2023届高考化学二轮复习元素或物质推断题复习作业含答案
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1.(2021·吉林·二模)有一未知的无色溶液,可能含有以下离子中的若干种(忽略由水电离产生的H+、OH-):H+、NH4+、K+、Mg2+、Fe3+、Al3+、、、,现取两份100mL溶液进行如下实验:
①第一份加入足量的BaCl2溶液后,有白色沉淀产生,经洗涤、干燥后,称量沉淀质量为6.99g;
②第二份逐滴滴加NaOH溶液,测得沉淀的物质的量与NaOH溶液的体积关系如右图所示。根据上述实验事实,回答以下问题:
(1)该溶液中一定不存在的阳离子有__________________;
(2)在实验②中,NaOH溶液滴至b ~c段过程中发生的离子反应方程式为__________________;NaOH溶液的浓度为____________(用字母c、d表示);
(3)原溶液确定含有Mg2+、Al3+、H+,其物质的量之比n(Mg2+):n(Al3+):n(H+)为_________;
(4)原溶液中NO3-的浓度为c(),则c()的取值范围为_________________。
2.(2021·浙江大学附属中学模拟预测)下列物质间在一定条件下可实现如图所示的一系列变化,实验室可用固体 X 和黑色固体 Y 共热来制备气体 A,固体 B 为混合物,白色沉淀 D 难溶于稀硝酸,E 的焰色反应显紫色(透过蓝色钴玻璃),H 加热生成固体 Y 和水。请填写下列空白:
(1)X 和 Y 依次是(填化学式,下同)___。
(2)E 是 ___。
(3)X、Y 共热的化学方程式___ ;
(4)C 与淡黄色粉末 G 反应生成 A、F、H 的离子方程式________ 。
3.(2021·浙江·模拟预测)为探究某无结晶水的正盐X(仅含有两种短周期元素)的组成和性质,设计并完成下列实验。(气体体积已转化为标准状况下的体积)
已知:B是空气的主要成分之一;C是一种强碱,且微溶于水,载人宇宙飞船内常用含 C的过滤网吸收宇航员呼出的CO2,以净化空气;D遇湿润的红色石蕊试纸变蓝。
(1)X的化学式为 __________________。
(2)图中B的组成元素在元素周期表中的位置是______________。
(3)A的电子式为 ____________。
(4)X受热分解转变成 A 和 B 的化学反应方程式为 ____________。
4.(2021·上海宝山·二模)下表中所列的是六种短周期元素原子的半径及主要化合价:
元素代号
A
B
C
D
E
G
原子半径/nm
0.089
0.071
0.117
0.16
0.074
0.082
主要化合价
+2
-1
+4,-4
+2
-2
+3
(1)C元素在周期表中的位置为______________;E原子的电子填充在____个轨道上,这些电子有_____种不同的能量。
(2)B、D、E所代表元素的离子半径从大到小的顺序为________________(填离子符号)。
(3)C与E形成的化合物属于______晶体。
(4)周期表中有些元素存在“对角线相似”现象(一种元素的性质常同它右下方相邻的另一种元素具有类似性),请写出A的单质与强碱溶液反应的离子方程式:___________________________。
(5)已知X是与E同族的另一短周期元素,有人认为:H—E键的键能大于H—X键的键能,所以H2E的沸点高于H2X的沸点。你是否赞同这种观点______(填“赞同”或“不赞同”),理由:___________________。
5.(2021·上海·高三零模)在2008年初我国南方曾遭遇的冰雪灾害中,使用了一种融雪剂,其主要成分的化学式为XY2,X、Y均为周期表前20号元素,其阳离子和阴离子的电子层结构相同,且lmolXY2含有54mol电子。
(1)用元素符号将X、Y两元素填写在下面元素周期表中所对应的位置。_________________
(2)X元素原子核外共有______种不同能量的电子。Y与氢元素形成的化合物的电子式是______________。
(3)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,写出D离子的核外电子排布式_____________________;D与E能形成一种化学式为ED2的分子,该分子是______________分子(填“极性”“非极性”),结构式为___________;D所在族元素的氢化物中,沸点最低的是______________ (写元素氢化物的化学式)。写出该氢化物与该元素的某种氧化物反应的化学方程式__________________。
(4)D、Y两元素哪种非金属性较强?________写出证明这一结论的一个实验事实:____
6.(2021·北京·模拟预测)R、W、X、Y、M是原子序数依次增大的五种主族元素。R最常见同位素的原子核中不含中子。W与X可形成两种稳定的化合物:WX和WX2。工业革命以来,人类使用的化石燃料在燃烧过程中将大量WX2排入大气,在一定程度导致地球表面平均温度升高。Y与X是同一主族的元素,且在元素周期表中与X相邻。
(1)W的原子结构示意图是__________________________。
(2)WX2的电子式是_______________________。
(3)R2X、R2Y中,稳定性较高的是____(填化学式),请从原子结构的角度解释其原因:_____。
(4)Se与Y是同一主族的元素,且在元素周期表中与Y相邻。
①根据元素周期律,下列推断正确的是________(填字母序号)。
a.Se的最高正化合价为+7价
b.H2Se的还原性比H2Y强
c.H2SeO3的酸性比H2YO4强
d.SeO2在一定条件下可与NaOH溶液反应
②室温下向SeO2固体表面吹入NH3,可得到两种单质和H2O,该反应的化学方程式为_____________。
(5)科研人员从矿石中分离出一种氧化物,化学式可表示为M2O3。为确定M元素的种类,进行了一系列实验,结果如下:
①M的相对原子质量介于K和Rb(铷)之间;
②0.01 mol M2O3在碱性溶液中与Zn充分反应可得到M的简单氢化物,反应完全时,被M2O3氧化的Zn为0.06 mol;
综合以上信息推断,M可能位于元素周期表第_________________族。
7.(2021·全国·一模)原子序数依次增大的X、Y、Z、W、M五种短周期主族元素中,X、Y两元素间能形成原子个数比分别为1:1和1:2的固态化合物A和B,Y是短周期元素中失电子能力最强的元素,W、M的最高价氧化物对应的水化物化学式分别为H3WO4、HMO4,Z的单质能与盐酸反应。
(1)根据上述条件不能确定的元素是______(填代号),A的电子式为_____,举例说明Y、Z的金属性相对强弱:______(写出一个即可)。
(2)W能形成多种含氧酸及应的盐,其中NaH2WO2能与盐酸反应但不能与NaOH溶液反应,则下列说法中正确的是___________(填字母)
A H3WO2是三元酸B H3WO2是一元弱酸C NaH2WO2是酸式盐D NaH2WO2不可能被硝酸氧化
(3)X、M形成的一种化合物MX2是一种优良的水处理剂,某自来水化验室利用下列方法裣测处理后的水中MX2残留量是否符合饮用水标准(残留MX2的浓度不高于0.1 mg•L-1),已知不同pH环境中含M粒子的种类如图所示:
I.向100.00 mL水样中加入足量的KI,充分反应后将溶液调至中性,再加入2滴淀粉溶液。
向I中所得溶液中滴加2.0×10-4 mol•L-1的溶液至终点时消耗5.00 mL标准溶液 (已知 2S2O32- +I2 =S4O26- +2I-)。
①则该水样中残留的的浓度为______mg•L-1。
②若再向II中所得溶液中加硫酸调节水样pH至1〜3,溶液又会呈蓝色,其原因是____(用离子方程式表示)。
8.(2021·辽宁·东北育才学校一模)下列各物质中只有A、B、C三种单质,A的焰色反应为黄色,主要以G形式存在于海水中,F是一种淡黄色的固体,H是一种常见的无色液体,I是造成温室效应的“元凶”,各物质间的转化关系图如下:
回答下列问题:
(1)A是:_____,C是:_____,L是:______,I是:____(填化学式)。
(2)写出反应①②③的化学反应方程式:
①:____________________________________;
②:____________________________________;
③:____________________________________;
9.(2021·海南·海口市灵山中学一模)X、Y、Z、R、Q、M是六种短周期元素,原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素,Y的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,Z为地壳中含量最多的元素,R与X同主族;Y、R、Q最外层电子数之和为8,M的单质为黄绿色有害气体。请回答下列问题:
(1)Q在元素周期表中的位置为__________________。
(2)Z、Q、M简单离子半径由大到小的顺序为(写元素离子符号)_______________。
(3)Y的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的原因:________________(用离子方程式表示)。
(4)QM2的电子式为______________。
(5)M的单质与R的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为______________。
10.(2021·天津南开·高考模拟)如图是部分短周期元素(用字母x等表示)化合价与原子序数的关系图。
根据判断出的元素回答问题:
(1)h在周期表中的位置是__________。
(2)比较z、f、g、r常见离子的半径大小(用化学式表示,下同):______>______>______>______;比较r、m的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:______>______>;比较d、m的氢化物的沸点:______>______。
(3)x与氢元素能形成多种化合物,其中既含极性键又含非极性键,且相对分子质量最小的物质是(写分子式)______,实验室制取该物质的化学方程式为:____________________________________。
(4)由y、m和氢元素组成一种离子化合物,写出其电子式:___________________________。
(5)用铅蓄电池作电源,惰性电极电解饱和em溶液,则电解反应的生成物为(写化学式)___________________________。铅蓄电池放电时正极反应式为式)___________________________。
11.(2021·浙江·模拟预测)为探究工业尾气处理副产品X(黑色固体,仅含两种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验:
请回答:
(1)X含有的两种元素是__________,其化学式是____________。
(2)无色气体D与氯化铁溶液反应的离子方程式是____________________。
(3)已知化合物X能与稀盐酸反应,生成一种淡黄色不溶物和一种气体(标况下的密度为1.518 g·L-1),写出该反应的化学方程式________________________________________。
12.(2021·河南·新乡市第一中学二模)下图中A~J分别代表相关反应的一种物质。已知A分解得到等物质的量的B、C、D,图中有部分生成物未标出。
请填写以下空白:
(1)A的化学式________;B的结构式________;D的电子式________;
(2)写出反应①②的化学方程式:
①________________________________________________,
②_________________________________________。
(3)写出反应③的离子方程式:________________________________________。
(4)J与F反应的化学方程式: _________________________________________。
(5)在反应④中,当生成标况下3.36 L G时,转移电子数为__________mol。
13.(2021·浙江·镇海中学一模)某二元化合物X是锂硫电池的电极材料,为探究其组成进行了如下实验:
固体乙是一种单质,固体丙呈红棕色,将气体A通入溶液C中也能生成固体乙。
请回答:
(1)X的化学式是_________________,步骤①的化学方程式是_________________________。
(2)气体A通入溶液C发生反应的离子方程式是_________________________。
14.(2021·浙江嘉兴·一模)某兴趣小组为探究难溶性盐X(仅含三种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验:
已知:气体甲和气体乙组成元素相同,物质的量之比为1:1。请回答:
(1)X的化学式为___________。
(2)溶液丙与H2O2溶液在酸性条件下反应的离子方程式是___________________________。
(3)写出利用流程图中某种物质将红棕色固体重新转化为黑色固体的化学方程式:____________。
15.(2021·山东·枣庄市第三中学一模)(1)请用下列10种物质的序号填空:
①O2 ②H2 ③NH4NO3 ④K2O2 ⑤Ba(OH)2 ⑥CH4 ⑦CO2 ⑧NaF ⑨NH3 ⑩I2
其中既有离子键又有非极性键的是________;既有离子键又有极性键的是________。
(2)X、Y 两种主族元素能形成XY2型化合物,已知XY2 中共有38个电子,若XY2为常见元素形成的离子化合物,其电子式为_________;若XY2为共价化合物时,其结构式为______。
(3)氯化铝的物理性质非常特殊,如:氯化铝的熔点为190℃,但在180℃就开始升华。据此判断,氯化铝是________(填“共价化合物”或“离子化合物”),可以证明你的判断正确的实验依据____________________。
(4)现有a~g7种短周期元素,它们在周期表中的位置如图所示,请据此回答下列问题:
①元素的原子间反应最容易形成离子键的是________________。
A.c和f B.b和g C.d和g D.b和e
②写出a~g7 种元素形成的所有原子都满足最外层为8电子结构的任意一种分子的分子式____________。
参考答案:
1. Fe3+ + OH-= NH3·H2O mol/L 1:1:1 c()≥0.3 mol·L-1
【解析】
由于溶液呈无色,则溶液中一定不含Fe3+;①第一份加足量BaCl2溶液后,有白色沉淀产生,经洗涤、干燥后,沉淀质量为6.99g,说明溶液中和至少有一种;②第二份逐滴滴加NaOH 溶液,由图可知,开始加入氢氧化钠溶液没有沉淀生成,说明含有H+,则溶液中一定不存在,结合①,溶液中一定含有,且n()=6.99g÷233g/mol=0.03mol;沉淀最大时,继续滴加氢氧化钠溶液,沉淀质量不变,则溶液中一定含;后继续滴加氢氧化钠溶液,沉淀部分溶解,推断一定含有Al3+和Mg2+;
(1)该溶液中一定不存在的阳离子有Fe3+;
(2)在实验②中,NaOH溶液滴至b ~c段过程中发生的离子反应方程式为+ OH-= NH3·H2O;c~d段发生的反应为Al(OH)3+OH-=+2H2O,由图表可知Al(OH)3的物质的量为0.01mol,则c~d段消耗的NaOH物质的量为0.01mol,NaOH溶液的浓度为=mol·L-1;
(3)由图可知,中和H+消耗的NaOH物质的量与Al(OH)3溶解消耗的NaOH物质的量相等,则n(H+)=0.01mol,根据Al守恒,溶液中Al3+物质的量为0.01mol,因生成的沉淀总物质的量为0.02mol,则氢氧化镁物质的量为0.01mol,根据Mg守恒,溶液中Mg2+物质的量为0.01mol,n(Mg2+):n(Al3+):n(H+)=1:1:1;
(4)由图示可知,溶液中物质的量为0.03mol,当溶液里阳离子只有H+、Mg2+、、Al3+时,根据电荷守恒:n(Mg2+)×2+n(Al3+)×3+n(H+)×1+ n() ×1= n()×2+ n()×1,解得n()=0.03mol;溶液中可能还有K+,则n()≥0.3 mol,c()=n()÷0.1L≥0.3 mol·L-1。
2. KClO3、CuO KNO3 2KClO32KCl+3O2↑ 2Na2O2+2Cu2++2H2O=2Cu(OH)2↓+O2↑+4Na+
【解析】
白色固体X和黑色固体Y共热可以制备气体A,可以推测X为氯酸钾,所以气体A为氧气,而固体B为氯化钾和黑色固体的混合物,溶于水分离后滤液为氯化钾溶液能够和硝酸银溶液生成白色沉淀D为氯化银,溶液E为硝酸钾溶液,而滤渣能够溶于稀硫酸,生成蓝色溶液,可以知道该黑色粉末Y为氧化铜,而蓝色溶液C为硫酸铜溶液,可以和过氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,则H为氢氧化铜,F为硫酸钠溶液,代入验证符合题意,可以据此答题。
(1)根据分析可知,X 和 Y 依次是KClO3、CuO;
(2)根据分析,E 是 KNO3;
(3)X 和 Y 依次是KClO3、CuO,根据题意氧化铜为催化剂,X、Y 共热的化学方程式2KClO32KCl+3O2↑;
(4)C硫酸铜溶液,淡黄色粉末 G 为过氧化钠,二者反应生成硫酸钠、氢氧化铜和氧气,反应的离子方程式2Na2O2+2Cu2++2H2O=2Cu(OH)2↓+O2↑+4Na+。
3. LiN3 第2周期VA族 3LiN3Li3N+4N2↑
【解析】
B是空气的主要成分之一,B为氮气或氧气;C是一种强碱,且微溶于水,C为LiOH,载人宇宙飞船内常用含 C的过滤网吸收宇航员呼出的CO2,以净化空气,LiOH与反应生成Li2CO3;D遇湿润的红色石蕊试纸变蓝,D是NH3,确定B为氮气,NH3是2.24L合0.1mol,A中N为14g·mol-1×0.1mol=1.4g。A为Li3N,3.5g中Li为3.5-1.4=2.1g,14.7gX中Li为 2.1g,n(Li)==0.3mol,n(N)==0.9mol,n(Li):n(N)=0.3:0.9=1:3,X的化学式为:LiN3。
(1)由分析可知:X的化学式为LiN3。故答案为:LiN3;
(2)B为氮气,组成元素N在元素周期表中的位置是第2周期VA族。故答案为:第2周期VA族;
(3)A为Li3N,Li最外层只有1个电子,显+1价,N最外层5个电子,得三个电子,显-3价,电子式为。故答案为:;
(4)由分析X的化学式为:LiN3,X受热分解转变成 Li3N 和 N2,由质量守恒:化学反应方程式为 3LiN3Li3N+4N2↑。故答案为: 3LiN3Li3N+4N2↑。
4. 第三周期ⅣA 5 3 O2-、F-、Mg2+ 原子 Be+2OH-=BeO22-+ H2↑ 不赞同 H2O与H2S所成晶体为分子晶体,H2O的熔沸点高于H2S的熔沸点与键能无关
【解析】
六种短周期元素,由金属的化合价只有正价而没有负价可知,A、D、G为金属,A的原子半径小,则A为Be,D为Mg,G为B;B、E只有负价,B的半径小,则B为F,E为O;C在第ⅣA族,C的半径大,C为Si,然后利用元素及其单质、化合物的性质来解答。
(1)C为Si,为14号元素,在周期表中的位置为第三周期ⅣA;E为O,E原子的电子填充在1s、2s、2p共5个轨道上,这些电子有3种不同的能量。
故答案为:第三周期ⅣA ;5;3;
(2)B、D、E所代表元素的离子具有相同的电子排布,则原子序数大的离子半径小,所以O2->F->Mg2+,故答案为:O2->F->Mg2+;
(3)E为O,C为Si,C与E形成的化合物SiO2,由共价键形成的空间网状结构的物质,属于原子晶体。
故答案为:原子;
(4)由“对角线相似”可知,Be与Al的性质相似,也能与碱反应,则Be单质与强碱溶液反应的离子方程式为Be+2OH-═BeO22-+H2↑,故答案为:Be+2OH-═BeO22-+H2↑;
(5)已知X是与E同族的另一短周期元素,X为S元素,有人认为:H—E键的键能大于H—X键的键能,所以H2E的沸点高于H2X的沸点。不赞同这种观点,理由:H2O与H2S所成晶体为分子晶体,H2O的熔沸点高于H2S的熔沸点与键能无关。
故答案为:不赞同;H2O与H2S所成晶体为分子晶体,H2O的熔沸点高于H2S的熔沸点与键能无关。
【点睛】
本题考查利用化合价、半径来推断元素和元素周期律,熟悉元素及其化合物的性质即可解答,知识的综合性较强,难度较大,(4)是学生解答中的难点,注意利用类推的方法解答。
5. 6 1s22s22p63s23p6 非极性 S=C=S H2S 2H2S +SO2= 3S↓ +2H2O Y 气态氢化物稳定性:HCl>H2S
【解析】
(1)融雪剂主要成分的化学式为XY2,X、Y均为周期表前20号元素,其阳离子和阴离子的电子层结构相同,含有相同的核外电子数,且1molXY2含有54mol电子,则阴、阳离子核外电子数为=18,则为Ca2+、Cl-,故XY2是CaCl2,则Ca、Cl的位置为;
(2)Ca的电子排布为1s22s22p63s23p64s2,则有6种不同能量的电子,Y与H形成共价化合物HCl,其电子式为,故答案为:6;;
(3)元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,D与氯元素相邻,则D为硫元素;E有2个电子层,最外层电子数为4,则E为碳元素,则D离子的电子排布为1s22s22p63s23p6,碳元素与硫元素形成的一种对称分子为CS2,与二氧化碳相似,为非极性分子,其结构式为S=C=S,同主族的氢化物中相对分子质量越大沸点越大,但水中含氢键,沸点反常的高,则沸点最低的为H2S,该氢化物与该元素的某种氧化物反应的化学方程式为2H2S+SO2═3S+2H2O,故答案为:1s22s22p63s23p6;非极性;S=C=S;H2S;2H2S+SO2═3S↓+2H2O;
(4)非金属性Cl>S,可利用气态氢化物的稳定性等来证明,故答案为:Y;气态氢化物稳定性:HCl>H2S。
6. H2O 氧原子与硫原子最外层电子数相同,电子层数S>O,原子半径S>O,得电子能力S
R最常见同位素的原子核中不含中子,则R为H元素;W与X可形成两种稳定的化合物:WX和WX2。工业革命以来,人类使用的化石燃料在燃烧过程中将大量WX2排入大气,在一定程度导致地球表面平均温度升高,则WX2为CO2,W为C元素,X为O元素;Y与X是同一主族的元素,且在元素周期表中与X相邻,则Y为S元素。
(1)W为C元素,原子结构示意图为,
答案为:;
(2)WX2为CO2,电子式是,
答案为:;
(3)R为H元素,X为O元素,Y为S元素,R2X、R2Y分别为H2O、H2S,氧原子与硫原子最外层电子数相同,电子层数S>O,原子半径S>O,得电子能力S
a.Se与S是同一主族的元素,最外层电子数为6,Se的最高正化合价为+6价,故a错误;
b.单质的氧化性越强,其离子的还原性越弱,S的氧化性强于Se,则S2-还原性弱于Se2-,因此H2Se的还原性比H2S强,故b正确;
c.非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性S>Se,则H2SeO3的酸性比H2SO4弱,故c错误;
d.同主族元素化学性质具有相似性,SO2属于酸性氧化物可与NaOH溶液反应,则SeO2在一定条件下也可与NaOH溶液反应,故d正确;
答案选bd;
②室温下向SeO2固体表面吹入NH3,可得到两种单质和H2O,根据物料守恒,生成的单质应为N2和Se,利用氧化还原反应得失电子守恒,该反应的化学方程式为3SeO2+4NH3=3Se + 2N2 + 6H2O,
答案为:3SeO2+4NH3=3Se + 2N2 + 6H2O;
(5)0.01 mol M2O3在碱性溶液中与Zn充分反应可得到M的简单氢化物,则氢化物中M的化合价为最低价态,M为主族元素,M最高正价=8-M最低负价的绝对值,设M的氢化物中化合价为-x价,则M由+3价变为-x价,0.01 mol M2O3完全反应共得到2×(3+x)×0.01 mol的电子,金属Zn由0价变为+2价,被M2O3氧化的Zn为0.06 mol,共失去2×0.06 mol的电子,根据得失电子守恒,2×(3+x)×0.01=2×0.06,解得x=3,则M的氢化物中化合价为-3价,则M最高正价=8-3=+5,主族元素最高正价等于最外层电子数,最外层电子数等于主族序数,故M可能位于元素周期表第VA族,
答案为:VA;
7. Z 钠的金属性比Z的强,如钠能与冷水剧烈反应而Z不能(或最高价氧化物对应水化物的碱性:Na>Z) B 0.675 ClO2-+4I-+4H+ = Cl- +2I2+2H2O
【解析】
Y是短周期元素中失电子能力最强的元素,则推出Y为Na元素,又X、Y两元素间能形成原子个数比分别为1:1和1:2的固态化合物A和B,则推出X为O元素,两者形成的化合物为B为Na2O、A为Na2O2;Z的单质能与盐酸反应,则说明Z为活泼金属,为Mg或Al中的一种;W、M的最高价氧化物对应的水化物化学式分别为H3WO4、HMO4,则W和M的最高价化合价分别为+5和+7,又X、Y、Z、W、M五种短周期主族元素原子序数依次增大,则可推出W为P元素,M为Cl元素,据此分析作答。
根据上述分析易知:X、Y、Z、W、M分别是O、Na、Mg或Al、P、Cl,则
(1)Z可与盐酸反应,Z可能是Mg或Al中的一种,不能确定具体是哪一种元素;A为Na2O2,由离子键和共价键构成,其电子式为:;钠的金属性比Z的强,如钠能与冷水剧烈反应而Z不能(或最高价氧化物对应水化物的碱性:Na>Z),故答案为Z;;钠的金属性比Z的强,如钠能与冷水剧烈反应而Z不能(或最高价氧化物对应水化物的碱性:Na>Z);
(2)NaH2PO2能与盐酸反应,说明H3PO2是弱酸,NaH2PO2不能与NaOH反应,说明NaH2PO2中的H不能被中和,推出NaH2PO2为正盐,C项错误;H3PO2分子中只能电离出一个H+,为一元弱酸,B项正确,A项错误;NaH2PO2中P的化合价为+1,具有还原性,可被硝酸氧化,D项错误;故答案为B;
(3)①由图知,中性条件下ClO2被I-还原为ClO2-,I-被氧化为I2;根据氧化还原反应中得失电子数目相等可知:2ClO2~I2~2Na2S2O3,因此可知,水中残留的ClO2的浓度为2×10-4mol/L×5×10-3L×67.5g/mol×1000mg/g÷0.1L=0.675 mg/L,故答案为0.675;
②由图知,水样pH调至1~3时,ClO2-被还原成Cl-,该操作中I-被ClO2-氧化为I2,故离子方程式为:ClO2-+4I-+4H+ = Cl- +2I2+2H2O。
8. Na Cl2 HCl CO2 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
【解析】
焰色反应为黄色的单质是钠,钠元素在自然界主要以氯化钠的形式存在,淡黄色固体是过氧化钠,常见的无色液体是水,造成温室效应的“元凶”是二氧化碳。因此,A是钠,B是氧气,C是氯气,D是氢氧化钠,E是氧化钠,F是过氧化钠,G是氯化钠,H是水,I是二氧化碳,J是碳酸氢钠,K是碳酸钠,L是盐酸。
(1)A是钠,化学式为Na,C是氯气,化学式为Cl2,L是氯化氢,化学式为HCl,I是二氧化碳,化学式为CO2 ;
(2)①是钠与水的反应,化学方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;
②是过氧化钠与水的反应,化学方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
③是碳酸氢钠的受热分解,化学方程式为:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;
【点睛】
无机框图推断题要找出题眼,关键点,熟记特殊物质的颜色,特殊的反应,工业生产等等,找出突破口,一一突破。
9. 第二周期ⅡA族 Cl-> O2-> Mg2+ NH3+H2ONH3•H2ONH4++OH- Cl2+2OH-=Cl-+H2O+ClO-。
【解析】
X、Y、Z、R、Q、M是六种短周期元素,原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素,则X为氢元素;Y的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则Y为氮元素;Z为地壳中含量最多的元素,则Z为氧元素;R与X同主族,原子序数大于氧元素,则R为钠元素;Y、R、Q最外层电子数之和为8,则Q的最外层电子数为8-5-1=2,故Q为镁元素;M的单质为黄绿色有害气体,则M为氯元素,据此分析。
X、Y、Z、R、Q、M是六种短周期元素,原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素,则X为氢元素;Y的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则Y为氮元素;Z为地壳中含量最多的元素,则Z为氧元素;R与X同主族,原子序数大于氧元素,则R为钠元素;Y、R、Q最外层电子数之和为8,则Q的最外层电子数为8-5-1=2,故Q为镁元素;M的单质为黄绿色有害气体,则M为氯元素。
(1)Q为镁元素,在元素周期表中的位置为第二周期ⅡA族;
(2)Z、Q、M分别为O、Mg、Cl,Cl-比其他两种离子多一个电子层,O2-、Mg2+具有相同电子层结构,核电荷数大的Mg2+半径较小,故简单离子半径由大到小的顺序为Cl-> O2-> Mg2+;
(3)Y的气态氢化物NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的原因:NH3+H2ONH3•H2ONH4++OH-;
(4)QM2为MgCl2,属于离子化合物,其电子式为;
(5)M的单质Cl2与R的最高价氧化物对应的水化物NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+H2O+ClO-。
10. 第三周期第ⅣA族 S2- O2- Mg2+ Al3+ HClO4 H2SO4 HF HCl C2H2 CaC2 + 2H2O→CH≡CH↑+ Ca(OH)2 NaOH、H2、Cl2 PbO2+4H++SO42--2e-=2H2O+PbSO4
【解析】
根据元素的化合价与原子序数的关系图可知,x、y、z、d为第二周期元素,e、f、g、h、w、r、m为第三周期元素,则e为Na元素、f为Mg元素、g为Al元素、h为Si元素、w为P元素、r为S元素、m为Cl元素;z、d只有负价,没有正价,z为O元素、d为F元素,则x为C元素、y为N元素。结合元素周期律分析解答。
根据上述分析,x为C元素、y为N元素、z为O元素、d为F元素、e为Na元素、f为Mg元素、g为Al元素、h为Si元素、w为P元素、r为S元素、m为Cl元素。
(1)h为Si元素,在周期表中位于第三周期第ⅣA族,故答案为第三周期第ⅣA族;
(2)一般而言,电子层数越多,半径越大,电子层数相同,原子序数越大,半径越小,则z、f、g、r常见离子的半径大小为S2->O2->Mg2+>Al3+;非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,r、m的最高价氧化物对应水化物的酸性HClO4>H2SO4;HF分子间能够形成氢键,沸点较高,d、m的氢化物的沸点HF>HCl,故答案为S2-;O2-;Mg2+;Al3+;HClO4;H2SO4;HF;HCl;
(3)x与氢元素能形成的化合物为烃类,其中既含极性键又含非极性键,且相对分子质量最小的物质是乙炔,实验室用电石与水反应制取乙炔,反应的化学方程式为CaC2 + 2H2O→CH≡CH↑+ Ca(OH)2,故答案为C2 H2;CaC2 + 2H2O→CH≡CH↑+ Ca(OH)2;
(4)由y、m和氢元素组成一种离子化合物为氯化铵,氯化铵属于离子化合物,铵根离子中存在共价键,电子式为,故答案为;
(5)用铅蓄电池作电源,惰性电极电解饱和NaCl溶液,反应的方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;铅蓄电池放电时,PbO2为正极,电极反应式为PbO2+4H++SO42--2e-=2H2O+PbSO4,故答案为NaOH、H2、Cl2;PbO2+4H++SO42--2e-=2H2O+PbSO4。
11. Fe、S Fe2S3 SO2 + 2Fe3+ + 2H2O = 2Fe2+ + SO42- + 4H+ Fe2S3 + 4HCl = 2H2S↑+ 2FeCl2 + S↓
【解析】
本题考查化学反应流程图、离子反应方程式的书写及物质的推断等知识。根据向B加入KSCN溶液后,C为血红色溶液为突破口,可以推知B为FeCl3,C为Fe(SCN)3,可知A为Fe2O3,且n(Fe2O3) = 32g/160g/mol = 0.2 mol,n(Fe) = 0.4 mol,m(Fe) = 0.4mol56g/mol = 22.4g,X燃烧生成的无色气体D,D使FeCl3溶液变为浅绿色,再加BaCl2生成白色沉淀,可知含有X中含有S元素。再根据各元素的质量求出个数比,据此分析作答。
(1)B加入KSCN,C为血红色溶液,可以知道B为FeCl3,C为Fe(SCN)3等,可知A为Fe2O3,且n(Fe2O3) = 32g/160g/mol = 0.2 mol,n(Fe) = 0.4 mol,m(Fe) = 0.4mol56g/mol = 22.4g,X燃烧生成的无色气体D,D使FeCl3溶液变为浅绿色,再加BaCl2生成白色沉淀,可知含有X中含有S元素,且m(S) = 41.6g-22.4g = 19.2g,n(S)= = 0.6mol,可以知道n(Fe):n(S) = 2:3,应为Fe2S3,故答案为Fe、S;Fe2S3;
(2)无色气体D为SO2,与氯化铁发生氧化还原反应,离子方程式为SO2 + 2Fe3+ + 2H2O = 2Fe2+ + SO42- + 4H+,故答案为SO2 + 2Fe3+ + 2H2O = 2Fe2+ + SO42- + 4H+;
(3)化合物X能与稀硫酸反应,生成一种淡黄色不溶物和一种气体(标况下的密度为1.518g/L,淡黄色不溶物为S,气体的相对分子质量为1.518×22.4L=34,为H2S气体,该反应的化学方程式为Fe2S3 + 4HCl = 2H2S↑+ 2FeCl2 + S↓,故答案为Fe2S3 + 4HCl = 2H2S↑+ 2FeCl2 + S↓
【点睛】
用化合价升降法配平氧化还原反应方程式,必须遵循两个基本原则:一是反应中还原剂各元素化合价升高的总数和氧化剂各元素化合价降低的总数必须相等,即得失电子守恒;二是反应前后各种原子个数相等,即质量守恒。对氧化还原型离子方程式的配平法:离子方程式的配平依据是得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒,即首先根据得失电子守恒配平氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数,在此基础上根据电荷守恒,配平两边离子所带电荷数,最后根据质量守恒配平其余物质的化学计量数。
12. NH4HCO3 O=C=O 2Mg+CO2MgO+C 4NH3+5O24NO+6H2O NH4++HCO3-+2OH-NH3↑+CO32-+2H2O C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O 0.3
【解析】
A受热能分解,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,C能和过氧化钠反应,则C为水或二氧化碳,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,C为水,水和过氧化钠反应生成NaOH和O2,D能在催化剂条件下反应生成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;据以上分析解答。
A受热能分解,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,C能和过氧化钠反应,则C为水或二氧化碳,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,C为水,水和过氧化钠反应生成NaOH和O2,D能在催化剂条件下反应生成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;
(1) 据以上分析可知:A的化学式NH4HCO3;B为二氧化碳,属于共价化合物,结构式O=C=O;D是NH3,属于共价化合物,电子式:;综上所述,本题答案是:NH4HCO3,O=C=O,。
(2)镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳,反应①的化学方程式:2Mg+CO22MgO+C;氨气和氧气发生催化氧化生成一氧化氮和水,反应②的化学方程式:4NH3+5O24NO+6H2O ;综上所述,本题答案是:2Mg+CO22MgO+C; 4NH3+5O24NO+6H2O 。
(3)碳酸氢铵与过量的氢氧化钠溶液加热反应生成氨气、碳酸钠和水,反应③的离子方程式:NH4++HCO3-+2OH-NH3↑+CO32-+2H2O;综上所述,本题答案是:NH4++HCO3-+2OH-NH3↑+CO32-+2H2O。
(4)浓硝酸与碳加热反应生成二氧化碳、二氧化氮和水,反应的化学方程式:C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O;综上所述,本题答案是:C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O。
(5)过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,反应方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,反应转移2mole-时,生成氧气1mol,当生成标况下3.36 L 氧气时,即氧气的物质的量为3.36/22.4=0.15mol, 转移电子数为0.3 mol;综上所述,本题答案是:0.3。
13.(1) FeS2 FeS2FeS+S
(2)H2S+2Fe3+=S↓+2Fe2++2H+
【解析】
溶液B中加入足量氯水,得到溶液C,溶液C蒸干、灼烧得到固体丙,固体丙呈红棕色,则丙为氧化铁,说明溶液B中含有亚铁离子,溶液C中含有铁离子;固体乙是一种单质,将气体A通入溶液C(FeCl3)中也能生成固体乙,根据题意,气体A为硫化氢,固体乙为硫单质;说明X中含有铁和硫元素,故固体甲为硫化亚铁(FeS),氧化铁的质量为2g,物质的量为=mol,含有铁元素的质量为mol×2×56g/mol=1.4g,则X中含有硫元素1.6g,X中铁元素与硫元素的物质的量之比==,则X的化学式为FeS2。
(1)
根据上述分析,X为FeS2,步骤①中FeS2分解生成硫化亚铁和硫,反应的化学方程式为FeS2FeS+S;
(2)
H2S和FeCl3溶液反应生成FeCl2、S和HCl,离子方程式为H2S+2Fe3+=S↓+2Fe2++2H+。
14. FeC2O4 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O Fe2O3+CO2FeO+CO2
【解析】
(1)根据流程,红棕色固体为Fe2O3,n(Fe)=mol=0.05mol,甲和乙都是气体,且组成元素相同,其中气体甲能与Ba(OH)2反应生成9.85g沉淀,该沉淀是BaCO3,即n(BaCO3)=9.85/197mol=0.05mol,则n(CO)=n(CO2)=0.05mol,根据元素守恒,求出X中m(O)=(7.20-0.05×56-0.1×12)g=3.2g,即n(O)=3.2/16mol=0.2mol,n(Fe):n(C):n(O)=0.05:0.1:0.2=1:2:4,X的化学式为FeC2O4;(2)H2O2具有强氧化性,应是氧化溶液丙中的Fe2+,离子反应方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;(3)FeC2O4中C显+3价,CO2中C显+4价,CO中C显+2价,且CO2和CO物质的量之比为1:1,说明Fe的价态没有发生变化,即黑色固体为FeO,因此有Fe2O3+CO2FeO+CO2。
15. ④ ③⑤ S=C=S 共价化合物 氯化铝在熔融状态下不能导电 B CCl4(或PCl3)
【解析】
(1)含有离子键的有③④⑤⑧,其中④K2O2中的O22-内是非极性键,而在K+和O22-之间是离子键,在③中的NH4+、NO3-、以及⑤中的OH-内都有极性键,在⑧中只有离子键,所以既有离子键又有非极性键的是④;既有离子键又有极性键的是③⑤。
(2)两种主族元素形成的含有38个电子、化学式为XY2 型离子化合物只有CaF2,其电子式为,若形成的是共价化合物,则为CS2,其结构式为S=C=S。
(3)由于氯化铝的熔点较低,且易升华,所以氯化铝为共价化合物,共价化合物在熔融状态下不能电离,所以不导电。故可用氯化铝在熔融状态下不能导电的实验证明氯化铝是共价化合物。
(4) 根据元素周期表可确定a~g7种元素分别是H、Na、Mg、C、N、P、Cl。①一般地,活泼性强的金属单质与活泼性强的非金属单质最容易以离子键形成离子化合物,所以图示中的b和g两元素,即Na和Cl最容易形成离子键,故答案为B;②所有原子都满足最外层为8电子结构的分子有:Cl2、N2、CCl4、PCl3等。
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