++3H 2O Fe(OH)3+3H+;(6)检验物质FeCl2溶液中Fe2+方法为:取少量的E溶液于试管中滴加K3[Fe(CN)6],若出现蓝色沉淀,则说明金属阳离子为Fe2+;答案为:取少量的E溶液于试管中滴加
K3[Fe(CN)6],若出现蓝色沉淀,则说明金属阳离子为Fe2+。
15.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___。
【答案】氢氧 HCl H2O 2Fe+3Cl22FeCl3
【解析】
【分析】
细铁丝能在Z2(g)中剧烈燃烧,且产生红棕色烟,Z是Cl元素; X单质可在Z单质中燃烧,生成XZ,火焰为苍白色,XZ是氯化氢,所以X是H元素;氯气溶于X2Y中,所得溶液具有漂白作用,则X2Y是水,Y是O元素。
【详解】
根据以上分析,(1)X是氢元素,Y是氧元素、Z是氯元素。
(2)化合物的化学式:XZ是氯化氢,化学式是HCl,X2Y是水,化学式是H2O;
(3)过程⑥是铁与氯气反应生成氯化铁,反应方程式为2Fe+3Cl22FeCl3。
【点睛】
本题考查了物质性质的分析判断,抓住物质转化关系,特别是抓住反应现象的特征进行分析;如:根据细铁丝能在Z2(g)中剧烈燃烧,产生红棕色烟,可推知Z2(g)是氯气;火焰为苍白色是氢气在氯气中燃烧。