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2025届高三化学专题训练--无机推断题
1.(2024·四川成都·模拟预测)红矾钠可用于制备制革产业中的铬鞣剂。对含铬污泥进行酸浸处理后,得到浸出液(主要含、、、、和),经过如下主要流程,可制得红矾钠,实现铬资源的有效循环利用。
已知:i.溶液中存在以下平衡:
ii.相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
4.3
5.6
7.1
9.2
(1)Ⅰ中,NaHSO3还原Cr2O72- 的离子方程式: 。
(2)Ⅱ中,加入NaOH调节pH至 (填字母序号)。
a.4.3~5.6 b.4.3~7.1 c.5.6~7.1 d.7.1~9.2
(3)Ⅲ中,氧化沉淀的化学方程式为 。
(4)Ⅲ中,在投料比、反应时间均相同时,若温度过高,的产率反而降低,可能的原因是 。
(5)Ⅳ中,加入的作用是 (结合平衡移动原理解释)。
(6)为了测定获得红矾钠()的纯度,称取上述流程中的产品ag配成100mL溶液,取出25mL放于锥形瓶中,加入稀硫酸和足量的KI溶液,置于暗处充分反应至全部转化为后,滴入2~3滴淀粉溶液,最后用浓度为的标准溶液滴定,共消耗。
(已知:)
①滴定终点的现象为 。
②所得(摩尔质量为)的纯度的表达式为 (用质量分数表示)。
2.(2024·黑龙江吉林·模拟预测)碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3](M=222g/mol)是孔雀石主要成分,绿色晶体,在冷水中的溶解度很小,在沸水中易分解。实验室制备Cu2(OH)2CO3步骤如下:
.将CuSO4•5H2O和Na2CO3分别溶解配制成浓度为0.5的溶液;
Ⅱ.按不同的物质的量之比将CuSO4溶液和Na2CO3溶液混合,在一定温度下搅拌,监测沉淀的生成速率和质量;
Ⅲ.静置,减压过滤,洗涤,干燥,得产品,测定产品纯度。
表一反应物物质的量之比对产物的影响
n(CuSO4)∶n(Na2CO3)
1∶0.9
1∶1.1
1∶1.2
1∶1.4
沉淀生成速率
很慢
慢
快
很快
最终沉淀质量/g
0.547
0.533
0.549
0.527
表二反应温度对产物的影响
温度/℃
65
70
75
85
沉淀生成速率
较慢
较快
快
较快
最终沉淀质量/g
1.303
1.280
1.451
1.280
(1)依据表一信息,步骤Ⅱ中的CuSO4与Na2CO3最佳投料比为 。
(2)依据表二信息,确定步骤Ⅱ中制备温度为75℃,应采取的加热方式为 。此温度下产生的沉淀量最大,可能的原因为 。
(3)制备碱式碳酸铜[Cu(OH)2•CuCO3]时,有一种无色无味气体生成,则离子方程式为 。
(4)步骤Ⅲ中测定样品纯度实验如下:取三份质量均为0.2400g碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]样品,溶解,以淀粉为指示剂,加入过量KI溶液,保持体系密封避光5min后,用0.1000mol/LNa2S2O3标准液滴定,反应原理为2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,2S2O+I2=S4O+2I-,使用标准液体积分别为19.98mL、20.02mL、20.90mL,产品的纯度为 。
(5)制备碱式碳酸铜也可以利用Na2CO3和NaHCO3的混合溶液,已知25℃时,碱式碳酸铜的饱和溶液pH约为8.5,溶液中H2CO3、HCO、CO的分布系数δ随pH的变化如图。当恰好形成饱和碱式碳酸铜溶液时,溶液中c(CO)∶c(HCO)= 。
(6)若制备过程中,条件控制不当,会生成蓝色晶体[xCaCO3•yCu(OH)2],该物质为蓝铜矿的主要成分。可通过高温灼烧确定xCaCO3•yCu(OH)2组成,取34.6g蓝色晶体,灼烧后残留物质量为24.0g。则x∶y= 。
3.(2022·浙江·一模)化合物X由3种中学化学常见元素组成。某兴趣小组按如下流程进行实验:
已知:①气体A是室温下密度最小的气体;②室温下,;③G中的氢氧化物沉淀的分别为、。请回答:
(1)NaOH的电子式是 。
(2)化合物X中所含金属元素是 (填元素符号),其化学式为 。
(3)溶液的阳离子与足量反应的离子方程式是 。
(4)沉淀F会溶于浓溶液,请计算F溶于溶液的平衡常数 。关于沉淀F溶解的解释有两种:①直接与F发生复分解反应;②水解使溶液呈酸性,生成的溶解F.请设计实验检验哪种解释是合理的: (写出试剂、现象与结论)。
4.(2022·浙江金华·模拟预测)黄色固体化合物仅由两种短周期元素组成,探究其组成的过程如图。
已知:固体不溶于溶液,混合气体通过溶液后可被完全吸收,所加试剂均足量。请回答:
(1)化合物的化学式为 ,化合物A与水反应的化学方程式为 。
(2)混合气体成分是 (用化学式表示)。
(3)浅蓝色沉淀与过量的无色溶液反应的离子方程式为 。
(4)已知溶液呈蓝色是因为溶解时形成了一种配合物。根据的现象,判断与结合的两种配体分子给出孤电子对的难易程度为 。
5.(2022·浙江杭州·模拟预测)结晶水合物X由4种元素组成。某兴趣小组按如下流程进行实验:
已知:气体B为二种混合气体,体积已折算为标准状况。
(1)组成X的元素有H、O和 (填元素符号),B的成分为 (只需填化学式)。
(2)写出X隔绝空气加热分解反应的化学方程式 。
(3)固体A溶于氢氰酸(HCN)溶液生成六配位阴离子,溶液显强酸性。写出该反应的离子方程式 。
(4)研究发现,控制温度、加热氯化铁的水溶液可得到或FeOCl(难溶于水,易溶于强酸)固体,设计验证产物只有的方案 。
6.(2023·浙江杭州·一模)化合物X由三种元素组成,某学习小组按如下流程进行实验:
已知:黄褐色固体A的式量小于100,溶液C是单一溶质盐溶液。
(1)X的组成元素是 ,X的化学式是 。
(2)写出B溶液与溶液恰好完全沉淀时的离子反应方程式: 。
(3)固体A是一种良好的脱硫剂,请写出常温下固体A在氛围中与反应的化学反应方程式: 。
(4)设计实验检验溶液B中的阳离子: 。
7.(2023·海南省直辖县级单位·模拟预测)下表是元素周期表的一部分,按要求回答下列问题:
族周期
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
0
1
①
2
②
③
④
⑤
3
⑥
⑦
⑧
⑨
(1)⑦的原子结构示意图为 ,⑨的单质的电子式为 。
(2)②③④三种元素对应的简单氢化物中最稳定的是 (填化学式,下同)。上述九种元素中,最高价氧化物的水化物酸性最强的化合物的化学式是 。
(3)③、④、⑥、⑦的简单离子半径由大到小的顺序是 (用离子符号表示)。
(4)根据“对角线规则”,Be与Al具有相似的化学性质,请写出与⑥的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式 。(生成的盐中阴阳离子个数比为1∶2)。
8.(2023·浙江嘉兴·二模)黄色固体化合物X由三种元素组成,某学习小组按如下流程进行实验(题中各物质状态均为室温条件状态):
已知:A、B、D、F、G均是纯净物。
请回答:
(1)X的组成元素是 ,X的化学式是 。
(2)写出化合物X生成蓝色固体F的化学反应方程式 。
(3)固体G能缓慢溶于氨水,写出该反应的离子方程式 。
(4)设计实验检验溶液E中的阴离子 。
9.(2022·浙江绍兴·一模)固体A由3种元素组成。某学习小组进行了如下实验:
已知:D为淡黄色固体,气体G是一种纯净物,在标准状况下的密度为1.518,混合物H与溶液C中的溶质相同。请回答:
(1)组成A的三种元素是 ,A的化学式是
(2)写出D与NaOH反应的离子方程式
(3)X在潮湿的空气中易转变为含A的混合物,写出相应的化学方程式
(4)写出E→H的化学反应方程式
(5)E转化为H过程中,加热不充分,H中可能含有Z,请设计简单实验验证
10.(2022·浙江宁波·一模)化合物X由四种元素组成。某实验小组按如图流程进行相关实验(部分产物已略去):
已知:无色气体A能使品红溶液褪色。沉淀B和C混合物中含两种元素,且B为黑色沉淀。溶液D中含有两种溶质,取溶液D进行焰色试验,火焰为黄色。气体体积已折算至标准状况。
请回答:
(1)组成X的四种元素为 ;X的化学式为 。
(2)沉淀B和C混合物为 (用化学式表示):写出B高温煅烧生成A和E的化学方程式 。
(3)气体A能与溶液F中的产物发生非氧化还原反应而生成白色沉淀,写出该反应的离子方程式 。
(4)有同学在溶液D中依次加入足量的硝酸钡溶液、硝酸银溶液、稀硝酸,经过滤、洗涤、干燥得到含G和H的固体混合物ag。设计实验,测定固体混合物中H的质量分数 。
11.(22-23高三上·浙江·阶段练习)盐X由三种常见元素组成,某科学兴趣小组称取盐X进行实验,数据和现象如下:
已知:①气体B为两种气体的混合物,能被水完全吸收。
②取D溶液,用的溶液滴定,消耗溶液体积。
请回答:
(1)试剂Y为 ,气体B中的成分有 (填分子式)。
(2)盐X的化学式为 。
(3)X的稀溶液中通入足量气体,反应的离子方程式为 。
(4)某学生将带火星的木条放入气体B中,木条复燃,据此能否判断气体B中相对分子质量较大的成分具有助燃性 (填“能”或“不能”),理由是 。
12.(2021·辽宁沈阳·三模)有某固体化合物X(含有三种短周期元素)是一种络合氢化物储氢材料,X中某种元素的单质可用于制造信号弹。某实验员对固体化合物X作如图实验:
其中:X由三种短周期元素组成,且阴、阳离子个数比为2:1;金属互化物——全部由金属元素组成的化合物。请回答:
(1)化合物X的组成元素 ,写出H的电子式 。
(2)X在400℃分解的化学方程式 。
(3)溶液E和过量CO2发生反应的离子方程式为 。
(4)金属互化物C分别与足量盐酸和足量氢氧化钠溶液反应产生的气体物质的量之比为 。
(5)气体A与单质D制备化合物H的过程中,通常产物中会夹杂单质D,请设计实验方案,检验产品中是否含有单质D: 。
(6)利用如图装置可以用化合物X与盐酸反应测定生成A气体的体积。
① 操作全部正确的条件下测出气体体积与理论值相比 (填“偏大”“不变”“偏小”)。
② 对实验装置如何改进能较为准确的测量出生产气体的体积 。
13.(21-22高三下·浙江·阶段练习)化合物X由4种元素组成。某兴趣小组按如图流程进行实验(每一步反应均充分进行):
请回答:
(1)组成X的4种元素是 (填元素符号)。
(2)无色溶液D中的溶质是 (填化学式)。
(3)无色气体A中的气体分子有 (填化学式)。
(4)气态X分子中,H原子与2种元素的原子形成共价键,但红外光谱和1H核磁共振谱均显示固态X晶体中的H原子化学环境完全相同。且熔点明显高于相对分子量接近的分子晶体,原因是 。
(5)X能与氯酸钾在水溶液中反应,得到无色溶液F和无色气体C。
①写出该反应的化学方程式: 。
②设计实验验证该无色溶液F中的阴离子: 。
14.(22-23高一上·广东广州·期末)某磁铁矿石A的主要成分是磁性氧化铁(),还含少量的、。某工厂利用此矿石进行有关物质的回收利用,工艺流程如下:(已知不溶于水和碱,但溶于酸:)。根据流程回答下列问题:
(1)溶液C的主要成分是 。
(2)溶液D中的金属阳离子与过量试剂X反应的离子方程式是 。
(3)在溶液F中滴加溶液的现象是 ;发生的化学反应方程式为 。
(4)聚硅酸铁是目前无机高分子絮凝剂研究的热点,一种用钢管厂的废铁渣(主要成分,含少量碳及二氧化硅)为原料制备的流程如图:
①加热条件下酸浸时,与硫酸反应。酸浸时,通入的目的是 。
②“浓度检测”是先将100mL含溶液用适量的还原为;再用酸性标准溶液测定的量(被还原为),此时发生反应的离子方程式为: 。若用掉溶液50mL,则的物质的量浓度为 。
15.(2021·浙江·模拟预测)某矿物主要成分X中含三种常见元素。为探究其组成,设计如下实验:
(1)固体X含有的元素 (填写元素符号),X的化学式是 ;
(2)溶液D中加入足量氨水生成深蓝色物质的离子反应方程式是: ;
(3)在某些微生物的作用下,固体X与稀硫酸混合,持续通入,也可转化为溶液D,写出该反应的化学方程式: 。
(4)某兴趣小组为验证气体A的性质进行实验,实验装置如图。请回答:
①持续通气体A的过程中,试剂瓶中可能出现的现象 。
②通足量气体A后,请设计实验检验试剂瓶中的溶液里存在的主要阴离子 。
16.(2021·河南郑州·一模)分类法是研究物质性质的重要方法。现有、CO、、Cu、、等物质,根据它们的组成及性质进行如图分类:
请回答下列问题:
(1)淡黄色固体最终位于 组,它的电子式为 。该物质与水反应,若有个电子转移,则有 mol该物质参与反应。
(2)写出实验室制备Ⅰ组中气体的化学方程式 。
(3)B组中的物质能与稀硝酸反应,写出该反应的离子方程式 。
(4)Ⅱ组中的物质滴入水中后与水剧烈反应产生大量酸雾,写出该反应的化学方程式 。
17.(2021·上海崇明·二模)在短周期元素中有部分元素的原子具有核外电子排布有2个未成对电子的特点。具有这样特点的元素中:
(1)A元素原子的半径最大,写出A在元素周期表中的位置 ,其原子核外电子排布式为 ,A与上述元素中原子半径最小的元素B形成的化合物晶体类型为 。
(2)C元素的单质能溶解于C与D形成的化合物中,写出该化合物的分子式 ,推断该化合物 (难、微、易)溶于水。
(3)C、D元素均可与B元素形成化合物,此2种化合物都可与水反应形成对应的酸,2种酸的分子式相似,写出2种酸的分子式 ,简述证明2种酸酸性相对强弱的方法 。
Cu2S和CuS均可被KMnO4酸性溶液氧化,在用KMnO4酸性溶液处理Cu2S和CuS的混合物时,发生的反应如下:
①+ Cu2S +→+ SO2↑ ++ H2O(未配平)
②+ CuS +→+ SO2↑ ++ H2O(未配平)
(4)下列关于反应①的说法中错误的是 (选填编号)。
a.还原性的强弱关系是:> Cu2S
b.氧化剂与还原剂的物质的量之比为
c.生成2.24L(标况下)SO2,转移电子的物质的量是0.8mol
d.被氧化的元素是正一价的Cu和负二价的S
(4)写出反应②中反应物配平后的系数并标出电子转移方向和数目:
___________+___________CuS +___________
已知:KMnO4在稀硫酸存在下能将H2O2氧化为O2,KMnO4被还原为;H2O2在前面反应生成的催化下能发生分解反应生成H2O和O2。
(5)稀硫酸中,某KMnO4和H2O2发生氧化还原反应方程式如下:
2KMnO4 + 7H2O2 + 3H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 6O2↑ + 10H2O,反应中1mol KMnO4氧化H2O2的物质的量是 mol, 反应中的氧化剂是 ,氧化剂与还原剂的物质的量比为 。
18.(2020·浙江嘉兴·模拟预测)Ⅰ.由三种元素组成的固体化合物A,按如下流程进行实验。已知气体C为纯净物,气体E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
请回答:
(1)组成A的三种元素是N和 (填元素符号),A的化学式是 。
(2)固体D与足量水反应的离子方程式是 。
(3)将气体E通入SCl2的热溶液中可制得S4N4,同时生成一种常见的盐和一种淡黄色单质,该反应的化学方程式是 。
II. 某实验小组用下图装置进行铜和浓硫酸反应的实验。
请回答:
(1)上述装置有一处不合理,请从安全角度提出改进方案 。
(2)实验中观察到有白色固体生成,请设计实验方案检验该白色固体成分 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.(1)
(2)c
(3)3H2O2+2Cr(OH)3+4NaOH=2Na2CrO4+8H2O
(4)H2O2受热易分解,所以氧化Cr(OH)3的H2O2减少,故能导致Na2CrO4的产率反而降低
(5)加入使得溶液中H+增大,使得反平衡逆向移动,以提高Na2Cr2O7的产率
(6) 滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液后,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复蓝色
【分析】浸出液(主要含、、、、和),根据流程图,先加入NaHSO3、NaOH,与NaHSO3发生氧化还原反应后得到Cr(OH)3,Cr(OH)3与NaOH和H2O2反应生成Na2CrO4,Na2CrO4酸化后生成Na2Cr2O7溶液,加热蒸发结晶,趁热过滤后冷却结晶得到红矾钠 ()。
【详解】(1)加入NaHSO3、NaOH,与NaHSO3发生氧化还原反应后得到Cr(OH)3,,对应的离子方程式为:,故答案为:;
(2)Ⅱ中,加入NaOH调节pH的目的是将Cr3+完全沉淀,而使Ni2+不沉淀,故应该调节pH至5.6~7.1,故答案为:c;
(3)Ⅲ中,氧化沉淀生成Na2CrO4和H2O,根据氧化还原反应配平可得,该反应的化学方程式为3H2O2+2Cr(OH)3+4NaOH=2Na2CrO4+8H2O,故答案为:3H2O2+2Cr(OH)3+4NaOH=2Na2CrO4+8H2O;
(4)Ⅲ中,在投料比、反应时间均相同时,若温度过高,H2O2受热易分解,所以氧化Cr(OH)3的H2O2减少,故能导致Na2CrO4的产率反而降低,故答案为:H2O2受热易分解,所以氧化Cr(OH)3的H2O2减少,故能导致Na2CrO4的产率反而降低;
(5)Na2CrO4溶液中存在以下平衡:,加入使得溶液中H+增大,使得上述平衡逆向移动,以提高Na2Cr2O7的产率,故答案为:加入使得溶液中c(H+)增大,平衡逆向移动,以提高Na2Cr2O7的产率;
(6)①本实验指示剂为淀粉溶液,I2遇到淀粉溶液显蓝色,故滴定终点的现象为滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液后,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复蓝色,故答案为:滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液后,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复蓝色;
②根据得失电子总数相等可知,,故有,所得(摩尔质量为)的纯度的表达式为,故答案为:。
2.(1)1∶1.2
(2) 水浴加热 适当升温,促进平衡正向移动,温度过高,产物分解
(3)
(4)92.5%
(5)1:106.75
(6)2:1
【分析】本题为实验室制备Cu2(OH)2CO3,首先考查学生对图表的提取能力,知道最优条件,其次给出相关信息写出离子方程式,最后计算纯度,和在不同环境下离子之间的比值,这是本题的重难点。
【详解】(1)依据表一信息,最终沉淀质量最大,即最佳投料比为1∶1.2,答案:1∶1.2;
(2)制备温度为75℃,为了更好控温,采用水浴加热,由表二中信息可知,此温度下产生的沉淀量最大,推测可能的原因为适当升温,促进平衡正向移动,温度过高,产物分解,答案:水浴加热、适当升温,促进平衡正向移动,温度过高,产物分解;
(3)根据反应物和产物,制备碱式碳酸铜[Cu(OH)2•CuCO3]时,同时有一种无色无味气体生成可推测离子方程式为,答案:;
(4)
标准液体积分别为19.98mL、20.02mL、20.90mL,第三组数据偏差较大,舍弃,可得体积为20.00mL,根据化学式可得,2n(Cu2+)-n(I2)-2n(S2O)可知,n(Cu2+)=0.1000mol/L×20.0mL×10-3,n[Cu2(OH)2CO3]=0.5 n(Cu2+),纯度=×100%=92.5%,答案:92.5%;
(5)饱和碱式碳酸铜溶液,溶液中存在,,当pH=10.25时,,=10-10.25,代入Kh可得到=1010.25,又知道此时pH约为8.5,得c(OH-)=10-3.5,c(CO)∶c(HCO)=1∶106.75,答案:1∶106.75。
(6)xCaCO3•yCu(OH)2,灼烧,失去二氧化碳和水,取34.6g蓝色晶体,灼烧后残留物质量为24.0g ,减少10.6g,可列方程式44x+18y=10.6,100x+98y=34.6,解方程组可得x∶y=2∶1。
3.(1)
(2) Mg、Fe
(3)
(4) 或0.017 取少量固体加入浓溶液中,如果固体溶解,则解释①正确,如果固体不溶解,则②正确
【分析】由“红棕色固体”可知E为Fe2O3,其物质的量为,可知X中含Fe,且、。又因为滤液中“加足量氨水生成白色沉淀F”,常见的白色氢氧化沉淀为、,又“足量NaOH生成沉淀G”,所以另一沉淀可能是,加热后生成4.0g MgO,则X中含Mg,、。。所以X中的第3种元素的质量为0.6g。已知“气体A是室温下密度最小的气体”,可知A是,其物质的量为0.6mol,而X中的Mg、Fe与反应最多只能生成,可知X中应该有H元素,且,即X为。
【详解】(1)氢氧化钠为离子化合物,其电子式: ;
(2)根据分析,X中含有金属元素:Mg、Fe,其化学式:;
(3)溶液的阳离子为Fe2+,可被氯气氧化为Fe3+,离子方程式:;
(4)根据“加氨水调”形成沉淀可知,,,则沉淀F溶于浓溶液:的。解释①②的差异是:②认为是溶解沉淀的是而非,所以需要找一种有但却呈中性的盐。因,所以可以使用中性的与固体反应,如果固体能溶解,则是作用的结果,即①正确,如果固体能溶解,则②正确。
4.(1)
(2)、
(3)
(4)比更容易给出孤电子对
【分析】固体A溶于水后得到无色溶液C,加入硫酸铜溶液后过滤得到浅蓝色沉淀,继续加过滤溶液C得到深蓝色溶液H,则H中含有[Cu(NH3)],溶液C为氨水,说明固体A中含有N元素;固体A溶于水后得到白色沉淀B,该白色沉淀为金属氢氧化物,又因为固体B不溶于NaOH溶液,结合固体化合物A仅由两种短周期元素组成,则B为Mg(OH)2,Mg(OH)2溶于稀硝酸后再结晶得到晶体Mg(NO3)2,Mg(NO3)2高温分解后得到白色固体MgO和红棕色气体F,说明其中含有NO2,混合气体通过溶液后可被完全吸收,说明F中还没有O2,该固体A的化学式为Mg3N2,以此解答。
【详解】(1)由分析可知,化合物A的化学式为Mg3N2,Mg3N2和水反应生成Mg(OH)2和NH3·H2O,化学方程式为:。
(2)由分析可知,混合气体成分是、。
(3)11.65g的白色沉淀是硫酸钡,物质的量为=0.05mol,则G中n()=0.05mol×2=0.1mol,10.0g Mg3N2的物质的量为=0.1mol,则C中n()=0.2mol,G中n(OH-)=0.2mol,n(Cu)= =0.2mol,则G中n():n(Cu):n(OH-)=1:2:2,G的化学式为,与过量的无色溶液反应的离子方程式为:。
(4)溶液呈蓝色是因为溶解时形成了[Cu(H2O)4]2+,由的现象可知,向溶液中加入氨水,最终形成,说明比更容易给出孤电子对。
5.(1) Fe、N 、
(2)4[Fe(NO3)3·9H2O]2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑+36H2O↑
(3)
(4)取固体溶于足量稀硝酸得到溶液,加入硝酸银无白色沉淀;向另一份溶液加入KSCN显血红色:则产物是Fe2O3。
【分析】由题干流程图信息可知,根据红棕色固体A即为Fe2O3,说明X中含有铁元素,其物质的量为:n(Fe)=2×=0.04mol,红棕色气体B说明含有NO2,且B被足量的水恰好完全吸收转化为强酸HNO3,说明气体B中还含有O2,且4NO2+O2+2H2O=4HNO3即NO2和O2的物质的量之比为4:1,则n(NO2)==0.12mol,n(O2)==0.03mol,结合小问(1)说明组成X的元素有H、O和Fe、N,则有产物中还有H2O,其物质的量为:n(H2O)==0.36mol,故X中n(Fe):n(N):n(O):n(H2O)=0.04mol:0.12mol:(0.02×3+0.12×2+0.03×2)mol:0.36mol=1:3:9:9,故X的化学式为Fe(NO3)3·9H2O,据此分析解题。
【详解】(1)由分析可知,组成X的元素有H、O和Fe、N,B的成分为NO2、O2,故答案为:Fe、N;NO2、O2;
(2)由分析可知,X的化学式为:Fe(NO3)3·9H2O,X隔绝空气加热分解反应的产物为Fe2O3、NO2、O2和H2O,根据氧化还原配平可得该反应的化学方程式为:4[Fe(NO3)3·9H2O]2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑+36H2O↑,故答案为:4[Fe(NO3)3·9H2O]2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑+36H2O↑;
(3)由分析可知,A为Fe2O3,则固体A溶于氢氰酸(HCN)溶液生成六配位阴离子即,溶液显强酸性,该反应的离子方程式为,故答案为:;
(4)研究发现,控制温度、加热氯化铁的水溶液可得到Fe2O3或FeOCl(难溶于水,易溶于强酸)固体,设计验证产物只有Fe2O3即不含FeOCl,则只需检验产物中含有Fe3+而不含Cl-即可,该实验方案可设计为:取固体溶于足量稀硝酸得到溶液,加入硝酸银无白色沉淀;向另一份溶液加入KSCN显血红色:则产物是Fe2O3,故答案为:取固体溶于足量稀硝酸得到溶液,加入硝酸银无白色沉淀;向另一份溶液加入KSCN显血红色:则产物是Fe2O3。
6.(1) K、Fe、O
(2)
(3)
(4)用玻璃棒蘸取B溶液,点在试纸上,若变红,则存在(其他合理答案);用洁净的铂丝或铁丝蘸取B溶液进行焰色试验,透过蓝色钴玻璃片观察到紫色,则存在(其他合理答案)
【分析】化合物X由三种元素组成,12.7gX和水反应生成8.9g黄褐色固体A,加热分解生成8.0g红褐色固体B为Fe2O3,物质的量n==0.05mol,质量减少的是水,水的质量=8.9g-8.0g=0.9g,n(H2O)==0.05mol,元素守恒得到固体A中含n(Fe)=0.1mol,n(H)=0.05mol×2=0.1mol,n(O)=0.05mol×3+0.05mol=0.2mol,则A中含n(Fe):n(H):n(O)=0.1:0.1:0.2=1:1:2,黄褐色固体A的式量小于100,得到化学式为HFeO2或FeOOH,证明X中含Fe、O元素,溶液C是单一溶质盐溶液,结合所加试剂可知为K2SO4,证明X中含K元素,质量守恒分析验证,12.7g固体X中含K物质的量n(K)=
=0.1mol,X的化学式n(K):n(Fe):n(O)=0.1:0.1:0.2=1:1:2,化学式为KFeO2,溶液A为KOH,和硫酸反应生成B,B和KOH反应生成硫酸钾,则B为硫酸氢钾,据此回答问题。
【详解】(1)上述分析和计算得到X中含元素为:K、Fe、O,化学式为:KFeO2,故答案为:K、Fe、O;KFeO2;
(2)分析可知B溶液与Ba(OH)2溶液恰好完全沉淀时的离子反应方程式为:,故答案为:;
(3)固体A是一种良好的脱硫剂,常温下固体A在HCl氛围中与H2S反应生成单质硫、氯化亚铁和水,反应的化学反应方程式为:2FeOOH+H2S+4HCl═S+2FeCl2+4H2O,故答案为:2FeOOH+H2S+4HCl═S+2FeCl2+4H2O;
(4)溶液B中的阳离子为氢离子和K+离子,结合氢离子显酸性,钾离子焰色试验为紫色涉及实验验证,实验过程和现象为:用玻璃棒蘸取B溶液,点在 pH 试纸上,若变红,则存在 H+,用洁净的铂丝或铁丝蘸取 B 溶液进行焰色试验,透过蓝色钴玻璃片观察到紫色,则存在 K+,故答案为:用玻璃棒蘸取B溶液,点在 pH 试纸上,若变红,则存在 H+,用洁净的铂丝或铁丝蘸取 B 溶液进行焰色试验,透过蓝色钴玻璃片观察到紫色,则存在 K+。
7.(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】由题干部分周期表信息可知,①为H、②为N、③为O、④为F、⑤为Ne、⑥为Na、⑦为Mg、⑧为S、⑨为Cl,据此分析解题。
【详解】(1)
由分析可知,⑦为Mg,Mg是12号元素,故⑦的原子结构示意图为,⑨为Cl,故⑨的单质为Cl2,Cl2为共价单质,其电子式为,故答案为:;;
(2)由分析可知,②为N、③为O、④为F,非金属性F>O>N,故②③④三种元素对应的简单氢化物中最稳定的是HF,上述九种元素中F的非金属性最强,其次是Cl,由于F无最高正价,故最高价氧化物的水化物酸性最强的化合物的化学式是HClO4,故答案为:HF;HClO4;
(3)由分析可知,③为O、④为F、⑥为Na、⑦为Mg,则③、④、⑥、⑦的简单离子分别为O2-、F-、Na+、Mg2+,四种离子具有相同的核外电子排布,故核电荷数越大半径越小,故其半径由大到小的顺序是,故答案为:;
(4)由分析可知,⑥为Na,根据“对角线规则”,Be与Al具有相似的化学性质,则与⑥的最高价氧化物的水化物即NaOH反应的化学方程式为:,故答案为:。
8.(1) Cu、O、H CuOH
(2)4CuOH+O2+2H2O=4Cu(OH)2
(3)CuO + 4NH3▪ H2O= +3H2O+2OH-
(4)先取少量液体,用稀盐酸酸化,无明显现象,再滴入几滴BaCl2溶液,有白色沉淀产生,证明有SO;取样品,加入适量乙醇,取上层清液,滴加无色酚酞试液,溶液变红,则说明原试样中有OH-
【分析】蓝色溶液C加入足量氨水后得到深蓝色溶液E,可以推知C为CuSO4溶液,D为紫红色固体,为Cu单质,物质的量为=0.0125mol,则红色固体为Cu2O,Cu2O和稀硫酸反应的方程式为:Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O,Cu2O的物质的量为0.0125mol,X1中含有0.025molCu元素;蓝色固体F加热产生黑色固体G和无色液体A,可以推知G为CuO,F为Cu(OH)2,A为H2O,X1隔绝空气加热产生H2O,H2O的物质的量为=0.0125mol,X1中含有0.0125mol+0.0125mol=0.025molO元素,0.025molH原子;综上所述,X1中n(Cu): n(O) : n(H)=1:1:1,X为CuOH。
【详解】(1)由分析可知,X的组成元素是Cu、O、H,X的化学式是CuOH。
(2)化合物CuOH和O2、H2O反应生成生成蓝色固体Cu(OH)2的化学反应方程式为:4CuOH+O2+2H2O=4Cu(OH)2。
(3)固体G为CuO,CuO在氨水中缓慢溶解,方程式为:CuO + 4NH3▪ H2O= + 3H2O+2OH-。
(4)溶液E中的阴离子为SO和OH-,检验硫酸根的方法为:先取少量液体,用稀盐酸酸化,无明显现象,再滴入几滴BaCl2溶液,有白色沉淀产生,证明有SO;OH-检验方法:取样品,加入适量乙醇,取上层清液,滴加无色酚酞试液,溶液变红,则说明原试样中有OH-。
9.(1) Na、S、O
(2)
(3)
(4)
(5)取少量固体于试管,滴加足量稀盐酸,若观察到有淡黄色沉淀,则说明含有Z
【分析】由已知,气体G的摩尔质量为,该气体为,标况下,0.224L物质的量为,即含有0.01mol;溶液F(含盐酸)加入足量溶液,生成6.99g的沉淀为,物质的量为,则含0.03mol,溶液C中含有和;固体D为S,物质的量为;混合物H含有和,所以溶液C中含有和。
【详解】(1)固体A由Na、S、O组成,其中S元素物质的量为0.08mol、Na元素含量0.08mol、则O元素含量为,原子个数比为,其化学式为,故填Na、S、O;;
(2)由题,S与NaOH溶液在加热下反应的离子方程式为,故填;
(3)对比溶液C和溶液E中溶质可知X为,在潮湿的空气中易转变为,其反应为,故填;
(4)在加热条件下生成和,其反应为,故填;
(5)E转化为H过程中,加热不充分,H中可能含有Z,利用和在酸性条件下反应生成S单质的性质,检验的操作为:取少量固体于试管,滴加足量稀盐酸,若观察到有淡黄色沉淀,则说明含有Z,故填取少量固体于试管,滴加足量稀盐酸,若观察到有淡黄色沉淀,则说明含有Z。
10.(1) Na、Ag、S、O Na3[Ag(S2O3)2](或Na3AgS4O6)
(2) Ag2S、S Ag2S+O22Ag+SO2
(3)SO2+H2O+2Ag+=Ag2SO3↓+2H+
(4)在ag混合物中加入足量的氨水,充分反应后过滤、洗涤、干燥,称量得到的固体,计为bg,则H的质量分数为
【分析】X能与0.04mol盐酸恰好反应,生成的无色气体A能使品红溶液褪色,则A为二氧化硫,沉淀B和C混合物中含两种元素,且B为黑色沉淀,煅烧又得到二氧化硫和固体单质E、E能溶于足量硝酸得到溶液F,则F含稀硝酸和硝酸盐、F能与1份溶液D恰好反应生成不溶于硝酸的白色沉淀H为氯化银,则X含银元素,另1份溶液D与足量氯化钡反应生成不溶于硝酸的白色沉淀G为硫酸钡,已知溶液D中含有两种溶质,取溶液D进行焰色试验,火焰为黄色,则D为硫酸钠和氯化钠的混合溶液,则组成X的四种元素为Na、Ag、S、O;H为0.02molAgCl,按银和氯元素守恒可知,X含0.02molAg元素,硫酸钡为0.005mol,D为2×0.005mol=0.01mol硫酸钠和2×0.02mol=0.04mol氯化钠的混合溶液,则钠离子为0.06mol,则X中含0.06mol 钠元素,X与盐酸反应生成的二氧化硫为0.03mol;煅烧又得到二氧化硫0.04mol、D中含0.01mol硫酸钠、则X中硫元素物质的量为0.08mol,则X中氧元素为8.02g-108g/mol×0.02mol -23g/mol×0.06mol-32g/mol×0.08mol=1.92g、则O的物质的量为0.12mol。则X 中个粒子的物质的量之比Na:Ag:S:O=3:1:4:6,X为Na3AgS4O6。X与盐酸反应得到的沉淀B和C混合物中含两种元素为Ag和S,且B为黑色沉淀则为0.01molAg2S,C为0.96g,按元素守恒可知,C为0.03molS,则X与HCl反应生成SO2、Ag2S、S、 Na2SO4、NaCl,并没有直接生成氯化银沉淀,则银元素与硫元素的含氧酸根形成了配合离子,按产物SO2、Ag2S、S、 Na2SO4、NaCl的物质的量之比为3:1:3:1:4,X中硫元素的化合价为+2价时满足得失电子数守恒,则配离子为Ag(S2O3),则X为Na3[Ag(S2O3)2],X与HCl的反应为:2Na3[Ag(S2O3)2] +4HCl=3SO2+Ag2S+3S+ Na2SO4+4NaCl。
【详解】(1)据分析,组成X的四种元素为Na、Ag、S、O;X的化学式为Na3[Ag(S2O3)2](或Na3AgS4O6)。
(2)沉淀B和C混合物为Ag2S、S: B高温煅烧生成A和E的化学方程式Ag2S+O22Ag+SO2。
(3)气体A能与溶液F中的产物发生非氧化还原反应而生成白色沉淀,则元素化合价不变,白色沉淀为亚硫酸银,该反应的离子方程式SO2+H2O+2Ag+=Ag2SO3↓+2H+。
(4)G和H的固体混合物即硫酸钡和氯化银共ag。氯化银能溶于氨水而硫酸钡不溶,则测定固体混合物中H即氯化银的质量分数的实验方案为:在ag混合物中加入足量的氨水,充分反应后过滤、洗涤、干燥,称量得到的固体即硫酸钡沉淀,计为bg,则H的质量分数为。
11.(1) 溶液
(2)
(3)
(4) 能 气体B中的体积分数与空气中的体积分数接近,带火星的木条在空气中不能复燃,即可说明有助燃性
【分析】实验中,加入试剂Y后,变成血红色,说明盐X中含有铁元素,且Y为KSCN溶液,反推可知红棕色固体A为氧化铁,含量为1.6g(即0.01mol),溶液C为氯化铁溶液;红棕色气体B为两种气体的混合物,能被水完全吸收,则气体B应为NO2和混合气体,溶液D为稀硝酸。取D溶液,用的溶液滴定,消耗溶液体积,则稀硝酸中硝酸的物质的量为:。
【详解】(1)由分析可知,试剂Y为KSCN溶液;气体B中的成分有NO2、;
(2)由分析可知,盐X含有Fe、N、O三种元素,Fe元素的含量为0.02mol,N元素的物质的量为0.06mol,则盐X中除去铁元素和N元素的质量外,含有的O元素的物质的量为:,所以盐X中Fe、N、O三种元素的原子个数比为:0.02:0.06:0.18=1:3:9,所以盐X的化学式为:;
(3)X为,往的稀溶液中通入足量气体,发生氧化还原反应,铁离子和硝酸根离子在酸性溶液中,将氧化为硫酸根,其离子方程式为: ;
(4)由上述分析可知,气体B中,的物质的量为:,则NO2和的物质的量之比为0.06:0.015=4:1,则在气体B中的体积分数与空气中的体积分数接近,带火星的木条在空气中不能复燃,则将带火星的木条放入气体B中,木条复燃,可以说明有助燃性。
12.(1) Mg、Al、H
(2)3Mg(AlH4)212H2↑+4Al+Mg3Al2
(3)OH-+CO2=HCO,
(4)2:1
(5)取少量固体粉末,加入足量的冷水,待不再产生气体后,继续滴加盐酸,若有气泡产生,说明固体粉末中含有Mg
(6) 偏大 用恒压滴液漏斗代替分液漏斗
【分析】化合物X(含有三种短周期元素)是一种络合氢化物储氢材料,X中含H元素,X中某种元素的单质可用于制造信号弹,X中含Mg元素,在400℃下分解,放出气体A,A为H2,单质B和金属化合物C中加入氢氧化钠溶液产生氢气并得到溶液E,溶液E中通入过量二氧化碳产生白色胶状沉淀F,则X中还含Al元素,F为Al(OH)3,溶液G为NaHCO3溶液,溶液E为NaOH和NaAlO2混合溶液,D为Mg,H为MgH2,B为Al,依据题中数据可知,n(Mg)==0.03mol,n(Al)==0.04mol,n(Al(OH)3)==0.06mol,可知X中含有Al的物质的量为0.06mol,化合物C为Mg3Al2,则X中n(H)==0.24mol,则X的化学式为Mg(AlH4)2。
【详解】(1)由分析可知,化合物X的组成元素为:Mg、Al、H;化合物H为MgH2,其电子式为:;
(2)由分析可知,X为Mg(AlH4)2,在400℃分解生成H2、Al、Mg3Al2,化学方程式为:3Mg(AlH4)212H2↑+4Al+Mg3Al2;
(3)溶液E为NaOH和NaAlO2的混合溶液,过量二氧化碳与NaOH反应的离子方程式为:OH-+CO2=HCO,过量二氧化碳与NaAlO2反应的离子方程式为:;
(4)C为Mg3Al2,Mg、Al都可以与盐酸反应产生氢气,而只有Al与氢氧化钠溶液反应放出氢气,1molMg3Al2与足量盐酸反应可生成6molH2,1molMg3Al2与足量氢氧化钠溶液反应可生成3molH2,则Mg3Al2分别与足量盐酸和足量氢氧化钠溶液反应产生的气体物质的量之比为:6:3=2:1;
(5)MgH2能与冷水反应生成氢氧化镁和氢气,而镁不与冷水反应,则检验MgH2中含Mg的方法为:取少量固体粉末,加入足量的冷水,待不再产生气体后,继续滴加盐酸,若有气泡产生,说明固体粉末中含有Mg;
(6)①分液漏斗滴入溶液时会增大锥形瓶内压强,所以操作全部正确的条件下测出气体体积与理论值相比偏大;
②可以用恒压滴液漏斗代替分液漏斗,保持恒压,能较为准确的测量出生成气体的体积。
13.(1)H、N、O、S
(2)NH4HSO4或H2SO4、(NH4)2SO4
(3)H2O、SO3、SO2、H2、N2
(4)X分子中的氨基和磺酸基反应生成+H3NSO,类似氨基酸形成内盐,和铵根离子结构类似,故与N原子结合的H原子化学环境相同
(5) 2H2NSO3H+KClO3=2H2SO4+KCl+N2↑+H2O 取少量无色溶液F于试管中,加入过量稀盐酸,若无明显现象,滴加氯化钡溶液,若有白色沉淀,说明含有SO;另取少量溶液F于试管中,加入过量硝酸钡,振荡,静置,取上层清液,滴加硝酸银溶液,若有白色沉淀,说明有Cl-
【分析】实验Ⅱ,X形成水溶液D,与氯化钡反应生产白色沉淀,结合实验Ⅰ分解后生成粘稠油状液体,反应说明生产硫酸钡,说明X含有硫,E溶液加入NaOH溶液产生使蓝色石蕊试纸变蓝的气体,说明X的水溶液中含有铵根离子,白色沉淀为11.65g则为=0.05mol硫酸钡,说明D含有0.05mol的硫酸根,实验Ⅰ中,粘稠油状液体为=0.025mol,A冷却后B为SO2、H2、N2,B通过碱石灰增重1.6g为二氧化硫,=0.025mol,由固体氧化铜减重0.8g,得氢气的物质的量为,=0.05mol,无色气体C为氮气,实验Ⅰ发生 ,X水溶液D可以看成是0.025mol硫酸和0.025mol硫酸铵的混合物,X水溶液D也可以看成是0.05molNH4HSO4,由此可知X中应含有H、N、O、S,X为NH2SO3H,无色气体A中的气体分子有H2O、SO3、SO2、H2、N2,据此分析解题。
【详解】(1)组成X的4种元素是H、N、O、S(填元素符号)。故答案为:H、N、O、S;
(2)无色溶液D中的溶质是NH4HSO4或H2SO4、(NH4)2SO4(填化学式)。故答案为:NH4HSO4或H2SO4、(NH4)2SO4;
(3)无色气体A中的气体分子有H2O、SO3、SO2、H2、N2(填化学式)。故答案为:H2O、SO3、SO2、H2、N2;
(4)X为NH2SO3H,气态X分子中,H原子与2种元素的原子形成共价键,但红外光谱和1H核磁共振谱均显示固态X晶体中的H原子化学环境完全相同。且熔点明显高于相对分子量接近的分子晶体,说明X晶体产生了离子键,原因是X分子中的氨基和磺酸基反应生成+H3NSO,类似氨基酸形成内盐,和铵根离子结构类似,故与N原子结合的H原子化学环境相同。故答案为:X分子中的氨基和磺酸基反应生成+H3NSO,类似氨基酸形成内盐,和铵根离子结构类似,故与N原子结合的H原子化学环境相同;
(5)①X为NH2SO3H,X能与氯酸钾在水溶液中反应,得到无色溶液F和无色气体C,C为氮气。反应的化学方程式:2H2NSO3H+KClO3=2H2SO4+KCl+N2↑+H2O。故答案为:2H2NSO3H+KClO3=2H2SO4+KCl+N2↑+H2O;
②设计实验验证该无色溶液F中的阴离子:取少量无色溶液F于试管中,加入过量稀盐酸,若无明显现象,滴加氯化钡溶液,若有白色沉淀,说明含有SO;另取少量溶液F于试管中,加入过量硝酸钡,振荡,静置,取上层清液,滴加硝酸银溶液,若有白色沉淀,说明有Cl-,故答案为:取少量无色溶液F于试管中,加入过量稀盐酸,若无明显现象,滴加氯化钡溶液,若有白色沉淀,说明含有SO;另取少量溶液F于试管中,加入过量硝酸钡,振荡,静置,取上层清液,滴加硝酸银溶液,若有白色沉淀,说明有Cl-。
14.(1)
(2)
(3) 先生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变为红褐色 、
(4) 将氧化为 0.6mol/L
【分析】由图可知,向磁铁矿石A中加入氢氧化钠溶液时,氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,四氧化三铁和氧化亚铜不溶解,过滤得到含有四氧化三铁、氧化亚铜的固体B和偏铝酸钠溶液C;向固体B中加入稀硫酸,四氧化三铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁、硫酸铁和水,氧化亚铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和铜,反应生成的铜与硫酸铁反应生成硫酸亚铁和硫酸铜,过滤得到含有硫酸亚铁、硫酸铜的溶液D和铜固体E;向溶液D中加入过量的铁,硫酸铜溶液与铁反应生成硫酸亚铁和铜,过滤得到硫酸亚铁溶液F和含有铜、铁的固体H;向固体H中加入足量稀硫酸,铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜不与稀硫酸反应,过滤得到铜固体E和硫酸亚铁溶液F。
【详解】(1)由分析可知,溶液C的主要成分是偏铝酸钠,故答案为:;
(2)溶液D中的金属阳离子与过量试剂X的反应为硫酸铜溶液与铁反应生成硫酸亚铁和铜,反应的离子方程式为,故答案为:;
(3)向硫酸亚铁溶液中加入氢氧化钠溶液,立即发生反应生成氢氧化亚铁白色沉淀,反应生成的氢氧化亚铁具有强还原性,被空气中的氧气氧化为氢氧化铁,白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,有关的化学反应方程式为、,故答案为:先生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变为红褐色;、;
(4)由题给流程可知,粉碎后的废铁渣加热条件下酸浸时,铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,四氧化三铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁、硫酸铁和水,通入氧气将溶液中的硫酸亚铁氧化为硫酸铁,过滤得到不溶的滤渣和硫酸铁溶液;检测溶液中的铁离子浓度后,向溶液中加入一定量的聚硅酸混凝,静置2h得到聚硅酸铁;
①由分析可知,酸浸时通入氧气的目的是将溶液中的硫酸亚铁氧化为硫酸铁,故答案为:将氧化为;
②由题意可知,加入酸性重铬酸钾溶液发生的反应为硫酸亚铁与酸性重铬酸钾溶液反应生成硫酸铁、硫酸钾、硫酸铬和水,反应的离子方程式为,由方程式可知,用掉0.2mol/L重铬酸钾溶液50mL时,反应中消耗亚铁离子的物质的量为0.2mol/L×0.05L×6=0.06mol,由铁原子个数守恒可知,铁离子的浓度为=0.6mol/L,故答案为:;0.6mol/L。
15. S、Fe、Cu 溶液变浑浊;溶液可能变浅黄绿色,液面上方可能有黄绿色气体 取少量试剂瓶中的上层清液于试管中,加足量盐酸,再加溶液,若有白色沉淀,则说明有。另取少量试剂瓶中的上层清液于试管中,加足量硝酸,再加硝酸银溶液,若有白色沉淀,则说明有
【分析】9.2gX在空气中灼烧生成气体A和固体B,A通入氯化钡和双氧水的混合溶液中生成白色沉淀C,说明A是SO2,C是硫酸钡,物质的量是23.3g÷233g/mol=0.1mol,B用稀硫酸溶解得到溶液D,加入足量氨水生成红褐色沉淀E是氢氧化铁,灼烧得到F是氧化铁,物质的量是4g÷160g/mol=0.025mol,深蓝色溶液G,说明含有铜元素,据此解答。
【详解】(1)根据以上分析可知固体X含有的元素为S、Fe、Cu,根据原子守恒可知含有的S原子的物质的量是0.1mol,铁原子的物质的量是0.05mol,则含有的铜原子的物质的量是=0.05mol,所以X的化学式是;
(2)溶液D中加入足量氨水形成配合物,生成深蓝色物质的离子反应方程式是;
(3)在某些微生物的作用下,固体X与稀硫酸混合,持续通入,也可转化为溶液D,根据原子守恒和电子得失守恒可知该反应的化学方程式为。
(4)①持续通气体二氧化硫的过程中二氧化硫首先被氧化为硫酸,生成硫酸钙微溶。由于次氯酸根离子被还原为氯离子,在酸性溶液中次氯酸根离子和氯离子能发生氧化还原反应生成氯气,则试剂瓶中可能出现的现象为溶液变浑浊;溶液可能变浅黄绿色,液面上方可能有黄绿色气体。
②由于二氧化硫足量,则次氯酸根离子全部被还原为氯离子,反应后溶液中的阴离子主要是氯离子和硫酸根离子,检验方法是:取少量试剂瓶中的上层清液于试管中,加足量盐酸,再加溶液,若有白色沉淀,则说明有。另取少量试剂瓶中的上层清液于试管中,加足量硝酸,再加硝酸银溶液,若有白色沉淀,则说明有。
16. Ⅰ Na+Na+ 2 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O 3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O SOCl2+H2O═SO2+2HCl
【分析】NH3、CO、Na2O2、Cu、F2、SOCl2等,按照组成元素的多少可以分为单质和化合物,属于单质的是Cu、F2,属于化合物的是NH3、CO、Na2O2、SOCl2;单质中能与氢气反应的是F2;化合物中能与水反应的是NH3、Na2O2、SOCl2,反应后溶液显碱性的是NH3、Na2O2,据此分析解答。
【详解】(1)淡黄色固体为Na2O2,可与水反应生成NaOH和氧气,最终位于I组;Na2O2是钠离子和过氧根离子构成的离子化合物,电子式为;过氧化钠与水反应为歧化反应,2mol过氧化钠参加反应,转移2mol电子,故答案为:I;;2;
(2) Ⅰ组中的气体为氨气,实验室制备氨气原理为:氯化铵与氢氧化钙加热生成氯化钙和氨气和水,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O,故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O;
(3) B组中的物质是铜,铜与稀硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮和水,反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O,故答案为:3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(4) Ⅱ组中的物质为SOCl2,滴入水中后与水剧烈反应,产生大量酸雾,SOCl2与水反应生成HCl和二氧化硫,反应的化学方程式为SOCl2+H2O═SO2+2HCl,故答案为:SOCl2+H2O═SO2+2HCl。
17. 第三周期ⅣA族 1s22s22p63s23p2 原子晶体 CS2 难 H2SO3 H2CO3 取等浓度的NaHSO3、 NaHCO3溶液,分别用pH试纸(或pH计)测定它们的pH,如果测得NaHSO3溶液的pH比NaHCO3溶液小,则证明H2SO3的酸性较强 a 2.5 KMnO4、H2O2 1:2
【详解】(1)在短周期元素中有部分元素的原子具有核外电子排布有2个未成对电子的原子有:C:1s22s22p2;S:1s22s22p63s23p4;Si:1s22s22p63s23p2;O:1s22s22p4;同一周期从左到右原子半径减小,同一主族,从上到下,原子半径增大,其中A元素原子的半径最大,A为硅元素,核电荷数为14,在第三周期ⅣA族;其原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p2;上述元素中原子半径最小的元素B为氧,硅与氧形成的化合物为二氧化硅,熔沸点高,硬度大,属于原子晶体;
(2)C元素的单质能溶解于C与D形成的化合物中,C为硫元素,C与D形成的化合物为CS2,二硫化碳为直线型分子,结构对称,属于非极性分子,不易溶于水;
(3)C、D元素均可与B元素形成化合物都可与水反应形成对应的酸,且2种酸的分子式相似,所以2种氧化物分别为:SO2、CO2; 2种酸的分子式分别为:H2SO3和H2CO3;根据形成盐的酸的酸性越强,水解能力越弱的规律,可以通过测定2种酸所形成的酸式盐的pH大小判定酸性强弱,具体操作为:取等浓度的NaHSO3、 NaHCO3溶液,分别用pH试纸(或pH计)测定它们的pH,如果测得NaHSO3溶液的pH比NaHCO3溶液小,则证明H2SO3的酸性较强;
(4) ①反应中,锰元素由+7降低到+2价,共降5价;铜元素由+1价升高到+2价,硫元素由-2价升高到+4价,Cu2S共升高8价,根据氧化还原反应化合价升降总数相等规律,、填系数8,Cu2S填系数5,填系数10,SO2填系数5,再根据原子守恒配平其它系数,配平后的方程式为:8+ 5Cu2S +44=10+ 5SO2↑ +8+ 22H2O;
a.还原剂的还原性大于还原产物的还原性,所以还原性的强弱关系是:<Cu2S,故错误;
b.根据方程式可知,为氧化剂,还原剂为Cu2S,氧化剂与还原剂的物质的量之比为,故正确;
c.根据方程式可知,该反应转移电子为40,即40e-~5SO2,所以生成2.24L(标况下)SO2,即0.1molSO2,转移电子的物质的量是0.8mol,故正确;
d.根据方程式可知Cu2S为还原剂,发生氧化反应,所以被氧化的元素是正一价的Cu和负二价的S,故正确;
故选a;
(4)反应②中,锰元素由+7价降低到+2价,共降5价,硫元素由-2价升高到+4价,共升6价,根据化合价升降总数相等可知,、均填系数6,CuS、均填系数5,根据电荷守恒、原子守恒配平其它粒子的系数,配平后的方程式为:6+5 CuS +28=5+5 SO2↑ +6+ 14H2O;反应共转移30个电子,单线桥标出电子转移方向和数目如下:;
(5)稀硫酸中,某KMnO4和H2O2发生氧化还原反应方程式如下:2KMnO4 + 7H2O2 + 3H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 6O2↑ + 10H2O,当反应生成6mol氧气时,有5mol为过氧化氢被高锰酸钾氧化生成的,有1mol为过氧化氢自身发生氧化还原反应生成的;则被2mol高锰酸钾氧化的过氧化氢有5mol,反应中1mol KMnO4氧化H2O2的物质的量是2.5mol;反应中的氧化剂是KMnO4、H2O2;氧化剂与还原剂的物质的量比为3:6=1:2。
18. Ca,H Ca(NH3)6 Ca(NH2)2+2H2O=Ca2++2OH-+2NH3↑ 16NH3+6SCl2=S4N4+12NH4Cl+2S 增加一个防倒吸装置 小心倒去上层液体,取固体溶解于蒸馏水中,若溶液变蓝,说明有铜离子(或说明白色固体为CuSO4)
【详解】Ⅰ.气体E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明气体E为氨气,且氨气的物质的量为=0.1mol,固体D和水反应产生氨气和碱性溶液,碱性溶液F可以和碳酸钠生成沉淀G,不妨先假设沉淀G为碳酸钙,物质的量为=0.05mol,溶液F为氢氧化钙,氢氧化钙的物质的量也为0.05mol,则根据氨气和氢氧化钙的物质的量的关系,可推出D为Ca(NH2)2,Ca(NH2)2与水反应生成氢氧化钙和氨气,化学方程式为Ca(NH2)2+2H2O=Ca(OH)2+2NH3↑,D中的Ca(NH2)2的物质的量为0.05mol,质量为3.6g,气体B为5.6L,遇浓硫酸变成了1.12L,说明气体B含有碱性气体氨气,且氨气的物质的量为,剩余气体为氢气,物质的量为,说明A为Ca(NH3)6,即假设成立,所以物质A含有N,Ca,H元素;
(1)由分析可知,组成A的三种元素是N和Ca,H,A的化学式是Ca(NH3)6,故答案为:Ca,H;Ca(NH3)6;
(2)固体D为Ca(NH2)2,与足量水反应的化学方程式为Ca(NH2)2+2H2O=Ca(OH)2+2NH3↑,离子方程式是Ca(NH2)2+2H2O=Ca2++2OH-+2NH3↑,故答案为:Ca(NH2)2+2H2O=Ca2++2OH-+2NH3↑;
(3)气体E为氨气,通入SCl2的热溶液中可制得S4N4,同时生成一种常见的盐和一种淡黄色单质,即生成氯化铵和S,化学方程式是16NH3+6SCl2=S4N4+12NH4Cl+2S,故答案为:16NH3+6SCl2=S4N4+12NH4Cl+2S;
II. (1)A中产生的二氧化硫通入氢氧化钠溶液中,会生成亚硫酸钠和水,导致B中的氢氧化钠溶液倒吸如A装置中,所以上述装置应该增加一个防倒吸装置,故答案为:增加一个防倒吸装置;
(2)A中铜和浓硫酸反应产生硫酸铜,二氧化硫和水,实验中观察到有白色固体生成,可小心倒去上层液体,取固体溶解于蒸馏水中,若溶液变蓝,说明有铜离子(或说明白色固体为CuSO4),故答案为:小心倒去上层液体,取固体溶解于蒸馏水中,若溶液变蓝,说明有铜离子(或说明白色固体为CuSO4)。
答案第1页,共2页
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