内容正文:
强化练(六) “价—类”二维图的分析应用
[对应题型集训P175]
1.核心元素的化合价及类别是研究物质性质的两个重要视角。硫及其化合物的分类与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.一般用石灰或氨水除去工业废气中的c
B.a的沸点比H2O高
C.g和h的阴离子VSEPR模型都是四面体形
D.在自然界中,部分的c会转化成d,最后转化为f或h
解析 由图可知,a为-2价S的氢化物,a为H2S;b为单质,b为S;c为+4价S的氧化物,c为SO2;d为+6价S的氧化物,d为SO3;e、f分别为+4价、+6价含氧酸,则e、f分别为H2SO3、H2SO4;g、h分别为+4价、+ 6价S的正盐,如亚硫酸钠、硫酸钠等,以此来解答。c为SO2是酸性氧化物,可以和石灰或氨水反应,一般用石灰或氨水除去工业废气中的SO2,故A正确;a为H2S,H2O分子间存在氢键,则沸点:H2O>H2S,故B错误;SO中心原子价层电子对数为3+ (6+2-3×2)=4,SO中心原子价层电子对数为4+ (6+2-4×2)=4,二者VSEPR模型都是四面体形,故C正确;自然界中,部分的SO2在飘尘的作用下会催化氧化转化成SO3,最后转化为硫酸或硫酸盐,故D正确。
答案 B
2.(2024·广东广州联考)如图所示为氯元素的“价—类”二维图。下列说法正确的是( )
A.分别蘸有①的浓溶液和浓氨水的玻璃棒互相靠近会产生白烟
B.⑥中阴离子的空间结构为平面四边形
C.④的电子式为
D.明矾与③的净水原理相同
解析 根据氯元素的“价—类”二维图可以得到①是HCl,②是Cl2,③是ClO2,④是HClO,⑤是次氯酸盐,⑥是HClO4。蘸有浓盐酸和浓氨水的玻璃棒靠近会产生白烟,氨气和氯化氢气体会反应生成氯化铵,A正确;⑥中阴离子的价层电子对数=4+×(7+1-2×4)=4,空间结构为正四面体形,B错误;④的电子式为,C错误;明矾净水是因为铝离子水解成的氢氧化铝胶体具有吸附性可以吸附悬浮杂质,二氧化氯净水是因为二氧化氯有强氧化性,二者净水原理不相同,D错误。
答案 A
3.部分含硫物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.b与O2经过一步反应生成 d
B.f的浓溶液具有脱水性,可使胆矾晶体由蓝色变为白色
C.c通入a的水溶液中出现浑浊,体现了c的氧化性
D.c均能使品红溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色,其褪色原理相同
解析 根据图可知,a为H2S,b是S单质,氧化物c和d分别为SO2和SO3,则对应的酸e和f分别为H2SO3和H2SO4,g则是亚硫酸盐。S单质与O2反应生成SO2,故A错误;f是H2SO4,浓硫酸吸出胆矾中的水属于吸水性,故B错误;SO2通入H2S溶液发生反应:SO2+2H2S===3S↓+2H2O,体现了SO2的氧化性,故C正确;SO2具有漂白性,可以使品红溶液褪色,但SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色是由于其还原性,与其漂白性无关,故D错误。
答案 C
4.(2024·广东佛山检测)部分含Mg或含Al物质的类别与化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( )
A.a不能与H2O反应生成d或g
B.b和e均可用于制造耐高温材料
C.可存在a→f→g→e→a的循环转化关系
D.直接加热蒸干c或f溶液无法得到无水氯化物
解析 由图知,a为Al或Mg,b为MgO,e为Al2O3,c为MgCl2,f为AlCl3,d为Mg(OH)2,g为Al(OH)3,据此回答。Mg能与H2O在加热条件下反应生成Mg(OH)2,A错误;MgO和Al2O3均可用于制造耐高温材料,B正确;存在Al→AlCl3→Al(OH)3→Al2O3→Al的循环转化关系,C正确;由于镁离子和氯离子均会水解,直接加热蒸干MgCl2或AlCl3溶液无法得到无水氯化物,D正确。
答案 A
5.(2024·广东梅州二模)部分含C或含N物质的分类与相应化合价关系如下图所示。下列推断不合理的是( )
A.存在a→b→c的转化
B. c一定是酸性氧化物
C.d、f中心原子均为sp2杂化
D. c、e可能有两种化学式
解析 对于N元素,N2在放电条件下与O2反应可生成NO,NO与O2再反应可生成NO2,对于C元素,O2不充足时转化为CO,CO再与O2反应生成CO2,都存在a→b→c的转化,A合理;若c是CO2,则是酸性氧化物,若c为NO2,则不是酸性氧化物,B不合理;C没有+5价的氧化物,则只能是N元素的氧化物,d、f分别为NO2和N2O5,中心原子的价层电子对数都为2.5,按3考虑,都发生sp2杂化,C合理;对于N元素,c可能为NO2、N2O4,对于C元素,e可能为Na2CO3或NaHCO3,D合理。
答案 B
6.(2024·广州黄埔区二模)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断合理的是( )
A.工业上用电解法冶炼a
B.向含c的溶液中依次加入H2O2和KSCN溶液以检验c
C.d易与水反应生成e
D.可存在f→c→b→e的转化
解析 图中物质含Fe元素,通过化合价和物质类别可得出a为Fe单质,b为Fe(OH)2,c为亚铁盐,d为Fe2O3,e为Fe(OH)3,f为铁盐,据此作答。a为Fe单质,工业上用热还原法炼铁,A错误;c为亚铁盐,检验方法为先加入KSCN溶液,无明显现象,再加入H2O2,亚铁离子被氧化为铁离子,溶液变红,B错误;d为Fe2O3,不与水反应,C错误;f为铁盐,c为亚铁盐,b为Fe(OH)2,e为Fe(OH)3,铁盐转化为亚铁盐可以加还原剂如铁单质,亚铁盐加入NaOH转化为b为Fe(OH)2,Fe(OH)2可以被氧化为Fe(OH)3,故可存在f→c→b→e的转化,D正确。
答案 D
7.(2024·广州天河区测试)部分含铜物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( )
A.若bc+a,则b既有氧化性又有还原性
B.在加热条件下,c能将乙醇氧化为乙醛
C.a在潮湿的空气中久置会转化为c
D.新制的d可用于检验葡萄糖中的醛基
解析 该图表示Cu元素,则a为Cu,b为Cu2O,c为CuO,d为Cu(OH)2,e为+2价的铜盐;若Cu2OCuO+Cu,反应中+1价铜转化为+2价铜和0价铜,则Cu2O既有氧化性又有还原性,A正确;c为CuO,在加热条件下,CuO能将乙醇氧化为乙醛,B正确;铜在潮湿的空气中久置会转化为碱式碳酸铜,而不是氧化铜,C错误;d为Cu(OH)2,新制的Cu(OH) 2悬浊液可用于检验葡萄糖中的醛基,D正确。
答案 C
8.(2024·广东韶关测试)部分硫元素或铁元素的“价—类”关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.1 mol d与足量a充分反应转移电子数为3NA
B.g常用作涂料的红色颜料
C.含2 mol i的溶液最多吸收1 mol b
D.常用d容器盛装c的浓溶液,因为d和c的浓溶液不反应
解析 根据硫元素和铁元素常见的化合价和物质种类,可知a是硫单质,b是二氧化硫,c是硫酸,d是铁单质,e是氢氧化亚铁,f是氧化亚铁,g是三氧化二铁,h是硝酸亚铁,i是硝酸铁,据此分析解答。d是铁单质,a是硫单质,二者反应,无论硫是否足量,生成的都是硫化亚铁,则1 mol铁与足量硫充分反应转移电子数为2NA,故A错误;g是三氧化二铁,俗称“铁红”,常用作红颜色涂料,故B正确;i是硝酸铁,b是二氧化硫,二氧化硫足量时,二者发生的反应是Fe(NO3)3+5SO2+4H2O===3NO+FeSO4+ 4H2SO4,则含2 mol Fe(NO3)3的溶液最多吸收SO2是10 mol,故C错误;d是铁单质,c是硫酸,铁遇到浓硫酸会钝化,不是不反应,故D错误。
答案 B
9.(2024·广州三模)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( )
A.a在一定条件下分别与氧气或水蒸气反应均可生成相同的化合物
B.c溶于氢碘酸的离子方程式为Fe2O3+6H+===2Fe2++3H2O
C.f与g的相互转化均可通过化合反应来实现
D.g既可被氧化,也可被还原
解析 如题图,根据含铁化合物的价态可知,a为Fe,b为FeO; c为Fe2O3;d为Fe(OH)3;e为Fe(OH)2;f为Fe2+,g为Fe3+;以此作答。3Fe+2O2Fe3O4、3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2;Fe分别与氧气和水蒸气反应可生成相同的化合物Fe3O4,A正确;Fe2O3溶于氢碘酸的离子方程式为Fe2O3+6H++2I-===2Fe2++3H2O+I2,B错误;Fe2+与Fe3+的相互转化可通过2FeCl2+Cl2===2FeCl3、2FeCl3+Fe===3FeCl2两个化合反应来实现,C正确;g为Fe3+,既可以被氧化生成+6价的高铁酸根,也可以被还原生成+2价的Fe2+,D正确。
答案 B
10.部分含Si物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.化合物c是现代信息技术的基础材料
B.工业制取单质b时同时产生氧化产物CO
C.向溶液中通入CO2,可以实现e→d的转化
D.化合物a的热稳定性大于甲烷
解析 根据“价—类”二维图,a、b、c、d、e分别为SiH4、Si、SiO2、H2SiO3、Na2SiO3;SiO2是光导纤维的主要成分,是现代信息技术的基础材料,A正确;工业制取单质b时同时产生氧化产物CO:SiO2+2CSi+2CO↑,B正确;碳酸酸性大于硅酸,可以强酸制弱酸,C正确;SiH4和CH4,非金属性越强,对应气态氢化物越稳定,所以稳定性:SiH4< CH4,D错误。
答案 D
11.(2024·湛江第二十一中学模拟)部分含硫物质的类别与相应化合价的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.气体a可用CuSO4溶液吸收
B. b难溶于水,微溶于CS2,易溶于酒精
C.c可由d与较浓的f溶液反应制备
D. 标准状况下,1 mol a、1 mol c的体积均约为22.4 L
解析 a为H2S,b为S,c为SO2,d为亚硫酸盐,e为SO3,f为硫酸,据此回答。H2S气体能被CuSO4溶液吸收生成CuS沉淀,A正确;S单质难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,B错误;Na2SO3可与较浓的H2SO4溶液反应制备SO2,C正确;标准状况下,H2S、SO2均是气体,故标准状况下,1 mol H2S、1 mol SO2的体积均为22.4 L,D正确。
答案 B
12.部分含氮、硫物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( )
A.e的浓溶液具有强氧化性,不能干燥气体c
B.部分食品中添加适量c可起漂白、防腐和抗氧化等作用
C.将c和h同时通入到BaCl2溶液中会产生白色沉淀
D.g和f可以通过催化转化生成无毒气体
解析 由题图可知,a为H2S,b为S,c为SO2,d为SO3,e为H2SO4,f为NH3,g为NO,h为NO2,i为HNO3以此解题。硫酸有氧化性,相邻价态不发生氧化还原反应,A错误;SO2具有漂白性、还原性,可用作防腐剂和抗氧化剂,B正确;二氧化硫和二氧化氮同时通入水中,会生成硫酸,加入氯化钡会生成硫酸钡白色沉淀,C正确;NO、NH3在催化转化器中发生氧化还原反应生成N2为无毒气体,D正确。
答案 A
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