备战高考化学压轴题专题复习——钠及其化合物推断题的综合及答案解析
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备战高考化学压轴题专题复习——钠及其化合物推断题的综合及答案解析
一、钠及其化合物
1.A、B、C、X为中学化学常见物质,A、B、C含有相同元素甲,一定条件下可以发生如下转化(水参与的反应,水未标出)。
(1)符合上述转化关系的A、X、B、C为____________________(填字母代号)
a.NaOH CO2 Na2CO3 NaHCO3
b.Na O2 Na2O Na2O2
c.NH3 O2 NO NO2
d.Fe Cl2 FeCl2 FeCl3
(2)X为无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体,则C为_________________(填化学式)。
若B中混有少量C杂质,除杂的化学方程式为_________________。
(3)C为红棕色气体,则A是_______或________(填化学式),若A的水溶液显碱性,写出A→B的化学方程式______________________________,B和C可相互转化,写出
C→B的化学方程式_____________________________。
(4)若C为淡黄色固体,则B为___________,写出C在潜水艇中作为供氧剂牵涉的两个反应方程式__________、________。
(5)除(1)涉及的转化外,再写出一组符合转换关系的A、X、B、C ____ (填化学式)。
【答案】abc NaHCO3 2NaHCO3ΔNa2CO3+H2O+CO2↑ NH3 N2
4NH3+O24NO+4H2O 3NO2+H2O=2HNO3+NO Na2O 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ S(H2S)、O2、SO2、SO3
【解析】
【分析】
氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,二氧化碳能与碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠,符合上述转化关系;
常温下,钠与氧气反应生成氧化钠,加热条件下,氧化钠与氧气反应能生成过氧化钠,符合上述转化关系;
氨气在催化剂作用下,与氧气加热反应生成一氧化氮和水(或氮气在放电条件下,与氧气反应生成一氧化氮),一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,符合上述转化关系;
硫在氧气中燃烧生成二氧化硫(或硫化氢在氧气中燃烧生成二氧化硫和水),二氧化硫在催化剂作用下,二氧化硫与氧气共热反应生成三氧化硫。
【详解】
(1)a.氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,二氧化碳能与碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠,符合上述转化关系,故正确;
b.常温下,钠与氧气反应生成氧化钠,加热条件下,氧化钠与氧气反应能生成过氧化钠,符合上述转化关系,故正确;
c.氨气在催化剂作用下,与氧气加热反应生成一氧化氮和水,一氧化氮与氧气反应生成二
氧化氮,符合上述转化关系,故正确;
d.铁在氯气中燃烧只能生成氯化铁,不能生成氯化亚铁,不符合上述转化关系,故错误;abc正确,故答案为:abc;
(2)若X为无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体,则X为二氧化碳、A为氢氧化钠、B 为碳酸钠、C为碳酸氢钠;若碳酸钠中混有碳酸氢钠,可以用加热的方法除去碳酸氢钠,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,反应的化学方程式为
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,故答案为:NaHCO3;2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;(3)若C为红棕色气体,则X为氧气、A为氨气或氮气、B为一氧化氮、C为二氧化氮,若A的水溶液显碱性,A为氨气,氨气在催化剂作用下,与氧气加热反应生成一氧化氮和
水,反应的化学方程式为4NH3+O2 4NO+4H2O;二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,反应的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO,故答案为:NH3;N2;4NH3+O2
4NO+4H2O;3NO2+H2O=2HNO3+NO;
(4)若C为淡黄色固体,则X为氧气、A为钠、B为氧化钠、C为过氧化钠,在潜水艇中,过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,与水反应生成氢氧化钠和氧气,反应的化学方程式为
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,故答案为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
(5)除(1)涉及的转化外,还可能存在与硫元素有关的物质间的转化,转化关系为硫在氧气中燃烧生成二氧化硫(或硫化氢在氧气中燃烧生成二氧化硫和水),二氧化硫在催化剂作用下,二氧化硫与氧气共热反应生成三氧化硫,则A为硫或硫化氢、X为氧气、B为二氧化硫、C为三氧化硫,故答案为:S(H2S)、O2、SO2、SO3。
【点睛】
解框图题最关键的是寻找“突破口”,“突破口”就是抓“特”字,例如特殊颜色、特殊状态、特殊气味、特殊反应、特殊现象、特殊制法、特殊用途等。
2.有三种金属单质A、B、C,其中A的焰色反应为黄色,B、C是常见金属。
三种金属单质A、B、C与气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G、H之间发生如下转化关系(图中有些反应的产物和反应的条件没有标出)。
请根据以上信息回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:A__________; G___________。
(2) 写出反应①的化学方程式:__________;写出反应②的离子方程式:_________。
(3)说出黄绿色气体乙的一种用途__________________。
(4)区别E、F两种溶液最简单的方法是______,实验室检验G中所含的金属离子时,常在G的溶液中加入_____溶液
【答案】Na FeCl3 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ 2Al + 2OH- +2H2O=2AlO2-+ 3H2↑制漂白粉
观察法 KSCN
【解析】
【分析】
金属A焰色反应为黄色,故A为金属Na,与水反应生成NaOH与氢气,则D为NaOH,气体甲为H2;氢氧化钠与金属B反应生成氢气,故金属B为Al,黄绿色气体乙为Cl2,与氢气反应生成丙为HCl,HCl溶于水得物质E为盐酸.氢氧化钠与物质G反应生成红褐色沉淀H是Fe(OH)3,故物质G中含有Fe3+,由转化关系:HCl+金属C→物质F,F+氯气→物质G,可知金属C为Fe,物质F为FeCl2,物质G为FeCl3,结合物质的性质解答该题。
【详解】
金属A焰色反应为黄色,故A为金属Na,与水反应生成NaOH与氢气,则D为NaOH,气体甲为H2;氢氧化钠与金属B反应生成氢气,故金属B为Al,黄绿色气体乙为Cl2,与氢气反应生成丙为HCl,HCl溶于水得物质E为盐酸.氢氧化钠与物质G反应生成红褐色沉淀H是Fe(OH)3,故物质G中含有Fe3+,由转化关系HCl+金属C→物质F,F+氯气→物质G,可知金属C为Fe,物质F为FeCl2,物质G为FeCl3;
(1)根据上面的分析可知:A的化学式为Na; G的化学式为FeCl3;
(2)反应①为Fe和稀盐酸反应生成FeCl2和H2,发生反应的化学方程式为Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑;反应②为Al与NaOH溶液作用生成H2和NaAlO2,发生反应的离子方程式为2Al +
2OH- +2H2O=2AlO2-+ 3H2↑;
(3)黄绿色气体乙为氯气,可用于自来水的消毒或制漂白粉等。
(4) E为稀盐酸、F为FeCl2溶液,区分这两种溶液最简单的方法是观察法,盐酸是无色溶液,而FeCl2溶液是浅绿色;G为FeCl3溶液,含有Fe3+,检验时向FeCl3的溶液中加入KSCN溶液,可观察到溶液显血红色;
3.常见无机物A、B、C、D存在如图转化关系:
(1)若A是一种碱性气体,常用作制冷剂,B是汽车尾气之一.遇空气会变色,则反应①的化学方程式为_________________________________________________。
(2)若A为常见挥发性强酸,D是生产生活中用量最大用途最广的金属单质,则B的化学式是_____________________。
(3)若A 、C 、D 都是常见气体,C 是形成酸雨的主要气体,则A 的电子式是____________。
(4)若A 、B 、C 的水溶液均显碱性,焰色反应均为黄色,D 为2CO ,举出C 的一种用途_______________________。
【答案】322Δ4NH 5O 4NO 6H O +=+催化剂 33Fe(NO )
治疗胃酸过多、发酵
粉、泡沫灭火器等
【解析】
【详解】
(1)若A 是一种碱性气体,常用作制冷剂,为氨气,B 是汽车尾气之一,遇空气会变色,则B 是NO ,D 是氧气,C 是二氧化氮,反应①的化学方程式为:
322Δ4NH 5O 4NO 6H O +=+催化剂
, 故答案为:322Δ4NH 5O 4NO 6H O +=+催化剂
; (2)若A 为常见挥发性强酸,D 是生产生活中用量最大用途最广的金属单质,则D 是Fe ,B 能和D 反应生成C ,则A 是硝酸、B 是硝酸铁、C 是硝酸亚铁,则B 的化学式为33Fe(NO ),
故答案为:33Fe(NO );
(3)若A 、C 、D 都是常见气体,C 是形成酸雨的主要气体,则C 是二氧化硫,A 是硫化氢、D 是氧气、B 是S ,A 的电子式是
, 故答案为:; (4)若A 、B 、C 的水溶液均显碱性,焰色反应均为黄色,说明都含有Na 元素,D 为2CO ,A 为NaOH 、B 是碳酸钠、C 为碳酸氢钠,B 为强碱弱酸盐,碳酸根离子水解导致溶液呈碱性,碳酸氢钠溶液呈弱碱性,碳酸氢钠能水解,所以其用途有治疗胃酸过多、发酵粉、泡沫灭火器等,
故答案为:治疗胃酸过多、发酵粉、泡沫灭火器等。
4.如图所示:
图中每一方格表示有关的一种反应物或生成物,其中A 、C 为无色气体,请填写下列空白:
(1)写出下列物质的化学式X_________,C_________,F_________,G__________。
(2)写出下列反应的化学方程式
①_____________________________________________。
②______________________________________________。
【答案】(NH4)2CO3(或NH4HCO3) NH3 NO2 HNO3 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 4NH3+
5O2催化剂
Δ
4NO+6H2O
【解析】
【分析】
X既能与盐酸反应,又能与NaOH反应,都生成气体,应为弱酸铵盐,则C为NH3,气体A 能与过氧化钠反应,故A为CO2,则X应为碳酸氢铵或碳酸铵,分解产物中B为H2O;反应①为CO2与Na2O2反应,且NH3能与反应①生成的产物之一发生催化氧化反应,则D为O2,反应②为NH3在O2中催化氧化生成的E为NO,NO和O2反应生成的F为NO2,NO2再与水反应生成HNO3和NO,则G为HNO3,再结合物质的性质进行解答。
【详解】
X既能与盐酸反应,又能与NaOH反应,都生成气体,应为弱酸铵盐,则C为NH3,气体A 能与过氧化钠反应,故A为CO2,则X应为碳酸氢铵或碳酸铵,分解产物中B为H2O;反应①为CO2与Na2O2反应,且NH3能与反应①生成的产物之一发生催化氧化反应,则D为O2,反应②为NH3在O2中催化氧化生成的E为NO,NO和O2反应生成的F为NO2,NO2再与水反应生成HNO3和NO,则G为HNO3;
(1)由分析知:X为(NH4)2CO3(或NH4HCO3),C为NH3,F为NO2,G为HNO3;
(2) 反应①为CO2与Na2O2反应生成碳酸钠和氧气,发生反应的化学方程式为2Na2O2+
2CO2=2Na2CO3+O2;反应②为氨气的催化氧化,发生反应的化学方程式为4NH3+
5O2催化剂
Δ
4NO+6H2O。
【点睛】
以“无机框图题”的形式考查元素单质及其化合物的性质,涉及常用化学用语与氧化还原反应等,在熟练掌握元素化合物知识的基础上着重考查学生的发散思维、分析判断、逻辑思维以及对无机物知识的综合应用等能力,注意信息中特殊的性质与现象及特殊的转化关系是推断的关键,本题突破点是X的不稳定性,且能与盐酸、浓NaOH溶液反应生成无色气体,确定X为碳酸铵或碳酸氢铵。
5.先有一瓶无色澄清溶液,可能由Na+、K+、NH4+、Fe2+、SO42-、I-、CO32-、Cl-、SO32-、MnO4-中的几种组成,请根据以下实验步骤及现象回答下列问题:
步骤一:取适量待测液,加入NaOH溶液并加热,得到溶液A,并产生刺激性气味的气体;步骤二:向溶液A中加入足量稀盐酸和BaCl2溶液,得到溶液B、白色沉淀及有刺激性气味的气体;
步骤三:向溶液B中通入适量Cl2,得到黄褐色溶液C。
(1)下列有关该溶液说法正确的是________________(填字母)。
A.一定存在SO42-、I-、NH4+、SO32-
B.一定不存在Fe2+、CO32-、MnO4-
C.可能存在CO32-、Cl-、Na+、K+、
D.可用AgNO3溶液确认原溶液中是否存在Cl-
(2)步骤三得到黄褐色溶液的离子方程式是____________________。
(3)若向原溶液中先加入足量的盐酸,再加入足量的______________(填化学式)并加热,也能得出步骤一、步骤二相同的结论。
(4)对于溶液中还可能存在的阳离子,确认其存在的实验方法是__________________。
【答案】AC Cl2+2I-=I2+2Cl-Ba(OH)2通过焰色反应,若呈现黄色,则含有Na+;透过蓝色钴玻璃片观察焰色反应,若呈现紫色,则含有K+
【解析】
【分析】
无色溶液可以知道一定不含Fe2+、MnO4-;
步骤一:取适量待测液,加入NaOH溶液并加热,得到溶液A,并产生刺激性气味的气体,则气体为氨气,一定含NH4+;
步骤二:向溶液A中加入足量稀盐酸和BaCl2溶液,得到溶液B、白色沉淀及有刺激性气味的气体,白色沉淀为BaSO4,刺激性气味的气体为SO2,则一定含有SO42-和SO32-;
步骤三:向溶液B中通入适量Cl2,得到黄褐色溶液C,C中含碘单质,则原溶液一定含I-,以此来解答。
【详解】
无色溶液不含有紫色MnO4-、淡绿色Fe2+。
步骤一得到的刺激性气味的气体是氨气,表明原溶液含有NH4+。
步骤二得到的白色沉淀是硫酸钡,有刺激性气味的气体是二氧化硫,表明原溶液含有SO42-、SO32-。
步骤三得到的黄褐色溶液C是含有I2的溶液,表明原溶液含有I-。
(1)A.根据以上分析,一定存在SO42-、I-、NH4+、SO32-,故A正确;
B. 根据以上分析,可能存在CO32-,故B错误;
C. 可能存在CO32-、Cl-、Na+、K+,故C正确;
D. SO42-、SO32-、Cl-均可与AgNO3溶液反应生成白色沉淀,所以不能用AgNO3溶液确认原溶液中是否存在Cl-,故D错误。
故答案为AC;
(2)步骤三得到黄褐色溶液的反应是氯气置换碘的反应,离子方程式是Cl2+2I-=I2+2Cl-,故答案为Cl2+2I-=I2+2Cl-;
(3)向原溶液中加入足量盐酸,SO32-与盐酸反应生成有刺激性气味的气体。
再加入的物质既能与SO42-反应生成沉淀,又能与NH4+反应生成氨气,所以是氢氧化钡,化学式为
Ba(OH)2,
故答案为Ba(OH)2;
(4)可通过焰色反应确定溶液中还可能存在的阳离子Na+、K+,实验方法是通过焰色反应,若呈现黄色,则含有Na+;透过蓝色钴玻璃片观察焰色反应,若呈现紫色,则含有
K+,
故答案为通过焰色反应,若呈现黄色,则含有Na+;透过蓝色钴玻璃片观察焰色反应,若呈现紫色,则含有K+。
6.A、B、C、D、E五种短周期元素,它们的原子序数依次增大;A元素是所有原子中半径最小的原子;B元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物生成一种盐X;D与A同主族,且与E同周期;E元素的最外层电子数是其次外层电子数的3/4,A、B、D、E这四种元素中,每一种都与C元素形成原子个数比不相同的化合物。
请回答下列问题:
(1)D位于元素周期表第_______周期______族。
(2)C和E两元素相比较,非金属性较强的是__________(填元素名称),可以验证该结论的是_________________(填写编号);
A.比较这两种元素的气态氢化物的沸点
B.比较这两种元素的单质在常温下的状态
C.比较这两种元素气态氢化物的稳定性
D.比较这两种元素单质与氢气化合的难易
(3)写出C、D两元素形成的原子个数比为1:1的化合物与水反应的化学方程式:
______________________________。
(4)A与C间可形成负一价双原子阴离子,有10个电子,写出该阴离子与盐酸反应的离子方程式为_______________________________________;
(5)A、C 、D、E四种元素可形成两种酸式盐,两种酸式盐相互反应的离子方程式为
_______________________.
【答案】三ⅠA 氧 CD 2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑ OH-+H+=H2O H++HSO3-
=H2O+SO2↑
【解析】
【分析】
A、B、C、D、E五种短周期元素,它们的原子序数依次增大,A元素的原子半径最小,则A为H;B元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能生成盐,则B为N;E元素原子的
最外层电子数是其次外层电子数的3
4
,则E为S;D与A同主族,且与E同周期,则D为
Na;A、B、D、E这四种元素,每一种与C元素都能形成元素的原子个数比不相同的多种化合物,则C为O,然后利用元素及其单质、化合物的性质来解答。
【详解】
A、B、C、D、E五种短周期元素,它们的原子序数依次增大,A元素的原子半径最小,则A为H;B元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能生成盐,则B为N;E元素原子的
最外层电子数是其次外层电子数的3
4
,则E为S;D与A同主族,且与E同周期,则D为
Na;A、B、D、E这四种元素,每一种与C元素都能形成元素的原子个数比不相同的多种化合物,则C为O;
(1)D是Na位于元素周期表第三周期,ⅠA族;
(2)氧与硫同主族,从上到下非金属性在减弱,则非金属性O>S,可以利用与氢气化合的难易程度及气态氢化物的稳定性、单质的氧化性等来判断,氢化物沸点、单质的状态都属于物理性质,不能比较非金属性强弱,故AB错误、CD正确;
(3)C、D两元素形成的原子个数比为1:1的化合物为Na2O2与水反应的离子方程式为:
2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑;
(4)A与C间可形成负一价双原子阴离子,有10个电子,为OH-离子,该阴离子与盐酸反应的离子方程式为:OH-+H+=H2O;
(5)A、C、D、E四种元素分别为H、O、Na、S,可形成两种酸式盐,为NaHSO4、NaHSO3,两种酸式盐相互反应的离子方程式为:H++HSO3-=H2O+SO2↑。
7.下列图示中,A为一种常见的单质,B、C、D、E是含A元素的常见化合物,它们的焰色反应均为黄色。
请填写下列空白:
(1)C的电子式______________,B的电子式______________,D的化学式_______________。
(2)以上反应中属于氧化还原反应的有____________________(填写编号)。
(3)写出B→D的化学方程式___________________。
【答案】(1);;Na2CO3
(2)①②③④(3)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑
【解析】
试题分析:它们的焰色反应都是黄色,且A为单质,则A为Na,反应①是加热,因此B为Na2O2,D为Na2CO3,C为NaOH,E:NaHCO3;
(1)根据以上分析可知C是氢氧化钠,含有离子键和共价键的离子化合物,电子式为;B是过氧化钠,含有离子键和共价键的离子化合物,电子式为
;碳酸钠的化学式为Na2CO3;
(2)判断是否是氧化还原反应,看是否有化合价的升降,有化合价的改变则为氧化还原反应,属于氧化还原反应的①②③④,不属于氧化还原反应的是⑤⑥;
(3)反应④是过氧化钠和CO2反应,方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑。
【考点定位】本题主要是考查无机框图题推断
【名师点晴】明确焰色为黄色及A为单质为解答的突破口,熟悉钠及其化合物的性质是解
答的关键,注重基础知识的考查。
推断图中的特征反应现象常见的有:(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。
8.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+。
9.已知化合物A、B、C、D、E、F、G和单质甲、乙所含元素均为短周期元素,A的浓溶液与甲能发生如图所示的反应.甲是常见的黑色固体单质,乙是常见的气体单质,是空气的主要成分之一,B是无色气体,是主要的大气污染物之一,C常温下为无色液体,E是一种淡黄色的固体.请回答下列问题.
(1)G的化学式为:.
(2)①反应的化学方程式为:.
②反应的离子方程式为:.
(3)③反应的离子方程式为:,每生成 1mol 乙气体,反应中转移 mol 电子.【答案】(1)Na2CO3;
(2)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;2SO2+O2+2H2O=4H++2SO42﹣;
(3)2Na2O2+2H2O=4Na++4OH﹣+O2↑;2.
【解析】
甲是常见的黑色固体单质,可为生产生活提供热能,可知甲是C,B是无色有刺激性气味的气体,是主要的大气污染物之一,为SO2气体,因此A为浓硫酸溶液,常温下,C是一种无色液体是水,D为CO2,二氧化硫和氧气和水反应生成硫酸,故乙为O2,水、二氧化碳均与E反应生成氧气,说明E为Na2O2,则F为NaOH,G为Na2CO3,
(1)上述分析可知G为碳酸钠,化学式为Na2CO3,故答案为Na2CO3;
(2)①反应是碳和浓硫酸加热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)=△=CO2↑+2SO2↑+2H2O,②反应二氧化硫和氧气水发生的氧化还原反应生成硫酸,反应的离子方程式为2SO2+O2+2H2O=4H++2SO42﹣,
(3)③反应是过氧化钠和水的反应生成氢氧化钠和氧气,反应的离子方程式化学方程式为:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH﹣+O2↑,反应中生成1mol乙为氧气电子转移2mol,
【点评】本题考查无机物的推断,为高频考点,把握习题中物质的颜色、气味、与生活环境的关系及相互转化来推断各物质为解答的关键,侧重S及其化合物及Na及其化合物性质的考查,题目难度中等.
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;。