2014届高考化学主干知识解析讲义10非金属及其化合物
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[主干知识·数码记忆]
非金属元素及其化合物的性质
一、小试能力知多少(判断正误)
(1)(2013·课标全国卷Ⅰ)可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气(√)
(2)(2013·课标全国卷Ⅰ)碘是人体必需微量元素,所以要多吃富含高碘酸的食物(×)
(3)(2013·北京高考)长期盛放石灰水的试剂瓶内壁出现白色固体:Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O(√)
(4)(2013·广东高考)用加热法除去NaCl中的NH4Cl(√)
(5)(2013·广东高考)高温下,用焦炭还原SiO2制取粗硅(√)
(6)(2013·福建高考)从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现(×)
二、必备知识掌握牢
1.重要非金属单质及其化合物的特性
(1)Br2是常温下呈液态的非金属单质。
(2)氢氟酸能与SiO2反应而腐蚀玻璃。
(3)F2能与水剧烈反应生成HF和O2。
(4)冷的浓H2SO4、浓HNO3能使铁、铝钝化。
(5)SO2能使品红溶液褪色,加热后又恢复红色。
(6)Si能与NaOH溶液反应放出H2。
(7)淀粉遇I2变成蓝色。
(8)氮气与氧气在放电条件下化合生成无色NO。
(9)无色气体NO遇空气(或O2)变为红棕色NO2。
(10)浓H2SO4具有吸水性、脱水性、强氧化性。
2.重要非金属单质及其化合物的工业制法
(1)Cl2——电解饱和食盐水。
(2)Si——在高温下,用焦炭还原SiO2。
(3)盐酸——将Cl 2在H 2中燃烧所得的HCl 溶于水。
(4)硫酸——FeS 2(或S)→SO 2――→O 2SO 3――→H 2O
H 2SO 4。
(5)NH 3——N 2与H 2在高温、高压、催化剂的作用下合成氨。
3.非金属单质及其化合物的重要规律
(1)最高价氧化物对应水化物的酸性强弱取决于该元素非金属性的强弱。
HClO 4>H 2SO 4>H 3PO 4>H 2CO 3>H 2SiO 3(非金属性Cl>S>P>C>Si)。
(2)利用“强酸制弱酸”的规律证明酸性的强弱。
如:Na 2SiO 3+H 2O +CO 2===H 2SiO 3↓+Na 2CO 3, 则酸性:H 2CO 3>H 2SiO 3。
(3)强氧化性的酸(如浓H 2SO 4、HNO 3)与金属反应不生成H 2。
如:金属与浓HNO 3反应生成NO 2,而与稀HNO 3反应生成NO 。
三、常考题型要明了
[典例] (2012·北京高考)用右图所示装置进行下列实验,实验结果与预测的现象不一致的是( )
[解析] 浓硝酸具有挥发性、强氧化性,因此烧杯①中I -
会被HNO 3氧化为I 2,溶液变蓝色;浓盐酸虽有挥发性,但酚酞遇酸不变色;浓氨水具有挥发性,烧杯①中Al 3+
与NH 3反应生成Al(OH)3白色沉淀;饱和氯水中会逸出氯气,进入烧杯①后生成的HClO 具有漂白性,可使湿润的红纸条褪色。
[答案] A
—————————————[探规寻律]——————————
对比法记忆SO 2和氯水漂白的作用“三不同”
——————————————————————————————————————[演练1] (2013·广东高考)下列措施不合理的是( )
A.用SO2漂白纸浆和草帽辫
B.用硫酸清洗锅炉中的水垢
C.高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅
D.用Na2S作沉淀剂,除去废水中的Cu2+和Hg2+
解析:选B 二氧化硫的漂白原理是二氧化硫与有色物质反应生成无色的物质,二氧化硫不仅能漂白品红,也能漂白其他有机色素,A项说法正确;锅炉中的水垢含有碳酸钙,与硫酸作用生成微溶的硫酸钙,硫酸钙覆盖在水垢表面,不利于水垢的进一步溶解,B项不合理;碳与二氧化硅在高温下作用生成硅和一氧化碳,C项说法正确;S2-与Cu2+、Hg2+反应生成CuS、HgS沉淀,D项说法正确。
[演练2] (2013·威海模拟)用如图所示装置进行实验,将少量液体甲逐滴加入到固体乙
中(可加热),试管中试剂为丙,则下表中对应选项错误的是( )
解析:选C 浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气,氯气使石蕊溶液先变红后褪色;醋酸与石
灰石反应生成CO2,CO2与Ca(OH)2溶液反应,先生成CaCO3沉淀,然后沉淀溶解生成Ca(HCO3)2;浓氨水与生石灰可制取氨气,AlCl3溶液与NH3反应生成Al(OH)3沉淀,最后沉淀不溶解;稀硝酸与铜反应生成NO,NO被氧化为NO2,试管口出现红棕色。
非金属氧化物与环境污染
一、小试能力知多少(判断正误)
(1)(2013·合肥模拟)CO2、NO2或SO2都与酸雨的形成有关。
(×)
(2)(2013·临沂检测)大气中CO2的含量增加会导致温室效应加剧。
(√)
(3)(2013·大纲全国卷)用过量氨水吸收工业尾气中的SO2:2NH3·H2O+SO2===2NH+4+SO2-3+H2O(√)
二、必备知识掌握牢
1.大气污染
2.水体污染
3.土壤污染
三、常考题型要明了
[典例] (2013·天津高考改编)某市对大气进行监测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5 μm 的悬浮颗粒物),其主要来源为燃煤、机动车尾气等。
因此,对PM2.5、SO 2、NO x 等进行研究具有重要意义。
请回答下列问题:
(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。
若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
根据表中数据判断PM2.5的酸碱性为________,试样的pH =________。
(2)为减少SO 2的排放,采取的措施是:洗涤含SO 2的烟气。
以下物质可作洗涤剂的是________。
a .Ca(OH)2
b .Na 2CO 3
c .CaCl 2
d .NaHSO 3 (3)汽车尾气中NO x 和CO 的生成及转化。
目前,在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO 和NO 的污染,其化学反应方程式为_____________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
[解析] (1)溶液中NH +
4水解呈酸性。
根据电荷守恒可求得溶液中c (H +
)=1×10-4
mol·L
-1
,故pH =4。
(2)SO 2是酸性氧化物,能被Ca(OH)2吸收,a 正确;亚硫酸酸性强于碳酸,SO 2能与碳酸钠
反应,生成Na 2SO 3或NaHSO 3,同时生成CO 2,b 正确;SO 2与CaCl 2、NaHSO 3不反应,c 、d 错误。
(3)CO 和NO 反应生成无污染的N 2和CO 2,根据元素守恒用观察法即可配平。
[答案] (1)酸性 4 (2)a 、b
(3)2CO +2NO =====催化剂
2CO 2+N 2 ————————————[探规寻律]——————————
常见污染气体与防治方法:
[演练1] 环境污染问题越来越受到人们的关注,造成环境污染的主要原因大多是人类生产活动中过度排放有关物质引起的。
下列环境问题与所对应的物质不相关的是( )
A .温室效应——二氧化碳
B .光化学污染——二氧化氮
C .酸雨——二氧化碳
D .白色污染——一次性塑料制品的使用
解析:选C 酸雨是指pH<5.6的雨水,主要指硝酸型酸雨和硫酸型酸雨。
由于空气中的CO 2能溶于雨水中,故正常雨水的pH 均小于7,但不是酸雨。
[演练2] (2013·青岛模拟)化学与环境、材料、信息、能源关系密切,下列说法错误的是( )
A .利用催化措施,可以将汽车尾气中CO 和NO 转化为无害气体
B .半导体行业中有一句话:“从沙滩到用户”,计算机芯片的材料是二氧化硅
C .2012年3月修订的《环境空气质量标准》中新纳入的监测指标是PM2.5
D .防止酸雨发生的重要措施之一是使用清洁能源
解析:选B A 项,CO 和NO 都是有毒气体,利用催化措施,可以将汽车尾气中CO 和NO 转化为无害气体CO 2和N 2,正确;B 项,计算机芯片的材料是硅,错误;C 项,2013年3月修订的《环境空气质量标准》中新纳入的监测指标是PM2.5,正确;D 项,二氧化硫和氮的氧化物是形成酸雨的物质,其中的二氧化硫主要来自化石燃料,防止酸雨发生的重要措施之一是使用清洁能源,减少二氧化硫的排放,正确。
非金属单质及其化合物间的相互转化
一、小试能力知多少(判断正误)
(1)(2012·江苏高考)下列物质的转化在一定条件下能够实现:S ――→O 2SO 3――→H 2O H 2SO 4。
(×) (2)(2013·大连模拟)a.HNO 3,b.NO ,c.NO 2通过一步反应就能实现如图所示的转化。
(√)
(3)(2013·厦门模拟)Si 、SiO 2、H 2SiO 3之间可实现下图中的一步转化:。
(×)
二、必备知识掌握牢
常见的非金属单质及其化合物的转化关系 (1)直线型转化关系:
非金属单质――→O 2 酸性氧化物――→水酸――→碱盐 如:C ――→O 2CO 2――→H 2O H 2CO 3――→NaOH Na 2CO 3 S ――→O 2SO 2――→H 2O H 2SO 3――→NaOH Na 2SO 3 P ――→O 2P 2O 5――→H 2O H 3PO 4――→NaOH Na 3PO 4 (2)交叉型转化关系:
如:
(3)连续氧化关系:A ――→O 2B ――→O 2 C
如:S ――→O 2SO 2――→O 2SO 3;N 2――→O 2NO ――→O 2NO 2 NH 3――→O 2NO ――→O 2NO 2;H 2S ――→O 2SO 2――→O 2SO 3 C ――→O 2CO ――→O 2CO 2 三、常考题型要明了
[典例] 以下物质间的转化通过一步反应都能实现的是( ) A .HCl ―→Cl 2―→HClO―→NaClO B .Si ―→SiO 2―→H 2SiO 3―→Na 2SiO 3 C .S ―→SO 3―→H 2SO 4―→Al 2(SO 4)3
D .N 2―→NO 2―→HNO 3―→NaNO 3
[解析] SiO 2生成H 2SiO 3需要经过两步:SiO 2+2NaOH===Na 2SiO 3+H 2O 、Na 2SiO 3+2HCl===H 2SiO 3↓+2NaCl ,B 项错误;硫与氧气反应只能生成SO 2,不能一步生成SO 3,C 项错误;N 2被氧化只能生成NO ,NO 再氧化才能生成NO 2,D 项错误。
[答案] A
—————————————[探规寻律]————————————
不能完成的“一步转化”
在单质、氧化物、酸(或碱)的转化关系中,不能一步完成的有: (1)非金属单质――→O 2氧化物――→H 2O 酸 ①SiO 2不能通过一步反应转化为H 2SiO 3 ②S 不能通过一步反应转化为SO 3 ③N 2不能通过一步反应转化为NO 2 (2)金属单质――→O 2氧化物――→H 2O 碱
①能溶于水的碱[如:NaOH 、KOH 、Ca(OH)2、Ba(OH)2]可通过一步反应实现氧化物到碱的转化。
②难溶于水的碱[如Cu(OH)2等]不能通过一步反应实现氧化物到碱的转化。
如:CuO ――→H 2SO 4CuSO 4――→NaOH Cu(OH)2
——————————————————————————————————— [演练1] A 、B 、C 、D 、E 均含有同一种短周期元素,其中A 是单质,B 常温下是气态氢化物,C 、D 是氧化物,E 是D 和水反应的产物。
下表所列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是( )
A .①②
B .②③
C .③④
D .①④
解析:选B Si 不能实现C 到D 的转化,Na 不能实现A 到B 的转化。
①④错误。
②中B 为NH 3、C 为NO ,③中B 为H 2S 、C 为SO 2均能实现图中的转化。
[演练2] 下列关系图中,A 是一种正盐,B 是气态氢化物,C 是单质,F 是强酸。
当X 无
论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其他产物及反应所需条件均已略去),当X 是强碱时,过量B 跟氯气反应除生成C 外,另一产物是盐酸盐。
A ――→X
B ――→Cl 2
C ――→O 2
D ――→O 2
E ――→H 2O
F 下列说法不.
正确的是( ) A .当X 是强酸时,ABCDEF 均含同一种元素,F 是硫酸 B .当X 是强碱时,ABCDEF 均含同一种元素,F 是硝酸 C .B 和Cl 2的反应是氧化还原反应 D .当X 是强酸时,C 常温下是气态单质 解析:选D 。
满足题目中的转化关系的有: (NH 4)2S ――→OH -
NH 3――→Cl 2 N 2――→O 2NO ――→O 2 NO 2――→H 2O
HNO 3, (NH 4)2S ――→H + H 2S ――→Cl 2 S ――→O 2 SO 2――→O 2 SO 3――→H 2O H 2SO 4,其中B(NH 3或H 2S)与Cl 2的反应一定是氧化还原反应,C 正确;当X 为强酸时,C 为固体单质硫,D 错误。
无机框图推断题的解题方法
无机框图推断题作为一种高考题型,不仅考查学生对元素及其化合物主干知识的掌握情况,更能考查考生思维的敏捷性和严密性。
这类题型的特点是结构紧凑,文字表述少,包含信息多,综合性强。
是多年来考查元素化合物知识的常见题型。
[典题] (2012·四川高考)下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液,相互之间的转化关系如下图所示(部分产物及反应条件已略去)。
已知A 、B 为气态单质,F 是地壳中含量最多的金属元素的单质;E 、H 、I 为氧化物,E 为黑色固体,I 为红棕色气体;M 为红褐色沉淀。
请回答下列问题:
(1)B 中所含元素位于周期表中第________周期,________族。
(2)A 在B 中燃烧的现象是__________________________________________________。
(3)D +E ―→B 的反应中,被氧化与被还原的物质的物质的量之比是________。
(4)G +J ―→M 的离子方程式是_______________________________________________。
(5)Y 受热分解的化学方程式是_______________________________________________。
[解析] 根据转化关系和题中所给的信息可以判断:A 为H 2,B 为Cl 2,C 为NaOH ,D 为HCl ,E 为MnO 2,F 为Al ,G 为NaAlO 2,H 为Fe 2O 3,I 为NO 2,J 为FeCl 3,M 为Fe(OH)3,N 为HNO 3,X 为NaCl ,Y 为Fe(NO 3)3。
(1)B 中所含元素为氯元素,位于元素周期表中第3周期,第ⅦA 族。
(2)H 2在Cl 2中燃烧产生苍白色火焰。
(3)浓盐酸与二氧化锰发生的反应为MnO 2+4HCl(浓)=====△
MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O ,反应中被氧化的物质HCl(注意发生反应的HCl 只有一半被氧化,另一半起酸的作用)与被还原的物质MnO 2的物质的量之比是2∶1。
(4)NaAlO 2与FeCl 3在溶液中发生相互促进的水解反应:3AlO -
2+Fe 3+
+6H 2O===3Al(OH)3↓+Fe(OH)3↓。
(5)硝酸铁受热分解生成氧化铁、二氧化氮和氧气,化学方程式为 4Fe(NO 3)3=====△
2Fe 2O 3+12NO 2↑+3O 2↑。
[答案] (1)3 ⅦA (2)产生苍白色火焰 (3)2∶1
(4)3AlO -
2+Fe 3+
+6H 2O===3Al(OH)3↓+Fe(OH)3↓ (5)4Fe(NO 3)3=====△
2Fe 2O 3+12NO 2↑+3O 2↑ [名师支招]
无机框图推断题的解题流程和突破口
1.解题流程:
2.无机推断的“四大”突破口 (1)特殊结构。
①具有正四面体结构的有甲烷等。
②不含金属元素的离子化合物为铵盐。
③原子个数比为1∶1的化合物可能为H2O2、Na2O2等。
(2)特殊的物理性质(颜色、状态、气味)。
①焰色反应:Na+(黄色)、K+(紫色)(透过蓝色钴玻璃)。
②有色气体:Cl2(黄绿色)、NO2(红棕色)。
③有色固体:红色(Cu、Cu2O);红棕色(Fe2O3);红褐色[(Fe(OH)3)];蓝色[Cu(OH)2];黑色(CuO、FeO、FeS、Fe3O4);淡黄色(S、Na2O2、AgBr)。
④有色液体或溶液:溴水(橙色)、Cu2+(蓝色)、Fe2+(浅绿)、Fe3+(黄色)、MnO-4(紫色)。
⑤有刺激性气味的无色气体:NH3、SO2、HCl等。
(3)特征反应。
①同一元素的气态氢化物和气态氧化物反应,生成该元素的单质和水,该元素可能是硫或氮。
②同一元素的气态氢化物和最高价氧化物对应的水化物发生化合反应,生成盐的元素一定是氮。
③既能与酸反应,又能与碱反应的物质可能是Al、Al2O3、Al(OH)3、弱酸的铵盐、弱酸的酸式盐等。
④既能与强酸反应放出气体,又能与强碱反应放出气体的常见物质有铝、弱酸的铵盐(如碳酸铵、碳酸氢铵、亚硫酸铵、硫化铵等)。
⑤与水接触放出气体的常见物质有Li、Na、K、Na2O2等。
⑥A物质加到B物质中,先生成沉淀,后沉淀又溶解,A、B可能分别是CO2与Ca(OH)2、NaOH与铝盐、盐酸与NaAlO2。
⑦与工业生产有关的反应:a.工业制漂白粉;b.工业合成氨;c.氨的催化氧化;d.氯碱工业;e.电解法冶炼金属镁、铝;f.工业制粗硅;g.煅烧石灰石。
(4)特殊的实验现象。
①H2在Cl2中燃烧呈苍白色火焰。
②使酚酞溶液变红色的气体是氨气。
③在空气中迅速由无色变为红棕色的气体是NO。
④Cl2通入含Br-的溶液中,会出现橙色,加入有机溶剂,在有机溶剂层出现橙红色;Cl2通入含有I-的溶液中,会出现深黄色,加入有机溶剂,在有机溶剂层出现紫红色。
⑤遇SCN-显红色或遇OH-生成红褐色沉淀的离子是Fe3+。
⑥遇BaCl2溶液生成不溶于稀HNO3的白色沉淀,则溶液中可能含有Ag+或SO2-4或SO2-3。
⑦遇盐酸生成白色沉淀,则溶液中可能含有Ag+或SiO2-3。
⑧使品红溶液褪色的气体可能是Cl2或SO2,但将褪色后的液体加热又复原的是SO2。
⑨碘遇淀粉显蓝色。
⑩实验现象为:白色沉淀―→灰绿色―→红褐色的转化一定是:Fe(OH)2―→Fe(OH)3。
[针对训练]
下图是中学化学一些常见元素的单质及化合物的转化关系,已知:A 是金属单质,B 是淡黄色固体,G 是无色气体,I 是红棕色气体,反应②是工业上的重要反应。
请按要求完成下列各题:
(1)写出B 的电子式________;D 的结构式是________。
(2)反应③的实验现象为____________________________________________________。
(3)反应①的离子方程式为___________________________________________________。
(4)反应②的化学方程式为________________________________________________。
解析:本题从B 是淡黄色固体,I 是红棕色气体,以及反应②是工业生产中重要反应入手。
B 是淡黄色固体可能是Na 2O 2,G 是无色气体O 2,I 是红棕色气体NO 2。
C 为无色气体NO 。
反应
②为4NH 3+5O 2=====催化剂△4NO +6H 2O ,D 为H 2O,3NO 2+H 2O===2HNO 3+NO ,J 为HNO 3,B 一定是Na 2O 2,
F 是NaOH ;常见的金属A 单质与硝酸反应生成NO 、H 2O 和硝酸盐E ,该硝酸盐和NaOH 反应生成氢氧化物,该氢氧化物与O 2反应,由此可知该金属为变价金属Fe ,所以反应①为3Fe +8H
++2NO -3===3Fe 2++2NO↑+4H 2O ,反应③为4Fe(OH)2+2H 2O +O 2===4Fe(OH)3,Fe(OH)3为红褐色固体。
再代入验证其正确性即可。
答案:(1)Na +[∶O ∶O ∶]2-Na +
HOH
(2)白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色
(3)3Fe +8H ++2NO -3===3Fe 2++2NO↑+4H 2O
(4)4NH 3+5O 2=====催化剂△4NO +6H 2O
A 卷(全员必做卷)
1.(2013·威海模拟)下列有关说法,错误的是( )
A.氮氧化物、二氧化硫都是形成酸雨的主要物质
B.工业合成氨及用NH3制化肥(NH4)2SO4都属于氮的固定
C.一定条件下,镁能与一些非金属氧化物反应,铝能与一些金属氧化物反应
D.玻璃中含有硅酸钠和二氧化硅
解析:选B 氮的单质生成氮的化合物的反应,才是氮的固定,用NH3制化肥(NH4)2SO4不属于氮的固定。
2.(2013·江苏高考)下列有关物质性质的应用正确的是( )
A.液氨汽化时要吸收大量的热,可用作制冷剂
B.二氧化硅不与强酸反应,可用石英器皿盛放氢氟酸
C.生石灰能与水反应,可用来干燥氯气
D.氯化铝是一种电解质,可用于电解法制铝
解析:选A 本题考查物质的性质和用途,意在考查考生的识记能力。
二氧化硅能溶于氢氟酸,B错误。
生石灰与水反应生成氢氧化钙,氯气能与氢氧化钙反应,C错误。
氯化铝是共价化合物,熔融状态下不导电,无法电解,若电解其水溶液则得到氢氧化铝,故D错误。
3.下列推断正确的是( )
A.Na2O、Na2O2组成元素相同,与CO2反应的产物也相同
B.新制氯水显酸性,向其中滴加少量紫色石蕊试液,充分振荡后溶液呈红色
C.CO、NO、NO2都是大气污染气体,在空气中都能稳定存在
D.SiO2是酸性氧化物,能与NaOH溶液反应
解析:选D Na2O与CO2反应的产物为Na2CO3,而Na2O2与CO2反应的产物为Na2CO3和O2,A 项错误;向足量氯水中加入少量紫色石蕊试液,溶液先变红后褪色,B项错误;NO易与空气中的O2反应,NO2易与空气中的水蒸气反应,二者在空气中都不能稳定存在,C项错误。
4.氮、氧、硫、氯是四种重要的非金属元素,下列有关说法中正确的是( )
A.NO在加热条件下才能与空气中的氧气反应
B.氮、硫的最高价氧化物对应水化物的溶液均具有很强的氧化性
C.用石墨作电极电解物质的量浓度相等的硫化钠、氯化钠混合溶液,阳极上析出的物质依次为Cl2、S、O2
D.四种元素的单质中化学性质最稳定的是N2,其次是硫
解析:选D NO在常温下即可与空气中的O2反应,A错误;稀H2SO4的氧化性较弱,B错误;S2-的还原性强于Cl-,电解时阳极上先析出单质硫,C错误。
5.用如图所示实验装置进行物质性质的探究实验。
下列说法不合理的是( )
A.若品红溶液①褪色,则说明产物中含有SO2
B.若溴水褪色,则说明SO2具有还原性
C.若烧瓶中产生黄色浑浊和无色气泡,则说明Na2S2O3只作氧化剂
D.若品红溶液②不褪色、Na2SiO3溶液中出现白色浑浊,则说明亚硫酸比碳酸的酸性强解析:选C A项,SO2能使品红溶液褪色;B项,SO2使溴水褪色表现还原性;C项烧瓶中产生黄色浑浊和无色气泡,则说明Na2S2O3既作氧化剂又作还原剂;D项品红溶液②不褪色说明没有SO2,Na2SiO3溶液中出现白色浑浊说明有CO2,依据强酸制弱酸原理说明亚硫酸比碳酸的酸性强。
6.(2013·江西重点中学联考)X、Y、Z、W有如图所示的转化关系,
则X、Y可能是( )
①C、CO ②AlCl3、Al(OH)3③N2、NO ④S、SO2⑤NaOH、Na2CO3
A.①②⑤B.②③⑤
C.③④D.①②④
解析:选A①转化关系为C→CO→CO2,C→CO2,故①正确;②转化关系为AlCl3→Al(OH)3→NaAlO2,AlCl3→NaAlO2,故②正确;③N2与O2反应生成NO,NO与O2反应生成NO2,N2不能一步反应生成NO2,故③错误;④二氧化硫在催化剂条件下生成三氧化硫,单质硫不能一步反应生成三氧化硫,故④错误;⑤转化关系为NaOH→Na2CO3→NaHCO3,NaOH→NaHCO3,故⑤正确。
7.(2013·太原模拟)SiO2是一种化工原料,可以制备一系列物质。
下列说法正确的是( )
A.图中所有反应都不属于氧化还原反应
B.硅酸盐的化学性质稳定,常用于制造光导纤维
C.可用盐酸除去石英砂(主要成分为SiO2)中少量的碳酸钙
D.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的,其熔点很高
解析:选C 图中SiO2与CaO、CaCO3、Na2CO3反应不属于氧化还原反应,SiO2与C、Si与Cl2、SiCl4与H2的反应属于氧化还原反应,A错误;光导纤维的主要成分是SiO2而不是硅酸盐,B错误;玻璃没有固定的熔点,D错误。
8.(2013·广东高考)下列实验的现象与对应结论均不正确的是( )
解析:选D 铁与水蒸气在高温下反应生成黑色的Fe3O4和H2,而不是红色的Fe2O3,D项错误。
9.(2013·郑州质量预测)物质间纷繁复杂的转化关系是化学的魅力所在,下列选项中物质的转化在一定条件下不能实现的是( )
解析:选C 不管氯气是否过量,铁与氯气反应只能生成FeCl3,Cu和Fe3+反应只能生成Cu2+和Fe2+,不能生成Fe,C项符合题意。
10.(2013·郑州质量预测)下列化学实验事实及其结论都正确的是( )
解析:选B SO2与HClO反应生成H2SO4,是HClO的强氧化性所致,不是酸性所致,所以不能得出HClO的酸性比H2SO4强的结论,A项错误;氧化铝的熔点高于铝,故熔融的铝能被固体氧化铝膜包住,B项正确;SiO2是酸性氧化物,C项错误;SO2通入溴水中发生的是氧化还原
反应,SO2显示还原性,D项错误。
11.某化学小组进行Na2SO3的性质实验探究。
在白色点滴板的a、b、c三个凹槽中滴有Na2SO3溶液,再分别滴加下图所示的试剂:
实验现象如下表:
根据实验现象进行分析:
(1)a中实验现象证明Na2SO3具有________性。
(2)b中发生反应的离子方程式是_____________________________________________
(3)应用化学平衡原理解释c中现象(用化学用语及简单文字表述)_______________ ____ ________________________________________________________________________。
解析:(1)a中发生反应的化学方程式为:Na2SO3+Br2+H2O===Na2SO4+2HBr,证明Na2SO3具有还原性。
(2)b中产生淡黄色沉淀,发生反应的离子方程式是SO2-3+2S2-+6H+===3S↓+3H2O。
(3)滴入酚酞溶液变红是因为SO2-3发生了水解反应而使溶液显碱性:SO2-3+H2-3+OH-,再加入BaCl2溶液后,Ba2+与SO2-3反应产生BaSO3沉淀,反应消耗了SO2-3使其浓度减小,水解平衡向左移动,OH-浓度减小,红色褪去。
答案:(1)还原性(2)SO2-3+2S2-+6H+===3S↓+3H2O
(3)在Na2SO3溶液中,SO2-3水解显碱性:SO2-3+H2-3+OH-,所以滴入酚酞后溶液变红;在该溶液中加入 BaCl2后,Ba2++SO2-3===BaSO3↓(白色),由于c(SO2-3)减小,SO2-3水解平衡左移,c(OH-)减小,红色褪去。
12.(2013·宁夏一中高三第四次考试)大气中硫、氮的氧化物是形成酸雨的主要物质。
某地酸雨中可能含有下列离子:Na+、Ba2+、NH+4、Al3+、Cl-、SO2-3、SO2-4、NO-3等。
某研究小组取该地一定量的酸雨,浓缩后将所得澄清试液分成三份,进行如下实验:
请回答下列问题:
(1)根据实验结果判断该酸雨中肯定不存在的离子是______________,不能确定的离子有______________________________。
(2)写出第一份试液滴加淀粉KI 溶液时发生反应的离子方程式:__________________。
(3)第三份试液滴加NaOH 溶液,加热,整个过程中发生了多个反应,写出其中两个反应的离子方程式:__________________________________、__________________________。
(4)设计实验方案,检验该酸雨中是否存在Cl -:___________________________________ ______________________________。
(5)该小组为了探究NO 参与硫酸型酸雨的形成过程,在烧瓶中充入含有少量NO 的SO 2气体,再慢慢通入O 2,发生化学反应后,再喷洒适量蒸馏水即得硫酸型酸雨,则NO 在上述反应中的作用是________________________________________________________。
解析:(1)由第一份试液产生的现象知该酸雨中含有NO -3,因酸性条件下SO 2-3不能与NO -3共存,故试液中没有SO 2-3;由第二份试液产生的现象知该酸雨中含有SO 2-4,没有Ba 2+;由第三份试液产生的现象知该酸雨中含有Al 3+、NH +4。
故该酸雨中肯定不存在的离子是SO 2-3、Ba 2+,不能确定的离子有Na +、Cl -。
(2)滴加淀粉KI 溶液时,I -被氧化为I 2、NO -3被还原为NO 。
(3)第三份试液中OH -分别与H +、Al 3+、NH +4、Al(OH)3发生反应。
(4)检验Cl -时,需要先用足量的Ba(NO 3)2溶液将SO 2-4除去以排除干扰,然后用HNO 3酸化的AgNO 3溶液进行检验。
(5)NO 能被氧化成NO 2,NO 2遇水可转化为HNO 3,稀HNO 3氧化SO 2-3最终得到的是硫酸型酸雨,因此NO 在酸雨形成过程中作催化剂。
答案:(1)SO 2-3、Ba 2+ Na +、Cl -
(2)6I -+2NO -3+8H +===2NO↑+3I 2+4H 2O
(3)H ++OH -===H 2O NH +4+OH -=====△NH 3↑+H 2O Al 3++3OH -===Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH -===AlO -
2+2H 2O(任写两个)
(4)取少量试液滴加足量的Ba(NO 3)2溶液,静置取上层澄清液,加HNO 3酸化的AgNO 3溶液,若有白色沉淀生成,则证明存在Cl -
(5)催化剂
13.(2013·北京高考)
某学生对SO 2与漂粉精的反应进行实验探究:
(1)Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式是 ________________________________。
(2)pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是__________________________。
(3)向水中持续通入SO2,未观察到白雾。
推测现象i的白雾由HCl小液滴形成。
进行如下实验:
a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化;
b.用酸化的AgNO3溶液检验白雾,产生白色沉淀。
①实验a的目的是______________________________________________________。
②由实验a、b不能判断白雾中含有HCl,理由是________________________________。
(4)现象ii中溶液变为黄绿色的可能原因:随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和Cl -发生反应。
通过进一步实验确认了这种可能性,其实验方案是_____________________。
(5)将A瓶中混合物过滤、洗涤,得到沉淀X
①向沉淀X中加入稀HCl,无明显变化。
取上层清液,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。
则沉淀X中含有的物质是________。
②用离子方程式解释现象iii中黄绿色褪去的原因:________________________________ ________________________________________________________________________。
解析:本题主要考查SO2与漂粉精反应的实验探究,意在考查考生的信息挖掘能力、实验分析能力和实验探究能力。
(1)Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
(2)由pH试纸先变蓝后褪色可知,漂粉精溶液具有碱性和漂白性。
(3)向水中通入过量SO2不能形成白雾,说明二氧化硫不能形成白雾;用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化,说明白雾中不含氯气;根据实验a、b不能判断白雾中含有HCl,因为白雾中混有SO2时也能满足实验a、b的现象,最终生成硫酸银白色沉淀。
(4)现象ⅱ中溶液变为黄绿色,说明有氯气生成,即发生反应:Cl-+ClO-+2H+===Cl2↑+H2O,为确认这种可能性,可向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸,观察溶液是否变为黄绿色。
(5)①向沉淀X中加入稀HCl,无明显变化。
取上层清液,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明上层清液中含有SO2-4,则沉淀X 中含有CaSO4。
答案:(1)2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(2)碱性、漂白性(3)①检验白雾中是否含有Cl2,排除Cl2干扰②白雾中混有SO2,SO2可与酸化的AgNO3反应生成白色沉淀
(4)向漂粉精溶液中逐滴加入稀硫酸,观察溶液是否变为黄绿色
(5)①CaSO4②SO2+Cl2+2H2O===SO2-4+2Cl-+4H+
B卷(强化选做卷)
1.(2013·大连模拟)化学与人类的衣食住行以及能源、信息、材料、环境、医药、资源密切相关。
下列说法不正确的是( )
A.用食醋可除去热水壶内壁的水垢
B.钢铁制品生锈主要是电化学腐蚀所致
C.酸雨是pH小于7的雨水
D.服用铬含量超标的药用胶囊会对人体健康造成危害
解析:选C 选项A,食醋中含有乙酸,而乙酸的酸性比碳酸强,可以与水垢(主要成分为CaCO3)反应,使之溶解,A正确;选项B,电化学腐蚀比化学腐蚀快,钢铁制品生锈主要是电化学腐蚀所致,B正确;选项C,正常雨水中由于溶解有CO2,所以pH<7,而酸雨是指pH <5.6的雨水,C错误;选项D,铬为重金属,服用铬含量超标的药用胶囊会使人中毒,D正确。
2.下列各组物质中,满足下图物质一步转化关系的选项是( )
[解析] 选C 碳与氧气不完全燃烧可以生成CO,CO继续燃烧就得CO2,镁在CO2中燃烧又可以得碳,符合题意,C项正确;A项,NaHCO3不能一步转化为Na;B项,Cu(OH)2不能一步转化为Cu;D项,SiO2不能一步转化为H2SiO3。
3.A是一种常见的单质,B、C为中学常见的化合物,A、B、C均含有元素X,它们有如图所示的转化关系(部分产物及反应条件已略去)。
下列判断正确的是( )
A.X元素可能为Al
B.X元素可能为Si。