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文档简介
专题十一常见非金属元素单质及其重要化合物
【命题规律】
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。预计今后的高考中,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。
【重点知识梳理】
一.卤素
»CIO«-Ca(CIO):CuCh
\\/③NaBr④Nai
①\lnO:②K\ln(N/①Na②NaOH
HCINaCI
'①II:②UQ
@SOi@Na;SO,/MnO:+H:SO,(浓)
AgCI
PCI,
PCh
(1)分清氯水、澳水的成分,反应时的作用和褪色的原理。
氯水中正因为存在可逆反应C12+H2O=HC1+HC1O,使其成分复
杂且随着条件的改变,平衡发生移动,使成分发生动态的变化。当外
加不同的反应物时,要正确判断是何种成分参与了反应。氯水中的
HC1O能使有色物质被氧化而褪色。反之,也有许多物质能使氯水、
滨水褪色,发生的变化可属物理变化(如萃取),也可属化学变化,
如歧化法(加碱液)、还原法(如Mg、SO2等)、加成法(加不饱和
的有机物)等。值得一提的是有时虽然发生化学变化,但仍生成有色
物,如Br2与Fe或KI反应。
(2)区分清楚萃取和分液的原理、仪器、操作以及适用范围与其他
物质分离方法不同。
萃取和分液是物质分离的众多方法之一。每一种方法适用于一定的前
提。分液适用于分离互不相溶的两种液体,而萃取是根据一种溶质在
两种互不相溶的溶剂中溶解性有很大差异丛时达到提取的目的。一般
宜、海网
萃取和分液结合使用。其中萃取剂的合理霰艇解确使用、
与过滤或蒸储等分离方法的明确区分等是此类命题的重点和解决问
题的关键。
命题以选择何种合适的萃取剂、萃取后呈何现象、上下层如何分离等
形式出现。解题关键是抓住适宜萃取剂的条件、液体是否分层及分层
后上下层位置的决定因素。分液操作时注意“先下后上、下流上倒”
的顺序。为确保液体顺利流出,一定要打开上部塞子或使瓶塞与瓶颈
处的小孔或小槽对齐,与大气相通
二氧族:I
③KMnO,④FeCI,
®CI:®Br:,I2
(1)掌握常见物质的俗名、组成、用途,防止张冠李戴。
本章中出现的物质俗名比较多,有些名称之间又特别容易混淆,
如冰晶石和重晶石、芒硝和硝石、大苏打和苏打或小苏打等,还有名
目繁多的矶盐。这些虽属识记性的知识,但也应做到在理解的基础上
进行记忆,注意它们的性质和用途,对记忆其化学组成有帮助。同时
要及时归纳和比较,以便清楚地区别它们。
(2)熟悉有关各种价态的硫元素性质及转化,以作推断题(主要是
框图型)。
牢固掌握各种代表物性质及它们之间的知识网络和反应原理,就可避
免死搬硬套。对于框图型等推断题,也要善于找“题眼”,挖掘题中隐
含的提示,注意对题设条件的充分应用,尽量缩小范围。推断时不仅
要关注网络的结构,还要注意题干提供的不起眼的信息,如颜色、状
态、式量、用途等都可能成为突破的切入口。
(3)二氧化硫和氯气的漂白性
SO2和C12虽都有漂白性,但漂白原理和现象有不同特点。氯气的漂
白原理是由于溶于水生成次氯酸的具有强氧化性,将有色物质氧化成
无色物质,褪色后不能恢复原来的颜色。而SO2是由于它溶于水生
成的亚硫酸与有色物质直接结合,形成不稳定的无色化合物,褪色后
在一定的条件下又能恢复原来的颜色。如:
很快期成
且打、次'
湘hu,北a木日行壬即亦4T醋日n亦
三.氮族
Fe(NQJ,AgNO1g(N°»
NH,^=NaNO,
/\①加热
NH・HCO"IM
Ca;(PO4)s
CaHPO,
Ca(HiPOJ
1.氨水显弱碱性的理解。
氨气溶于水形成氨水,氨水少部分电离出OH-、NH4+,所
以氨水具有弱碱性。注意以下两点:
⑴氨水遇A13+、Fe3+、Mg2+分别可以生成A1(OH)3、Fe(OH)3>
Mg(OH)2沉淀,但氨水中滴加Ag+溶液开始出现沉淀AgOH,继续
滴加沉淀即溶解生成银氨溶液;(2)氨水遇酸、酸性氧化物可以成盐,
又根据氨水与酸的量关系分别得到正盐和酸式盐。如:用氨水吸收少
量二氧化硫的离子方程式NH3.H2O+SO2=NH4++HSO3-是错误的。
2.NO、02被水吸收的分析。
NO、02被水吸收实质上发生如下反应:2NO+O2=2NO2,
3NO2+2H2O=2HNO3+NO。生成NO还可以继续氧化,生成NO2再
溶于水,这是一个循环反应。如无任何气体剩余,最终产物应为
HNO3,恰好反应的量的关系:4NO+3O2+2H2O=4HNO3,实际反应
中可以有NO或02剩余,但不能两者兼有之。
3.氮可以形成多种氧化物。NO2可以与水反应生成硝酸,但
NO2不是硝酸的酸酎。掌握酸酎的判断方法。NO2与澳蒸气不能用
湿润的KI淀粉试纸检验。
4.NO3-在酸性溶液中具有强氧化性,可以将Fe2+氧化为Fe3+、
SO32-氧化为SO42-,将I-、Br-、S2-氧化为12、Br2、So
5.检验NH4+离子,可加入烧碱溶液后,必须加热,再用湿润的红
色石蕊试纸检验NH3,否则不一定有NH3放出。
四、碳族:
(1)CO2通入NaOH溶液的判别。
CO2通入NaOH溶液的反应与CO2气体通入量有关。当CO2通入少
量时生成Na2c03,当CO2通入过量时生成NaHCO3,CO2通入量
介于两者之间,既有Na2c03又有NaHCO3。因此推断产物时一定要
注意CO2与NaOH间量的关系。
(2)Na2c03溶液中滴加盐酸过程不清楚。
在Na2CO3溶液中滴加HC1,CO32-先转化为HCO3-,再滴加盐酸
HCO3-转化为H2co3,不稳定分解为CO2。
如:在10mL0.01moI/L纯碱溶液中,不断搅拌并逐滴加入
1.2mL0.05mol/L盐酸,完全反应后在标准状况下生成二氧化碳的体积
为(答案D)
A.1.334mLB.2.240mLC.0.672mL
D.OmL
(3)CO2通入CaC12溶液中是否有沉淀的分析错误。
可用反证法:如能产生沉淀,则反应的化学方程式为:
CO2+CaC12+H2O=CaCO3;+2HClo因CaCO3溶于盐酸,故反应不能
发生。因为CO2只有通入中性或碱性溶液才能产生CO32-,并同时
产生部分H+,若原溶液无法消耗这部分H+,则不利于CO2转化为
CO32-,也就无法与Ca2+形成沉淀。若要使CaC12与CO2反应生成
沉淀,就必须加入部分碱溶液中和CO2与H2O反应而产生的H+o
同理,该思维方式适用于CO2、SO2通入CaC12或BaC12溶液。
(4)不要把Na2CO3+SiO2堡Na2SiO3+CO2T与
Na2SiO3+CO2+H2O=Na2cO3+H2SiO31相混。前者是工业制玻璃的反
应式之一,是在高温条件下发生的反应,而后者是在水溶液中发生的
反应。若交换条件,两者均不发生反应。
【考点突破】
考点一碳、硅及其化合物
例1下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是()
①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素②水泥、玻璃、水晶饰物都
是硅酸盐制品③高纯度的硅单
质广泛用于制作光导纤维④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料
A.①②B.②③C.①④D.③④
解析:硅元素在地壳中的含量仅次于氧,排第二位,是构成岩石和矿
物的基本元素;水晶的主要成分为SiO2,②错;制作光导纤维的原
料是石英,而不是高纯硅,③错。
答案:C
【名师点拨】1.碳、硅及重要化合物间的转化关系
2.硅及其化合物的“反常”
(l)Si的还原性大于C,但C却能在高温下还原出Si:SiO2+2CSB
Si+2coT。
(2)非金属单质跟碱作用一般无H2放出,但Si能跟强碱溶液作用放
出H2:Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2f。
(3)非金属单质一般不跟非氧化性酸作用,但Si能跟HF作用:Si+
4HF==SiF4f+2H2T。
(4)非金属氧化物一般为分子晶体,但SiO2为原子晶体。
考点二卤素及其化合物
例2.某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备C12的过程中有水
蒸气和HC1挥发出来,同时验证
氯气的某些性质,甲同学设计了如下图所示的实验装置。
回答下列问题:
⑴若用含有0.2molHC1的浓盐酸与足量的MnO2反应制C12,制得
的C12体积(标准状况下)总是小于1.12L的原因是。
⑵①装置B中盛放的试剂名称为,作用是
②装置C和D中出现的不同现象说明的问题是。
③装置E的作用是。
④写出装置F中发生反应的离子方程式。
(3)乙同学认为甲同学的实验有缺陷,不能确保最终通入AgNO3溶液
中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性,证明最终通入
AgNO3溶液的气体只有一种,乙同学提出在某两个装置之间再加一
个装置,你认为该装置应加在与之间(填装置字母序号),装置中
应放入(填写试剂或用品名称)。
解析本题是考查氯气的制备和性质的实验。
(l)MnO2与浓盐酸的反应,随着反应的进行,盐酸浓度降低到某一数
值后,反应将停止,因此制得的C12小于理论值。
(2)B中盛放无水硫酸铜,检验水蒸气的存在;C和D中实验现象说
明干燥的氯气不具有漂白性,潮湿的氯气(或HC1O)具有漂白性;依
据氯气的物理性质,氯气易溶于CC14溶液,所以E的作用为吸收氯
气。F中为HC1与AgNO3的反应。
(3)在E和F之间加入一个装置用来检验在F中氯气是否被完全吸收,
可以用湿润的有色布条或湿润的淀粉-KI试纸。
答案(1)浓盐酸的浓度随着反应的进行降低到一定数值以后,将不
再反应;加热时浓盐酸因挥发而损失
⑵①无水硫酸铜检验有水蒸气产生
②干燥的氯气无漂白性,潮湿的氯气(或次氯酸)有漂白性
③吸收氯气
@Ag++Cl—==AgC11
(3)EF湿润的淀粉-KI试纸(或湿润的有色布条)
考点三氧、硫及其化合物
例3.如下图所示,在注射器中加入少量Na2s03晶体,并吸入少量浓
硫酸(以不接触纸条为准)。则下列有关说法正确的是()
n
湿润也色公蕊试纸
湿润品红试纸
沾有KM*溶液的滤纸
钠晶心沽行酚儆和溶液的滤纸
浓硫酸
A.蓝色石蕊试纸先变红后褪色
B.沾有KMnO4溶液的滤纸褪色,证明了SO2的漂白性
C.品红试纸褪色,证明了SO2的漂白性
D.沾有酚醐和NaOH溶液的滤纸褪色,证明了SO2的漂白性
解析:Na2s03与浓硫酸反应产生SO2气体,SO2溶于水生成H2SO3,
能使蓝色石蕊试纸变红,但SO2不能使指示剂褪色;SO2能使品红
溶液褪色说明SO2具有漂白性,而SO2具有还原性,能被KMnO4
氧化;实验中多余的SO2可用强碱溶液吸收,以防污染环境。
答案:C
【名师点拨】1•硫及其重要化合物间的转化关系
与晶红化合(检验)
a.侬酸
FeSFeS:NajSO^—H:SO,―•■―►H:SO^-^BaSO,
2.常见无机酸中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元素非金属性的强弱,
如酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3>H2SiO3o
②证明酸性强弱顺序,可利用复分解反应中“强酸制弱酸”的规律,如:
Na2SiO3+CO2+H2O===Na2c03+H2SiO3;
Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO31+2HC1O
③强氧化性酸(如:HNO3、浓H2SO4)与金属反应,一般不生成
H2;金属和浓HNO3反应一般生成NO2,而金属和稀HNO3反应则
生成NOo
(2)重要特性
①H2SiO3(或H4SiO4)为难溶性酸,浓盐酸、浓硝酸为挥发性酸。
②硝酸、浓H2so4、次氯酸具有强氧化性,属于氧化性酸,其中硝
酸、HC1O见光受热易分解。
③浓HNO3和Cu(足量)、浓H2SO4和Cu(足量)、浓盐酸和MnO2(足
量)在反应时、随着反应的进行,产物会发生变化或反应停止。
④浓H2SO4具有吸水性、脱水性和强氧化性。
⑤常温下,铁、铝遇浓H2so4、浓HNO3发生钝化。
考点四氮及其化合物的性质
例432.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的
NO和NO2混合气体在标准状况
下的体积为11.2L。请回答:
(1)NO的体积为L,NO2的体积为L;
(2)待产生的气体全部释放后,向溶液中加入VmLamol/L的NaOH
溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度
为mol/L;
⑶欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为
NaNO3,至少需要30%的双氧水go
解析:在硝酸参与的氧化还原反应的有关计算中,正确运用两个守恒
原理:一是原子守恒;二是得失电子守恒,这样会使解题既快速又准
确。
(1)设生成NO的体积为x,NO2的体积为y,建立方程x+y=11.2L①,
又由于在氧化还原反应中,Cu失去的电子数等于NO、NO2得到的
电子数,建立方程为京缶菽3+药缶嬴<1=陪鼠2②,由
①②联解得x=5.8L,y=5.4L。
(2)分析题意:原硝酸中氮元素守恒,N最终以NO、NO2混合气体及
NaNO3形式存在于溶液中。故c(HNO3)=
aVx1Q-3mol+11.2L/22.4L/molaV-10-3+0.5
0.14L=0.14mol/L
(3)依据氧化还原反应的规律:H2O2作氧化剂,NO、NO2混合气体
作还原剂,按照得失电子相等的原则,推算:mx[(—1)
党ICL/皆XXx%
-(-2)]x2=22.4LMiolX[(+5)-(+2)]+224L/molX[(+5)-(+4)]>
即m(H2O2)=57.7go
答案:(1)5.85.4(2)(aV-10-3+0.5)/0.14(3)57.7
【名师点拨】1・氮及其重要化合物的转化关系
5,催化剂
Ca(OH)2
NH4a春P粤疝03
HC1Cu浓
△NaOHH2s
△
-
NH;+OH=峭・H2ONaNO3
2.NO、NO2与02溶于水的简单计算,利用好两个比值4:3、4:1
即可
4NO+302+2H2O===4HNO3
4NO2+02+2H2O===4HNO3
另外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
量尸==Fe(NO3)3+NOT+2H20,3Fe(过量)+
8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2+2NOT+4H2O。
【高考失分警示】
1.分清氯水、滨水的成分,反应时的作用和褪色的原理。
氯水中正因为存在可逆反应C12+H2O=HC1+HC1O,使其成分复
杂且随着条件的改变,平衡发生移动,使成分发生动态的变化。当外
加不同的反应物时,要正确判断是何种成分参与了反应。氯水中的
HC1O能使有色物质被氧化而褪色。反之,也有许多物质能使氯水、
滨水褪色,发生的变化可属物理变化(如萃取),也可属化学变化,如
歧化法(加碱液)、还原法(如Mg、SO2等)、加成法(加不饱和的有机
物)等。值得一提的是有时虽然发生化学变化,但仍生成有色物质,
如Br2与Fe或KI反应。
2.化学常用语言中的“酸的氧化性和氧化性酸”的含义各异。酸的氧
化性是指酸的水溶液电离出H+呈现的氧化性,是H+得到电子的性
质。氧化性酸应具有显著的氧化性,一般指含氧酸根中处于正价态的
非金属原子得到电子的性质,常见的氧化性酸有浓H2so4、HNO3
和HC1O等。
3.“规律是学习的主线,特性往往是考点”。复习时除要总结一些有
关非金属的规律外还应注意非金属单质的一些特性。如:
⑴规律:活泼的非金属可把不活泼的非金属单质从其盐溶液中置换
出来。
特性:F2不能从氯化钠水溶液中置换出C12,而是先与水反应生成
02o
(2)规律:C12、Br2、12与碱液、H2O发生歧化反应:
X2+2NaOH===NaX+NaXO+H2O(X代表Cl、Br、I)。
特性:F2与NaOH溶液反应时先与水反应生成02:
2F2+4NaOH===4NaF+2H2O+O2T。
【高考真题精解精析】
[2011高考试题解析】
1.(上海)浓硫酸有许多重要的性质,在与含有水分的蔗糖作用过程
中不能显示的性质是
A.酸性B.脱水性C.强氧化性D.吸水性
解析:浓硫酸具有吸水性、脱水性和强氧化性。在与含有水分的蔗糖
作用过程中不会显示酸性。
答案:A
2.(上海)下列溶液中通入SO2一定不会产生沉淀的是
A.Ba(OH)2B.Ba(NO3)2CNa2S
D.BaC12
解析:A生成BaSO3沉淀;SO2溶于水显酸性,被Ba(NO3)2氧化生
成硫酸,进而生成BaSO4沉淀;SO2通入Na2s溶液中会生成单质S
沉淀。
答案:D
3.(重庆)对滴有酚醐试液的下列溶液,操作后颜色变深的是
A.明矶溶液加热B.CH3COONa溶液加热
C.氨水中加入少量NH4C1固体D.小苏打溶液中加入少量
NaCl固体
【答案】B
【解析】明矶KA1(SO4)2•12H2O在水中电离后产生的A13+水解使
溶液呈酸性,加热导致水解程度增大,但酚醐遇酸性溶液颜色不变化,
因此A项不符合题意。CH3coONa为强碱弱酸盐,水解呈碱性,滴
加酚醐后溶液显红色,加热使碱性增强,因此红色变深。氨水为弱碱,
发生不完全电离:NH3-H2O=NH4++OH—,加I入酚醐后溶液变
为红色,而NH4cl=NH4++C1-,其中的NH4+会抑制氨水的电离,
使溶液碱性减弱,颜色变浅。NaCl对NaHCO3溶液中HCO3一的水
解无影响
4.(浙江)下列说法不正确的是
A.变色硅胶干燥剂含有CoC12,干燥剂呈蓝色时,表示不具有吸水
干燥功能
B.硝基苯制备实验中,将温度计插入水浴,但水银球不能与烧杯底
部和烧杯壁接触
C.中和滴定实验中,容量瓶和锥形瓶用蒸储水洗净后即可使用,滴
定管和移液管用蒸馈水洗净后,必须干燥或润洗后方可使用
D.除去干燥CO2中混有的少量SO2,可将混合气体依次通过盛有酸
性KMnO4溶液、浓硫酸的洗气瓶
【答案】A
【解析】本题考察实验化学内容。A.错误,无水CoC12呈蓝色,具
有吸水性B.正确,烧杯底部温度高。C.正确,滴定管和移液管需
考虑残留水的稀释影响。D.正确,利用SO2的还原性,用KMnO4
酸性溶液除去。
5.(四川)下列“化学与生活”的说法不正确的是()
A.硫酸钢可用钢餐透视
B.盐卤可用于制豆腐
C.明矶可用于水的消毒,杀菌
D.醋可用于除去暖水瓶中的水垢
【答案】C
【解析】硫酸钢不溶于胃酸,可以做钢餐,A项正确。盐卤可以使豆
浆发生凝聚生产豆腐,B项正确。明矶可以用于水的净化,不能杀菌、
消毒,C项错误。醋酸可以与水垢的成分碳酸钙反应,可以用来除垢,
D项正确。
6.(四川)甲、乙、丙、丁四种易学溶于水的物质,分别由NH4+、
Ba2+、Mg2+、H+、OH—、0—、HCO3-、SO42一中的不同
阳离子和阴离子各一种组成,已知:①将甲溶液分别与其他三种物质
的溶液混合,均有白色沉淀生成;②0.1mol/1乙溶液中c(H+)>0.1
mol/1;③向丙容器中滴入AgNO3溶液又不溶于稀HNO3的白色沉淀
生成,下列结论不正确的是()
A.甲溶液含有Ba2+
B.乙溶液含有SO42-
C.丙溶液含有C1一
B.丁溶液含有Mg2+
【答案】D
【解析】根据②中的信息可知乙是二元酸,故乙是H2SO4;根据③
中现象,可以推知丙中含有C1-;再结合①中提供信息,甲与其它
三种物质混合均产生白色沉淀,则可推出甲是Ba(OH)2,乙是H2so4,
丙是MgC12,丁是NH4HCO3。故D项错误。
7.(江苏)下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是
A.常温下浓硫酸能是铝发生钝化,可在常温下作用铝制贮藏贮运浓硫
酸
B.二氧化硅不与任何酸反应,可用石英制造耐酸容器
C.二氧化氯具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒
D.铜的金属活泼性比铁的差,可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐
蚀
【答案】A
【解析】二氧化硅不与任何酸反应,但可与氢氟酸反应。二氧化氯中
氯的化合价为+4价,不稳定,易转变为一1价,从而体现氧化性。
铜的金属活泼性比铁的差,在原电池中作正极,海轮外壳上装铜块会
加快海轮外壳腐蚀的进程。
8.(上海)草酸晶体(H2c2O42H2O)100℃开始失水,101.5C熔化,
150℃左右分解产生H2O、CO和CO2。用加热草酸晶体的方法获取
某些气体,应该选择的气体发生装置是(图中加热装置已略去)
解析:根据草酸晶体的性质不难得出答案是D。
答案:D
9.(上海)物质的量为0.10mol的镁条在只含有CO2和02混合气
体的容器中燃烧(产物不含碳酸镁),反应后容器内固体物质的质量
不可能为
A.3.2gB.4.0gC.4.2gD.4.6g
解析:若镁全部与氧气反应只生成氧化镁,其质量是4g;若镁全部
与二氧化碳反应生成氧化镁和碳,其质量是4.6g。因为只要有氧气存
在,就不可能生成单质碳,即镁应该首先与氧气反应,所以选项D
是不可能。
答案:D
10.(上海)甲醛与亚硫酸氢钠的反应方程式为
HCHO+NaHSO3^HO-CH2-SO3Na,
反应产物俗称“吊白块”。关于“吊白块”的叙述正确的是
A.易溶于水,可用于食品加工B.易溶于水,工业上用作防
腐剂
C.难溶于水,不能用于食品加工D.难溶于水,可以用作防腐
剂
解析:根据有机物中含有的官能团可以判断,该物质易溶于水,但不
能用于食品加工。
答案:B
11.(江苏)NaCl是一种化工原料,可以制备一系列物质(见图4)。
下列说法正确的是
A.25℃,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3
的大
B.石灰乳与C12的反应中,C12既是氧化剂,
又是还原剂
C.常温下干燥的C12能用钢瓶贮存,所以C12图4
不与铁反应
D.图4所示转化反应都是氧化还原反应
【答案】B
【解析】本题考查元素化合物知识综合内容,拓展延伸至电解饱和食
盐水、电解熔融氯化钠、侯氏制碱等内容,但落点很低,仅考查
NaHCO3Na2c03的溶解度、工业制漂白粉,干燥的C12贮存和基本
反应类型。重基础、重生产实际应该是我们高三复习也应牢记的内容。
石灰乳与C12的反应中氯发生歧化反应,02既是氧化剂,又是还原
剂。常温下干燥的C12能用钢瓶贮存仅代表常温C12不与铁反应,加
热、高温则不然。
12.(四川)下列实验“操作和现象”与“结论”对应关系正确的是
操作和现象结论
A向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀HNO3分解成了NO2
H2SO4,在管口观察到红棕色气体
B向淀粉溶液中加入稀H2SO4,加热几分淀粉没有水解成葡萄
钟,冷却后再加入新制Cu(OH)2浊液,糖
加热,没有红色沉淀生成
C向无水乙醇中加入浓H2SO4,加热至使溶液褪色的气体是
170℃产生的气体通入酸性KmnO4溶乙烯
液,红色褪去
D向饱和Na2CO3中通入足量CO2溶液析出了NaHCO3
变浑浊
【答案】D
【解析】向Fe(NO3)2溶液中加入H2so4,则会发生离子反应:3Fe2
++NO3-+4H+=3Fe3++NOf+2H20,产生的NO在管口生
成NO2呈现红色,而不是HNO3分解产生NO2,故A项错误。应加
入碱将水解后的淀粉溶液调节成碱性,才可以产生红色沉淀,B项错
误。乙醇和浓硫酸反应制取乙烯的过程中,会有少量的SO2产生,
也可以使酸性KMnO4溶液褪色,C项错误。饱和Na2co3溶液中通
入CO2发生反应:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,由于产生的碳
酸氢钠溶解度小于碳酸钠,故会从过饱和溶液中析出,D项正确。
13.(山东)(14分)研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具
有重要意义。
(1)NO2可用水吸收,相应的化学反应方程式为。
催化剂、
利用反应6NO2+8N4、加热7N5+12H2O也可处理NO2。当转移
1.2mol电子时-,消耗的NO2在标准状况下是L。
(2)已知:2SO2(g)+02(g)=2SO3(g)AH=-196.6KJmol-1
2NO(g)+02(g)=2NO2(g)AH=-113.0Kmol-l
则反应NO2(g)+SO2(g)=SO3(g)+NO(g)的AH=KJ-mol-lo
一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述
反应,下列能说明反应达到平衡状态的
是。
a.体系压强保持不变
b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变
d.每消耗1molSO3的同时生成1molNO2
测得上述反应平衡时NO2与SO2体之比为1:6,则平衡常数K
(3)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)=CH3OH
(g)oCO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反
应AH0(填“>"或“<”)。实际生产条件控制在250℃、1.3x104kPa
左右,选择此压强的理由是
【答案】(1)3NO2+H2O=2HNO3+NO;6.72;(2)—41.8;b;2.67
或8/3;(3)<;在1.3xlO4KPa下,CO转化率已较高,再增大压强CO
转化率提高不大,而生产成本增加,得不偿失
【解析】本题综合考查氮的氧化物化学性质及其简单氧化还原反应计
算,热化学方程式的计算化学平衡状态判断,化学平衡常数计算,平
衡移动方向与反应热的关系,实际工业条件的选择等内容。(1)⑴
易知反应为:3NO2+H2O=2HNO3+NO;(ii)氧化还原反应的简单计算,
lmolNO2—N2,得至4mol电子,则转移1.2mol电子时,NO2为
0.4moL在标准状况下其体积为6.72L;(2)(i)对两个已知反应编号:
2SO2(g)+02(g)=2SO3(g);AH1=-196.6kJmol-1……①;2NO
(g)+O2(g)=2NO2(g);AH2=-113.0kJ-mol-1......②;再由(①-②)
/2得目标反应:NO2(g)+SO2(g)=SO3(g)+NO(g);由盖
斯定律得:AH3=(AH1—AH2)/2=(-196.6+113.0)/2=—41.8KJ-mol-lo
(ii)该反应(NO2(g)+SO2(g)=SO3(g)+NO(g))两边气力
计量数相等,故压强不变,A错误;该体系中只有NO2有颜色,颜
色深浅与NO2浓度有关,当它浓度不变,即可说明达到平衡,此时
浓度不变,故B正确;由于开始没加入SO3和NO,且反应中两者计
量数值比为1,故无论是否达到平衡,只要反应发生发生,SO3和
NO体积之比等于其物质的量只比,为1:1,不能说明是否达到平衡,
故C错误;D选项,每消耗1molSO3的同时生成1molNO2说明
逆反应方向在进行,故D错误,改为:每消耗1molSO3的同时生成
1molNO才能说明达到平衡;(iii)不妨令NO2与SO2分别为lmol
和2mol,容积为IL,假设NO2转化了amol则SO2也转化了amol,
\-a_1
同时生成SO3和NO各amol,又由题意可得方程:解得a=0.8,
c(NO)・c(SOJ0.8x0.8=8
再由K=c(7VO2).c(Sa)"(l-0.8)x(2-0.8)-3念2.67;(3)(i)由图像可知反应:
CO(g)+2H2(g)=CH30H(g)的正反应为放热反应,因为相
同压强下,温度越高CO的转化率越低,说明升温平衡逆移,故AH<0;
(ii)工业上选择压强和温度时一,要考虑化学动力学和化学热力学两个
方面的兼顾,同时要考虑经济效益和成本,这里的选择要结合图像,
其理由与SO2的催化氧化在常压下相似,即:在1.3xlO4KPa下,CO
转化率已较高,再增大压强CO转化率提高不大,而生产成本增加,
得不偿失。
14.(重庆)(14分)臭氧是一种强氧化剂,常用于消毒、灭菌等。
(1)03与KI溶液反应生成的两种单质是和o
(填分子式)
(2)03在水中易分解,一定条件下,03的浓度减少一半所需的时
间(t)如题29表所示。已知:03的起始浓度为0.0216mol/L。
题29表,
p*
3.04.05.06.0
T/'C-1\
20。30123116958
30-15810&4815
50c3126157
①pH增大能加速03分解,表明对03分解起催化作用的是
②在30°C、pH=4.0条件下,03的分解速率为
mol/(L,min)o
③据表中的递变规律,推测03在下列条件下分解速率依次增大的顺
序为.(填字母代号)
a.40°C、pH=3.0b.10°C、pH=4.0c.30°C、pH=7.0
(3)03可由臭氧发生器(原理如题29图)电解稀硫酸制得。
①图中阴极为(填“A”或"B”),其电极反应式为o
②若C处通入02,则A极的电极反应式为.
③若C处不通入02,D、E处分别收集到xL和有yL气体(标准情
况),则E处收集的气体中03所占的体积分数为。(忽略03的
分解)。
答案:(1)0212
(2)①OH—;
②1.00X10—4
③b、a、c
(3)①2H++2e—=H2t
②02+4H++4e—=2H2O;
解析:(1)臭氧具有强氧化性,能够将KI中的I—氧化为碘单质,此
反应中共有三种元素,其中K单质具有强还原性,因此不可能得到
此单质,所以确定为得到氧气。
(2)①pH越大,OH—浓度越大,判断起催化作用的离子为OH一。
②由表格可知,题目给定条件下所用时间为108min,而臭氧浓度减
0.0216.
少为原来的一半,即有一2一一."/臭氧分解,速率为
即山一皿5山③所用时间越短,说明反应速率越快,
因此确定温度越高,pH越大,反应速率越快,且温度对速率的影响
较大些。
(3)①电解硫酸时,溶液中的OH一发生氧化反应生成氧气和臭氧,
因此产生氧气和臭氧的一极为阳极,根据装置中电极B处产生臭氧,
则说明电极B为阳极,则A为阴极,硫酸溶液中的H+在阴极放电
生成氢气。②若C处通入氧气,则A极上产生的氢气与氧气反应生
成水。③D处得到氢气,E处生成氧气和臭氧,每生成lmolH2,可
_J^
得到2moi电子,生成XL氢气时,得到电子的物质的量为22.4x2,
每生成lmolO2,可失去4mol电子,每生成lmolO3,可失去6mol
Z^2X4+^2X6=-^-X2
电子,根据得失电子守恒得22J22.4-22.4,生成氧气和臭
_x-2y
氧的体积共yL,则心2)+%)=-因此h=17。
③y
15.(重庆)(15分)固态化合物A由两种短周期元素组成,可与水
发生复分解反应,甲组同学用题27图装置(夹持装置略)对其进行
探究实验。
(1)仪器B的名称是o
(2)试验中,II中的试纸变蓝,IV中黑色粉末逐渐变为红色并有M
生成,则III中的试剂为
;IV发生反应的化学方程式为;V
中的试剂为0
(3)乙组同学进行同样实验,但装置连接顺序为I——III——IV-
—II------V--------VI,此时II中现象为,原因是
(4)经上述反应,2.5g化合物A理论上可得0.56L(标准状况)M;
则A的化学式为o
答案:(1)分液漏斗
△
(2)碱石灰CuO+2NH3=3Cu+3H2O+N2t
(3)试纸变蓝CuO与氨气反应生成的水和未反应的氨气形
成氨水,使试纸变蓝
(4)Mg3N2
【解析】根据II中干燥的红色石蕊试纸变蓝说明有湿润的碱性气体生
成,中学阶段学习的碱性气体为氨气,即A中含有氮元素。氨气具
有还原性,干燥的氨气可以还原氧化铜,因此装置m起干燥作用,用
碱性干燥剂来干燥氨气,结合反应物中的元素及性质,可确定生成的
单质气体为氮气。收集氮气前,应将反应剩余的氨气吸收,因此选择
浓硫酸。
(4)根据质量守恒可知,生成氮气中的氮元素的质量即为A中氮元
素的质量,所以2.5gA中含有氮原子的质量为
一/八.
----0--.-5--6--£----x2cx14g/mol7=0.7g
22・4£/勿。/,因此A中氮元素与另一种元素的
0.7g=7_
质量比为2-5g-0.7g-18,结合此物质可以水解,则推测为Mg3N2o
16.(上海)氨和联氨(N2H4)是氮的两种常见化合物,在科学技术和
生产中有重要的应用。根据题意完成下列计算:
(1)联氨用亚硝酸氧化生成氮的另一种氢化物,该氢化物的相对分
子质量为43.0,其中氮原子的质量分数为0.977,计算确定该氢化物
的分子式。
该氢化物受撞击则完全分解为氮气和氢气。4.30g该氢化物受撞击后
产生的气体在标准状况下的体积为Lo
(2)联氨和四氧化二氮可用作火箭推进剂,联氨是燃料,四氧化二
氮作氧化剂,反应产物是氮气和水。
由联氨和四氧化二氮组成的火箭推进剂完全反应生成72.0kg水,
计算推进剂中联氨的质量。
(3)氨的水溶液可用于吸收NO与NO2混合气体,反应方程式为
6NO+4NH3=5N2+6H2O
6NO2+8NH3=7N2+12H2O
NO与NO2混合气体180moi被8.90X103g氨水(质量分数0.300)
完全吸收,产生156moi氮气。吸收后氨水密度为0.980g/cm3。
计算:①该混合气体中NO与NO2的体积比。
②吸收后氨水的物质的量浓度(答案保留1位小数)。
(4)氨和二氧化碳反应可生成尿素CO(NH2)2o尿素在一定条件下
会失去氨而缩合,如两分子尿素失去一分子氨形成二聚物:
OO00
E+g____AcQ+NH3
为而7
4”2H2M'NHz+N'NHNH2
已知常压下120molCO(NH2)2在熔融状态发生缩合反应,失去80mol
NH3,生成二聚物(C2H5N3O2)和三聚物。测得缩合产物中二聚物的
物质的量分数为0.60,推算缩合产物中各缩合物的物质的量之比。
解析:本题主要考察与化学有关的计算。
答案:(1)HN34.48
(2)64kg
(3)9:12.4molL
(4)3:1:1
【2010高考试题解析】
1.(2010全国卷1)下列叙述正确的是
A.Li在氧气中燃烧主要生成
B.将SO2通入BaJ溶液可生成Bas。,沉淀
C.将CO2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸
D.将NH3通入热的CuSO4溶液中能使Cu2+还原成Cu
【解析】A错误,因为Li在空气中燃烧只能生成Li2O,直接取材于第
一册课本第二章第三节;B错误,酸性:HC1>H2SO3>H2CO3所
以通入后无BaSO3沉淀,因为BaSO3+2HCl=BaC12+H2O+SO2f;D
错误,溶液中该反应难以发生,先是:
2NH3+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2;+(NH4)2SO4,接着
△
Cu(OH)2-CuO+H20,溶液中NH3不能还原CuO为Cu,要还原必须
是干燥的固态!C正确,强酸制弱酸,酸性:H2cO3>HC1O,反应为:
C02+H20+Ca(C10)2=CaC03;+2HC10,直接取材于课本第一册第四
章第一节;
【答案】C
(2010全国卷1)12.一定条件下磷与干燥氯气反应,若0.25g磷消
耗掉314mL氯气(标准状况),则产物中PC13与PC15的物质的量之
比接近于
A.1:2B.2:3C.3:1D.5:
3
【解析】设n(PC13)=Xmol,n(PC15)=Ymol,由P元素守恒有:
X+Y=0.25/31-0.008.......①;由Cl元素守恒有3X+5Y=(0.314x2)
/22.4=0.028.......②,联立之可解得:X=0.006,Y=0.002
【答案】C
(2010全国2)7.下列叙述正确的是
A.Li在氧气中燃烧主要生成以。2
B.将SO2通入Ba3溶液可生成BaSO,沉淀
C.将CO2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸
D.将NH3通入热的CuSO4溶液中能使Cu2+还原成Cu
【解析】A错误,因为Li在空气中燃烧只能生成Li2O,直接取材于第
一册课本第二章第三节;B错误,酸性:HC1>H2SO3>H2CO3所
以通入后无BaSO3沉淀,因为BaSO3+2HCl=BaC12+H2O+SO2f;D
错误,溶液中该反应难以发生,先是:
2NH3+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2;+(NH4)2SO4,接着
△
Cu(OH)2-CuO+H20,溶液中NH3不能还原CuO为Cu,要还原必须
是干燥的固态!C正确,强酸制弱酸,酸性:H2cO3>HC1O,反应为:
C02+H20+Ca(C10)2=CaC03;+2HC10,直接取材于课本第一册第四
章第一节;
【答案】C
(2010福建卷)9下列各组物质中,满足下图物质一步转化关系的
选项是
XYZ
ANaNaOHNaHCO3
BCuCuSO4Cu(OH)2
CCCOCO2
DSiSiO2H2SiO3
答案:c
解析:本题考察考生对常见元素及其化合物知识的掌握情况,可用代
入法,即把各选项中的X,Y,Z带入又吐的圆圈中进行判断,C中CO2
在一定条件下与单质钠反应可以生成金刚石和碳酸钠。
(2010山东卷)13.下列推断正确的是
A.SiO2是酸性氧化物,能与NaOH溶液反应
B.Na2O、Na2O2组成元素相同,与CO2反应产物也相同
C.CO、NO、NO2都是大气污染气体,在空气中都能稳定存在
D.新制氯水显酸性,向其中滴加少量紫色石蕊试液,充分振荡后溶
液呈红色
解析:酸性氧化物能够跟碱反应,生成盐和水的氧化物,故A正确,
因为2NaOH+SiO2=Na2SiO3+HQNa2O与c02反应生成N/CQ,NgQ
与反应除生成N4cq外,还生成°2,故B错;NO在空气中会发
生反应2"。+。2=2%02,故c错;因为新制氯水中含有“C/O,故滴入
少量的紫色石蕊的现象是先变红,后褪色,故D错。
答案:A
(2010上海卷)13.下列实验过程中,始终无明显现象的是
A.NO2通入FeSO4溶液中B.CO2通入CaC12溶液中
C.NH3通入A1C13溶液中D.SO2通入已酸化的Ba(NO3)2溶
液中
答案:B
解析:此题考查了常见元素化合物知识。NO2通入后和水反应生成
具有强氧化性的硝酸,其将亚铁盐氧化为铁盐,溶液颜色由浅绿色变
为黄色,排除A;CO2和CaC12不反应,无明显现象,符合,选B;
NH3通入后转化为氨水,其和A1C13反应生成氢氧化铝沉淀,排除C;
SO2通入酸化的硝酸钢中,其被氧化为硫酸,生成硫酸钢沉淀,排除
Do
(2010重庆卷)8.下列叙述正确的是
A.铝制容器可盛装热的H2so4
B.Agl胶体在电场中自由运动
C.K与水反应比Li与水反应剧烈
D.红磷在过量C12中燃烧生成PC13
【答案】C
【解析】本题考察物质的性质。A项,铝与热的浓硫酸反应,错误。
B项,AgL胶体吸附电荷而带电,故在电场作用下做定向移动,错误。
C项,K比Li活泼,故与水反应剧烈,正确。D项,P与过量的CJ
反应,应生成「CL2,错误。
(2010上海卷)18.右图是模拟氯碱工业生产中检查氯气是否泄漏
的装置,下列有关说法错误的是
A.烧瓶中立即出现白烟
B.烧瓶中立即出现红棕色一工四”
C.烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性
D.烧杯中的溶液是为了吸收有害气体
答案:B
解析:此题考查化学实验、元素化合物的性质等知识。分析装置图,
可知氨气和氯气接触时发生反应:4NH3+6C12=2NH4C1+4HC1+N2,
烧瓶中出现白烟,A对;不能出现红棕色气体,B错;该反应中氨气
中的氮元素化合价升高,表现还原性,C对;烧杯中的氢氧化钠可以
吸收多余的有害气体,D对。
知识归纳:对某种元素来讲,其处于最高价时,只有氧化性;处于最
低价时,只有还原性;中间价态,则既有氧化性又有还原性。故此对
同一种元素可以依据价态判断,一般来讲,价态越高时,其氧化性就
越强;价态越低时,其还原性就越强;此题中氨气中的氮元素处于最
低价,只有还原性。
2010四川理综卷)10.有关①100ml0.1mol/LNaHC0^.②100ml0.1
mol/L叫CQ两种溶液的叙述不正确的是
A.溶液中水电离出的"十个数:②〉①B.溶液中阴离子的物质的量
浓度之和:②>①
C.①溶液中:D.②溶液中)>,(也。。3)
答案:c
解析:本题考查盐类水解知识;盐类水解促进水的电离,且Na2CO3
的水解程度更大,碱性更强,故水中电离出的H+个数更多,A项正
确;B②钠离子的物质的量浓度为0.2mol/L而①钠离子的物质的量浓
度为0.1mol/L根据物料守恒及电荷守恒可知溶液中阴离子的物质的
量浓度之和:②〉①,B项正确;C项水解程度大于电离所以
C(H2CO3)>C(CO32-)D项岫2cqC032-分步水解第一步水解占主要
地位且水解大于电离。判断D正确。C、D两项只要写出它们的水解
及电离方程式即可判断。
(2010广东理综卷)33.(16分)
某科研小组用MnO2和浓盐酸制备C12时-,利用刚吸收过少量
SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。
(1)请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式:SO2+2NaOH
(2)反应C12+Na2so3+2NaOH===2NaCl+Na2sO4+H2O中的还原
剂为.
(3)吸收尾气一段时间后,吸收液(强碱性)中肯定存在ChOH
和SO:一.请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他阴离子(不
考虑空气的CO2的影响).
提出合理假设.
假设1:只存在SO32-;假设2:既不存在SO32-也不存在CIO;假设
3:.
设计实验方案,进行实验。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象
和结论。限选实验试剂:3moLL-lH2SO4、ImoLL-lNaOH、
0.01molL-lKMnO4>淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液.
实验步骤预期现象和结论
步骤1:取少量吸收液于试管
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