高考化学卤素及其化合物(大题培优)含答案
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高考化学卤素及其化合物(大题培优)含答案
一、卤素及其化合物练习题(含详细答案解析)
1.A、B、D、E、G 是原子序数依次增大的五种短周期元素,A与E同主族,A、B和E的原子最外层电子数之和为19,B与G 的单质都能与 H2反应生成“HX”(X代表B或G)型氢化物,D 为同周期主族元素中原子半径最大的元素。
(1)B 在元素周期表中的位置是______。
(2)D 的两种常见氧化物中均含有____________(填“离子键”或“共价键”)。
(3)E的最高价氧化物对应水化物的浓溶液和木炭共热,反应的化学方程式为____________。
(4)D 的最高价氧化物对应水化物的溶液与G的单质反应,反应的离子方程式为
___________。
(5)用原子结构解释“B、G 单质都能与H2反应生成HX型氢化物”的原因:________。
【答案】第2周期第VIIA族离子键 2H2SO4(浓)+C CO2↑+2SO2↑+2H2O Cl2+2OH﹣═ClO﹣+Cl﹣+H2O 氟和氯同在VIIA族,其原子最外层电子数均为7,均可与氢原子共用一对电子形成共价键
【解析】
【分析】
A、B、D、E、G 是原子序数依次增大的五种短周期元素,其中B与G同主族,B 与G 的单质都能与H2反应生成“HX”(X代表B或G)型氢化物,则B为F元素,G为Cl元素.D为同周期主族元素中原子半径最大的元素,原子序数大于F而小于Cl,则D为Na元素.A与E 同主族,A、B和E的原子最外层电子数之和为19,可知A与E的最外层电子数都为6,则A为O元素,E为S元素,结合对应单质、化合物的性质以及元素周期律知识的解答。【详解】
A、B、D、E、G 是原子序数依次增大的五种短周期元素,其中B与G同主族,B 与G 的单质都能与H2反应生成“HX”(X代表B或G)型氢化物,则B为F元素,G为Cl元素.D为同周期主族元素中原子半径最大的元素,原子序数大于F而小于Cl,则D为Na元素.A与E 同主族,A、B和E的原子最外层电子数之和为19,可知A与E的最外层电子数都为6,则A为O元素,E为S元素;
(1)B为F元素,位于周期表第2周期第VIIA族;
(2)D为Na元素,其两种常见氧化物为氧化钠、过氧化钠,二者均含有离子键;
(3)E的最高价氧化物对应水化物的浓溶液为浓硫酸,具有强氧化性,和木炭共热反应化学方程式为2H2SO4(浓)+C CO2↑+2SO2↑+2H2O;
(4)氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠,反应的离子方程式为Cl2+2OH-═ClO-+Cl-
+H2O;
(5)氟和氯同在VIIA族,其原子最外层电子数均为7,均可与氢原子共用一对电子形成共价键,单质都能与H2反应生成HX 型氢化物。
2.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。
3.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。
4.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 +=++↑,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。
5.有两种常见的非金属元素A 、B 与常见的三种金属元素C 、D 、E 。 A 与C 的单质在加热条件下反应生成淡黄色化合物X ,B 单质的水溶液有漂白性,但干燥的B 单质不能使干燥红布条褪色,D 的单质既能与盐酸也能与NaOH 溶液反应生成H 2。E 的单质在A 的单质中燃烧火星四射,生成一种黑色固体Y 。请回答下列问题:
(1)物质X 的化学式为__________。 B 单质与水反应的离子方程式_________。
(2)将D 的单质用砂纸打磨,然后与NaOH 溶液发生反应,写出该反应的离子方程式__________________________。
(3)将 C 的单质投入足量CuSO 4溶液中,下列实验现象正确的有____(填字母序号)。 A .C 的单质熔化成光亮的小球
B .
C 的单质沉在溶液底部
C .生成红色固体物质
D .小球四处游动发出“嘶嘶”的声音
E .生成蓝色沉淀
【答案】Na 2O 2 Cl 2+H 2O=H ++Cl -+HClO 2Al+2OH -+2H 2O = 2AlO 2-+3H 2↑ ADE
【解析】
【分析】
A 与C 的单质在加热条件下反应生成淡黄色化合物X ,X 为Na 2O 2,则A 为O 元素,C 为Na 元素;
B 单质的水溶液有漂白性,但干燥的B 单质不能使干燥的红色布条褪色,则B 为Cl ;D 的单质既能与盐酸也能与NaOH 溶液反应生成H 2,说明D 的单质具有两性,D 是Al ;E 的单质在A 的单质中燃烧火星四射,生成一种黑色固体Y ,E 是铁,Y 是Fe 3O 4,据此分析解答。
【详解】
(1)根据分析,X 为Na 2O 2,B 单质是氯气,氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸,离子方程式为Cl 2+H 2O ?H ++Cl -+HClO ;
(2)Al 与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,离子方程式为2Al+2OH -+2H 2O=2AlO 2-+3H 2↑;
(3)C 的单质是Na ,钠的密度比水小,易和水反应生成氢气,小球四处游动,发出“嘶嘶”的声音,反应放出的热可使钠熔化,将钠加入硫酸铜溶液中,钠先和水反应生成氢气和氢氧化钠,氢氧化钠和硫酸铜生成氢氧化铜蓝色沉淀,故选ADE 。
6.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。
7.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 E ,A 2Cl 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 E ,A 2Cl 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。
CO-、Cl-中的一种或几种,为鉴别其中所含离子,现进8.某溶液中可能含有K+、Na+、2
3
行如下实验:
请回答下列问题:
(1)原溶液中一定存在的离子是______(填离子符号,下同),一定不存在的离子是
______________,可能存在的离子是__________________。
(2)为进一步确定原溶液中可能存在的离子是否存在,应进行的实验操作及判断依据是
_________
CO- K+ Cl-取原溶液,向溶液中加入硝酸银溶液,有白色沉淀生成,【答案】Na+和2
3
再加入足量稀硝酸,若白色沉淀不消失,则原溶液中存在Cl-,若白色沉淀消失,则原溶液中不存在Cl-
【解析】
【分析】
CO-能和盐酸反应生钠的焰色反应是黄色,钾的焰色反应(透过蓝色钴玻璃)是紫色;2
3
成气体。检验Cl-的试剂是稀硝酸和硝酸银溶液。
【详解】
(1)根据焰色反应显黄色、透过蓝色钴玻璃无紫色,说明含有Na+、无K+;加入盐酸有气体产生,说明存在CO32-,但不能确定是否有Cl-;则原溶液中一定存在Na+和CO32-,一定不存在K+,可能存在的是Cl-。
(2)要检验是否存在Cl-选用AgNO3溶液和稀HNO3,所进行的操作和判断的依据为:取原溶液,向溶液中加入硝酸银溶液,有白色沉淀生成,再加入足量稀硝酸,若白色沉淀不消失,则原溶液中存在Cl-,若白色沉淀消失,则原溶液中不存在Cl-。
9.有X、Y、Z三种元素:
(1)X、Y、Z的单质在常温下均为气体;
(2)X单质可以在Z的单质中燃烧,生成物为XZ,火焰呈苍白色;
(3)XZ极易溶于水,在水溶液中电离出X+和Z-,其水溶液能使蓝色石蕊试纸变红;(4)每2个X2分子能与1个Y2分子化合成2个X2Y分子,X2Y常温下为液体;
(5)Z单质溶于X2Y中,所得溶液具有漂白性。
试写出其元素符号:(1)X_______,Y_______, Z_______,以及化合物的分子式:
XZ_______,X2Y_________。
(2)写出Z单质与X2Y反应的化学反应方程式:____________________________。
【答案】H O Cl HCl H2O Cl2+ H2O =HCl +HClO
【解析】
【分析】
(1)X、Y、Z的单质在常温下均为气体;(2)X单质可以在Z的单质中燃烧,生成物为XZ,火焰呈苍白色,则X是H,Z是Cl,氢气在氯气中燃烧生成氯化氢;(3)氯化氢溶于水得到盐酸,其水溶液能使蓝色石蕊试纸变红;(4)每2个X2分子能与1个Y2分子化合成2个X2Y分子,X2Y常温下为液体,所以Y是O,氢气在氧气中燃烧生成水;(5)氯气溶于水生成次氯酸,所得溶液具有漂白性。
【详解】
(1)根据以上分析可知X是H,Y是O,Z是Cl,XZ的分子式为HCl,X2Y的分子式为
H2O;
(2)氯气与水反应生成HCl和HClO,反应的化学方程式为Cl2 + H2O =HCl +HClO。
10.A、B、C、D、E是高中阶段学习的五种物质,单质A在单质B中燃烧产生苍白色的火焰,产物溶于水得到常见的强酸。化合物C、D是刚学过的两种有重要用途的物质,化合物C具有强氧化性、漂白性,是单质B与水反应的产物之一。化合物D是淡黄色物质,可用于呼吸面具,可由E与氧气燃烧得到。回答下列问题:
(1)化学式A: ________;B:________;C:________;D:________;E:________;
(2)单质A与单质B反应的化学方程式: _______________。
(3)E与氧气燃烧反应的化学方程式: _________________。
(4)D用于呼吸面具中,发生反应的化学方程式: ____________。
【答案】H2 Cl2 HClO Na2O2 Na H2+ Cl2点燃
2HCl 2Na+O2
加热
Na2O2
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2或2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
【解析】
【分析】
单质A在单质B中燃烧产生苍白色的火焰,产物溶于水得到常见的强酸,则A为H2, B为Cl2,Cl2和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有强氧化性、漂白性,则C为HClO;化合物D是淡黄色物质,可用于呼吸面具,则D为Na2O2,Na2O2可由活泼金属E (Na)在氧气中燃烧得到,据以上分析解答。
【详解】
单质A在单质B中燃烧产生苍白色的火焰,产物溶于水得到常见的强酸,则A为H2, B为Cl2,Cl2和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有强氧化性、漂白性,则C为HClO;化合物D是淡黄色物质,可用于呼吸面具,则D为Na2O2,Na2O2可由活泼金属E (Na)在氧气中燃烧得到,
(1)结合以上分析可知,A、B、C、D、E分别为:H2、Cl2、HClO、Na2O2、Na;
故答案为:H2;Cl2;HClO;Na2O2; Na;
(2)单质A与单质B反应的化学方程式即为H2在Cl2中燃烧的化学方程式为:H2+
Cl2点燃
2HCl ;
故答案为:H2+ Cl2点燃
2HCl;
(3)E与氧气燃烧反应的化学方程式即为钠在点燃的条件下与氧气反应:2Na+O2
加热Na2O2;
故答案为:2Na+O2 加热
Na2O2;
(4)D用于呼吸面具中,发生反应的化学方程式即为过氧化钠与水或二氧化碳反应,
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2或2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
故答案为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2或2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。
11.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。
12.已知化合物X由3种元素组成,某学习小组进行了如下实验:
①取适量X,加水完全溶解,无气体产生,溶液呈碱性;进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色;
②取1.685gX溶于水,加入含HCl 0.02000mol的盐酸恰好中和;中和后的溶液与硝酸酸化
的过量AgNO3溶液反应,得到4.305g白色沉淀。
请回答:
(1)X中3种元素是____________(用元素符号表示);
(2)X与水反应的化学方程式是______________;
(3)X中一种元素对应的单质,可与石灰乳反应得到漂白粉,写出该反应的化学方程式:_______。
【答案】K、Cl、O K3ClO+H2O=KCl+2KOH 2Cl2+2Ca(OH)2 = CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
【解析】
【分析】
取适量X,加水完全溶解,无气体产生,溶液呈碱性;进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色,说明X中含有K元素;X中一种元素对应的单质,可与石灰乳反应得到漂白粉,说明X中含有Cl元素,X加水完全溶解,无气体产生,溶液呈碱性,说明含有O。
取1.685gX溶于水,加入含HCl 0.02000mol的盐酸恰好中和,说明生成的碱为0.02 mol,中和后的溶液与硝酸酸化的过量AgNO3溶液反应,得到4.305g白色沉淀AgCl,n(AgCl)
=4.305g÷143.5g/mol=0.03 mol,根据Cl守恒,说明1.685gX中含有0.01 mol氯,因此得出X 与水反应生成KOH和KCl,再根据质量得出氧的质量为1.685g -0.01mol×35.5g?mol-1-
(0.01mol + 0.02mol) ×39g?mol-1 =0.16g,故氧的物质的量n(O)=
0.16g
16g/mol
=0.01mol,n
(K):n(Cl):n(O)=0.03mol:0.01mol:0.01mol=3:1:1,因此X的化学式为K3ClO。【详解】
取适量X,加水完全溶解,无气体产生,溶液呈碱性;进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色,说明X中含有K元素;X中一种元素对应的单质,可与石灰乳反应得到漂白粉,说明X中含有Cl元素,X加水完全溶解,无气体产生,溶液呈碱性,说明含有O。
取1.685gX溶于水,加入含HCl 0.02000mol的盐酸恰好中和,说明生成的碱为0.02 mol,中和后的溶液与硝酸酸化的过量AgNO3溶液反应,得到4.305g白色沉淀AgCl,n(AgCl)
=4.305g÷143.5g/mol=0.03 mol,根据Cl守恒,说明1.685gX中含有0.01 mol氯,因此得出X 与水反应生成KOH和KCl,再根据质量得出氧的质量为1.685g -0.01mol×35.5g?mol-1-
(0.01mol + 0.02mol) ×39g?mol-1 =0.16g,故氧的物质的量n(O)=
0.16g
16g/mol
=0.01mol,n
(K):n(Cl):n(O)=0.03mol:0.01mol:0.01mol=3:1:1,因此X的化学式为K3ClO。
⑴根据上面分析得出X中3种元素是K、Cl、O,故答案为K、Cl、O;
⑵X与水反应的化学方程式是K3ClO+H2O=KCl+2KOH,故答案为:K3ClO+H2O=KCl + 2KOH;
⑶氯气与石灰乳反应的化学方程式2Cl2+2Ca(OH)2 = CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,故答案为:
2Cl2+2Ca(OH)2 = CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
13.下图中A~H均为中学化学中常见的物质,A、B、H是气体,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)E是_____________,F是______________,H是_____________。(填化学式)
(2)C物质在日常生活中可作______________剂。
(3)写出反应①的化学方程式:_________________________。
【答案】CaCO3 HCl O2消毒(或漂白) 2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
【解析】
【分析】
B可与澄清石灰水反应生成沉淀,应为CO2,则E为CaCO3,常见能与石灰水反应的气体还有氯气,则A应为Cl2,由此可以知道C为Ca(ClO)2,F为HCl,D为CaCl2,G为HClO,H 为O2,结合对应物质的性质以及题目要求可解答该题。
【详解】
B可与澄清石灰水反应生成沉淀,应为CO2,则E为CaCO3,常见能与石灰水反应的气体还有氯气,则A应为Cl2,由此可以知道C为Ca(ClO)2,F为HCl,D为CaCl2,G为HClO,H为O2;
(1) 由以上分析可以知道E为CaCO3,H为O2,F是HCl;
答案是:CaCO3;HCl;O2;
(2)C为Ca(ClO)2,可生成HClO,具有强氧化性和漂白性,可用于消毒或漂白;
答案是:消毒(或漂白);
(3)反应①的化学方程式为:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
故答案是:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
14.某白色粉状固体X,它是碘的一种较稳定氧化物,M=334 g·mol-1;有关化学性质与转化如下:
①X在343K时,与CO作用生成B和CO2;
②X在573K时,分解生成A和B;
③X与水作用生成D;
④D+HCl→B+Z+H2O;
⑤Z与氯仿在一定条件下生成灭火剂Y等。
又知A、B、Z是常见单质。试分析并回答:
(1)组成B的元素处于第_____________族。
(2)写出②的化学方程式:_______________。
(3)写出Y的分子式:_________
(4)B与KI作用生成的阴离子的符号是_________
(5)写出④的离子方程式:____________。
(6)根据较为完全的反应①,再利用某一经典反应原理(方法),在工业上可以测定废气中CO 的含量。试简述其测定方法:________。
(7)Z与氯仿反应的方程式一般为Z+氯仿→Y+氢化物,但也有另一种可能,其化学方程式是______________。
【答案】VIIA 2I2O5?
2I2+5O2↑ CCl4 I3- 2IO3-+10Cl-+12H+=I2+5Cl2↑+6H2O 因反应
①5CO+I2O5?
I2+5CO2较完全,生成了I2,再用碘量法(用硫代硫酸钠溶液滴定I2),即可
测定CO的含量 Cl2+2CHCl3=H2+2CCl4
【解析】
【分析】
X是碘的一种较稳定氧化物,且M=334 g·mol-1,设该氧化物的化学式为I x O y,
127x+16y=334,又x、y必须为整数,则可推出X为I2O5,①X在343K时,与CO作用生成B和CO2;则X发生还原反应生成I2;②X在573K时,分解生成A和B,应为2
I2O5?
2I2+5O2↑,故A为O2;③X与水作用生成D,即I2O5+H2O=2HIO3,推出D为HIO3;
④D+HCl→B+Z+H2O,发生氧化还原反应,可推出该反应为2HIO3+
10HCl=I2+5Cl2↑+6H2O,则可知Z为Cl2;结合⑤Z与氯仿在一定条件下生成灭火剂Y等可知该反应为取代反应,Y为CCl4,据此分析作答。
【详解】
根据上述分析可知,
X为I2O5,B为I2,A为O2,D为HIO3,Z为Cl2,Y为CCl4,则
(1) B为I2,组成B的元素为卤族元素,则该元素处于第VIIA族,故答案为:VIIA;
(2)②为I2O5的分解反应,其化学方程式为:2I2O5?
2I2+5O2↑;
(3) Y为CCl4;
(4) I2与KI作用生成的阴离子为I3-;
(5)④的化学方程式为:2HIO3+10HCl=I2+5Cl2↑+6H2O,其离子方程式为:2IO3-+10Cl-+12H+=I2+5Cl2↑+6H2O;
(6) 因反应①5CO+I2O5?
I2+5CO2较完全,生成了I2,再用碘量法(用硫代硫酸钠溶液滴定
I2),即可测定CO的含量;
(7)Z与氯仿反应属于取代反应,副产物较多,除上述反应以外,还可能生成氢气,发生的化学方程式是Cl2+2CHCl3=H2+2CCl4。
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↑;
⑷过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,F与CO2反应的化学方程式为2CO2+
2Na2O2 = 2Na2CO3+O2↑,用双线桥表示该反应的电子转移
,
故答案为:。