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非金属元素部分在保持原有考点不变的情况下,弱化了对磷的考查,但在以往高考中不被看好的元素硅及其化合物的性质在新高考中的地位相当突出,要引起重视。从考点的变化情况来看,常见非金属元素及其化合物的性质仍是高考命题的重点,其命题形式一般为实验探究、计算、推断等。预计2017高考中,将会进一步注重非金属元素及其化合物性质知识的整体性和探究性,强化与生活、社会实际问题的联系,试题可以以选择题的形式出现,也可以以实验题和无机推断题的形式出现,以环保为主题设计问题的可能性也比较大。
1.掌握常见金属、非金属单质及其重要化合物的主要性质和应用。
2.了解常见非金属单质及其重要化合物对环境的影响。
3.了解常见无机非金属材料的重要成分、生产原料及其用途。
一、硅及其化合物的“反常”
(1)si的还原性大于C,但C却能在高温下从SiO2中还原出Si:
2C+SiO2Si+2CO↑。
(2)非金属单质跟碱溶液作用一般无H2放出,但Si能跟强碱溶液作用放出H2:
si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑。
(3)非金属单质一般不跟非氧化性酸作用,但Si能跟氢氟酸作用:
si+4HF=SiF4↑+2H2↑。
(4)非金属氧化物一般为分子晶体,但SiO2为原子晶体。
(5)酸性氧化物一般不与酸作用,但SiO2能与HF作用。
(6)无机酸一般易溶于水,但H2SiO3和H4SiO4均难溶于水。
(7)硅酸盐大多难溶于水,常见可溶性硅酸盐硅酸钠,其水溶液称为泡花碱或水玻璃,但却是盐溶液。
(8)H2CO3的酸性大于H2SiO3,所以有Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3,但高温下Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑也能发生,原因可以从两方面解释:①硅酸盐比碳酸盐稳定;②从化学平衡角度,由SiO2高沸点难挥发固体制得低沸点易挥发的CO2。
二、氯及其化合物知识中的热点
(1)Cl2与水的可逆反应,HClO的强氧化性和弱酸性。
(2)Cl2与碱的歧化反应。
(3)Cl2作为氧化剂使用,如将Fe2+氧化为Fe3+。
(4)Cl2的实验室制法,还原剂用浓盐酸,氧化剂可以为MnO2(△)、KClO3和KMnO4等。
(5)次氯酸盐为重点
①ClO-不论在酸性环境中还是在碱性环境中均能体现强氧化性,如ClO-与SO、I-、Fe2+均不能大量共存。
②ClO-体现水解性,因HClO酸性很弱,ClO-水解显示碱性,如Fe3++3ClO-+3H2O=Fe(OH)3↓+3HClO。
三、常见无机酸的重要规律和重要特性
(1)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,如酸性:
HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3>H2SiO3。
②证明酸性强弱,可利用复分解反应中“强酸制弱酸”的规律,如:
Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
③强氧化性酸(如:HNO3、浓H2SO4)与金属反应,不生成H2;金属和浓HNO3反应一般生成NO2,而金属和稀HNO3反应一般生成NO。
(2)重要特性
①硝酸、浓H2SO4、次氯酸具有强氧化性,属于氧化性酸,其中HNO3、HClO见光或受热易分解。
②浓HNO3和Cu(足量)、浓H2SO4和Cu(足量)、浓盐酸和MnO2(足量)在反应时,随反应进行,产物会发生变化或反应停止。
③浓H2SO4具有吸水性、脱水性和强氧化性。
④常温下,铁、铝遇浓H2SO4、浓HNO3发生钝化。
四、氮及其化合物
1.NO、NO2与O2溶于水的计算,利用好两个比值4∶3、4∶1即可
4NO+3O2+2H2O===4HNO3
4NO2+O2+2H2O===4HNO3
2.HNO3的性质,尤其是强氧化性是热点,涉及与单质反应产物的判断,尤其是与铁的反应如稀HNO3与Fe:Fe+4HNO3(稀,过量)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O;
3Fe(过量)+8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O。
五、常见非金属元素形成的离子的检验
1.利用酸碱指示剂检验
2.利用盐酸和其他试剂检验
CO:加入BaCl2或CaCl2溶液后生成白色沉淀,再加稀盐酸沉淀溶解,并放出无色无味气体。
sO:先加入足量稀盐酸,无沉淀生成,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。
sO:加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加稀盐酸,放出无色有刺激性气味能使品红溶液褪色的气体。
3.利用AgNO3(HNO3酸化)溶液检验
4.利用某些特征反应检验
I-:滴入淀粉溶液和氯水,溶液变蓝色(或加入氯水和四氯化碳,四氯化碳层呈紫红色)。
特别注意:设计实验方案进行离子检验时,要设法排除不同离子之间的干扰,如检验SO时一定要排除Ag+和SO的干扰。
六、无机推断
(一)无机物的转化与推断方法
突破口又称“题眼”,解无机推断题的关键在于寻找突破口,常见的突破口主要有以下几类:
1.特殊结构
(1)原子个数比为1∶1的化合物通常是H2O2、C2H2、C6H6、Na2O2等。
(2)“A≡A”分子必然是N2,三角锥形的分子是NH3、PH3等。
(3)具有正四面体结构的有CH4、CCl4、NH、P4等。
(4)不含金属元素的离子化合物为铵盐。
2.物质的特有颜色
常见的有颜色的物质
淡黄色固体
S、Na2O2、AgBr
浅绿色溶液
Fe2+
红色固体
Cu、Cu2O
蓝色溶液
Cu2+
紫黑色固体
I2、KMnO4
棕黄色溶液
Fe3+
红棕色粉末
Fe2O3
红色溶液
Fe(SCN)3
黑色粉末,晶体
MnO2、Fe3O4、CuS、C、CuO
橙色、橙红色溶液
溴水
红褐色沉淀
Fe(OH)3
蓝色晶体
CuSO4·5H2O
白色沉淀
AgCl、BaSO4、mg(OH)2、
Al(OH)3等
红棕色气体
NO2、Br2(g)
蓝色沉淀
Cu(OH)2
黄绿色气体
Cl2
3.特殊的实验现象
(1)H2在Cl2中燃烧呈苍白色火焰。
(2)遇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。
(4)Cl2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SO或SO。
(7)遇HCl生成白色沉淀,则溶液中可能含有Ag+或SiO。
(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。
(11)既能跟酸反应又能跟碱反应且生成气体的物质一般是Al、NH4HCO3、(NH4)2CO3、NH4HSO3、(NH4)2SO3、(NH4)2S、NH4HS。
(12)与碱反应产生气体的物质是铝、铵盐,产生的气体一般是H2、NH3。
(13)与水反应产生气体的物质一般是Na、Na2O2、CaC2、Mg3N2等。
4. 特殊反应条件
(1)高温:铝热反应,制玻璃,煅烧石灰石,炼铁,制水煤气,制粗硅,水蒸气与铁反应等。
(2)高温高压、催化剂
N2+3H22NH3
(3)加热、催化剂
2KClO32KCl+3O2↑
2SO2+O22SO3
4NH3+5O24NO+6H2O
(4)放电
3O22O3
N2+O22NO
5.特殊转化关系
(1)直线型转化
①金属碱性氧化物碱盐:满足此关系的有K、Na、Ca、Ba等。
②非金属酸性氧化物酸盐:满足此关系的有C、N、S等。
③ABC酸或碱:满足此关系的有NH3、S、N2、H2S、C、Na等。
(2)交叉型转化
(3)三角型转化
(4)属于“单质+化合物===新单质+新化合物(置换反应)”类型的反应有:
①单质同主族:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑;
2C+SiO2Si+2CO↑;Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2等。
②单质不同主族:2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑;H2S+Cl2===2HCl+S↓;C+H2O(g)CO+H2等。
③有过渡元素参加的常见置换反应:
Fe+2H+===Fe2++H2↑;Fe+Cu2+===Fe2++Cu。
(5)能“三合一”的反应有:NH3+H2O+CO2===NH4HCO3;
4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3。
(6)常见的一种物质能分解生成三种物质的反应,该物质可能为NaHCO3、NH4HCO3、(NH4)2CO3、HNO3或KMnO4。
6. 其他特征
(1)常温下短周期呈气态的单质(除惰性气体外):H2、N2、O2、F2、Cl2。
(2)常见的同素异形体:金刚石和石墨、O2和O3、白磷和红磷。
(3)地壳中含量前四位的元素:O、Si、Al、Fe。
(4)常温下呈液态的金属单质:Hg;非金属单质:Br2。
(5)常见的可燃性气体:H2、CO、H2S、CH4、C2H4、C2H2等。
(二)解无机推断题“五步曲”
1.审:审清题意,从题干→问题→框图迅速浏览一遍,尽量在框图中把相关信息标示出来,明确求解要求。
2.找:找“题眼”即找到解题的突破口,此步非常关键。
3.析:从题眼出发,联系新信息及所学的旧知识,大胆猜测,顺藤摸瓜,应用正逆思维、发散收敛思维、横向纵向思维等多种思维方式进行综合分析、推理,初步得出结论。
4.验:验证确认,将结果放入原题检验,完全符合才算正确。
5.答:按题目的要求写出答案。
考点一 碳、硅及其重要化合物
例1.【2017江苏卷】下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A.Na2O2吸收CO2产生O2,可用作呼吸面具供氧剂
B.ClO2具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒
C.SiO2硬度大,可用于制造光导纤维
D.NH3易溶于水,可用作制冷剂
【答案】A
【变式探究】下列物质:①氢氟酸;②浓H2SO4;③烧碱溶液;④Na2CO3固体;⑤氧化钙;⑥浓HNO3。其中在一定条件下能与SiO2反应的有( )
A.①②⑥ B.②③⑥
C.①③④⑤ D.全部
解析:选C。SiO2可与烧碱溶液、氧化钙反应,表现出酸性氧化物的性质;SiO2可与氢氟酸反应;在制玻璃过程中SiO2与Na2CO3固体反应;SiO2不能与浓硫酸和浓硝酸反应。
【变式探究】下列除杂方法正确的是( )
A.SiO2中含Al2O3杂质,可以加入足量NaOH溶液然后过滤除去
B.CO2中含有CO杂质,可以通入盛有CuO的玻璃管且加热
C.CO2中含有HCl杂质,可以通过盛有Na2CO3溶液的洗气瓶
D.Na2CO3溶液中含有Na2SiO3杂质,可以通入足量的CO2,然后过滤
解析:选B。A项,SiO2、Al2O3均与NaOH反应;C项,Na2CO3溶液吸收CO2;D项,引入NaHCO3。
考点二 卤素及其重要化合物
例2.【2017海南】下列叙述正确的是
A. 稀硫酸和铜粉反应可制备硫酸铜
B. 碘化钾与浓硫酸反应可制备碘化氢
C. 过氧化钠与二氧化碳反应可制备氧气
D. 铝箔在氯气中燃烧可制备无水三氯化铝
【答案】CD
【变式探究】下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制取氯气
B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢
C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液
D.用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O
解析:选C。A.MnO2固体与浓HCl要在加热条件下发生反应制取Cl2,缺少加热装置。B.除去Cl2中混有的HCl气体,应将混合气体从长导气管通入盛有饱和食盐水的洗气瓶洗气,较纯净的气体从短导气管流出。选用饱和NaHCO3溶液,可使Cl2中混入CO2气体。C.制取Cl2实验结束后,将剩余物过滤除去未反应的MnO2,得到MnCl2溶液,从而回收MnCl2。D.MnCl2为强酸弱碱盐,易发生水解反应,直接蒸发溶剂,不能得到纯净的MnCl2·4H2O。
【变式探究】某消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaOH。下列用来解释事实的方程式中,不合理的是(已知:饱和NaClO溶液的pH约为11)( )
A.该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备:Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O
B.该消毒液的pH约为12:ClO-+H2O??HClO+OH-
C.该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用,产生有毒Cl2:
2H++Cl-+ClO-===Cl2↑+H2O
D.该消毒液加白醋生成HClO,可增强漂白作用:
CH3COOH+ClO-===HClO+CH3COO-
考点三 硫及其重要化合物
例3.【2017北京卷】根据SO2通入不同溶液中实验现象,所得结论不正确的是
溶液
现象
结论
A
含HCl、BaCl2的溶液
产生白色沉淀
SO2有还原性
B
H2S溶液
产生黄色沉淀
SO2有氧化性
C
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
SO2有漂白性
D
Na2SiO3溶液
产生胶状沉淀
酸性:H2SO3>H2SiO3
【答案】C
【解析】H2O2将SO2氧化成硫酸根离子,硫酸根离子与BaCl2反应生成硫酸钡沉淀,该反应中二氧化硫被氧化,表现了还原性,A正确;SO2与H2S反应生成S单质,该反应中SO2中+4价S元素被还原生成0价的单质S,二氧化硫被还原,做氧化剂,B正确;酸性KMnO4溶液能够氧化SO2,导致溶液褪色,SO2表现了还原性,C错误;Na2SiO3溶液中通入二氧化硫生成H2SiO3,说明亚硫酸的酸性较强,即酸性:H2SO3>H2SiO3,D正确。
【变式探究】二氧化硫能使溴水褪色,说明二氧化硫具有( )
A.还原性 B.氧化性
C.漂白性 D.酸性
解析:选A。SO2通入溴水中发生反应SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4,SO2作还原剂,具有还原性。
【变式探究】将SO2气体通入下列溶液中,能生成白色沉淀且不溶解的是( )
①Ba(OH)2溶液 ②Ba(NO3)2溶液 ③BaCl2溶液 ④Ba(ClO)2溶液
A.①② B.①③
C.②④ D.③④
考点四 氮及其重要化合物
例4.【2017江苏卷】下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A.Na2O2吸收CO2产生O2,可用作呼吸面具供氧剂
B.ClO2具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒
C.SiO2硬度大,可用于制造光导纤维
D.NH3易溶于水,可用作制冷剂
【答案】A
【解析】过氧化钠可以和二氧化碳反应生成氧气,A正确;因二氧化氯具有氧化性才用于自来水的杀菌消毒,B错误;二氧化硅透光性好,用于制造光导纤维,C错误;液氨气化时吸收大量热,所以氨可用作制冷剂,D错误。
【变式探究】无色的混合气体甲,可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种,将100 mL甲气体经过如图各装置,结果得到酸性溶液,而几乎无气体剩余,下列说法不正确的是( )
A.气体甲中不可能有NO2和N2
B.气体甲中有20 mL NH3
C.通过足量Na2O2后剩余的气体只有NO2
D.气体乙中有32 mL NO和48 mL CO2
【变式探究】实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是( )
选项
a中的物质
b中的物质
c中收集的气体
d中的物质
A
浓氨水
CaO
NH3
H2O
B
浓硫酸
Na2SO3
SO2
NaOH溶液
C
稀硝酸
Cu
NO2
H2O
D
浓盐酸
MnO2
Cl2
NaOH溶液
解析:选B。NH3的密度比空气的小,不能用向上排空气法收集NH3,A错误;SO2可通过Na2SO3固体与浓硫酸在常温下反应制取,且能用向上排空气法收集,能用NaOH溶液进行尾气吸收,B正确;铜与稀硝酸反应生成物为NO,且在c中无法收集到纯净的NO2,且不能用水吸收尾气,C错误;用浓盐酸和MnO2反应制取Cl2需要加热,D错误。
考点五 破解物质转化题
例5、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均为氧化物,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_________________________。
【答案】 (1)三 ⅦA (2)产生苍白色火焰 (3)2∶1
(4)3AlO+Fe3++6H2O===3Al(OH)3↓+Fe(OH)3↓
(5)4Fe(NO3)32Fe2O3+12NO2↑+3O2↑
【变式探究】下图中A~J分别代表相关反应的一种物质。已知A分解得到等物质的量的B、C、D,图中有部分生成物未标出。
请填写以下空白:
(1)A的化学式为_____________________________________。
(2)写出反应①、②的化学方程式:
①__________________________________________________,
②__________________________________________________。
(3)写出反应③的离子方程式:_______________________________________________________。
(4)写出J与F反应的化学方程式:___________________________________________________。
(5)在反应④中,当生成标况下2.24 L G时,转移电子为________ mol。
答案:(1)NH4HCO3 (2)①2Mg+CO22MgO+C
②4NH3+5O24NO+6H2O
(3)NH+HCO+2OH-NH3↑+CO+2H2O
(4)C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O
(5)0.2
1.【2017北京卷】根据SO2通入不同溶液中实验现象,所得结论不正确的是
溶液
现象
结论
A
含HCl、BaCl2的溶液
产生白色沉淀
SO2有还原性
B
H2S溶液
产生黄色沉淀
SO2有氧化性
C
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
SO2有漂白性
D
Na2SiO3溶液
产生胶状沉淀
酸性:H2SO3>H2SiO3
【答案】C
【解析】H2O2将SO2氧化成硫酸根离子,硫酸根离子与BaCl2反应生成硫酸钡沉淀,该反应中二氧化硫被氧化,表现了还原性,A正确;SO2与H2S反应生成S单质,该反应中SO2中+4价S元素被还原生成0价的单质S,二氧化硫被还原,做氧化剂,B正确;酸性KMnO4溶液能够氧化SO2,导致溶液褪色,SO2表现了还原性,C错误;Na2SiO3溶液中通入二氧化硫生成H2SiO3,说明亚硫酸的酸性较强,即酸性:H2SO3>H2SiO3,D正确。
2.【2017江苏卷】下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A.Na2O2吸收CO2产生O2,可用作呼吸面具供氧剂
B.ClO2具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒
C.SiO2硬度大,可用于制造光导纤维
D.NH3易溶于水,可用作制冷剂
【答案】A
【解析】过氧化钠可以和二氧化碳反应生成氧气,A正确;因二氧化氯具有氧化性才用于自来水的杀菌消毒,B错误;二氧化硅透光性好,用于制造光导纤维,C错误;液氨气化时吸收大量热,所以氨可用作制冷剂,D错误。
3.【2017江苏卷】在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.FeFeCl2Fe(OH)2
B.SSO3H2SO4
C.CaCO3CaOCaSiO3
D.NH3NOHNO3
【答案】C
4.【2017海南】下列错误的是
A. 蔗糖可作调味剂 B. 细铁粉可作食品抗氧剂
C. 双氧水可作消毒剂 D. 熟石灰可作食品干燥剂
【答案】D
【解析】蔗糖具有甜味,且对人体无害,因此蔗糖可以作调味剂,A正确; 细铁粉可以空气中氧气发生反应,防止食品被氧化变质,B正确;双氧水具有强氧化性,能消灭细菌和病毒,因此双氧水可作消毒剂,C正确;熟石灰不具有吸水性,不能作干燥剂,D错误。
5.【2017海南】分别将足量下列气体通入稀Na2S溶液中,可以使溶液变浑浊的是
A. CO B. SO2 C. HCl D. CO2
【答案】B
【解析】CO不与Na2S发生反应,因此没有沉淀产生,A错误;SO2具有弱氧化性,与Na2S发生氧化还原反应,即SO2+2S2-+4H+=3S↓+2H2O,B正确;利用酸性强的制取酸性弱的,即发生2H++S2-=H2S,没有沉淀产生,C错误;不产生沉淀,D错误。
6.【2017海南】下列叙述正确的是
A. 稀硫酸和铜粉反应可制备硫酸铜
B. 碘化钾与浓硫酸反应可制备碘化氢
C. 过氧化钠与二氧化碳反应可制备氧气
D. 铝箔在氯气中燃烧可制备无水三氯化铝
【答案】CD
1.【2016年高考海南卷】下列叙述错误的是( )
A.氦气可用于填充飞艇 B.氯化铁可用于硬水的软化
C.石英砂可用于生产单晶硅 D.聚四乙烯可用于厨具表面涂层
【答案】B
【解析】氦气性质稳定,故可用于填充飞艇,A正确;硬水的软化指的是除去水中的Ca2+、Mg2+,加入氯化铁只能水解产生氢氧化铁胶体吸附悬浮物,用于水的净化,B错误;石英砂主要成分为SiO2,可用碳还原得到粗硅,经提纯得单晶硅,C正确;聚四乙烯具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点,几乎不溶于所有的溶剂,故可用于不粘锅的涂层,D正确。
2.【2016年高考江苏卷】在给定的条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A.SiO2SiCl4Si
B.FeS2SO2H2SO4
C.N2NH3NH4Cl(aq)
D.MgCO3MgCl2(aq)Mg
【答案】C
【解析】四氯化硅被氢气还原可以制备单质硅,但SiO2与盐酸不反应,A错误;煅烧FeS2可以得到氧化铁和二氧化硫,但SO2和H2O反应生成H2SO3,B错误;N2+3H22NH3、NH3+HCl==NH4Cl,C正确;镁是活泼的金属,金属镁的冶炼方法是电解熔融的氯化镁,电解氯化镁溶液生成氯气、氢气和氢氧化镁,D错误。
3.【2016年高考上海卷】向新制氯水中加入少量下列物质,能增强溶液漂白能力的是( )
A.碳酸钙粉末 B.稀硫酸 C.氯化钙溶液 D.二氧化硫水溶液
【答案】A
溶液的水对氯水起稀释作用,使溶液的漂白性减弱,C错误;加入二氧化硫的水溶液,电离产生氢离子,使
化学平衡逆向移动,溶液的漂白性减弱,D错误。
4.【2016年高考上海卷】在硫酸工业生产中,为了有利于SO2的转化,且能充分利用热能,采用了中间有热交换器的接触室(见图)。下列说法错误的是( )
A.a、b两处的混合气体成分含量相同,温度不同
B.c、d两处的混合气体成分含量相同,温度不同
C.热交换器的作用是预热待反应的气体,冷却反应后的气体
D.c处气体经热交换后再次催化氧化的目的是提高SO2的转化率
【答案】B
【解析】根据装置图可知,从a进入的气体是含有SO2、O2、N2等的冷气,经过热交换器后从b处出来的是热的气体,成分与a处相同,A正确;在c处出来的气体SO2、O2在催化剂表面发生反应产生的含有SO3及未反应的SO2、O2等气体,该反应是放热反应,当经过热交换器后被冷的气体降温,SO3被部分分离出来,而且混合气体再次被催化氧化,故二者含有的气体的成分含量不相同,B错误;热交换器的作用是预热待反应的冷的气体,同时冷却反应产生的气体,为SO3的吸收创造条件,C正确;C处气体经过热交换器后再次被催化氧化,目的就是使未反应的SO2进一步反应产生SO3,从而可以提高SO2的转化率,D正确。
5.【2016年高考上海卷】一定条件下,一种反应物过量,另一种反应物仍不能完全反应的是( )
A.过量的氢气与氮气 B.过量的浓盐酸与二氧化锰
C.过量的铜与浓硫酸 D.过量的锌与18 mol/L硫酸
【答案】AC
6.【2016年高考上海卷】类比推理是化学中常用的思维方法。下列推理正确的是( )
A.CO2是直线型分子,推测CS2也是直线型分子
B.SiH4的沸点高于CH4,推测H2Se的沸点高于H2S
C.Fe与Cl2反应生成FeCl3,推测Fe与I2反应生成FeI3
D.NaCl与浓H2SO4加热可制HCl,推测NaBr与浓H2SO4加热可制HBr
【答案】AB
【解析】O和S是同族元素,故形成的CO2和CS2都是直线形分子,A正确;C和Si,Se和S都分别为同族元素,所形成的氢化物都为分子晶体,沸点取决于分子间作用力的大小,分子间作用力大小可以用相对分子质量来比较,B正确;因I2的氧化性较弱,故与铁反应生成为FeI2,C错误;浓硫酸氧化性很强,会将HBr氧化为Br2,D错误。
7.【2016年高考新课标Ⅲ卷】化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系错误的是( )
化学性质
实际应用
A.
Al2(SO4)3和小苏打反应
泡沫灭火器灭火
B.
铁比铜金属性强
FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板
C.
次氯酸盐具有氧化性
漂白粉漂白织物
D.
HF与SiO2反应
氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记
【答案】B
【解析】硫酸铝和碳酸氢钠发生反应生成氢氧化铝沉淀、硫酸钠和二氧化碳,能灭火,A正确;氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,说明铜的还原性强于亚铁离子,不能说明铁的金属性比铜强,B错误;次氯酸具有强氧化性,能漂白,C正确;氟化氢和二氧化硅反应生成四氟化硅和水,可以刻蚀玻璃,D正确。
8.【2016年高考浙江卷】为落实“五水共治”,某工厂拟综合处理含NH4+废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考虑其他成分),设计了如下流程:
下列说法不正确的是( )
A.固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3
B.X可以是空气,且需过量
C.捕获剂所捕获的气体主要是CO
D.处理含NH4+废水时,发生反应的离子方程式为:NH4++NO2-==N2↑+2H2O
【答案】B
【解析】工业废气通入过量的石灰乳,二氧化碳和二氧化硫被吸收形成碳酸钙或亚硫酸钙沉淀,所以固体1中含有氢氧化钙和碳酸钙和亚硫酸钙,A正确;气体 1为一氧化碳和一氧化氮和氮气,微粒能被氢氧化钠吸收成亚硝酸钠,需要将一氧化氮变成二氧化氮,与一氧化氮一起与氢氧化钠反应,所以通入的X为空气,因为要实现的反应为NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O,空气不能过量,B错误;一氧化碳和氢氧化钠不反应,所以捕获剂捕获的气体主要为一氧化碳,C正确;亚硝酸钠中的氮元素为+3价,与铵根离子中的氮元素-3价发生氧化还原反应,生成的无污染的气体为氮气,根据电子守恒和电荷守恒分析,其方程式为NH4++NO2-==N2↑+2H2O,D正确。
1.【2015新课标Ⅰ卷理综化学】我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种,其中“强水”条目下写道:“性最烈,能蚀五金其水甚强,五金八石皆能穿第,惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指( )
A.氨水 B. 硝酸 C.醋 D.卤水
【答案】B
【解析】根据所给四种物质的氧化性的强弱可判断,该强水为硝酸,硝酸具有强氧化性,可溶解大部分金属。答案选B。
2.【2015新课标Ⅱ卷理综化学】食品干燥剂应无毒、无味、无腐蚀性及环境友好。下列说法错误的是( )
A.硅胶可用作食品干燥剂
B.P2O5不可用作食品干燥剂
C.六水合氯化钙可用作食品干燥剂
D.加工后具有吸水性的植物纤维可用作食品干燥剂
【答案】C
【解析】A.硅胶多孔,吸附水分能力强,且没有毒,常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂,A正确;B.P2O5是酸性氧化物吸水生成磷酸或偏硫酸,酸有腐蚀性,而偏磷酸有毒,因此不可用作食品干燥剂,B正确;C.氯化钙检验吸水性,而六水合氯化钙不具有吸水性,不能用作食品干燥剂,C错误;D.加工后具有吸水性的植物纤维没有毒,没有腐蚀性,因此可用作食品干燥剂,D正确,答案选C。
3.【2015重庆理综化学】下列说法正确的是( )
A.I的原子半径大于Br,HI比HBr的热稳定性强
B.P的非金属性强于Si,H3PO4比H2SiO3的酸性强
C.Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反应
D.SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4
【答案】B
4.【2015福建理综化学】纯净物X、Y、Z转化关系如右图所示,下列判断正确的是( )
A.X可能是金属铜
B.Y不可能是氢气
C.Z可能是氯化钠
D.Z可能是三氧化硫
【答案】A
【解析】
A.若X是Cu,Y是Cl2,Cu在Cl2燃烧产生的Z是CuCl2,电解CuCl2溶液产生Cu和Cl2,符合上述物质转化关系,正确。B.若X是Cl2,Y是氢气,氢气在氯气中燃烧产生Z是HCl,电解HCl的水溶液,产生氢气和氯气,符合上述物质转化关系,错误。C.若Z是氯化钠,则X、Y分别是Na和Cl2中的一种;电解氯化钠水溶液会产生氢气、氯气、氢氧化钠,不能产生金属钠,不符合上述物质转化关系,错误。D.若Z是三氧化硫,而X、Y分别是O2和SO2中的一种,SO3溶于水产生硫酸,电解硫酸溶液,实质是电解水,产生氢气和氧气,不能产生O2和SO2,不符合上述转化关系,错误。
5.【2015北京理综化学】某消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaOH,下列用来解释事实的方程式中不合理的是(已知:饱和NaClO溶液的pH约为11)( )
A.该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备:Cl2 +2OH-=== Cl-+ ClO-+ H2O
B.该消毒液的pH约为12:ClO-+ H2OHClO+ OH-
C.该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用,产生Cl2:2H++ Cl-+ ClO-= Cl2 ↑+ H2O
D.该消毒液加白醋生成HClO,可增强漂白作用:CH3COOH+ ClO-= HClO+ CH3COO—
【答案】B?
6.【2015安徽理综化学】下列有关说法正确的是( )
A.在酒精灯加热条件下,Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解
B.Fe(OH)3胶体无色、透明,能发生丁达尔现象
C.H2、SO2、CO2三种气体都可用浓硫酸干燥
D.SiO2既能和氢氧化钠溶液反应也能和氢氟酸反应,所以是两性氧化物
【答案】C
【解析】A、Na2CO3固体受热不易分解,故A错误;B、Fe(OH)3胶体是红褐色,故B错误;C、以上三种气体都不与浓硫酸反应,能用浓硫酸干燥,故C正确;D、SiO2和氢氟酸反应,没有生成盐和水,不
是两性氧化物,故D错误;此题选C。
7.【2015海南化学】0.1mol下列气体分别与1L0.lmol·L-1的NaOH溶液反应,形成的溶液pH最小的是( )
A.NO2 B.SO2 C.SO3 D.CO2
【答案】C
【解析】A、NO2和NaOH溶液发生反应:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O,二者恰好反应得到是NaNO3和NaNO2的混合溶液,该溶液中含有强碱弱酸盐,水溶液显碱性;B、SO2和NaOH溶液发生反应:SO2+NaOH=NaHSO3,该物质是强碱弱酸盐,由于HSO3-电离大于水解作用,所以溶液显酸性;C、SO3和NaOH溶液发生反应:SO3+NaOH=NaHSO4,该盐是强酸强碱的酸式盐,电离是溶液显酸性,相当于一元强酸,酸性比NaHSO3强;D、CO2和NaOH溶液发生反应:CO2+NaOH=NaHCO3,该物质是强碱弱酸盐,由于HCO3-电离小于水解作用,所以溶液显减性。故溶液的酸性最强的是NaHSO4,溶液的酸性越强,pH越小,选C。
8.【2015海南化学】下列叙述正确的是( )
A.稀盐酸可除去烧瓶内残留的MnO2 B.可用磨口玻璃瓶保存NaOH溶液
C.稀硝酸可除去试管内壁的银镜 D.煮沸自来水可除去其中的Ca(HCO3)2
【答案】C、D
9.【2015上海化学】下列物质见光不会分解的是( )
A.HClO B.NH4Cl C.HNO3 D.AgNO3
【答案】B
【解析】A.HClO不稳定,光照发生分解反应产生HCl和O2,反应方程式是:2HClO2HCl+O2↑,错误。B.NH4Cl在加热时发生分解反应,而在光照时不会分解,正确。C.HNO3不稳定,在加热或光照时发生分解反应,方程式是:4HNO3(浓) 4NO2↑+ O2↑+2H2O,错误。D.AgNO3不稳定,光照发生分解反应,方程式是:2AgNO32Ag+2NO2↑+ O2↑,错误。
1.【2014年高考福建卷第9题】常温下,下列各组物质中,Y既能与X反应又能与Z反应的是
X
Y
Z
①
NaOH溶液
Al(OH)3
稀硫酸
②
KOH溶液
SiO2
稀盐酸
③
O2
N2
H2
④
FeCl3溶液
Cu
浓硝酸
A.①③ B.①④ C.②④ D.②③
【答案】B
【解析】第①组Y[Al(OH)3]为两性氢氧化物,既能与强碱又能与强酸反应,正确;第②组SiO2不与盐酸反应,错误;第③组常温下N2既不与O2反应,又不与H2反应,错误;第④组常温下Cu既与FeCl3反应,又与浓硝酸反应,正确。
【考点定位】考查无机化合物间的转化。
2.【2014年高考天津卷第3题】运用相关化学知识进行判断,下列结论错误的是
A.某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应
B.NH4F水溶液中含有HF,因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中
C.可燃冰主要甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体,因此可存在于海底
D.增大反应物浓度可加快反应速率,因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H2的速率
【答案】D
【考点定位】本题考查物质的性质与应用、自发反应。
3.【2014年高考江苏卷第4题】下列物质性质与应用对应关系正确的是
A.晶体硅熔点高硬度大,可用于制作半导体材料
B.氢氧化铝具有弱碱性,可用于制胃酸中和剂
C.漂白粉在空气中不稳定,可用于漂白纸张
D.氧化铁能与酸反应,可用于制作红色涂料
【答案】B
【解析】 A、晶体硅能导电,可用于制作半导体材料,与熔点高硬度大无关系,A不正确;B、氢氧化铝具有弱碱性,能与酸反应生成铝盐和水,可用于制胃酸中和剂,B正确;C、漂白粉具有强氧化性,可用于漂白纸张,与其稳定性无关系,C不正确;D、氧化铁是红棕色粉末,可用于制作红色涂料,与是否能与酸反应无关系,D不正确,答案选B。
【考点定位】考查物质性质与应用的正误判断
4.【2014年高考江苏卷第13题】在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是
A.氯水的颜色呈浅绿色,说明氯水中含有Cl2
B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl-
C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+
D.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClO
【答案】D
【考点定位】考查氯水性质、成分以及实验探究的有关判断
5.【2014年高考广东卷第22题】下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向苏打和小苏打溶液中分别加入盐酸
均冒气泡
两者均能与盐酸反应
B
向AgNO3溶液中滴加过量氨水
溶液澄清
Ag+与NH3H2O能大量共存
C
将可调高度的铜丝伸入到稀NHO3中
溶液变蓝
Cu与稀HNO3发生置换反应
D
将KI和FeCl3溶液在试管中混合后,加入CCl4,震荡,静置
下层溶液显紫红色
氧化性:Fe3+>I2
【答案】AD
【解析】 A、向苏打与小苏打的溶液中分别加盐酸,均冒气泡,说明二者均与盐酸反应,生成二氧化碳气体,正确;B、向硝酸银溶液中滴加过量氨水,溶液澄清,说明硝酸银与氨水生成的AgOH又溶于氨水生成银氨溶液,而银离子与一水合氨是不能大量共存的,错误;C、铜与稀硝酸发生氧化还原反应生成硝酸铜,溶液变蓝,不是置换反应,错误;D、下层溶液为紫红色,说明有碘单质生成,即Fe3+氧化I-为I2,根据同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性判断,氧化性:Fe3+> I2,正确,答案选AD。
【考点定位】考查物质之间的反应、实验现象、结论的对应关系的判断
6.【2014年高考海南卷第10题】下列关于物质应用和组成的说法正确的是
A.P2O5可用于干燥C12和NH3 B.“可燃冰”主要成分是甲烷和水
C.CC14可用于鉴别溴水和碘水 D.Si和SiO2都用于制造光导纤维
【答案】BC
【考点定位】考查物质应用和组成的的知识。
7.【2014年高考新课标Ⅰ卷第8题】化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是
选项
现象或事实
解释
A
用热的纯碱溶液洗去油污
Na2CO3可直接和油污反应
B
漂白粉在空气中久置变质
漂白粉中的CaCl2 与空气中的CO2反应生成CaCO3
C
施肥时,草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用
K2CO3与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效
D
FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作
FeCl3能从含有Cu2+的溶液中置换出铜
【答案】C
【解析】A、盐的水解反应是吸热反应,所以升高温度,促进盐的水解,溶液的碱性更强。因此用热的纯碱溶液可以洗去油污。并不是碳酸钠可与油污直接反应。错误。B、漂白粉在空气中久置变质,是因为有效成分Ca(ClO)2会发生反应产生的HClO不稳定,光照分解产生HCl和氧气,错误;C、当施肥时草木灰(有效成分为K2CO3)与NH4Cl混合使用,则二者的水解作用相互促进,使N元素以氨气的形式逸出因而肥效会降低。正确。D、FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板的制作,是因为二者发生反应生成氯化亚铁和氯化铜,把多余的Cu腐蚀掉。错误。
【考点定位】考查盐的水解及应用的知识。
8.【2014年高考海南卷第9题】下列关于物质应用的说法错误的是
A.玻璃容器可长期盛放各种酸 B.纯碱可用于清洗油污
C.浓氨水可检验氯气管道漏气 D.Na2S可除去污水中的Cu2+
【答案】A
【考点定位】考查物质的性质的应用的知识。
9.【2014年高考全国大纲卷第10题】下列除杂方案错误的是
选项
被提纯的物质
杂质
除杂试剂
除杂方法
A
CO(g)
CO2(g)
NaOH 溶液、浓 H2SO4
洗气
B
NH4Cl(aq)
Fe3+(aq)
NaOH溶液
过滤
C
Cl2(g)
HCl(g)
饱和食盐水、浓H2SO4
洗气
D
Na2CO3(s)
NaHCO3(s)
—
灼烧
【答案】B
【解析】 A项依次通过NaOH 溶液、浓 H2SO4,分别除去CO2,水蒸气,正确;B项NaOH溶液与NH4Cl也反应,错误;C项依次通过饱和食盐水、浓H2SO4,分别除去HCl,水蒸气,正确;D项通过灼烧能使NaHCO3固体分解生成Na2CO3,正确。
【考点定位】考查化学物质的除杂。
10.【2014年高考江苏卷第5题】下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是
A.用装置甲制取氯气
B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢
C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液
D.用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O
【答案】C
【解析】 A、二氧化锰与浓盐酸需要在加热的条件下反应制取氯气,A不正确;B、用装置乙除去氯气中的少量氯化氢应该是长口进短口出,B不正确;C、二氧化锰不溶于水,因此分离二氧化锰和氯化锰溶液需要过滤,装置丙是过滤装置,C正确;D、锰离子水解,水解吸热,因此不能直接加热蒸发氯化锰溶液制备MnCl2·4H2O,应该在氯化氢的气氛中进行,D不正确,答案选C。
【考点定位】考查氯气制备有关的实验判断
11.【2014年高考上海卷第22题】已知:2[NaAl(OH)4]+CO2→2Al(OH)3↓+Na2CO3+H2O。向含2molNaOH、1molBa(OH)2、2mol[NaAl(OH)4]的混合液中慢慢通入CO2,则通入CO2的量和生成沉淀的量的关系正确的是
选项
A
B
C
D
n(CO2)(mol)
2
3
4
6
n(沉淀)(mol)
1
2
3
3
【答案】AC
【考点定位】考查混合物与氢氧化钠反应的有关计算
12.【2014年高考安徽卷第12题】中学化学中很多“规律”都有适用范围,下列根据有关“规律”推出的结论正确的是
选项
规律
结论
A
较强酸可以制取较弱酸
次氯酸溶液无法制取盐酸
B
反应物浓度越大,反应速率越快
常温下,相同的铝片中分别加入足量的浓、稀硝酸,浓硝酸中铝片先溶解完
C
结构和组成相似的物质,沸点随相对分子质量增大而升高
NH3沸点低于PH3
D
溶解度小的沉淀易向溶解度更小的沉淀转化
ZnS沉淀中滴加CuSO4溶液可以得到CuS沉淀
【答案】D
【解析】A、可以使用氧化还原的原理来制取,如HClO光照分解生成HCl,错误B、铝与浓硝酸、浓硫酸发生钝化,错误;C、氨中存在氢键,其沸点高于PH3,错误;D、正确。
【考点定位】化学反应基本原理
13.【2014年高考新课标Ⅰ卷第13题】利用右图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是( )
选项
①
②
③
实验结论
A
稀硫酸
Na2S
AgNO3与AgCl的浊液
Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S)
B
浓硫酸
蔗糖
溴水
浓硫酸具有脱水性、氧化性
C
稀盐酸
Na2SO3
Ba(NO3)2溶液
SO2与可溶性钡盐均可以生成白色沉淀
D
浓硝酸
Na2CO3
Na2SiO3溶液
酸性:硝酸>碳酸>硅酸
【答案】B
【解析】
错误;D、浓硝酸有挥发性,挥发出的硝酸也会与Na2SiO3溶液反应得到硅酸沉淀。因此不能证明酸性:硝酸>碳酸>硅酸。错误。
【考点定位】考查物质的性质与相互转化关系的知识。
14.【2014年高考新课标Ⅱ卷第27题】(15分)
铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料。回答下列问题:
(1)铅是碳的同族元素,比碳多4个电子层。铅在元素周期表的位置为第 周期、第 族;PbO2的酸性比CO2的酸性 (填“强”或“弱”)。
(2)PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体,反应的化学方程式为 。
(3)PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得,反应的离子方程式为 ;PbO2也可以通过石墨为电极,Pb(NO3)2 和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生反应的电极反应式为 ,阴极上观察到的现象是 ;若电解液中不加入Cu(NO3)2,阴极发生的电极反应式为 ,这样做的主要缺点是 。
(4)PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示,已知失重曲线上的a点为样品失重的4.0%(即样品起始质量—a点固体质量/样品起始质量×100%)的残留固体。若a点固体组成表示为PbOx或mPbO2 ·nPbO,列式计算x值和m:n值 。
【答案】(1)六 ⅣA 弱
(2)PbO2+4HCl(浓) △PbCl2+Cl2↑+2H2O
(3)PbO+ClO- PbO2+Cl- Pb2++2H2O—2e- PbO2↓+4H+
石墨上包上铜镀层 Pb2++2e- Pb↓ 不能有效利用Pb2+
(4)根据PbO2 △PbOx+(2—x/2)O2↑,有(2—x/2)×32=239×4.0%,x=2—(239×4.0%/16)=1.4,根据mPbO2 ·nPbO,2m+n/m+n=1.4,m:n=2/3。
(2)根据题意知,PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体氯气,迁移二氧化锰与浓盐酸的反应知,反应的化学方程式为PbO2+4HCl(浓) △PbCl2+Cl2↑+2H2O。(3)根据题给信息知,PbO与次氯酸钠溶液反应生成PbO2和氯化钠,反应的离子方程式为PbO+ClO- PbO2+Cl-;根据题给信息知,电解池阳极发生氧化反应,即Pb2+失电子被氧化生成PbO2,电极反应式为Pb2++2H2O—2e- PbO2↓+4H+,阴极上发生还原反应,电极反应式为:Cu2++2e- Cu↓,观察到的现象是石墨上包上铜镀层;若电解液中不加入Cu(NO3)2,阴极发生的电极反应式为Pb2++2e- Pb↓,这样做的主要缺点是不能有效利用Pb2+。(4)根据题给信息知,PbO2在加热过程发生的反应为PbO2 △PbOx+(2—x/2)O2↑,则有(2—x/2)×32=239×4.0%,x=2—(239×4.0%/16)=1.4,根据mPbO2 ·nPbO,2m+n/m+n=1.4,m:n=2/3。
【考点定位】考查元素周期表、元素周期律,根据信息书写方程式,电解原理的应用,与化学反应相关的图像及计算。
15.【2014年高考上海卷】(本题共12分)
硫在自然界中以游离态和多种化合态形成出现。硫的化合物大多具有氧化性或还原性。许多金属硫化物难溶于水。
完成下列填空:
(1)硫化氢具有还原性,可以和许多氧化剂反应。在酸性条件下,H2S和KMnO4反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O,写出该反应的化学方程式。_________________________________
(2)石油化工的废气中有H2S。写出从废气中回收单质硫的两种方法(除空气外,不使用其他原料),以化学方程式表示。_____________________、______________________
(3)室温下,0.1mol/L的硫化钠溶液和0.1mol.L的碳酸钠溶液,碱性更强的是_______,其原因是________。
已知:H2S:Ki1=1.3×10-7 Ki2=7.1×10-15
H2CO3:Ki1=4.3×10-7 Ki2=5.6×10-11
(4)向ZnSO4溶液中滴加饱和H2S溶液,没有沉淀生成,继续滴加一定量的氨水后,生成ZnS沉淀。用电离平衡原理解释上述现象。__________________________
(5)将黑色的Fe2S3固体加入足量盐酸中,溶液中有淡黄色固体生成,产物还有____、______。过滤,微热滤液,然后加入过量的氢氧化钠溶液,可观察到的现象是______________。
【答案】(1)5H2S+2KMnO4+3H2SO4→K2SO4+2MnSO4+8H2O+5S↓
(2)2H2S+3O2点燃2SO2+2H2O,2H2S+2SO2→3S+2H2O;H2S△S+H2或2H2S+O2点燃2S+2H2O
(3)硫化钠溶液;硫化氢的Ki2小于碳酸的Ki2,硫化钠更易水解。
(4)饱和H2S溶液中电离产生的S2-很少,因此没有沉淀。加入氨水后,促进H2S的电离,S2-离子浓度增大,有沉淀产生。
(5)FeCl2、H2S;先有白色沉淀生成,然后沉淀转化为灰绿色,最终转化为红褐色。
【解析】
(2)H2S不完全燃烧可以生成单质硫,高温下H2S分解也生成单质硫。另外SO2也能与H2S反应生成单质硫,而H2S完全燃烧即产生 SO2,因此有关的反应的化学方程式为2H2S+3O2点燃2SO2+2H2O,2H2S+2SO2→3S+2H2O;H2S△S+H2或2H2S+O2点燃2S+2H2O。
(3)酸越弱,相应的钠盐越容易水解,溶液的碱性越强。根据电离常数可知,硫化氢的Ki2小于碳酸的Ki2,硫化钠更易水解,即硫化钠溶液的碱性更强。
(5)将黑色的Fe2S3固体加入足量盐酸中,溶液中有淡黄色固体生成,该沉淀是单质硫,这说明发生了氧化还原反应,铁离子将硫离子氧化生成单质硫,而自身被还原生成亚铁离子。由于硫离子过量,过量的硫离子与氢离子结合生成H2S气体,即还有FeCl2、H2S生成;向氯化亚铁溶液中加入氢氧化钠溶液生成氢氧化亚铁白色沉淀,氢氧化亚铁不稳定迅速被氧化生成氢氧化铁,因此观察到的实验现象是先有白色沉淀生成,然后沉淀转化为灰绿色,最终转化为红褐色。
【考点定位】考查H2S的性质、氧化还原反应、铁的化合物以及电离平衡和溶解平衡的应用
16.【2014年高考上海卷】(本题共12分)
氯气和氯乙烯都是重要的化工产品,年产量均在107t左右。氯气的实验室制备和氯乙烯的工业生产都有多种不同方法。
完成下列填空:
(1)实验室制取纯净的氯气,除了二氧化锰、浓盐酸和浓硫酸,还需要_________、________(填写试剂或溶液名称)
(2)实验室用2.00mol/L的盐酸和漂粉精[成分为Ca(ClO)2、CaCl2]反应生成氯气、氯化钙和水,若产生2.24L(标准状况)氯气,发生反应的盐酸为_________m,l。
(3)实验室通常用向上排空气法收集氯气。设计一个简单实验,验证所收集的氯气中是否含有空气。
_________________
(4)工业上用电石-乙炔法生产乙烯的反应如下:
CaO+3CCaC2+CO
CaC2+2H2O→HC≡CH↑+Ca(OH)2
HC≡CH↑+HClCH2=CHCl
电石-乙炔法的优点是流程简单,产品纯度高,而且不依赖于石油资源。
电石-乙炔法的缺点是___________________、_____________________。
(5)乙烷和氯气反应可制得ClCH2CH2Cl,ClCH2CH2Cl加热分解得到氯乙烯和氯化氢。设计一种以乙烯和氯气为原料制取氯乙烯的方案(其他原料自选),用化学方程式表示(不必注明反应条件)。
要求:①反应产生的氯化氢必须用于氯乙烯的制备;②不再产生其他废液。
___________________________________
【答案】(1)饱和氯化钠溶液、氢氧化钠溶液 (2)100
(3)用试管收集氯气,收集满后讲试管倒立在氢氧化钠溶液中,观察试管内有无残留气体。
(4)高能耗 会污染环境
(5)CH2=CH2+Cl2→ClCH2CH2Cl ClCH2CH2Cl→CH2=CHCl+HCl HC≡CH+HCl→CH2=CHCl
【解析】
(1)浓盐酸易挥发,生成的氯气中含有氯化氢,应该用饱和氯化钠溶液除去;氯气有毒需要尾气处理,用氢氧化钠溶液吸收。
(3)氯气能与氢氧化钠溶液完全反应,而空气与氢氧化钠不反应,据此检验,即试管收集氯气,收集满后讲试管倒立在氢氧化钠溶液中,观察试管内有无残留气体。
(4)根据流程可知,反应需要高温,因此缺点之一是高能耗;需要氯化汞作催化剂,汞是重金属,因此缺点之二是会污染环境。
(5)乙烷和氯气反应可制得ClCH2CH2Cl,ClCH2CH2Cl加热分解得到氯乙烯和氯化氢,产生的氯化氢可以与乙炔反应又生成氯乙烯,因此方案为CH2=CH2+Cl2→ClCH2CH2Cl、ClCH2CH2Cl→CH2=CHCl+HCl、HC≡CH+HCl→CH2=CHCl。
1.下列关于硫及其化合物的说法中正确的是( )
A.自然界中不存在游离态的硫
B.二氧化硫的排放会导致光化学烟雾和酸雨的产生
C.二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色,体现了其漂白性
D.浓硫酸可用来干燥SO2、CO、Cl2等气体
正确;答案选D。
2.下列现象或事实可用同一原理解释的是( )
A.浓硫酸和浓盐酸长期暴露在空气中浓度降低
B.SO2和双氧水使酸性高锰酸钾溶液的紫色褪去
C.硫化钠溶液和水玻璃长期暴露在空气中变质
D.亚硫酸钠溶液和氯化铝溶液在空气中蒸干不能得到对应的溶质
解析:选B。A.浓硫酸有吸水性,吸收水分使溶液的浓度降低,浓盐酸有挥发性,由于溶质挥发而使溶液的浓度降低,可见浓度降低的原因不同,错误;B.SO2和双氧水都是因为二者有还原性,被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液的紫色褪去,原因相同,正确;C.硫化钠溶液长期暴露在空气中,被空气中的氧气氧化产生S单质而变浑浊;水玻璃长期暴露在空气中变质,是由于硅酸的酸性比碳酸弱,会发生反应:CO2+H2O+Na2SiO3===Na2CO3+H2SiO3↓,可见变质原因不同,错误;D.亚硫酸钠有还原性,在空气中加热会被氧化变为硫酸钠,氯化铝是强酸弱碱盐,其溶液在空气中加热发生盐的水解反应,水解产生的氯化氢挥发,得到氢氧化铝,也不能得到对应的溶质,可见不能产生原物质的原因不相同,错误。
3.氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中反应制得:①3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO,也可由SiCl4的蒸汽和NH3反应制取:②3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl。则下列叙述正确的是( )
A.反应②属于离子反应
B.若制取等量的Si3N4,则反应①②转移电子数目必然相等
C.反应①的氧化剂是N2
D.反应①中氧化产物与还原产物物质的量之比为1∶6
解析:选C。A.反应②是气体与气体反应生成固体和气体,不属于离子反应,错误;B.在反应①中每产生1 mol Si3N4,转移电子的物质的量是12 mol;反应②是非氧化还原反应,因此没有发生电子转移因此制取等量的Si3N4,反应①②转移电子数目不相等,错误;C.在反应①N2得到电子由反应前N2的0价变为反应后Si3N4中的N元素的-3价,N得到电子,被还原,因此该反应的氧化剂是N2,正确;D.在反应①中氧化剂N2得到电子,被还原变为Si3N4,还原剂C失去电子被氧化变为CO,所以氧化产物CO与还原产物Si3N4物质的量之比为6∶1,错误。
4.下列有关说法错误的是( )
A.H2O2、Na2O2都属于过氧化物、都存在非极性共价键
B.H2O2做漂白剂是利用其强氧化性,漂白原理与HClO类似但与SO2不同
C.双氧水是绿色氧化剂,可作医疗消毒剂
D.H2O2既有氧化性又有还原性,1 mol H2O2在参加反应时一定转移2 mol电子
C.双氧水氧化其它物质,其本身被还原变为水,不会造成污染,因此是绿色氧化剂,也可作医疗消毒剂,正确;D.H2O2既有氧化性又有还原性,但反应时1 mol H2O2不一定转移2 mol电子,如在H2O2的分解反应中,1 mol在参加反应时转移1 mol电子,错误。
5.向某含有SO、SiO、CO、Br-、Na+的溶液中缓慢通入Cl2直至过量,下列对该反应过程的判断错误的是( )
A.整个过程共发生2个氧化还原反应
B.所有阴离子的浓度都发生了变化
C.溶液的颜色发生了变化
D.反应过程中既有气体产生,也有沉淀产生
解析:选A。向某含有SO、SiO、CO、Br-、Na+的溶液中缓慢通入Cl2直至过量,发生反应:Cl2+H2O??HCl+HClO,Cl2+H2O+SO===2H++2Cl-+SO,Cl2+2Br-===2Cl-+Br2,2H++CO===H2O+CO2↑,2H++SiO===H2SiO3↓。A.综上所述可知在溶液中发生的氧化还原反应有Cl2+H2O??HCl+HClO,Cl2+H2O+SO===2H++2Cl-+SO,Cl2+2Br-===2Cl-+Br2 共3个,错误;B.溶液中所有阴离子的浓度都发生了变化,正确;C.原来溶液为无色,反应后产生的Br2,使溶液变为橙黄色,溶液的颜色发生了变化,正确;D.反应过程中既有气体CO2产生,也有H2SiO3沉淀产生正确。
6.物质在反应中可表现氧化性、还原性、酸性、碱性等,下面方程式中划线的物质,能在同一反应中同时表现上述两种或两种以上性质的有( )
①3FeO+10HNO3 =3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O ②C+2H2SO4(浓)=CO2↑+2SO2↑+2H2O ③8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2 ④2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
A.①② B.①④
C.③④ D.全部
合题意的是①④,选项B正确。
7.甲、乙、丙、丁四种物质中,甲、乙、丙均含有相同的某种元素,它们之间具有如下转化关系:。下列有关物质的推断不正确的是( )
A.若甲为焦炭,则丁可能是O2
B.若甲为SO2,则丁可能是氨水
C.若甲为Fe,则丁可能是盐酸
D.若甲为NaOH 溶液,则丁可能是CO2
解析:选C。A.碳和氧气反应生成一氧化碳,一氧化碳和氧气反应生成二氧化碳,二氧化碳和碳反应生成一氧化碳,正确,不选A;B.二氧化硫和氨水反应生成亚硫酸氢铵,亚硫酸氢铵和氨水反应生成亚硫酸铵,亚硫酸铵和二氧化硫反应生成亚硫酸氢铵,正确,不选B;C.铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,氯化亚铁和盐酸不能反应,错误,选C;D.氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠,碳酸钠和二氧化碳反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠和氢氧化钠反应生成碳酸钠,正确,不选D。
8.将X气体通入BaCl2溶液,未见沉淀生成,然后通入Y气体,有沉淀生成,X、Y不可能是( )
选项
X
Y
A
SO2
H2S
B
Cl2
CO2
C
NH3
CO2
D
SO2
Cl2
解析:选B。A.二氧化硫与硫化氢反应生成S沉淀,则有沉淀生成,故A不选;B.氯气、二氧化碳均不与氯化钡反应,则一直没有沉淀生成,故B选;C.氨气与氯化钡不反应,再通入二氧化碳,反应生成碳酸钡沉淀和氯化铵,则开始没有沉淀后来有沉淀生成,故C不选;D.二氧化硫与氯化钡溶液不反应,但二氧化硫与氯气发生氧化还原反应生成硫酸根离子,然后与钡离子反应生成硫酸钡沉淀,则开始没有沉淀后来有沉淀生成,故D不选。
9.向含2 mol NaOH、1 mol Ba(OH)2、2 mol NaAlO2的混合液中慢慢通入CO2至过量,下列有关说法正确的是( )
A.整个过程中共发生四个离子反应
B.根据现象可判断酸性强弱为:H2CO3>HAlO2>HCO
C.通入3 mol CO2和通入5 mol CO2都只产生3 mol沉淀
D.整个过程中生成沉淀的物质的量与通入CO2的体积的图像如图所示
沉淀。再通入二氧化碳,1摩尔碳酸钡沉淀溶解,最后还有2摩尔氢氧化铝沉淀。所以选C。
10.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL,平均分成两份,向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解19.2 g(已知硝酸只能被还原为NO气体)。向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示。下列分析或结果错误的是( )
A.混合酸液中NO的物质的量为0.4 mol
B.OA段产生是NO,AB段反应为2Fe3++Fe=3Fe2+,BC段产生氢气
C.溶液中最终溶质为FeSO4
D.c(H2SO4)为5 mol·L-1
解析:选D。A.OA段发生的反应为铁和硝酸反应生成硝酸铁和一氧化氮和水,硝酸全部起氧化剂作用,所以硝酸根物质的量=铁的物质的量=11.2/56=0.2 mol,因为溶液分成两部分,所以原来溶液中的硝酸根物质的量为0.2×2=0.4 mol,正确,不选A;B.由图像分析,由于铁过量,OA段反应后,铁和硝酸铁反应生成硝酸亚铁,BC段是铁与氢离子反应生成氢气和亚铁离子。正确,不选B;C.硝酸全部被还原,没有显示酸性的硝酸,因为溶液中有硫酸根离子,并且铁单质全部转化为亚铁离子,所以最终溶液中的溶质为硫酸亚铁,正确,不选C;D.反应消耗了22.4 g铁,也就是0.4 mol,所有的铁都在硫酸亚铁中,根据硫酸根守恒,所以每份含有硫酸0.4 mol,所以硫酸的浓度=0.4 mol/0.1 L=4 mol/L,错误,选D。
11.A、B、C、D、E均为中学化学常见的纯净物,B为自然界中含量最多的液体,它们之间有如下的反应关系:
(1)常温下,若A为气态单质,C为非金属氧化物,A、C均能使品红溶液褪色,相对分子质量E>D,则该反应的化学方程式为:________________________________________________________,
检验D中阴离子所用试剂为:________________________________________________________。
(2)若A为短周期的金属单质,D为气态单质,C溶液呈酸性或强碱性时,该反应都能进行。写出C溶液呈强碱性时反应的离子方程式:______________________________________________。
(3)若A、C均为化合物,E为白色沉淀,C为引起温室效应的主要气体,写出E可能的物质的化学式(写两种):
______________________,________________________。
解析:B为自然界中含量最多的液体,则B是水。
(3)C为引起温室效应的主要气体,则C是CO2。又因为A、C均为化合物,E为白色沉淀,所以该反应是碳酸制取比碳酸还弱的酸的复分解反应,所以E可能是硅酸或氢氧化铝。
答案:(1)Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl
AgNO3溶液,稀HNO3
(2) 2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑
(3) H2SiO3 Al(OH)3
12.HNO3与金属反应时,还原产物可能是NO2、NO、N2O、N2和NH3中的一种或几种。某同学取一定量的Al、Fe混合物,与2.0 L极稀的HNO3充分反应,假设HNO3的还原产物全部为铵盐。在反应后的溶液中,逐滴加入4 mol/L的NaOH溶液,所加NaOH溶液的体积与产生的沉淀的物质的量的关系如图所示。分析图像回答问题:
(1)与HNO3反应后Fe元素的化合价是________。
(2)DE段发生反应的离子方程式为:_____________________________________________________。
(3)B点对应的沉淀的物质的量为________ mol。
(4)原硝酸溶液的物质的量浓度为________ mol/L。
n(Al)=0.008 mol,Al失电子的物质的量为0.008 mol×3=0.024 mol。n(NH)=(34-31)×10-3 L×4 mol/L=0.012 mol,作氧化剂的HNO3的物质的量为0.012 mol,得电子的物质的量为0.012 mol×8e-=0.096 mol,所以Fe失电子的物质的量为0.096 mol-0.024 mol=0.072 mol,则n(Fe)=0.072 mol÷3=0.024 mol,B点对应的沉淀的物质的量为n(Al)+n(Fe)=0.008 mol+0.024 mol=0.032 mol。(4)根据上述分析,在D点的溶液是NaNO3和NH4NO3的混合溶液,共(0.031×4+0.003×4)=0.136 mol,则体现酸性的硝酸有0.136 mol,作氧化剂的HNO3的物质的量为0.012 mol,所以原硝酸的物质的量为0.148 mol,浓度为0.074 mol/L。
答案:(1)+3价 (2)NH+OH-===NH3·H2O
(3)0.032 (4)0.074
13.H、C、N、O、Fe、Si、I是中学化学中常见的元素,请根据题意回答与这些元素有关的问题:
(1)根据元素周期律,碳的非金属性强于硅,请用一个化学反应方程式表示____________________。
(2)若FeSO4和O2的系数比为2∶1,试配平下列方程式:FeSO4+K2O2→K2FeO4+K2O+K2SO4+O2↑
(3)各种氮氧化物(NO、NO2)是主要的大气污染物之一,治理氮氧化物(NOx)废气的方法之一是用NaOH溶液进行吸收,其反应原理可表示如下:NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O
现有NO与NO2的混合气体,将其通入50 mL 2 mol/L的NaOH溶液中,恰好完全吸收,测得溶液中含有NO 0.02 mol。
①所得溶液中NaNO2的物质的量为________ mol;
②混合气体中v(NO)∶v(NO2)=________。
(4)向FeI2溶液中不断通入Cl2,溶液中I-、I2、IO、Fe2+、Fe3+等粒子物质的量随n(Cl2)/n(FeI2)的变化可用下图简单表示
①当n(Cl2)∶n(FeI2)=6.5时,溶液中n(Cl-)∶n(IO)=________。
②当n(Cl2)∶n(FeI2)=1.2时,离子方程式可表示为
__________________________________________________。
+2x=2(y-x),整理得6x=y,则x=1,y=6,所以离子方程式为2FeSO4+6K2O2===2K2FeO4+2K2O+2K2SO4+O2↑。(3)n(NaNO3)=n(NO)=0.02 mol,n(NaOH)=0.05 L×2 mol/L=0.1 mol,根据Na元素质量守恒,则n(NaOH)=n(NaNO3)+n(NaNO2),n(NaNO2)=0.1 mol-0.02 mol=0.08 mol;设混合气体中含有x mol NO,y mol NO2,
NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O
1 1 2 2
x x 2x 2x
2NO2+2NaOH===NaNO2 + NaNO3+H2O
2 2 1 1
y-x y-x 0.5(y-x) 0.5(y-x)
则2x+0.5(y-x)=0.08、0.5(y-x)=0.02,解之得x=0.03,y=0.07,所以x∶y=3∶7。
Cl2+2I-===2Cl-+I2、Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-、
2 2 1 1 1
5Cl2+I2+6H2O===2IO+12H++10Cl-
1 2 10
则溶液中n(Cl-)∶n(IO)=13∶2=6.5;
②当n(Cl2)∶n(FeI2)=1.2时,
Cl2+2I-===2Cl-+I2、
5 10 10 5
Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-
1 2 2 2
则离子方程式可表示为2Fe2++10I-+6Cl2===5I2+2Fe3++12Cl-。
答案:(1)CO2+Na2SiO3+H2O===Na2CO3+H2SiO3
(2)2 6 2 2 2 1
(3)①0.08 ②3∶7
(4)①6.5 ②2Fe2++10I-+6Cl2===5I2+2Fe3++12Cl-
14.(1)砷(As)与其化合物被广泛应用在除草剂、杀虫剂以及含砷药物中。回答下列问题:(导学号 58870153)
①砷是氮的同族元素,且比氮多2个电子层,砷在元素周期表中的位置:________;AsH3的热稳定性比NH3的热稳定性____(填“强”或“弱”)。
②As2O3俗称砒霜,As2O3是两性偏酸性氧化物,是亚砷酸(H3AsO3)的酸酐,易溶于碱生成亚砷酸盐,写出As2O3与足量氢氧化钠溶液反应的离子方程式____________________________________
_____________________________________________________。
③As2S3和HNO3反应如下:As2S3+10H++10NO===2H3AsO4+3S+10NO2↑+2H2O,将该反应设计成原电池,则NO2应该在________(填“正极”或“负极”)附近逸出,该极的电极反应式为______________________。
(2) 综合利用CO2对环境保护及能源开发意义重大。Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2。如果寻找吸收CO2的其他物质,下列建议合理的是________。
a.可在碱性氧化物中寻找
b.可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找
c.可在具有强氧化性的物质中寻找
逸出。硝酸根得到电子生成二氧化氮和水,电极反应为:NO+e-+2H+===NO2↑+H2O;(2)二氧化碳是酸性氧化物,可以与碱或碱性氧化物反应,所以选ab。
答案:(1)①第四周期第ⅤA族 弱 ② As2O3+6OH-=2AsO+3H2O ③正极 NO+e-+2H+===NO2↑+H2O (2)ab
15.SO2是大气主要污染物之一,为探究SO2气体的还原性,某实验小组的同学利用如图1所示装置进行实验。
图1
图2
(1)装置A中发生反应的离子方程式为______________________________________________。
(2)装置C的作用是_____________________________________。
(3)在上述装置中通入过量的SO2,为了验证A中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应,取A中的溶液少量,分成两份,并设计了如下实验方案:
方案①:向第一份溶液中加入少量酸性KMnO4溶液,发现紫红色褪去;
方案②:向第二份溶液中加入少量KSCN溶液,发现不变红,再加入少量新制的氯水,溶液变红.上述方案中不合理的是________,原因是___________________________________________________。
(4)能表明I-的还原性弱于SO2的现象是___________________。
(5)该小组同学设计实验模拟测定硫酸工业生产排放的尾气中SO2的体积分数(假设其他气体均难溶于水且不反应),选用了如图2所示的简易实验装置。
①若混合气体的流向按从左向右时,右图装置组装连接的顺序合理的是:混合气体→_________(填写a、b等仪器接口字母)。
②你认为下列试剂中,可以用来代替试管中碘的淀粉溶液的是________(填标号)。
A.酸性KMnO 4溶液 B.NaOH溶液
C.溴水 D.氨水
③若碘溶液的浓度为0.05 mol/L、体积为30 mL,与SO2气体恰好完全反应时,量筒内水的体积为386.4 mL(已折算为标准状况下的体积)。则SO2的体积分数为________。
(3)过量的二氧化硫能溶于水,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以方案①不合理。
(4)碘能与二氧化硫反应生成碘离子和硫酸根离子,则装置B中蓝色褪色,据此可判断I-的还原性弱于SO2。
(5)①原料气通过碘的淀粉溶液,碘能氧化H2SO3,生成H2SO4 ,吸收二氧化硫气体,通过装置Ⅰ、Ⅲ排水量测定氮气的体积,连接装置接口顺序为:c→d→b→a→e;
②二氧化硫具有还原性,可以利用酸性高锰酸钾溶液吸收,且现象明显,氢氧化钠溶液虽能吸收二氧化硫但无明显现象,溴水可以吸收二氧化硫使其棕红色褪去,现象明显,氨水可以吸收二氧化硫,但无明显现象;
③写出方程式I2+SO2+2H2O===2I-+SO+4H+
由条件知n(SO2)=n(I2)===0.05 mol/L×0.03 L=0.001 5 mol,即33.6 mL,
所以工业原料气总体积为 386.4 mL+33.6 mL=420.0 mL,
其中SO2的体积分数为×100%=8%,
答案:(1)SO2+2H2O+2Fe3+===2Fe2++SO+4H+
(2)吸收未反应的二氧化硫,防止污染空气
(3)方案① 过量的二氧化硫能溶于水,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色
(4)B中蓝色褪色
(5)①c→d→b→a→e ②A、C ③8%
16.碘是生命体中的必需元素,请根据如下有关碘及其化合物的性质,回答下列问题:(导学号 58870154)
(1)实验室中制取少量碘可采用如下方法:
KI+CuSO4―→CuI↓+K2SO4+I2。
此反应生成1 mol I2时转移的电子是________mol。
工业生产中,可用智利硝石(含有NaIO3)为原料,与NaHSO3溶液反应生成碘,写出此反应的离子方程式:
______________________________________________________。
(2)单质碘与氟气反应可制得IF5,实验表明液态IF5具有一定的导电性,研究人员发现产生这一现象的可能原因在于IF5的自偶电离(类似于:2H2OH3O++OH-),电离生成的+1价阳离子为________ ,-1价阴离子为________。
(3)将单质碘与铝屑置于管式电炉中,隔绝空气加热至500℃得到棕色片状固体(AlI3),此固体溶于Na2CO3溶液可产生白色沉淀和气体。请写出AlI3和Na2CO3溶液反应的离子方程式:______________。
(4)设计以下实验方案判断加碘食盐中碘的存在形式为I-、IO或两者同时存在。请对以下试验方案进行预测和分析。首先取试样加水溶解,分成三份试样:
①第一份试样加酸酸化,如果加淀粉溶液后试样溶液变蓝,说明试样中同时存在I-和IO,该过程反应的离子方程式为___________。
②第二份试样酸化后,加入淀粉溶液无变化,再加________溶液,溶液变蓝,说明试样中存在I-。
③第三份试样酸化后,如果直接使________试纸变蓝,说明试样存在IO离子。
(3)AlI3和Na2CO3溶液发生相互促进的水解反应:2Al3++3CO+3H2O=2Al(OH)3↓+ 3CO2↑。
(4)①碘单质遇淀粉溶液变蓝,第一份试样加酸酸化,如果加淀粉溶液后试样溶液变蓝,说明试样中I-和IO反应生成了碘单质。反应式为:5I-+IO+6H+===3I2+3H2O。
②第二份试样要检验I-,酸化后,加入淀粉溶液,还需要加入氧化剂,如FeCl3或H2O2。
③第三份试样要检验IO,酸化后,还需要加入淀粉和KI,即淀粉-KI试纸。
答案:(1)2 2IO+5HSO===3H ++5SO+I2+H2O (2)IF IF
(3)2Al3++3CO+3H2O===2Al(OH)3↓+3CO2↑
(4)① 5I-+IO+6H+ ===3I2+3H2O ②FeCl3或H2O2 ③淀粉-KI试纸
17.单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450~500 ℃),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。
相关信息如下:
a.四氯化硅遇水极易水解;
b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物;
c.有关物质的物理常数见下表:
物质
SiCl4
BCl3
AlCl3
FeCl3
PCl5
沸点/℃
57.7
12.8
-
315
-
熔点/℃
-70.0
-107.2
-
-
-
升华温度/℃
-
-
180
300
162
请回答下列问题:(导学号 58870155)
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式:_________________。
(2)装置A中g管的作用是____________;装置C中的试剂是__________;装置E中的h瓶需要冷却的理由是
______________________________________________________。
(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,除铁元素外可能还含有的杂质元素是____________(填写元素符号)。
(4)为了分析残留物中铁元素的含量,先将残留物预处理,使铁元素还原成Fe2+ ,再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定,反应的离子方程式:5Fe2++MnO+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O。
①滴定前是否要滴加指示剂?______(填“是”或“否”),请说明理由:
__________________________________________________。
②某同学称取5.000 g残留物,经预处理后在容量瓶中配制成100 mL溶液,移取25.00 mL试样溶液,用1.000×10-2 mol/L KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00 mL,则残留物中铁元素的质量分数是________。
(4) ①因MnO本来有颜色,故不再需要其他指示剂。
②由关系式 5Fe2+ ~ MnO
5 1
n(Fe2+) 20.00×10-3 L×10-2 mol/L
可求出25.00 mL试样溶液中n(Fe2+)=0.001 mol,所以残留物中铁元素的质量分数
w(Fe)=×100%=4.48%。
答案:(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)平衡气压 浓H2SO4 SiCl4沸点较低,用冷却液冷凝可得到液态SiCl4
(3)Al、B、P (4)①否 MnO有色,故不需其他指示剂 ②4.48%
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