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试卷第=page11页,共=sectionpages33页试卷第=page11页,共=sectionpages33页高三化学一轮专题训练:元素或物质推断题1.(2022·浙江·高三统考专题练习)某固体混合物可能含有、、、和中的一种或几种,将该混合物进行如下实验:①将少许混合物放入水中得到无色溶液和白色沉淀,过滤;②取溶液进行焰色反应,火焰呈黄色;③取白色沉淀加入稀盐酸,沉淀完全溶解并放出气体由上述现象推断:(1)该混合物中一定含有________,一定不含有________,可能含有________。(2)若要检验可能含有的物质是否存在,可以采用的实验操作为_____(填写字母)。A.取步骤①中滤液,加入溶液B.取步骤①中滤液,加入NaOH溶液C.取步骤①中滤液,加入足量溶液,静置后在上层清液中加入硝酸酸化的溶液D.取步骤①中滤液,加入足量溶液,静置后上层清液中加入硝酸酸化的溶液2.(2022·广东汕头·统考一模)已知A、B、C、D、X、Y六种物质均由短周期元素组成,其中X为常见离子化合物,它们之间的转换关系如下图所示(1)已知条件I和条件II相同,则该反应条件为____________________。(2)物质X的电子式为_____________________。(3)写出B与Ca(OH)2反应的化学方程式______________________________。(4)写出X在条件II下反应生成B、C、D的离子方程式_____________________________________________。(5)写出实验室制B的化学方程式,并标出电子转移方向、数目____________________________________________。(6)请简述鉴定物质X的实验方法____________________________________。3.(2022·浙江·高三统考专题练习)有质子数均小于18的X、Y、Z三种元素,离子的电子层结构与氖原子的相同,Y元素原子核内无中子,Z元素原子的最外层电子数是内层电子数的3倍。(1)画出离子的结构示意图_______________________;(2)写出Z元素的元素符号______________;(3)写出X、Y、Z三种元素组成的化合物在水中的电离方程式_______________________。4.(2022·浙江·高三统考专题练习)为探究某橙色含结晶水的盐的组成和性质,设计并完成如下实验:请回答:(1)化合物甲所含阴离子的离子结构示意图为________________。(2)X的化学式为________________。(3)若分离化合物甲和单质丙组成的固体混合物,最简单的方法是________________。(4)乙与KI反应的化学方程式为________________________________。(5)乙的化学性质与其组成元素的单质相似,下列物质能与乙发生反应的是________。A.
B.Mg
C.
D.NaOH(6)下列关于卤族物质应用的说法不正确的是________.A.实验室常用电解饱和食盐水的方法制取氯气B.氯气和二氧化氯均可用于自来水消毒,但二氧化氯更高效安全C.工业上常用氢气与氯气充分混合再点燃的方法制取氯化氢,氯化氢溶于水后可得盐酸D.可用于生产多种药剂,如熏蒸剂、杀虫剂、抗爆剂等E.海带可用于治疗碘缺乏病F.碘化银可用于人工降雨,也是胶片中必不可少的成分5.(2022·全国·高三专题练习)A、B、C、D、E、F代表周期表中五种短周期元素,已知:、B、C处于相邻位置,B、C同周期,A、B同主族,其核外电子数之和为41。与C处于周期表中同一周期,中各层电子数都是个。、B、C、D、E各元素最外层电子数之和
24,且已知E与A只能形成一种化合物。是半径最小的原子。据此填空下列空白:写出各元素的名称A______
C______
E______写出A和D形成化合物的电子式______、C、D三种元素单原子离子的半径由大到小的顺序:______、B的氢化物的熔沸点大小并写出原因:______写出A与B组成的化合物与C单质水溶液反应的化学方程式:______。6.(2022·全国·高三专题练习)Q、W、X、Y、Z五种短周期元素在周期表中的相对位置如下图所示,其中W的单质是一种重要半导体材料。
Y
QWX
Z请按要求回答下列问题:(1)Y的原子结构示意图为________;举一例说明Z的非金属性比X的非金属性强的事实:________。(2)W、X、Y的原子半径由大到小依次填元素符号________:W与Z形成的化合物电子式为________。(3)将Z的单质通入到含等物质的量FeBr2溶液中充分反应的离子方程式为________。(4)已知:2Na(s)+Y2(g)=Na2Y(s)∆H=-414kJ/mol;2Na(s)+Y2(g)=Na2Y2(s)∆H=-511kJ/mol;则Na2Y(s)转变为Na2Y2(s)的反应一定条件下能自发进行的理由是________。将0.2molNa2Y2加入到100mL1mol/L的QZ3中,充分反应的化学方程式为________。(5)R与W同周期,已知:在T℃时Ksp[R(OH)2]的值为4.0×10-12,则R(OH)2饱和溶液中c(OH-)=________mol/L。7.(2022·浙江宁波·效实中学校考一模)研究表明不含结晶水的X(由4种短周期元素组成),可作为氧化剂和漂白剂,被广泛应用于蓄电池工业等。为探究X的组成和性质,设计并完成了下列实验:已知:气体单质B可使带火星的木条复燃。(1)X中含有的元素为:____;图中被浓硫酸吸收的气体的电子式为:_____。(2)请写出①的化学方程式:_____。(3)已知X常用于检验Mn2+,它可将Mn2+氧化成MnO4-。请写出X溶液和少量MnCl2溶液反应的离子方程式:_____。8.(2022秋·全国·高三统考专题练习)图中,A为一种中学化学中常见的单质,B、C、D、E是含有A元素的常见化合物。它们的焰色实验均为黄色。(1)写出下列物质的化学式:B___。(2)以上6个反应中属于氧化还原反应的有___(填写编号)。(3)写出A→C反应的离子方程式___。(4)写出B→C反应的离子方程式:___;E→D的化学方程式:___。(5)加热5.00gD和E的固体混合物,使E完全分解,固体混合物的质量减少了0.31g,则原混合物中D的质量分数为___。9.(2022·山东济宁·统考一模)如图中A~J分别代表相关反应中的一种物质,已知A分解得到等物质的量的B、C、D,已知B、D为常温下的气态化合物,C为常温下的液态化合物,F为黑色固体单质,I为红棕色气体。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___,C的电子式为___;(2)写出下列反应的化学方程式:D+G→H___;F+J→B+C+I____;(3)2molNa2O2与足量C反应转移电子的物质的量为___mol;(4)I与足量C生成J的过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___;(5)容积为10mL的试管中充满I和G的混合气体,倒立于盛水的水槽中,水全部充满试管,则原混合气体中I与G的体积之比为___。10.(2022秋·全国·高三统考专题练习)A、B、C为中学常见单质,其中一种为金属;通常情况下,A为固体,B、C均为气体。D、E、F、G、H、X均为化合物,其中X是一种无氧强酸、E为黑色固体,H在常温下为液体。它们之间的转化关系如图所示(其中某些反应条件和部分反应物已略去)。(1)在反应①~⑦中,不属于氧化还原反应的是________(填编号)。(2)写出③的离子方程式:________________(3)反应⑦的化学方程式为____;该反应中每消耗0.3mol的A,可转移电子_________mol。在解决此题时的关键一步是____________。11.(2022秋·山东滨州·高三校考专题练习)现有A、B、C三种气体,A是密度最小的气体,B在通常情况下呈黄绿色,纯净的A可以在B中安静地燃烧生成C。把气体B通入到适量石灰乳中可以得到白色浑浊物D。请据此回答下列问题:(1)写出下列各反应的化学方程式①纯净的A在B中安静地燃烧生成C_______________②将气体B通入到水中:__________。③将气体B通入到NaOH溶液中:_______________________④将气体B通入到适量石灰乳中:_______________________(2)把三种气体分别通入酸性硝酸银溶液中,出现白色沉淀的气体是________(用字母表示)。(3)将白色浑浊物D溶于水得到澄清溶液,分别取适量该澄清液两份。①向第一份中滴加碳酸钠溶液观察到出现沉淀,发生反应的化学方程式为______________、________。②向第二份溶液中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,会观察到____________(填现象)。③白色浑浊物D因具有漂白性又称为______________,该物质在空气中容易变质的原因为_______________(用化学方程式表示)。12.(2022春·江西南昌·高三南昌市八一中学校考开学考试)由短周期元素组成的中学常见的含钠元素的物质A、B、C、D,存在如图转化关系(部分生成物和反应条件已略去)。(1)若A为过氧化钠,A与CO2反应的化学方程式为___,A与水反应的离子方程式为___。(2)①向饱和C溶液中通CO2,化学方程式为:___。②1mol/L的B溶液逐滴加入1L1mol/L的AlCl3溶液中,产生白色沉淀39g,则所加入的B溶液的体积可能为___L。(3)下列图象中,横坐标表示加入试剂或通入气体的物质的量,纵坐标表示产生沉淀的质量,用图象的序号或文字回答下列问题:Ⅰ.表示向AlCl3溶液中逐渐滴加NaOH溶液的是___;Ⅱ.表示向NaAlO2溶液中逐渐滴加稀盐酸的是___;Ⅲ.表示向NaAlO2溶液中通入CO2的是___;Ⅳ.③图___(填“能”或“不能”)代表向含NaOH的澄清石灰水中通入CO2。13.(2022·全国·高三专题练习)某工业废水中仅含有下表离子中的5种(不考虑水的电离及离子的水解),且各种离子的物质的量浓度相等,均为0.1mol·L-1。阳离子K+、Mg2+、Fe3+、Al3+、Fe2+阴离子Cl-、CO32-、NO3-、SO42-、SiO32-某同学欲探究废水的利用,进行了如下实验:①用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,无紫色火焰(透过蓝色钴玻璃)观察。②取少量溶液,加入KSCN溶液无明显变化。③另取溶液加入少量盐酸,有无色气体生成,该无色气体与空气变成红棕色,此时溶液依然澄清,且溶液中阴离子种类不变。④向③中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。(1)由①、②、③判断,溶液中一定不含有的离子是_______(写离子符号)。(2)③中加入少量盐酸生成无色气体的离子方程式是__________。④中生成白色沉淀的离子方程式是_________。(3)将③中所的红棕色气体通入水中,气体变无色,所发生反应的化学方程式为___。(4)该同学最终确定原溶液中所含离子是_____(写离子符号)。14.(2022·全国·高三专题练习)某强酸性无色溶液中可能含下表离子中的若干种离子。阳离子Mg2+、NH4+、Ba2+、Al3+、Fe2+阴离子SiO32-、MnO4-、Cl-、NO3-、SO42-实验Ⅰ:取少量该强酸性溶液A进行如下实验。实验Ⅱ:为了进一步确定该溶液的组成,取100mL原溶液A,向该溶液中滴加1mol·L-1的NaOH溶液,产生沉淀的质量与氢氧化钠溶液体积的关系如图所示。回答下列问题:(1)不进行实验就可以推断出,上表中的离子一定不存在的有________种。
(2)通过实验Ⅰ可以确定该溶液中一定存在的阴离子是_________。检验气体X的方法是_______________;沉淀Z的化学式为_____________。
(3)写出实验Ⅱ的图示中BC段对应反应的离子方程式:________________。
(4)A点对应的固体质量为____g。
(5)通过上述信息,推算该溶液中阴离子的浓度为________mol·L-1。15.(2022·浙江·高三统考专题练习)有A、B、C、D四种元素,已知A元素的最外层电子数是内层电子的两倍,B元素的核电荷数为12;C元素的原子最外层电子数是电子层数的3倍;D元素的价阳离子和氖原子具有相同的电子数。试推断:(1)B的元素符号:____,D的离子符号:_____。(2)表示A元素的一种用于考古断代的原子符号____,C的阴离子结构示意图_____。16.(2022·浙江·高三统考开学考试)在2008年初我国南方遭遇的冰雪灾害中,使用了一种融雪剂,其主要成分的化学式为XY2,X、Y为周期表前20号元素,其阳离子和阴离子的电子层结构相同,且1molXY2含有54mol电子。(1)该融雪剂的化学式是___;Y与氢元素形成的化合物的电子式是___。(2)元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,D与Y相邻,则D的离子结构示意图是___;D与E能形成一种非极性分子,该分子的结构式为___;D所在族元素的氢化物中,沸点最低的是(填化学式)___。(3)元素R与Y同主族,其氢化物能用于刻蚀玻璃,R2与NaOH溶液反应的产物之一是OR2,该反应的离子方程式为___。17.(2022·全国·高三专题练习)已知X、Y、Z、M、G、Q是六种短周期主族元素,原子序数依次增大。X、Z、Q的单质在常温下均呈气态;Y的原子最外层电子数是其电子层数的2倍;M与X同族;Z、G分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素。回答下列问题:(1)Y、Z、M、G四种元素的原子半径由大到小的顺序是____________(用元素符号表示)。(2)Z在元素周期表中的位置为____________,M2Z的电子式为____________。(3)上述元素的最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的水化物是__________(写化学式)。(4)X与Y能形成多种化合物,其中既含极性键又含非极性键,且它的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平的是____________(写名称)。(5)GQ3溶液与过量的MZX溶液反应的化学方程式为_________________________________(6)常温下,不能与G的单质发生反应的是____________(填标号)。a.CuSO4溶液
b.浓硫酸
c.NaOH溶液
d.浓硝酸
e.氧化铜18.(2022·陕西咸阳·统考一模)A、B、C、D均为中学化学常见物质,且含有一种相同的元素,它们之间有如下转化关系,其中A是单质。(1)若A是生产生活中用量最大的一种金属,B、C所含元素种类相同,D是红褐色沉淀,溶液C可用于腐蚀印刷Cu电路板。请写出A与C反应的化学方程式___。(2)若B、D既能溶于强酸溶液,又能溶于强碱溶液,反应②③均需要强碱性溶液,反应④可以通过滴加少量稀盐酸实现。据此判断A元素在周期表中的位置是____,请写出②的离子方程式____。(3)若C是一种淡黄色固体,常用于呼吸面具中的供氧剂,D是一种强碱。写出反应④的离子方程式___。答案第=page11页,共=sectionpages22页答案第=page11页,共=sectionpages22页参考答案:1.
CaCO3、Na2SO4
Ba(NO3)2、CuSO4
MgCl2
BC【分析】根据①混合物溶于水得到无色溶液,而CuSO4溶液呈蓝色的,可以确定一定不含有CuSO4。根据②焰色反应呈黄色,说明存在Na+,混合物中肯定含有Na2SO4。根据③白色沉淀加入稀盐酸,沉淀完全溶解并放出气体,说明混合物中能与Na2SO4反应生成不溶于稀盐酸的BaSO4沉淀的Ba(NO3)2一定不存在,则原固体中一定存在CaCO3。综上所述,该混合物中一定含有CaCO3、Na2SO4;一定不含有Ba(NO3)2、CuSO4,可能含有MgCl2,以此解答。【详解】(1)由分析可知,该混合物中一定含有CaCO3、Na2SO4;一定不含有Ba(NO3)2、CuSO4;可能含有MgCl2;(2)若要检验MgCl2是否存在,可以通过检验其中的Mg2+或者Cl-。检验Mg2+可以在步骤①中滤液加入NaOH溶液,根据是否产生白色沉淀来证明。检验Cl-可以在步骤①中滤液加入AgNO3溶液,但由于原固体中存在Na2SO4,与AgNO3溶液反应也要生成白色沉淀,故需先除去SO42-,即取步骤①中滤液,加入足量Ba(NO3)2溶液,静置后在上层清液中加入酸化AgNO3溶液。故选BC。【点睛】解答本题要从物质的颜色、物质之间相互作用时的实验现象等方面进行分析、判断,从而得出正确的结论。2.
通电
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
(用双线桥表示也可)
用焰色反应检验Na+,用硝酸银和稀硝酸检验Cl-【分析】X为离子化合物,左边为熔融液,右边为水溶液,说明X易溶于水,则只可能为NaCl、MgCl2。若X为MgCl2,电解其水溶液,生成Mg(OH)2、H2、Cl2,电解其熔融液时,生成Mg、H2。则B为Cl2,A为Mg,但Mg生成Mg(OH)2时,需要与水反应,而Mg与H2O不反应,所以X只能为NaCl。从而得出A为Na,B为Cl2,C、D为NaOH、H2中的一种,Y为H2O。(1)已知条件I和条件II相同,则该反应条件为通电。(2)物质X为NaCl,由此可写出其电子式。(3)Cl2与Ca(OH)2反应,用于生产漂白粉。(4)X为NaCl,在条件II下,电解氯化钠的水溶液,反应生成NaOH、Cl2、H2。(5)实验室制Cl2是利用MnO2与浓盐酸在加热条件下制得。(6)鉴定物质NaCl时,既要鉴定Na+,又要鉴定Cl-。【详解】(1)已知条件I和条件II相同,则该反应条件为通电。答案为:通电;(2)物质X为NaCl,其电子式为。答案为:;(3)Cl2与Ca(OH)2反应,化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。答案为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;(4)X为NaCl,在条件II下,电解氯化钠的水溶液,反应的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑。答案为:2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑;(5)实验室制Cl2是利用MnO2与浓盐酸在加热条件下制得,表示电子转移方向和数目的方程式为。答案为:(用双线桥表示也可);(6)鉴定物质NaCl时,既要鉴定Na+,又要鉴定Cl-,鉴定Na+用焰色反应,鉴定Cl-用硝酸银和稀硝酸。答案为:用焰色反应检验Na+,用硝酸银和稀硝酸检验Cl-。【点睛】鉴定物质有别于鉴别物质,鉴别物质时,只需检验物质中所含的某种微粒,只要能让该物质与另一物质区分开便达到目的。鉴定物质时,物质中所含的每种微粒都需检验,若为离子化合物,既需检验阳离子,又需检验阴离子,只检验其中的任意一种离子都是错误的。3.
【分析】根据题意,X为钠、Y为氢,Z的最外层是内层电子数的三倍,则只能是氧,据此来解题即可。【详解】(1)按要求画出的结构示意图即可:;(2)根据分析Z只能是氧,因此写出元素符号即可:;(3)钠、氢、氧三者可以组成,写出在水中电离方程式即可:。4.
KICl2•H2O
加热使碘升华
ICl+KI=KCl+I2
BD
AC【详解】1mol化合物甲加入硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀,说明甲中含有Cl元素,又盐X隔绝空气加热分解生成化合物甲、化合物乙和水,所以盐X含有Cl元素;又1mol乙+KI=1mol化合物甲+1mol单质丙,又单质丙遇淀粉溶液变蓝色溶液,所以生成单质丙推断为I2,甲为KCl,则依据氧化还原反应实质判断红棕色液体乙为ICl,其化学性质与其组成元素的单质相似,具有强氧化性,能氧化还原性物质;综上所述,1mol盐X分解生成1molKCl,1molICl和1molH2O,依据原子守恒,则X为KICl2•H2O;(1)根据上述分析知化合物为KCl,所含阴离子为Cl-,离子结构示意图为,故答案为:;(2)根据上述分析,X的化学式为KICl2•H2O,故答案为:KICl2•H2O;(3)甲为KCl,丙为I2,利用I2易升华的特点,所以分离化合物甲和单质丙组成的固体混合物,最简单的方法是加热使碘升华,故答案为:加热使碘升华;(4)ICl性质与卤素单质相似,则与KI反应生成氯化钾和碘,化学方程式为:ICl+KI=KCl+I2,故答案为:ICl+KI=KCl+I2;(5)乙为ICl,其化学性质与其组成元素的单质相似,具有强氧化性,能氧化还原性物质;A.CaCl2溶液和ICl不能发生反应,故A不符合;B.Mg具有还原性可以被ICl氧化,故B符合;C.K2SO4溶液和ICl不能发生反应,故C不符合;D.根据氯气和NaOH反应方程式知,氯化碘和NaOH反应方程式为ICl+2NaOH═NaCl+NaIO+H2O,故D符合;故答案为:BD;(6)A.实验室常用用浓盐酸和二氧化锰加热的方法制取氯气,工业上用电解法制取,故A错误;B.二氧化氯中氯元素为+4价,所以氧化性更强,且不会产生对人体有害的有机氯化物,所以二氧化氯更高效安全,故B正确;C.氢气与氯气充分混合再点燃会爆炸,无法控制过程,故C错误;D.根据卤族元素性质可知,可用于生产多种药剂,如熏蒸剂、杀虫剂、抗爆剂等,故D正确;E.海带中富含碘元素,所以可用于治疗碘缺乏病,故E正确;F.碘化银与小冰晶相似,可用于人工降雨,碘化银具有感光性,也是胶片中必不可少的成分,故F正确;故答案为:AC。5.
氧
氯
硅
;水中有氢键
【分析】A、B、C、D、E代表周期表中五种短周期元素,中各层电子数都是个,且为短周期元素,则D是Na元素,C和D处于同一周期、B和C同一周期,则B、C都位于第三周期,A和B同一主族,则A位于第二周期,A、B、C处于相邻位置,A、B、C核外电子数之和为41,设A原子序数是为正整数,则B原子序数为,C原子序数为为或,,则舍去,,,则A是O元素、B是S元素、C是Cl元素,A、B、C、D、E各元素最外层电子数之和
24,则E最外层电子数,E与A只能形成一种化合物,则E是Si元素;F是半径最小的原子,应为H元素。由以上分析可知A为氧,C为氯,E为硅。和D形成化合物为过氧化钠、氧化钠。电子层越多离子半径越大,电子层结构相同的离子,离子半径随着原子序数增大而减小。水中含有氢键,较一般分子间作用力强。、B形成的化合物是二氧化硫,C单质是氯气,二氧化硫和氯气在水溶液中发生氧化还原反应生成硫酸和HCl。【详解】A、B、C、D、E代表周期表中五种短周期元素,中各层电子数都是个,且为短周期元素,则D是Na元素,C和D处于同一周期、B和C同一周期,则B、C都位于第三周期,A和B同一主族,则A位于第二周期,A、B、C处于相邻位置,A、B、C核外电子数之和为41,设A原子序数是为正整数,则B原子序数为,C原子序数为为或,,则舍去,,,则A是O元素、B是S元素、C是Cl元素,A、B、C、D、E各元素最外层电子数之和
24,则E最外层电子数,E与A只能形成一种化合物,则E是Si元素;F是半径最小的原子,应为H元素。由以上分析可知A为氧,C为氯,E为硅。答案为:氧;氯;硅;和D形成化合物分别为过氧化钠、氧化钠,其电子式可分别表示为、;电子层越多离子半径越大,电子层结构相同的离子,离子半径随着原子序数增大而减小,B、C、D离子分别是、、,硫离子和氯离子有3个电子层、钠离子有2个电子层,所以离子半径大小顺序是。答案为:;水中含有氢键,较一般分子间作用力强,水的沸点较高。答案为:;水中有氢键;、B形成的化合物是二氧化硫,C单质是氯气,二氧化硫和氯气在水溶液中发生氧化还原反应生成硫酸和HCl,反应方程式为。答案为:。【点睛】在利用元素周期表进行元素推断时,可将元素在周期表中的相对位置画在演草纸上,以便于与元素周期表进行对照分析。但需注意,A、B同周期时,A可能在B的左边,也可能在B的右边,两种情况都需考虑。6.
酸性强弱:HClO4>H3PO4
r(Si)>r(P)>r(O)
2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-
Na2O(s)+O2(g)=Na2O2(s)∆H=-97kJ/mol,而∆S<0,∆H-T∆S<0时,反应可自发进行
2Na2O2+AlCl3=NaAlO2+3NaCl+O2↑
2.0×10-4【分析】由短周期元素的相对位置,可知Y处于第二周期,其它处于第三周期,而W的单质是一种重要半导体材料,则W为Si元素,可推知Q为Al,X为P,Y为O,Z为Cl。【详解】(1)Y为O元素,原子结构示意图为:,酸性强弱:HClO4>H3PO4,或稳定性:HCl>PH3等都可以说明Cl的非金属性比P的强;(2)同周期自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大,故原子半径:r(Si)>r(P)>r(O),W与Z形成的化合物为SiCl4,Si原子与每个Cl原子之间都形成1对共用电子对,电子式为:;(3)假设氯气与FeBr2均为1mol,还原性Fe2+>Br-,氯气先氧化Fe2+为Fe3+,根据电子转移守恒,1molFe2+消耗0.5mol氯气,而剩余的0.5mol氯气可以氧化1molBr-,反应离子方程式为2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-;已知:①2Na(s)+O2(g)=Na2O(s)∆H=-414kJ/mol;②2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)∆H=-511kJ/mol;根据盖斯定律,②-①可得:Na2O(s)+O2(g)=Na2O2(s)∆H=-97kJ/mol,该反应∆S<0,而∆H-T∆S<0时,反应可自发进行,故低温下可以自发进行,将0.2molNa2O2加入到100mL1mol/L的AlCl3中,AlCl3为0.1mol,过氧化钠与水反应生成0.4molNaOH,氯化铝与氢氧化钠恰好反应生成NaAlO2,故反应方程式为:2Na2O2+AlCl3=NaAlO2+3NaCl+O2↑;(5)Ksp[R(OH)2]=c(R2+)×c2(OH-)=4.0×10-12,而饱和溶液中c(R2+)=c(OH-),联立可得饱和溶液中c(OH-)=2.0×10-4。7.
N、H、S、O
2(NH4)2S2O8+8NaOH=4Na2SO4+4NH3+O2↑+6H2O
7S2O82-+2Mn2++4Cl-+8H2O=2Cl2↑+2MnO4-+14SO42-+16H+【分析】从图中可以采集以下信息:m(X)=4.56g,m(BaSO4)=9.32g,V(O2)=0.224L,V(NH3)=1.12L-0.224L=0.896L。n(BaSO4)=,n(O2)=,n(NH3)=。在X中,m(NH4+)=0.04mol×18g/mol=0.72g,m(S)=0.04mol×32g/mol=1.28g,则X中所含O的质量为m(O)=4.56g-0.72g-1.28g=2.56g,n(O)=。X中所含NH4+、S、O的个数比为0.04:0.04:0.16=1:1:4,从而得出X的最简式为NH4SO4,显然这不是X的化学式,X可作为氧化剂和漂白剂,则其分子中应含有过氧链,化学式应为(NH4)2S2O8。(1)从以上分析,可确定X中含有的元素;图中被浓硫酸吸收的气体为NH3。(2)反应①中,(NH4)2S2O8与NaOH反应,生成BaSO4、NH3、O2等。(3)已知X常用于检验Mn2+,它可将Mn2+氧化成MnO4-。则(NH4)2S2O8与MnCl2反应生成MnO4-、Cl2、SO42-等。【详解】(1)从以上分析,可确定X中含有的元素为N、H、S、O;图中被浓硫酸吸收的气体为NH3,电子式为。答案为:N、H、S、O;;(2)反应①中,(NH4)2S2O8与NaOH反应,生成BaSO4、NH3、O2等,且三者的物质的量之比为4:4:1,化学方程式为2(NH4)2S2O8+8NaOH=4Na2SO4+4NH3+O2↑+6H2O。答案为:2(NH4)2S2O8+8NaOH=4Na2SO4+4NH3+O2↑+6H2O;(3)已知X常用于检验Mn2+,它可将Mn2+氧化成MnO4-。则(NH4)2S2O8与MnCl2反应生成MnO4-、Cl2、SO42-等。S2O82-中有两个O从-1价降低到-2价,共得2e-;MnCl2中,Mn2+由+2价升高到+7价,Cl-由-1价升高到0价,MnCl2共失7e-,从而得到下列关系:7S2O82-+2Mn2++4Cl-——2Cl2↑+2MnO4-+14SO42-,再依据电荷守恒、质量守恒进行配平,从而得出反应的离子方程式为7S2O82-+2Mn2++4Cl-+8H2O=2Cl2↑+2MnO4-+14SO42-+16H+。答案为:7S2O82-+2Mn2++4Cl-+8H2O=2Cl2↑+2MnO4-+14SO42-+16H+。8.
Na2O2
①②③④
2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
83.2%【分析】A为一种中学化学中常见的单质,焰色实验为黄色,则A为Na;Na与氧气点燃时生成过氧化钠,则B为Na2O2;过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠,则D为碳酸钠;Na与水反应生成C,则C为NaOH;NaOH与过量的二氧化碳反应生成碳酸氢钠。【详解】(1)分析可知,B为过氧化钠,化学式为Na2O2;(2)Na与水、氧气反应时,化合价发生改变,为氧化还原反应;过氧化钠与二氧化碳、水反应生成单质氧气,化合价改变,为氧化还原反应;NaOH与二氧化碳及碳酸氢钠生成碳酸钠化合价未变,为非氧化还原反应;(3)A、C分别为Na、NaOH,Na与水反应生成氢氧化钠和氢气,离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑;(4)过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,离子方程式为2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑;碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;(5)根据方程式减少的质量为1:1的CO2和H2O,则n(NaHCO3)=2n(CO2)==0.005mol×2,m(NaHCO3)=0.010mol×84g/mol=0.84g,m(Na2CO3)=5.00g-0.84g=4.16g,Na2CO3质量分数为×100%=83.2%。9.
NH4HCO3
4NH3+5O24NO+6H2O
C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O
2
1:2
4:1【分析】A受热能分解,分解得到等物质的量的B、C、D,且A与碱反应生成D,则A为酸式盐或铵盐,B、D为常温下的气态化合物,C为常温下的液态化合物,C能和过氧化钠反应,则C为水,镁条能在B中燃烧,则B为二氧化碳或氧气,因为A受热分解生成B、C、D,则B为二氧化碳,水和过氧化钠反应生成NaOH和O2,D能在催化剂条件下与G反应生成H,则D是NH3,G是O2,H是NO,I是NO2,J是HNO3,镁和二氧化碳反应生成氧化镁和碳,C和浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮和水,则E是MgO,F是C,通过以上分析知,A为NH4HCO3,以此解答该题。【详解】(1)、A为NH4HCO3,C为水,C的电子式为;故答案为NH4HCO3;;(2)、D为NH3,G是O2,H是NO,则D+G→H的反应为:4NH3+5O24NO+6H2O;F是C,J是HNO3,则F+J-→B+C+I的反应为:C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O;故答案为4NH3+5O24NO+6H2O;C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O;(3)、Na2O2与足量水反应的方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,氧由-1价升高为0价,由-1价降低为-2价,则2molNa2O2与足量C反应转移电子的物质的量为2mol,;故答案为2;(4)、由3NO2+H2O=2HNO3+NO可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2;故答案为1:2;(5)、容积为10mL的试管中充满NO2和O2的混合气体,倒立于盛水的水槽中,水全部充满试管,则发生的反应为4NO2+2H2O+O2=4HNO3,根据反应方程式可知原混合气体中NO2与O2体积比为4:1,所以10mL混合气体中NO2和O2的体积分别为8mL和2mL,故答案为4:1。10.
①②④⑤⑦
Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O
3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
0.8mol
⑥【分析】A、B、C为中学常见单质,其中一种为金属,结合后面的红色溶液,中学化学里的红色溶液除了指示剂外,常见的是铁离子遇到SCN-生成的Fe(SCN)3,所以可以确定金属为铁。通常情况下,A为固体,B、C均为气体,所以A为铁,能和铁反应的常见的气体有氧气和氯气,故B和C分别为氧气和氯气中的一种。铁和B生成的D加KSCN显红色,所以B为氯气,D为FeCl3;则C为氧气,E为Fe3O4。X是一种无氧强酸,即为盐酸,Fe3O4和盐酸反应生成FeCl2、FeCl3和水,H在常温下为液体,所以H为水,G为FeCl2。Fe可以和水蒸气在高温下生成Fe3O4和氢气。综上所述,A为Fe,B为Cl2,C为O2,D为FeCl3,E为Fe3O4,F为含SCN-的溶液,G为FeCl2,H为H2O。【详解】(1)反应①是2Fe+3Cl22FeCl3;②是3Fe+2O2Fe3O4;③是Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O;④是2FeCl3+Fe=3FeCl2;⑤是2FeCl2+Cl2=2FeCl3;⑥是Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3;⑦是3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。有化合价变化的反应是氧化还原反应,所以其中①②④⑤⑦氧化还原反应;(2)③的化学方程式为Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O,故离子方程式为Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O;(3)反应⑦的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。该反应中每消耗3mol铁,转移电子8mol,所以每消耗0.3mol的铁,可转移电子0.8mol。在解决此题时的关键一步是第⑥步,从红色溶液推断。【点睛】无机推断题关键是找题眼,主要从一些特殊反应或物理性质入手,如本题的红色溶液,还有X是一种无氧强酸、H在常温下为液体都可以做出直接的判断。11.
H2+Cl22HCl
Cl2+H2O⇌HCl+HClO
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
BC
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
Ca(ClO)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaClO
生成白色沉淀
漂白粉
Ca(ClO)2+H2O+CO2=2HClO+CaCO3、2HClO2HCl+O2↑【分析】A是密度最小的气体,应为H2,B在通常情况下呈黄绿色,应为Cl2,纯净的A可以在B中安静地燃烧生成C,则C为HCl,把气体Cl2通入到适量石灰乳中可以得到白色浑浊物D,则D为CaCl2和Ca(ClO)2的混合物,结合对应物质的性质解答该题。【详解】A是密度最小的气体,应为H2,B在通常情况下呈黄绿色,应为Cl2,纯净的A可以在B中安静地燃烧生成D,则D为HCl,把气体Cl2通入到适量石灰乳中可以得到白色浑浊物D,则D为CaCl2和Ca(ClO)2的混合物,(1)①A与B反应是氢气在点燃条件下与氯气反应生成氯化氢,反应方程式为:H2+Cl22HCl,故答案为H2+Cl22HCl;②氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,反应的方程式为:Cl2+H2O⇌HCl+HClO,故答案为Cl2+H2O⇌HCl+HClO;③氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的方程式为:Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O,故答案为Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O;④氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,反应的方程式为:2Cl2+2Ca(OH)2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,故答案为2Cl2+2Ca(OH)2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;(2)氯气溶于水会生成盐酸能与硝酸银生成氯化银沉淀,HCl与硝酸银反应生成氯化银沉淀,故答案为BC;(3)①D为CaCl2和Ca(ClO)2的混合物,滴加碳酸钠溶液发生的化学反应为CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl、Ca(ClO)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaClO,故答案为CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl、Ca(ClO)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaClO;②向第二份溶液中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,氯离子和银离子反应生成氯化银白色沉淀,故答案为生成白色沉淀;③因为具有漂白性又称为漂白粉;在空气中容易与二氧化碳、水发生反应变质,其反应的方程式为:Ca(ClO)2+H2O+CO2=2HClO+CaCO3、2HClO2HCl+O2↑;故答案为漂白粉;Ca(ClO)2+H2O+CO2=2HClO+CaCO3、2HClO2HCl+O2↑。【点睛】氯气是一种强氧化剂,与水或是碱都发生歧化反应,本题考查氯气及其化合物的性质,解题时需注意化学方程式的书写。12.
2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O═4Na++4OH-+O2↑
Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3↓
1.5
3.5
①
⑤
⑥
不能【分析】(1)含钠元素的物质在常温下能和水反应的有Na、Na2O2、Na2O,其中Na和Na2O2和水生成NaOH和气体,符合题目要求。所以B为NaOH,C为Na2CO3,D为NaHCO3。(2)向AlCl3溶液中加入NaOH溶液,若NaOH少量,产生Al(OH)3沉淀,当AlCl3耗尽时,再加NaOH溶液,Al(OH)3会溶解。(3)根据发生反应的离子方程式判断相应的图象。【详解】(1)若A为过氧化钠,则过氧化钠与CO2反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2,过氧化钠与水反应的离子方程式为2Na2O2+2H2O═4Na++4OH-+O2↑。(2)①C为Na2CO3,向饱和C溶液中通CO2,由于生成的NaHCO3溶解度小,会成为晶体析出,化学方程式为:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3↓。②B为NaOH,1mol/L的B溶液逐滴加入1L1mol/L的AlCl3溶液中,产生白色沉淀39g。n(AlCl3)=1mol,n[Al(OH)3]==0.5mol。存在两种可能:NaOH少量和NaOH过量。若NaOH少量,产生沉淀的物质的量由NaOH决定,Al3++3OH-=Al(OH)3↓,此时加入的n(NaOH)=3n[Al(OH)3]=1.5mol,NaOH溶液的体积为1.5L。若NaOH过量,则加入的NaOH先把AlCl3全部沉淀为Al(OH)3:Al3++3OH-=Al(OH)3↓,此时消耗n(NaOH)=3n(AlCl3)=3mol,生成Al(OH)31mol,然后继续加入NaOH溶液,溶解部分Al(OH)3,使剩余的Al(OH)3为0.5mol,所以需要溶解Al(OH)3的物质的量为1-0.5=0.5mol,发生反应:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,溶解Al(OH)3需要的NaOH的物质的量为0.5mol,这种情况下共消耗NaOH:3+0.5=3.5mol,则加入的NaOH溶液的体积为3.5L。故答案为1.5,3.5。(3)Ⅰ.向AlCl3溶液中逐渐滴加NaOH溶液,先发生反应:Al3++3OH-=Al(OH)3↓,然后发生反应:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,生成沉淀消耗的NaOH的物质的量和沉淀溶解消耗的NaOH的物质的量之比为3:1,故选①;Ⅱ.向NaAlO2溶液中逐渐滴加稀盐酸,先发生反应:AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓,然后发生反应:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,生成沉淀消耗的HCl的物质的量和沉淀溶解消耗的HCl的物质的量之比为1:3,故选⑤;Ⅲ.向NaAlO2溶液中通入CO2发生反应:2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-,CO2过量,CO32-和CO2以及水反应生成HCO3-,不影响沉淀的量,故选⑥;Ⅳ.向含NaOH的澄清石灰水中通入CO2,依次发生反应:①CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O②CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O③CO2+H2O+CO32-=2HCO3-④CO2+H2O+CaCO3=Ca(HCO3)2。CO2的通入,开始就有沉淀生成,到沉淀最大量时,发生反应③CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O和④CO2+H2O+CO32-=2HCO3-,所以沉淀的量有一段是不随CO2的通入而变化的,然后再通CO2,沉淀的量才会减少,所以③图不能代表向含NaOH的澄清石灰水中通入CO2。【点睛】向含NaOH的石灰水中通CO2,实际上CO2和OH-反应生成CO32-,但由于溶液中有Ca2+,所以CO32-和Ca2+立即可以结合成CaCO3沉淀,相当于CO2先和Ca(OH)2反应,然后再和NaOH反应。13.
K+,Fe3+,CO32-,SiO32-
3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O
SO42-+Ba2+=BaSO4↓
3NO2+H2O=2HNO3+NO
Cl-,NO3-,SO42-,Fe2+和Mg2+【分析】用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,无紫色火焰,说明溶液中不含K+,取少量溶液,加入KSCN溶液无明显变化,说明更容易中不含Fe3+,溶液中加入少量盐酸,有无色气体生成,该无色气体与空气变成红棕色说明溶液中存在Fe2+和NO3-,加入少量盐酸溶液依然澄清,且溶液中阴离子种类不变,说明溶液中含有Cl-,不存在CO32-、SiO32-,溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明该溶液中含有SO42-,据此分析回答问题。【详解】(1)由①知溶液中不含K+,由②知,溶液中不含Fe3+,由③知溶液中含有Cl-,不含CO32-,SiO32-,因此溶液中一定不含有的离子是K+,Fe3+,CO32-,SiO32-;(2)③中加入盐酸后,H+、NO3-和Fe2+发生氧化还原反应,离子方程式为:3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O;④中SO42-与Ba2+结合生成白色沉淀,离子方程式为:SO42-+Ba2+=BaSO4↓;(3)③中发生反应生成的红棕色气体为NO2,溶于水生成硝酸和NO,方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO;(4)根据分析可知溶液中的阴离子为Cl-,NO3-,SO42-,且各为0.1mol/L,肯定含有的阳离子为Fe2+,浓度为0.1mol/L,根据电荷守恒可知溶液中还存在一种+2价的阳离子,即Mg2+,所以,原溶液中含有的离子为:Cl-,NO3-,SO42-,Fe2+和Mg2+。14.
4
NO3-
用镊子夹一块湿润的红色石蕊试纸靠近气体X,试纸变蓝
Mg(OH)2
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
0.136
0.08【分析】某强酸性无色溶液中Fe2+、SiO32-、MnO4-、SO32-一定不存在,试液加入硝酸银不会出现白色沉淀,所以一定不含Cl-,由溶液为电中性可知一定含阴离子为NO3-,试液加入硫酸无沉淀产生,一定不含Ba2+,加入过量的氢氧化钠,加热,产生沉淀,气体,则一定存在Mg2+、NH4+,为了进一步确定该溶液的组成,取100mL原溶液,向该溶液中滴加1mol/L的NaOH溶液,由图中产生沉淀的质量与氢氧化钠溶液体积的关系可知一定含有Al3+,以此来解答。【详解】(1)、某强酸性无色溶液中Fe2+、SiO32-、MnO4-、SO32-一定不存在;故答案为4;(2)、强酸性无色溶液中Fe2+、SiO32-、MnO4-、SO32-一定不存在,试液加入硝酸银不会出现白色沉淀,所以一定不含Cl-,加入硫酸无沉淀产生,一定不含Ba2+,加入过量的氢氧化钠,加热,产生沉淀、气体,则一定存在Mg2+、NH4+,通过实验I可以确定该溶液中一定存在的阴离子是NO3-,气体X是氨气,检验方法:用镊子夹一块湿润的红色石蕊试纸靠近气体x,试纸变蓝,沉淀Z的化学式为Mg(OH)2;故答案为NO;用子夹一块湿润的红色石蕊试纸靠近气体x,试纸变蓝;Mg(OH)2;(3)、实验II的图象中BC段是氢氧化铝溶于氢氧化钠的过程,对应的离子方程式为:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;故答案为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;(4)、BC段对应的离子方程式:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,消耗的氢氧化钠是0.001mol,所以含有铝离子是0.001mol,沉淀镁离子和铝离子一共消耗氢氧化钠0.005mol,所以镁离子物质的量也是0.001mol,A电离得到的固体是氢氧化镁0.001mol和氢氧化铝0.001mol,质量是0.001mol×58g/mol+0.001mol×78g/mol=0.136g;故答案为0.136;(5)、该溶液中存在的阴离子是NO3-,根据图象溶液存在氢离子是0.001mol,存在铵根离子是0.002mol,铝离子、镁离子各是0.001mol,根据电荷守恒,硝酸根离子物质的量n=0.001mol+0.002mol+0.002mol+0.003mol=0.008mol,,故答案为0.08。15.
Mg
Al3+
【分析】有A、B、C、D四种元素,已知A元素的最外层电子数是内层电子的两倍,最外
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