高考化学卤素及其化合物(大题培优)含答案解析
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高考化学卤素及其化合物(大题培优)含答案解析
一、卤素及其化合物练习题(含详细答案解析)
1.在下列各变化中,反应①为常温下的反应,A、C、D均含氯元素,且A中氯元素的化合价介于C与D之间,E常温下为无色无味的液体,F为淡黄色粉末,G为常见的无色气体。
回答下列问题:
(1)A、G的化学式分别为________________、 ________________。
(2)F和E反应的化学方程式为____________________________。
(3)写出反应①的化学方程式____________________________________。
(4)在反应②中,每生成2.24 L气体G(标准状况)时,消耗F ___________g。
【答案】Cl2 O2 2Na2O2 +2H2O= 4NaOH + O2 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 15.6
【解析】
【分析】
E常温下为无色无味的液体,推测E为水,F为淡黄色粉末,推测为过氧化钠,由图中关系可推知:A:Cl2;B:NaOH;C:NaCl;D:NaClO;E:H2O;F:Na2O2;G:O2。
在结合反应①②的情况,即可推断反应①为:Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O,反应②为
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,据此解答。
【详解】
由图中关系可推知:A:Cl2;B:NaOH;C:NaCl;D:NaClO;E:H2O;F:Na2O2;G:O2。
(1)A、G的化学式分别为Cl2、O2。
故答案为Cl2;O2;
(2)F和E反应的化学方程式为2Na2O2 +2H2O= 4NaOH + O2,
故答案为2Na2O2 +2H2O= 4NaOH + O2;
(3)A和B反应的方程式为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。
故答案为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;
(4)在反应2Na2O2 +2H2O= 4NaOH + O2↑,每产生标准状况下的氧气22.4L,消耗的
Na2O22mol.即156g。
现在产生了2.24 L气体G(标准状况),则消耗Na2O2质量为15.6g,
故答案为15.6。
2.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)B是________,D是________,G是________,H是________(填化学式)。
(2)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__________________________。
(3)A中元素的原子结构示意图为________________。
(4)上述反应中属于氧化还原反应的是_________(填写序号)。
【答案】CO2 CaCl2 HClO O2 2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO①⑤
【解析】
【分析】
反应①是重要的工业反应,工业上常利用反应①制取漂白粉,则A是Cl2,与石灰乳反应生成CaCl2和Ca(ClO)2,G在光照下反应,应为HClO,生成的气体H为O2,则F为HCl,B与澄清的石灰水反应产生E,E与HCl反应产生B与C反应产生G为HClO,所以C应为
Ca(ClO)2,D为CaCl2,无色气体B应为CO2,沉淀E为CaCO3,以上推断符合题目转化关系,结合物质的性质和题目要求解答该题。
【详解】
根据上述推断可知A是Cl2,B是CO2,C是Ca(ClO)2,D是CaCl2,E是CaCO3,F是HCl(盐酸),G是HClO,H是O2。
(1)由以上分析可知B是CO2,D为CaCl2,G为HClO,H为O2;
(2)反应①为Cl2和石灰乳Ca(OH)2的反应,生成CaCl2和Ca(ClO)2和H2O,反应的方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+ Ca(ClO)2+2H2O,由于HClO的酸性比碳酸弱,所以漂白粉在空气中可发生Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO;
(3)A为Cl2,Cl元素是17号元素,原子核外有3个电子层,最外层电子数为7,原子结构示意图为;
(4)反应①⑤中,有元素化合价的变化,反应属于氧化还原反应,②③④反应中无元素化合价的变化,不属于氧化还原反应,故上述反应中属于氧化还原反应的是①⑤。
【点睛】
本题考查无机物的推断,本题注意把握常见物质工业用途及次氯酸干燥分解、次氯酸具有漂白性的性质为解答该题的关键,注意把握相关物质的性质,在平时的学习中注意知识的积累。
3.现有A、B、C、D四种气体,A是密度最小的气体,B在通常情况下呈黄绿色,把四种气体分别通入酸化的硝酸银溶液中,通入B、D气体时立即出现白色沉淀,纯净的A可以在B中安静地燃烧,发出苍白色的火焰并生成D。
把无色无刺激性气味的气体C通入澄清石灰水时,石灰水变浑浊。
(1)A、B、C、D的化学式分别为:
A________;B________;C________;D________。
(2)写出下列各反应的化学方程式:
A与B________________________________。
B与水______________________________。
C与澄清石灰水________________________。
【答案】H2 Cl2 CO2 HCl H2 + Cl2点燃
2HCl H2O+ Cl2 = HCl + HClO CO2 + Ca(OH)2 =
CaCO3↓+ H2O
【解析】
【分析】
现有A、B、C、D四种气体,A是密度最小的气体,则A为氢气,B在通常情况下呈黄绿色,则B为氯气,把四种气体分别通入酸化的硝酸银溶液中,通入B、D气体时立即出现白色沉淀,纯净的A可以在B中安静地燃烧,发出苍白色的火焰并生成D,则D为HCl,把无色无刺激性气味的气体C通入澄清石灰水时,石灰水变浑浊,则C为CO2。
【详解】
(1)根据上面分析得到A、B、C、D的化学式分别为:A为H2;B为Cl2;C为CO2;D为HCl;故答案为:H2;Cl2;CO2;HCl。
(2)A与B是氢气在氯气中点燃生成氯化氢,反应方程式为:H2 + Cl2点燃
2HCl;B与水是氯
气与水反应生成盐酸和次氯酸,反应方程式为H2O+ Cl2 = HCl + HClO;C与澄清石灰水是二氧化碳和澄清石灰水反应生成碳酸钙和水,反应方程式为CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O;
故答案为:H2 + Cl2点燃
2HCl;H2O+ Cl2 = HCl + HClO;CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O。
4.现有X、Y、Z三种非金属元素,A、B、C三种金属元素,有:
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,火焰呈苍白色。
产物XZ的水溶液可使石蕊试液变红;
③2molX的单质可与1molY的单质化合生成2molX2Y,X2Y在常温下为液体;
④Z的单质溶于X2Y中所得的溶液具有漂白性;
⑤A的单质可以在Z的单质中燃烧,生成黑棕色固体,该固体溶于水得到棕黄色溶液;
⑥B与Z可形成化合物BZ3,向BZ3的溶液中逐滴滴加NaOH溶液,先生成白色沉淀后沉淀逐渐溶解;
⑦C的单质与Y的单质反应可能得到两种产物,其中一种为淡黄色固体M
请回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:XZ__________,X2Y__________,M__________
(2)Z的单质溶于X2Y中所得溶液中起漂白作用的物质是__________(填化学式)
(3)A的单质与Z的单质反应的化学方程式为__________
(4)BZ3与过量的NaOH溶液反应的离子方程式为__________
(5)X的单质与Z的单质的混合气体经点燃充分反应后,冷却至室温,再通入足量的NaOH 溶液中,气体被完全吸收,则原混合气体中X的单质与Z的单质的体积关系可能为
__________(用相应化学式表示X、Z的单质)
【答案】HCl H2O Na2O2 HClO 2Fe+3Cl22FeCl3 Al3++4OH-=-2
AlO+2H2O
V(H2):V(Cl2)≤1:1
【解析】
【分析】
现有X、Y、Z三种非金属元素,A、B、C三种金属元素,有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,火焰呈苍白色,产物XZ的水溶液可使石蕊试液变红,则XZ为HCl,得出X为H,Z为Cl;③2molX的单质可与1molY的单质化合生成
2molX2Y,X2Y在常温下为液体,则X2Y为H2O,Y为O;④Z的单质溶于X2Y中所得的溶液具有漂白性;⑤A的单质可以在Z的单质中燃烧,生成黑棕色固体,该固体溶于水得到棕黄色溶液,则为氯化铁溶液,即A为Fe;⑥B与Z可形成化合物BZ3,向BZ3的溶液中逐滴滴加NaOH溶液,先生成白色沉淀后沉淀逐渐溶解,则B为Al;⑦C的单质与Y的单质反应可能得到两种产物,其中一种为淡黄色固体M,则M为过氧化钠,则C为Na。
【详解】
⑴根据分析得出下列物质的化学式:XZ为HCl,X2Y为H2O,M为Na2O2;故答案为:HCl;H2O;Na2O2。
⑵Z的单质溶于X2Y反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸起漂白作用;故答案为:HClO。
⑶A的单质与Z的单质反应是铁与氯气反应生成氯化铁,其化学方程式为
2Fe+3Cl2点燃
2FeCl3;故答案为:2Fe+3Cl2
点燃
2FeCl3。
⑷氯化铝与过量的NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水,其离子方程式为Al3++4OH-= AlO2-+2H2O;故答案为:Al3++4OH-= AlO2-+2H2O。
⑸X的单质与Z的单质的混合气体经点燃充分反应生成HCl,H2 + Cl2点燃
2HCl,反应后冷
却至室温,再通入足量的NaOH溶液中,气体被完全吸收,氯化氢和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,氯气也要与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,因此氯气过量或刚好生成HCl,气体都能完全被吸收,故原混合气体中X的单质与Z的单质的体积关系可能为V(H2):V(Cl2) ≤ 1:1;故答案为:V(H2):V(Cl2) ≤ 1:1。
5.已知A、B、C、D为气体,其中A为黄绿色,D极易溶于水,形成的溶液可使酚酞变
红,它们之间的转化关系如下图①所示:
(1)将气体B点燃,把导管伸入盛满气体A的集气瓶,反应过程中的实验现象有
_________(填序号)
①放热②黄绿色褪去③瓶口有白雾④瓶口有白烟⑤安静燃烧,发出黄色火焰⑥安静燃烧,发出苍白色火焰
(2)实验室制D的化学方程式为__________________________________。
(3)实验室可用如上图②所示装置收集D,下列叙述正确的是__________(填序号)。
①D气体不能用排水法收集
②干燥管里盛有碱石灰
③图②中的a为干棉花团,其作用是防止氨气逸出
(4)气体D催化氧化的化学方程式为_________________________________。
(5)物质E的化学式是_______;E在下列物质分类中所属的物质种类是_______(填序号)。
①电解质②化合物③混合物④纯净物⑤非电解质⑥盐
检验物质E中阳离子的操作方法______________________________________
【答案】①②③⑥ Ca(OH)2+2NH4Cl加热CaCl2+H2O+2NH3↑①②
4NH3+5O2加热
催化剂4NO+6H2O NH4Cl ①②④⑥取E少许于试管,加入浓NaOH溶液,加热,生成无色有刺激性气味的气体,用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变为蓝色,证明E中有NH4+
【解析】
【分析】
为黄绿色气体,应为Cl2,D极易溶于水,形成的溶液可使酚酞变红,应为NH3,A、B、C、D为气体,则B是H2,C是HCl,所以E是NH4Cl,结合对应物质的性质以及题目要求可解答该题。
【详解】
(1)氢气在氯气中安静的燃烧,火焰苍白色,黄绿色逐渐褪去,瓶口有白雾(氯化氢气体与空气中的小水滴结合)出现,燃烧反应都是放热反应,所以选①②③⑥;
(2)实验室制氨气的化学方程式为:Ca(OH)2+2NH4Cl加热CaCl2+H2O+2NH3↑;
(3)氨气极易溶于水,不能用排水法收集,氨气溶于水显碱性,可用碱石灰干燥,图②中的a应为湿润红色石蕊试纸,检验氨气是否收集满,所以答案选①②;
(4)氨气发生催化氧化的化学方程式为:4NH 3+5O 2加热
催化剂4NO+6H 2O ;
(5)E 是氯化铵,化学式为NH 4Cl ,它是化合物,是纯净物,是盐,是电解质,所以答案选①②④⑥,检验铵根离子的操作方法:取E 少许于试管,加入浓NaOH 溶液,加热,生成无色有刺激性气味的气体,用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变为蓝色,证明E 中有NH 4+。
6.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】NO 2 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NO 2,Y 是黄绿色气体,能使湿润的有色布条褪色,Y 为Cl 2。
【详解】
⑴X 的化学式为NO 2;故答案为:NO 2。
⑵X 与水反应生成NO 和一种酸,3NO 2+ H 2O = 2HNO 3 + 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,Cl 2 + H 2O = 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。
7.有A 、B 、C 三种可溶性正盐,阴、阳离子各不相同,其阴离子的摩尔质量依次增大
(按A 、B 、C 的顺序),将等物质的量的A 、B 、C 溶于水,所得溶液中只含有Fe 3+、K +、
SO 42-、NO 3-、Cl -五种离子,同时生成一种白色沉淀。
请回答下列问题:
(1)经检验,三种正盐中还含有下列选项中的一种离子,该离子是___。
A .Na +
B .Mg 2+
C .Cu 2+
D .Ag +
(2)若将A 、B 、C 三种正盐按一定比例溶于水后,所得溶液中只含有Fe 3+、SO 42-、NO 3-、K +四种离子且物质的量之比依次为1∶2∶3∶4,则A 、B 、C 三种正盐的物质的量之比为___。
【答案】D 1∶3∶2
【解析】
【分析】
等物质的量的A 、B 、C 溶于水,所得溶液中只含有Fe 3+、K +、24SO -、3NO -
、Cl -五种离子,同时生成一种白色沉淀,A 、B 、C 三种可溶性正盐,阴、阳离子各不相同,其阴离子的摩尔质量依次增大,则A 为盐酸盐,B 为硝酸银,C 为硫酸盐;等物质的量混合,生成
沉淀可能为AgCl ,则A 为FeCl 3,B 为AgNO 3,C 为K 2SO 4,以此来解答。
【详解】
(1)所给离子中只有Ag +和24SO -、3NO -
、Cl −三种阴离子中Cl −按1:1生成沉淀,其余所给阳离子均和三种阴离子不沉淀,则该离子是Ag +,
故答案为:D ;
(2)只含有Fe 3+、24SO -、3NO -、K +四种离子且物质的量之比依次为1:2:3:4,则若FeCl 3为1mol ,AgNO 3为3mol ,二者发生Ag ++Cl −═AgCl↓,K 2SO 4为2mol ,A 、B 、C 三种正盐的物质的量之比为1:3:2,
故答案为:1:3:2。
8.A 为金属单质,B 、C 、D 、E 四种均为含有氯元素的物质,它们存在如图转化关系(部分产物已略去,有的反应在溶液中进行)。
请回答:
(1)A 是_____________,C 是_____________。
(均用化学式表示)
(2)写出实验室制备 D 的化学方程式:_____________。
(3)写出用 B 溶液与 Cu 反应制作印刷电路板的离子方程式:_____________。
(4)设计实验方案,检验 C 溶液中的金属阳离子:_____________
【答案】Fe FeCl 2 MnO 2+4HCl(浓)=∆
MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O Cu+2Fe 3+═Cu 2++2Fe 2+ 取C 溶液于试管中,向其中滴加KSCN 溶液,溶液不变色,再滴加氧化剂(如氯水、双氧水)后溶液显血红色,说明含有Fe 2+,或者取样滴加用铁氰化钾溶液,有蓝色沉淀产生,则含有Fe 2+
【解析】
【分析】
A 为金属单质,
B 、
C 、
D 、
E 四种均为含有氯元素的物质,根据转化关系可知,A 为变价金属,且B 与A 反应生成C ,则A 为Fe ,D 为Cl 2,B 为FeCl 3,C 为FeCl 2,A 与E 反应生成C(FeCl 2),结合(3)“用B 溶液与Cu 反应制作印刷电路板”可知,E 为HCl ,据此解答。
【详解】
(1)根据分析可知,A 为Fe ,C 为FeCl 2,
故答案为:Fe ;FeCl 2;
(2)实验室中通过加热浓盐酸与二氧化锰制取氯气,该反应的化学方程式为:
MnO 2+4HCl(浓)=∆MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O ,
故答案为:MnO 2+4HCl(浓)=∆MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O ;
(3)B 为FeCl 3,Cu 与氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜,该反应的离子方程式为:Cu+2Fe 3+═Cu 2++2Fe 2+,
故答案为:Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+;
(4)C为FeCl2,其阳离子为Fe2+,检验Fe2+的方法为:取C溶液于试管中,向其中滴加KSCN溶液,溶液不变色,再滴加氧化剂(如氯水.双氧水)后溶液显血红色,说明含有
Fe2+,或者取样滴加用铁氰化钾溶液,有蓝色沉淀产生,则含有Fe2+,
故答案为:取C溶液于试管中,向其中滴加 KSCN 溶液,溶液不变色,再滴加氧化剂(如氯水.双氧水)后溶液显血红色,说明含有Fe2+,或者取样滴加用铁氰化钾溶液,有蓝色沉淀产生,则含有Fe2+。
9.有关物质存在如图所示的转化关系(部分产物已省略)。
通常C为气体单质,G为紫黑色固体单质。
实验室中,常用固体E在B的催化下加热制取气体单质H。
请回答下列问题:
(1)反应①的化学方程式为_____________________
(2)反应②的离子方程式为_____________________
(3)写出另外一种实验室制取H的化学方程式____________________________
(4)D溶液与Pb(NO3)2溶液混合可形成沉淀,此沉淀的Ksp=7.0×10—9。
将等体积的D溶液与Pb(NO3)2溶液混合,若D的浓度为1×10—2mo1/L ,则生成沉淀所需Pb(NO3)2溶液的最小浓度为___________________。
【答案】反应①的方程式:4HCl(浓) + MnO2MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O 反应②的离子方程式:6I-+ ClO3-+ 6H+= 3I2+Cl-+ 3H2O 2H2O22H2O + O2↑(也可用高锰酸钾加热分解) D 溶液与Pb(NO3)2 反应生成沉淀为PbI2,PbI2ƒPb2++ 2I- ,
Ksp= c(Pb2+)·c(I-)2= c(Pb(NO3)2 ) ÷2 ·(10-2÷2)2= 7.0×10-9,
所以c(Pb(NO3)2 ) = 5.6×10-4mol·L-1
【解析】
【分析】
实验室中,常用固体E在B的催化下加热制取气体单质H,则可推断知E为氯酸钾,B为二氧化锰,H为氧气,G为紫黑色固体单质,可推断G为碘单质,A的浓溶液与B加热生成C,可推得C物质为氯气,则A为盐酸,反应C和D溶液反应生成F溶液和G,则D为碘化钾,F为氯化钾,据此答题。
【详解】
(1)反应①为实验室制氯气的反应,反应的化学方程式为4HCl(浓) + MnO2MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O,
因此,本题正确答案是: 4HCl(浓) + MnO2MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O ;
(2)反应②为氯酸钾在酸性条件下氧化碘化钾,反应的离子方程式为6I-+ ClO3-+ 6H+= 3I2+Cl-+ 3H2O,
因此,本题正确答案是:6I-+ ClO3-+ 6H+= 3I2+Cl-+ 3H2O;
(3)实验室可以用双氧水分解制氧气,反应的化学方程式为2H2O22H2O + O2↑,
因此,本题正确答案是: 2H2O22H2O + O2↑;
(4)D溶液与Pb(NO3)2 反应生成沉淀为PbI2,PbI2ƒPb2+ + 2I-,
Ksp= c(Pb2+)·c(I-)2 = c(Pb(NO3)2 ) ÷2 ·(10-2÷2)2= 7.0×10-9,
所以c(Pb(NO3)2 ) = 5.6×10-4 mol·L-1。
因此,本题正确答案是:5.6×10-4 mol·L-1。
10.元素X、Y、Z、W均为短周期元素,且原子序数依次增大。
已知Y原子最外层电子数占核外电子总数的3/4,W-、Z+、X+的离子半径逐渐减小,化合物XW常温下为气体,Z是本周期中除稀有气体元素外,原子半径最大的元素。
据此回答下列问题:
(1)W在元素周期表中的位置___________________,实验室制取W单质的离子方程式是____________________________________________________________;
(2)A、B均由上述四种元素中的三种组成的强电解质,A是一种强碱,B是某种家用消毒液的有效成分,则A、B的化学式分别为___________、____________;
(3)C是由Y和Z两种元素组成的一种化合物,其中Y和Z的原子个数比为1∶1,则C
的电子式是____________;
【答案】第三周期、ⅦA族 MnO2+ 4H++ 2Cl-加热
Mn2++ 2H2O + Cl2↑ NaOH NaClO
【解析】
【分析】
Y原子最外层电子数占核外电子总数的3/4,则最外层电子数应为6,原子的核外电子总数为8,应为O元素,Z是本周期中除稀有气体元素外,原子半径最大的元素,且原子序数大于O,应为第三周期Na元素,W-、Z+、X+的离子半径逐渐减小,W带1个负电荷,应为第ⅦA族元素,且原子序数大于Na的,应为Cl元素,X带1个正电荷,应为第ⅠA族元素,且化合物XW常温下为气体,说明X为H元素,结合元素对应的单质、化合物的性质解答该题。
【详解】
(1)W为Cl元素,原子序数为17,原子核外有3个电子层,最外层电子为7,应位于周期表第三周期ⅦA族;实验室用MnO2和浓盐酸在加热条件下制备Cl2,反应的离子方程式为
MnO2+ 4H++2Cl-加热
Mn2++2H2O +Cl2↑;
(2)由上述四种元素中的三种组成的强碱为NaOH,由上述四种元素中的三种组成的某种家
用消毒液的有效成分为NaClO;
(3)由O和Na两种元素组成的一种化合物,其中O和Na的原子个数比为1:1,则对应的化合物为Na2O2,为离子化合物,含有的化学键类型是离子键和共价键,电子式为:。
11.室温下,单质A、B、C分别为固体、黄绿色气体、无色气体,在合适反应条件下,它们可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①的化学方程式为____________________________。
(3)反应③的化学方程式为____________________________。
(4)反应④的化学方程式为______________________。
【答案】Fe Cl2 H2 2Fe+3Cl22FeCl3 Fe+2HCl===FeCl2+H2↑ 2FeCl2+Cl2===2FeCl3【解析】
【分析】
B为黄绿色气体,应为Cl2,C为无色气体且与Cl2能发生反应,则C为H2,E为HCl;由反应③、④可以推出,A为排在H前面的金属,且A为变价金属,因此A为Fe,结合物质的相关性质解答该题。
【详解】
B为黄绿色气体,应为Cl2,C为无色气体且与Cl2能发生反应,则C为H2,E为HCl;由反应③、④可以推出,A为排在H前面的金属,且A为变价金属,因此A为Fe。
(1)由以上分析可知A为Fe,B为Cl2,C为H2,故答案为:Fe;Cl2;H2;
(2)反应①为Fe和Cl2的反应,反应的化学方程式为2Fe+3Cl22FeCl3,故答案为:2Fe+3Cl22FeCl3;
(3)反应③为Fe和HCl的反应,反应的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,故答案为:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;
(4)反应④为FeCl2和Cl2的反应,化学方程式为2FeCl2+Cl2=2FeCl3,故答案为:
2FeCl2+Cl2=2FeCl3。
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.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溶液是无色溶液,F是淡绿色溶液.B和C反应发出苍白色火焰
.请回答:
(1)B是 ______ ,C是 ______ (请填写化学式);
(2)反应①的化学方程式 ______ ;
【答案】Cl2H22Fe+3Cl2点燃
2FeCl3
【解析】
【分析】
A是常见的金属单质、单质B是黄绿色气体,为氯气,单质C是无色气体,B和C反应发出苍白色火焰,说明C为氢气,则E为氯化氢,E溶液为盐酸,盐酸和A反应生成氢气和F,F为淡绿色溶液,说明为氯化亚铁,A为铁。
D为氯化铁。
【详解】
A是常见的金属单质、单质B是黄绿色气体,为氯气,单质C是无色气体,B和C反应发出苍白色火焰,说明C为氢气,则E为氯化氢,E溶液为盐酸,盐酸和A反应生成氢气和F,F为淡绿色溶液,说明为氯化亚铁,A为铁。
D为氯化铁。
(1)B为氯气,Cl2,C为氢气,H2;
(2)反应①的化学方程式为2Fe+3Cl2点燃
2FeCl3。
【点睛】
掌握无机推断题的突破口,注意常见物质的颜色和特性,如氯气为黄绿色气体,氢气为无色气体,苍白色火焰为氯气和氢气反应时的现象等。
14.由几种离子化合物组成的混合物,含有以下离子中的若干种:K+、NH4+、Mg2+、Cu2+、Ba2+、C1-、SO42-、CO32-。
将该混合物溶于水后得无色澄清溶液,现分别取3份100mL该溶液进行如下实验:
试回答下列问题:
(1)该混合物中一定不存在的离子是__________________________。
(2)溶液中一定存在的阴离子是____________________。
(3)试写出实验b发生反应的离子方程式__________________。
(4)判断混合物中是否存在K+?__________________(填“是”或“否”)。
【答案】Mg2+、Cu2+、Ba2+ SO42-、CO32- NH4++OH-=NH3↑+H2O 是
【解析】
【分析】
将该混合物溶于水后得无色澄清溶液判断溶液中一定不含Cu2+,Ba2+、Mg2+和SO42-、CO32-不能同时存在,加入硝酸银溶液生成白色沉淀,可能存在Cl-、SO42-、CO32-;加入足量氢氧化钠溶液加热收集到气体说明一定为氨气,溶液中一定含有NH4+、一定不含Mg2+;加入足量氯化钡溶液得到彻底中加入盐酸沉淀部分溶解,说明沉淀为BaSO4、BaCO3,说明溶液中存在SO42-、CO32-,推断溶液中一定不含Ba2+,K+、是否存在依据离子物质的量结合溶液中电荷守恒分析计算进行判断。
【详解】
将该混合物溶于水后得无色澄清溶液判断溶液中一定不含Cu2+,Ba2+、Mg2+和SO42-、CO32-不能同时存在,加入硝酸银溶液生成白色沉淀,可能存在Cl-、SO42-、CO32-;加入足量氢氧化钠溶液加热收集到气体说明一定为氨气,溶液中一定含有NH4+、一定不含Mg2+;加入足量氯化钡溶液得到彻底中加入盐酸沉淀部分溶解,说明沉淀为BaSO4、BaCO3,说明溶液中存在SO42-、CO32-,推断溶液中一定不含Ba2+,K+、是否存在依据离子物质的量结合溶液中电荷守恒分析计算进行判断;
(1)上述分析可知,该混合物中一定不存在的离子是Mg2+、Cu2+、Ba2+;
(2)溶液中一定存在的阴离子是SO42-、CO32-;
(3)实验b发生反应是铵根离子和氢氧根离子反应生成氨气和水,反应的离子方程式为为:NH4++OH-=NH3↑+H2O;
(4)题干信息可知,NH4+物质的量 0.05mol,SO42-物质的量为0.01mol,CO32-物质的量为0.02mol,由溶液中电荷守恒可知,假设溶液中一定含有K+,溶液中电荷守恒
c(K+)+c(NH4+)=2c(SO42-)+2c((CO32-),c(K+)=0.2mol/L,溶液中可能存在Cl-,所以
c(K+)≥0.2mol/L,即说明溶液中一定含有K+。
【点睛】
破解离子推断题的几种原则:①肯定性原则:根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子;(记住几种常见的有色离子:Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO4-、CrO42-、Cr2O72-);②互斥性原则:在肯定某些离子的同时,结合离子共存规律,否定一些离子的存在;③电中性原则:溶液呈电中性,一定既有阳离子,又有阴离子,且溶液中正电荷总数与负电荷总数相等;(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子);④进出性原则:通常是在实验过程中使用,是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。
15.无色气体A在一种黄绿色气体B中可安静地燃烧,发出苍白色火焰,反应生成气体C。
B与金属D反应可生成白色固体E,D在空气中燃烧生成浅黄色固体F,F与CO2反应可得到气体G,D与水反应可生成A,A在G中燃烧生成水。
推断出各种物质后,回答下列问题:
(1)E的化学式为_____。
(2)由D生成F的化学方程式为:_____。
(3)D与H2O反应的离子方程式为:______。
(4)写出F与CO2反应的化学方程式,并用双线桥表示该反应的电子转移____。
【答案】NaCl 2Na+O2Na2O2 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
【解析】
【分析】
无色气体A在一种黄绿色气体B中可安静地燃烧,发出苍白色火焰,反应生成气体C。
可得出A为氢气,B为氯气,C为氯化氢,D在空气中燃烧生成浅黄色固体F,D为金属钠,F为过氧化钠,F与CO2反应可得到气体G,G为氧气,B与金属D反应可生成白色固体E,E为氯化钠。
【详解】
⑴根据以上分析得E为氯化钠,E的化学式为NaCl,
故答案为NaCl;
⑵钠在氧气中反应生成过氧化钠,D生成F的化学方程式为:2Na+O2Na2O2,
故答案为:2Na+O2Na2O2;
⑶钠和水反应生成氢氧化钠和水,D与H2O反应的离子方程式为:2Na+2H2O = 2Na++
2OH-+H2↑,
故答案为:2Na+2H2O = 2Na++2OH-+H2↑;。