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2013-04-03
(4)反应⑤的化学方程式是 。
(5)写出电解溶液H的阴极电极反应方程式是 。
【解析】此题没有明显的突破口,需综合分析题给条件。本题可以采用试探法。当通过题中文字说明和框图中的变化无法找到相应物质时,此时,可通过题中规律,将中学化学中的常见物质代入试探,如发现试探的物质不符合时,再代入其它物质,直至获得结果。G能与盐酸反应生成H+B+F,说明G为一种的弱酸的含氧盐。结合由B常温下为液态化合物,推出B为是水。J与盐酸反应生成H+K,则J可能是一种不易分解的弱酸的盐。再综合考虑G和I的反应是在高温下进行的一种重要的化工生产中的主要反应,可联想玻璃工业(SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2↑和SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2↑)。由短周期元素组成物质,可知G:Na2CO3 、I:SiO2 、J:Na2SiO3、F:CO2、K:H2SiO3或H3SiO4、H:NaCl。G:Na2CO3是CO2和NaOH反应生成,A是Na。逆推反应③,得到E是Na2O2,D是O2,满足题意,E和D是单质。 (5)电解NaCl溶液,阴极是阳离子H+放电,阳极是Cl-放电,阳极的电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑,阴极区域留下了大量的OH-,总方程式是:2NaCl+2H2O NaOH+H2↑+Cl2↑,总方程式减去阳极反应式即为阴极反应式:2H2O+2e-=2OH-+H2↑。
【答案】(1)③ (2)Na (3)能,较强酸制较弱的酸
(4) SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2↑ (5) 2H2O+2e-=2OH-+H2↑
7.A、B、C、D、E、F六种中学化学中常见的物质,有转化关系(见下图):
(1)若A、C、E皆为氧化物,且E为有毒气体,B、D、F皆为非金属单质,且D为气体。则A的结构简式为 ,单质F的晶体类型为 ,1molC中含有 个共价键。
(2)若A、C、E皆为氢化物,三者皆为极性分子,其中C的相对分子质量最小;D、E、F皆为氧化物, 其中D、F为有毒气体。则
①A、C、E沸点由高到低的顺序为 ,(填化学式);A、C、E三种气态氢化物稳定性最强的是 (填化学式)
②B跟C反应生成E和F的化学方程式为 。
③A跟D常温下反应可生成一种单质,化学方程式为 。
【解析】(1)① A、C、E皆为氧化物,且E为有毒气体。常见的氧化物中有毒气体有:CO、NO、NO2、SO2;
② A、C、E皆为氧化物, B、D、F皆为非金属单质。说明A与B,B与C发生的都是发生在氧化物之间的置换反应。 通过置换反应不可能生成NO、NO2、SO2,这样就可以确定E为CO,能生成CO的单质B为碳。再从碳能发生的置换反应:C+H2O=CO+ H2和2C+SiO2=Si+2CO就不难推出A——F这六种物质了。
(2)最先确定的是E,E既是氢化物,又是氧化物,E肯定为H2O,B为O2。下面的入手点是气态氢化物,常见的气态氢化物除H2O外还有:CH4、NH3、HF、SiH4、PH3、H2S、HCl,通过三者皆为极性分子,先排除非极性分子CH4、SiH4,再根据不能被氧化排除了HF、HCl,再根据不常见排除PH3,就可知A、C为H2S和NH3,最后根据C的相对分子质量最小,确定A为H2S,C为NH3。而NH3生成的氧化物NO有毒,H2S生成的氧化物SO2有毒。符合题意,A——F就可以推出了。
[答案](1)H-O-H,原子晶体,4NA。(2)①H2O>NH3>H2S,H2O;②4NH3 + 5O2 4NO +6 H2O,
③SO2 + 2H2S=2H2O + 3S↓。
8.A~I的物质转化关系如图所示:
已知:①A、B、I为常见的单质,其它的为化合物。
②化合物C、D、E由相同元素组成的化合物且M(E)=2M(D)。
③H为三大强酸之一。
④G的溶液显蓝色。
根据以上信息回答下列问题:
(1)写出A的电子式 。
(2)写出反应④的化学反应方程式并用双线桥表示电子转移的方向和数目。
(3)假设C和D的物质的量之比恰好为1:1,则两者的混合物相当于一种酸酐。写出由烧碱溶液吸收这种酸酐的化学方程式 。
(4)写出反应⑤的离子反应方程式 ,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
【解析】H为三大强酸之一,盐酸、硫酸和硝酸,能与单质反应生成蓝色溶液,单质I为Cu,排除盐酸。根据E、D式量之间关系,显然是二氧化氮与四氧化氮之间的偶合反应,H为硝酸。框图中其他物质迎刃而解。NO、NO21:1相当于N2O3,被NaOH吸收N2O3+2NaOH=2NaNO2+H2O。
答案:(1)
(2)
(3)N2O3+2NaOH=2NaNO2+H2O(或NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O)
(4)3Cu+8H++2NO3—=3Cu2++2NO↑+4H2O 2:3
9.下图A、B、C、D四线表示常见单质M(金属或非金属)与氯气在点燃条件下进行化合反应的物质的量之间关系:
(1)以上四线仅能表示非金属单质与氯气反应的是 线(填“A或B或C或D),理由是 。
(2)写出符合B线现行教材中常见的非金属单质与氯气的反应: 。
(3)写出符合C线现行教材中常见的非金属单质与氯气的反应: 。
(4)若将另一种卤素单质代替氯气发现由C线变成B线且条件变为加热,请写出该单质与另一种卤素单质的化学反应为 。
【解析】本题考查了根据单质与氯气反应的物质的量的关系确定单质的种类。A线反应方程式为:2M+Cl2=2MCl;B线反应方程式为:M+Cl2=MCl2或者M2+Cl2==2MCl;C线反应方程式为::2M+3Cl2==2MCl3;D线反应方程式为2M+5Cl2=2MCl5,所以A、B、C、D产物中元素化合价分别为+1、+2或+1、+3、+5,金属元素化合价通常为+1、+2、+3,直线D中M化合价为+5价,一定是非金属。写方程式注意根据化合价进行选择。根据卤族元素氧化性的递变规律,C线变成B线,元素化合价发生变化,M为变价元素,常见为铁。
答案: (1)D;金属常见的化合价≤3,D线中的M化合价为+5价
(2)H2+Cl2 2HCl
(3)2P+3Cl2 2PCl3
(4)Fe+I2 FeI2
10.物质之间的转化关系如下图,其中A、D、E、F、H为常见的单质,其余的为化合物,且单质E和单质F在点燃或加热的条件下生成淡黄色的固体,B常温下为液态化合物。
试回答下列有关问题:
(1)A在元素周期表的位置 周期 族
(2)以上7个化学反应属于非氧化还原反应的是 (用编号①→⑦填写)
(3)写出反应②的化学方程式: ;
(4)写出引发反应④的实验操作
写出该反应一种重要的工业用途 。
【解析】此题明显的突破口单质E和单质F在点燃或加热的条件下生成淡黄色的固体,马上知道是Na202,说明E、F一定为Na 和O2。结合反应②条件是高温,马上就推出,E是O2,F是Na(Na活泼不需要高温)。结合由B常温下为液态化合物,推出B为是水,D为H2,G为NaOH。反应⑤与NaOH反应产生氢气的单质中学阶段只有Al和Si,结合⑥电解推出H为Al,J为Al2O3。由反应②高温条件下产生氢气体的单质有Fe和C,结合反④高温条件得到Al2O3,那只有A是Fe。验证反应⑦符合条件。
答案:(1) 四 Ⅷ
(2) ⑦
(3) 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2
(4) 加少量KClO3,插上镁条并将其点燃,焊接钢轨(制高熔点金属)(其他合理答案也给分)
11.如图所示:A、B、C、D为中学化学常见单质或化合物,下述反应均源于现行中学化学教材,按要求填空。
⑴ 若A为黑色单质,C为无色有刺激性气味的气体,则反应的方程式为 。
⑵若A为红色单质,该反应在常温下剧烈发生,则反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为 。
⑶ 若A为黑色粉末,C为气态单质,产生1molC被氧化B的物质的量为 。
写出反应离子方程式____________________。
⑷ 若A为白色乳状物,溶解度随温度升高而降低,则该反应在工业上可用于制备 。
【解析】(1)A是黑色单质,是单质碳,碳一般与强氧化性酸反应,A与B反应产生无色有刺激性气味的气体C,此外还生成水,所以生成的气体C是SO2,B是浓H2SO4,D是CO2。
(2)A为红色金属单质,则A是单质铜,反应在常温下剧烈发生,所以是浓硝酸与铜的反应,而不是浓硫酸,浓硫酸需要加热。反应方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,氧化剂是硝酸,还原剂是铜,4mol硝酸参加反应,有2mol被还原成NO2,则反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为2:1。
(3)黑色粉末A能够与B反应得到气体,联想到实验室制取氯气的反应,可知A是MnO2,B是浓盐酸,C是氯气,D是MnCl2。反应方程式是:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,产生1mol氯气被氧化的盐酸是2mol。
(4)A为白色乳状物,溶解度随温度升高而降低,则A是Ca(OH)2,工业上用来制备漂白粉,制备原理是:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
答案:⑴C+2H2SO4 CO2↑+2SO2↑+2H2O
(2)2:1
(3)2mol MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O
(4)漂白粉(漂粉精)
12.有常见A、B、C三种短周期元素,它们的原子序数逐渐增大,B元素原子最外层电子数是C元素原子最外层电子数的一半,A元素最外层电子数比B多一个。甲、乙、丙是3种含氧酸的钠盐,甲中含B元素,乙中含C元素,丙中含A元素,甲、丙溶液pH>7,乙溶液pH<7;丁为气体,戊为淡黄色固体。甲、乙、丙、丁、戊、己、庚七种物质之间的相互反应关系如图:
(1)画出C元素核外电子排布式____________,
(2)用有关电离方程式或离子方程式解释:
乙溶液呈酸性的原因 ;
丙溶液呈碱性的原因 ;
(3)写出有关反应①③的离子方程式:
① ;
③ 。
【解析】据题意, B元素原子最外层电子数是C元素原子最外层电子数的一半,可知C的最外层电子数为偶数,乙是含氧酸的钠盐且其中含C元素,可推测其为:C、Si、S其中的一种,乙溶液pH<7,其必为NaHSO4,可知C为S,B原子的最外层电子数为3,A的最外层电子数为4,根据三者的原子序数大小,可知A为C,B为Al。甲中含B元素,为Na AlO2,丙中含A元素,为Na2CO3或NaHCO3,和NaHSO4反应生成CO2气体(丁),故丙为:Na2CO3,两者的PH>7,符合要求; 丁与戊反应,且其为淡黄色固体,即过氧化钠,其他结果可推得。
答案:(1)
(2)NaHSO4=Na++H++SO42-
CO32-+H2O OH-+HCO3-
(3)AlO2-+4H+=Al3++2H2O
HCO3-+ AlO2- + H2O = CO32-+ Al(OH)3↓
13.下面是有关物质的转化关系图(有些物质己省略),其中A为单质,E在常温下为液体,D是一种含氧的化合物,请回答相关问题。
(1)若C的式量为78,则对C的结构、性质推断中不正确的是_____
A.久置于空气中会变成白色
B.具有强的氧化性
C.晶体存在离子键与非极性键
D.与湿润的紫色石蕊试纸接触时,只能使试纸变蓝色
(2)A的原子结构简图______________,H的电子式___________,E的结构式_________
(3)若C也是含氧化合物且氧为18O时,写出C与D反应的方程式___________________,另一产物(D以外)的摩尔质量为______。
(4)当A量较少时,I不可能是____________
A.H2O B.NaCl(aq) C.NaOH(aq) D.CuCl2
(5)若没有E在常温下为无色液体的限制,则E、I还可分别是_________、_________(填物质名称)
【解析】单质A能与同一物质F连续发生两次反应,这样的单质常见的有C、S、N2(此时F为O2)或A为P而F为Cl2,结合C的式量值可初步确定A为钠、C为Na2O2、B为Na2O、D为CO2、G为Na2CO3、H是NaOH,此时I不可能是CuCl2。Na2O2在空气中会与CO2反应最终转化为Na2CO3白色固体,晶体中存在钠氧离子键与“O-O”共价键,其中的氧元素为-1价,具有强的氧化性,能漂白包括酸碱指示剂在内的许多有色物质;也能表现出一定的还原性;与水或CO2反应是一个自身氧化还原反应。当E为盐酸或SO3、I为氯气或硫酸时也能实现上述变化。
答案: (1) D
(2) 、 H-O-H或
(3)2Na218O2+2CO2=2Na2CO2•18O+ 18O2、36g/mol,
(4)D
(5)盐酸或SO3、氯气或硫酸
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