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專題2 常見無機物及其應用
一、金屬及其化合物
二、非金屬及其化合物
微專題
2019
2018
2017
考情透析
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
金屬及其化合物
T27
T10
T11
T26
T7
T26
T7
T12
T7
T26
T10
T29
T10
T12
T27
T13
T26
T27
考向:結合元素及其化合物的性質考查化學與生活、化學實驗、工藝流程等
題型:選擇題、工藝流程題、化學實驗題
分值:6+8
非金屬及其化合物
T7
T26
T7
T7
T12
T10
T12
T27
T7
T8
T26
T10
T27
T10
T12
T13
T26
T28
04 金屬及其化合物
一、金屬活動性順序表及其應用
金屬活動性順序
K Ca Na
Mg Al Zn
Fe Sn Pb
(H)
Cu Hg Ag
Pt Au
性質變化規(guī)律
元素的金屬性逐漸減弱,單質的還原性逐漸減弱,離子的氧化性逐漸增強
和水的反應
與冷水劇烈反應生成H2和R(OH)n
與熱水緩慢反應生成H2和R(OH)n
與水蒸氣反應生成金屬氧化物和H2
-
不與水反應
和酸的反應
劇烈反應
與稀鹽酸(或稀硫酸)反應放出H2
-
不能置換稀酸中的氫
和強堿溶液的反應
鋅、鋁可與強堿溶液反應放出H2
和鹽溶液的反應
先與水反應
排在前面的金屬可將后面的金屬從其鹽溶液中置換出
和氧氣的反應
易被氧化
常溫時即被氧化
-
加熱時被氧化
不能被氧化
在自然界中的存在形式
只以化合態(tài)形式存在
多數以化合態(tài)形式存在,極少數以游離態(tài)形式存在
只以游離態(tài)形式存在
二、金屬及其化合物推斷題的分析方法
1.特殊的顏色
(1)焰色反應:黃色——Na元素;紫色——K元素;磚紅色——Ca元素;黃綠色——Ba元素。
(2)溶液的顏色
溶液的顏色
淺綠色
黃色
藍色
紫紅色
溶液中的離子
Fe2+
Fe3+
Cu2+
Mn
(3)固體的顏色
紅色
Cu、Fe2O3(紅棕色)
紅褐色
Fe(OH)3
綠色
Cu2(OH)2CO3、FeSO4·7H2O
藍色
Cu(OH)2、CuSO4·5H2O
黑色
CuO、FeO、Fe3O4、MnO2、炭黑
淺黃色
Na2O2、AgBr
白色
Fe(OH)2、CaCO3、BaCO3、BaSO4、AgCl、Al(OH)3、Al2O3、Mg(OH)2、MgO
2.特殊性質
(1)在一定條件下能夠漂白有色物質的淡黃色固體只有Na2O2。
(2)遇到SCN-顯紅色的只有Fe3+。
(3)常見的可在NaOH溶液中溶解的白色沉淀是Al(OH)3。
(4)常見的不溶于水、稀鹽酸或稀硝酸的白色沉淀是AgCl、BaSO4。
3.特殊反應
(1)能與強酸溶液反應產生氣體的物質:排在H前面的活潑金屬、不穩(wěn)定弱酸對應的鹽(如碳酸鹽、碳酸氫鹽、亞硫酸鹽、亞硫酸氫鹽等)。
(2)能與強堿溶液反應產生氣體的物質:金屬單質,如鋁;鹽類中的銨鹽,如硫酸銨、硝酸銨等。
(3)既能與強酸溶液反應又能與強堿溶液反應的物質:金屬單質,如鋁等;兩性氧化物,如Al2O3;兩性氫氧化物,如Al(OH)3;弱酸的銨鹽,如碳酸銨、碳酸氫銨、亞硫酸銨、亞硫酸氫銨;弱酸的酸式鹽,如碳酸氫鈉、硫氫化鈉等。
(4)能與冷水反應產生氣體的物質:活潑金屬中的K、Ca、Na,Na2O2。
考點1
? 金屬及其化合物之間的轉化
1.
(2019年陜西渭南中學高三質檢)X、Y、Z三種物質存在如圖所示的轉化關系(圖中“→”表示轉化一步完成)。下列各組物質中,不能滿足此轉化關系的是( )。
選項
X
Y
Z
A
Al
Al2O3
NaAlO2
B
Fe
FeCl3
FeCl2
C
C
CO
CO2
D
Cl2
HCl
NaCl
解析? A項,鋁與氧氣反應生成氧化鋁,氧化鋁與氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉,但偏鋁酸鈉無法一步制得單質鋁,所以不能滿足ZX的轉化,B項,鐵與氯氣反應生成氯化鐵,氯化鐵與鐵反應生成氯化亞鐵,氯化亞鐵溶液與鋅反應生成單質鐵,可以實現以上轉化;C項,碳與二氧化碳反應生成一氧化碳,一氧化碳與氧氣反應生成二氧化碳,二氧化碳與鎂反應生成單質碳,可以實現以上轉化;D項,氯氣在氫氣中燃燒生成氯化氫,氯化氫與氫氧化鈉反應生成氯化鈉,電解熔融的氯化鈉生成氯氣,氯氣與鈉反應生成氯化鈉,可以實現以上轉化。
答案? A
1.(2019年安徽合肥高三調研)在給定條件下,下列物質間轉化均能一步實現的是( )。
A.FeFe2O3FeCl3(aq)
B.N2NH3NO
C.SiO2H2SiO3Na2SiO3(aq)
D.Al2O3Al(OH)3AlCl3(aq)
解析? A項,Fe與水蒸氣在高溫條件下反應生成的是四氧化三鐵和氫氣;B項,氮氣和氫氣在高溫、高壓、催化劑條件下反應生成氨氣,氨氣在催化劑作用下與氧氣反應生成一氧化氮和水,物質間轉化均能一步實現;C項,二氧化硅與水不反應,D項,氧化鋁與氨水不反應,得不到Al(OH)3。
答案? B
2.(2019年黑龍江哈爾濱師大附中高三期中)在給定條件下,下列物質間轉化均能一步實現的是( )。
A.NaHCO3(s)Na2CO3(s)NaOH(aq)
B.Al(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s)
C.FeS2SO3H2SO4
D.NaCl(aq)NaNa2O2
解析? A項,NaHCO3受熱分解成Na2CO3、CO2和H2O,Na2CO3與飽和石灰水反應生成CaCO3和NaOH,兩步反應均能實現;B項,Al與NaOH溶液反應生成NaAlO2和H2,NaAlO2與過量鹽酸反應生成NaCl、AlCl3和H2O,第二步反應不能實現,C項,煅燒FeS2生成SO2;D項,電解氯化鈉溶液得到氫氧化鈉溶液、氫氣和氯氣。
答案? A
一、常見金屬及其化合物的轉化關系
1.直線型轉化關系(ABC)
(1)X為O2,如NaNa2ONa2O2。
(2)X為強酸,如NaAlO2Al(OH)3AlCl3。
(3)X為強堿,如AlCl3Al(OH)3NaAlO2。
2.三角型轉化關系
二、常見的不能一步轉化的反應
金屬單質氧化物堿
1.能溶于水的堿[如NaOH、Ba(OH)2等]可通過一步反應實現氧化物到堿的轉化。
2.難溶于水的堿[如Al(OH)3、Cu(OH)2等]不能通過一步反應實現氧化物到堿的轉化。以Cu(OH)2為例,只能CuOCu2+Cu(OH)2。
考點2
? 金屬及其化合物在化學實驗中的應用
2.(2019年河南鄭州實驗中學高三期中)下列實驗操作、現象、結論均正確的是( )。
選項
實驗操作
實驗現象
實驗結論
A
將過氧化鈉投入滴有酚酞試液的水中
溶液最終為紅色
過氧化鈉與水反應生成堿性物質
B
向Ba(NO3)2溶液中通入SO2氣體
產生白色沉淀
SO2具有還原性
C
向FeCl3溶液中加入Cu,振蕩
溶液顏色變化為棕黃色→藍綠色→藍色
Cu與FeCl3發(fā)生了置換反應
D
某無色溶液中滴加稀NaOH溶液,將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口
試紙不變藍
原溶液一定無N
解析? 過氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉和氧氣,氫氧化鈉溶液遇到酚酞變紅色,因為過氧化鈉具有強氧化性,能將酚酞氧化而漂白褪色,溶液最終為無色,A項錯誤;SO2氣體溶于水使溶液呈酸性,酸性條件下,Ba(NO3)2溶液中的N能將具有還原性的SO2氧化為S,繼而生成BaSO4沉淀,B項正確;FeCl3溶液與Cu反應生成CuCl2和FeCl2,反應中沒有單質生成,該反應不是置換反應,C項錯誤;氨氣極易溶于水,若溶液中含有少量的N,滴加稀NaOH溶液不會放出NH3,D項錯誤。
答案? B
3.(2019年安徽蚌埠一中高三期中)下表中對陳述Ⅰ、Ⅱ的正確性及其有無因果關系的判斷都正確的是( )。
選項
陳述Ⅰ
陳述Ⅱ
判斷
A
銅綠的主要成分是堿式碳酸銅
可用稀鹽酸除去銅器表面的銅綠
Ⅰ對、Ⅱ對;有關系
B
銅表面易形成致密的氧化膜
銅質容器可以盛放濃硫酸
Ⅰ對、Ⅱ錯;無關系
(續(xù)表)
選項
陳述Ⅰ
陳述Ⅱ
判斷
C
銀的導電性比銅的好,但導線一般用銅質的而不用銀質的
銅比銀的熔點高、密度小
Ⅰ對、Ⅱ對;有關系
D
藍色硫酸銅晶體受熱轉化為白色硫酸銅粉末是物理變化
硫酸銅溶液可用作游泳池的消毒劑
Ⅰ對、Ⅱ對;無關系
解析? 銅綠的主要成分為Cu2(OH)2CO3,其能與稀鹽酸反應而被除去,而Cu不與稀鹽酸反應,A項正確;銅表面不會形成致密的氧化膜,銅在常溫下與濃硫酸幾乎不反應,可以用銅質容器盛放濃硫酸,B項錯誤;導線不用銀質的是因為導線的用量太大,銀比銅貴很多,C項錯誤;CuSO4·5H2O轉化為CuSO4是化學變化,因CuSO4屬于重金屬鹽,能使蛋白質變性,故能用作游泳池的消毒劑,D項錯誤。
答案? A
4.(2019年黑龍江齊齊哈爾模擬)根據下列實驗操作和現象所得出的結論錯誤的是( )。
選項
操作
現象
結論
A
向蔗糖中加入濃硫酸
蔗糖變成疏松多孔的海綿狀碳
濃硫酸具有脫水性和強氧化性
B
向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的硫酸亞鐵溶液
溶液變成棕黃色,一段時間后溶液中有氣泡出現,隨后有紅褐色沉淀生成
Fe2+催化H2O2分解產生O2
C
鋁片先用砂紙打磨,再加入濃硝酸中
無明顯現象
濃硝酸具有強氧化性,常溫下,鋁被濃硝酸鈍化
D
向濃度均為0.1 mol·L-1的KCl、KI混合液中逐滴滴加AgNO3溶液
先出現黃色沉淀
Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
解析? 濃硫酸能將有機物中H、O元素以水的形式脫去而體現脫水性,將C元素氧化成二氧化碳而體現強氧化性,A項正確;溶液變?yōu)樽攸S色,說明H2O2溶液氧化硫酸亞鐵溶液生成Fe3+,一段時間后,溶液中有氣泡生成,則說明溶液中的Fe3+催化H2O2分解產生O2,起催化作用的不是Fe2+,B項錯誤;鋁片先用砂紙打磨,再加入濃硝酸中,由于濃硝酸具有強氧化性,常溫下,鋁與濃硝酸發(fā)生鈍化反應,沒有明顯現象,C項正確;AgCl、AgI組成相似,則溶度積小的物質先生成沉淀,向濃度均為0.1 mol·L-1的KCl、KI混合溶液中逐滴滴加AgNO3溶液,先出現黃色沉淀,可說明Ksp(AgCl)K>sp(AgI),D項正確。
答案? B
常見金屬陽離子的除雜或凈化方法
主要離子
雜質離子
除雜方法
Fe3+
Fe2+
加入H2O2溶液
Fe2+
Fe3+
加入過量鐵粉,過濾
Fe2+
Cu2+
加入過量鐵粉,過濾
Mg2+
Fe3+
加入Mg或MgO或MgCO3或Mg(OH)2,過濾
Mg2+
Fe2+
先加入H2O2溶液,再加入Mg或MgO或MgCO3或Mg(OH)2,過濾
Cu2+
Fe3+
加入CuO或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3,過濾
Cu2+
Fe2+
先加入H2O2溶液,再加入CuO或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3,過濾
考點3
? 金屬及其化合物的性質與用途
3.(2019年山東臨沂期末)下列有關物質的性質與用途具有對應關系的是( )。
A.FeCl3具有氧化性,可用作H2S的脫除劑
B.Al2O3具有兩性,可用于工業(yè)冶煉鋁單質
C.濃硝酸具有酸性,可用于鈍化鐵、鋁
D.氧化鐵能與酸反應,可用于制作紅色涂料
解析? Fe3+具有強氧化性,H2S具有還原性,Fe3+能將-2價的S元素氧化,因此FeCl3可用作H2S的脫除劑,A項正確;氧化鋁具有兩性與工業(yè)冶煉鋁單質無因果關系,B項錯誤;濃硝酸可用于鈍化鐵、鋁,利用的是濃硝酸的強氧化性,不是酸性,C項錯誤;氧化鐵為紅棕色固體,可用于制作紅色涂料,與化學性質無關,D項錯誤。
答案? A
5.(2019年江蘇南通海安高級中學檢測)下列有關物質的性質與用途均正確且具有對應關系的是( )。
A.碳酸鈉溶液具有堿性,可用于治療胃酸過多
B.氧化鎂熔點高,可用于制造耐火材料
C.鈉的金屬性比鉀弱,鉀與NaCl溶液反應制取單質Na
D.氯化鐵溶液呈酸性,可用于蝕刻銅電路板
解析? 胃酸的主要成分為鹽酸,碳酸鈉溶液堿性太強,不能用來治療胃酸過多,A項錯誤;氧化鎂熔點高且化學性質穩(wěn)定,可用于制造耐火材料,B項正確;鈉和鉀都屬于活潑金屬,都能和水反應放出氫氣,所以不能在溶液中制取Na,C項錯誤;氯化鐵與Cu反應生成氯化亞鐵和氯化銅,反應中氯化鐵表現氧化性,與溶液的酸性無關,D項錯誤。
答案? B
一、重要金屬及其化合物的性質和應用
物質
日常應用
原因分析
鈉
核反應堆的傳熱介質
熔點較低,導熱性好
過氧
化鈉
呼吸面具或潛水艇中作為氧氣來源
2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
碳酸
氫鈉
發(fā)酵粉、膨松劑
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
胃酸中和劑
HC+H+H2O+CO2↑
泡沫滅火器
Al2(SO4)3+6NaHCO32Al(OH)3↓+6CO2↑+3Na2SO4
(續(xù)表)
物質
日常應用
原因分析
碳酸鈉
清洗油污
水解,溶液呈堿性
制玻璃
Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑
氧化鋁
耐火材料
熔點高
鋁
鋁制品
表面易生成致密的氧化膜
鋁熱劑(焊接鋼軌)
2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe(放出大量的熱)
氫氧
化鋁
胃酸中和劑
堿性較弱,Al(OH)3+3H+Al3++3H2O
明礬、
鐵鹽
凈水劑
在水中生成Al(OH)3[或Fe(OH)3]膠體,其可以和懸浮的雜質形成絮狀不溶物而沉降下來
氧化鐵
紅色油漆和涂料
氧化鐵是一種紅棕色粉末
硫酸銅
配制農藥,殺菌消毒
銅離子(重金屬離子)能使蛋白質變性
二、幾個易混、易錯的問題
1.Na在氧氣中燃燒,不論氧氣是否足量,產物都為Na2O2。
2.Fe與Cl2反應,不論Cl2是否過量,產物都為FeCl3。
3.既能與酸反應又能與堿反應生成氣體的物質不一定是Al,還有可能是(NH4)2CO3或NH4HCO3等。
4.向某溶液中加入KSCN溶液,溶液變紅,只能說明原溶液中含有Fe3+,無法證明是否含有Fe2+。
05 非金屬及其化合物
1.非金屬單質的性質
非金屬單質
Cl2、Br2、I2、O2、O3、N2、H2、S、C、Si
物理性質
顏色、
狀態(tài)
①氣態(tài)的有Cl2、O2、O3、N2、H2;固態(tài)的有S、C、Si、I2;Br2為液體。
②Cl2呈黃綠色,Br2呈深紅棕色,I2呈紫黑色,S呈淡黃色
溶解性
Cl2、Br2溶于水;S不溶于水、微溶于酒精、易溶于CS2,其他均不易溶于水
化學性質
與O2
反應
①N2與O2在放電或高溫條件下反應;
②H2、S、C、Si與O2在加熱或點燃條件下反應,其他一般不與O2反應
與H2
反應
①Cl2與H2在光照下爆炸;
②O2與H2在點燃時爆炸;
③N2與H2在高溫、高壓、催化劑條件下反應
與H2O
反應
①Cl2、Br2與水反應,既作氧化劑,又作還原劑;
②C與水在高溫下反應
與堿
反應
Cl2、Br2、I2與堿反應,既作氧化劑又作還原劑
與氧化
劑反應
S、C與強氧化性酸(如濃硫酸、濃硝酸)反應
與還原
劑反應
Cl2、Br2、O2、O3與H2SO3、Na2SO3、H2S、Na2S、Fe2+、I-等還原劑反應
特性及用途
I2使淀粉變藍,Si作半導體材料
2.常見非金屬氧化物的性質
氧化物
CO2、CO、SO2、SO3、NO2、NO、SiO2
物理性質
色、態(tài)、味
①除SiO2外其余均為氣體;
②除NO2為紅棕色外,其他均為無色;
③SO2、NO2有刺激性氣味;
④SO2易液化
類型
CO2、SO2、CO2是酸性氧化物;CO、NO、NO2是不成鹽氧化物
(續(xù)表)
氧化物
CO2、CO、SO2、SO3、NO2、NO、SiO2
化學性質
與H2O
反應
①SO2、SO3、CO2與水反應生成相應酸;
②NO2與水反應生成酸及NO;
③SiO2、NO、CO不溶于水
與堿
反應
CO2、SO2、SO3、SiO2等酸性氧化物與堿反應生成正鹽或酸式鹽
氧化性
①SO2能氧化H2S;
②CO2、SiO2在高溫下能被C還原
還原性
①SO2具有較強還原性,能被Cl2、Br2、I2、O3、Mn(H+)、Fe3+、HNO3等氧化劑氧化為S;
②NO遇空氣被氧化為紅棕色NO2
特性
①SO2具有漂白性;
②SiO2能與氫氟酸反應;
③2NO2N2O4
環(huán)境污染
SO2、NO、NO2、CO均是大氣污染物:SO2酸雨,NO、NO2光化學煙霧,CO有毒氣體
3.與顏色有關的常見無機物的性質
實驗
顏色或焰色
氫氣在氯氣中燃燒
蒼白色
CO在空氣中燃燒
藍色
甲烷、氫氣、硫化氫在空氣中燃燒
淡藍色
含鈉元素的物質在火焰上灼燒
黃色
含鉀元素的物質在火焰上灼燒
紫色(透過藍色鈷玻璃觀察)
考點1
? 非金屬單質及其化合物的性質與應用
1.(2019年禪城區(qū)高三調研測試)下列物質性質與應用的因果關系正確的是( )。
A.二氧化硅的熔點高,可用于制備光導纖維
B.焦炭具有還原性,高溫下能將二氧化硅還原為硅
C.二氧化錳具有強氧化性,故能將雙氧水氧化為氧氣
D.Cl2具有強氧化性,故氯水具有殺菌、漂白作用
解析? 光導纖維的主要成分是SiO2,利用的是光的全反射,與SiO2的熔點高無關,A項錯誤;焦炭具有還原性,高溫下能將SiO2還原為硅,B項正確;在雙氧水分解制氧氣時,MnO2作催化劑,與MnO2的氧化性無關,C項錯誤;氯氣和水反應生成HClO,HClO具有強氧化性,能使有色物質褪色,D項錯誤。
答案? B
1.(2019年山東淄博淄川中學高三開學考試)大多數物質的俗名是根據其特殊的物理性質或用途得來的。下列物質的俗名與化學式或用途不相符的是( )。
選項
俗名
主要成分(化學式)
用途
A
石英
SiO2
制作集成電路板
B
純堿
Na2CO3
制造玻璃
C
水玻璃
Na2SiO3
制備硅膠
D
鐵紅
Fe2O3
制作油漆和涂料
解析? 石英的主要成分是SiO2,SiO2是制造光導纖維的原料,SiO2不導電,不能用于制作集成電路板,A項錯誤;Na2CO3的俗名是純堿,制造玻璃的原料是純堿、石灰石、石英,B項正確;Na2SiO3的水溶液稱為水玻璃,硅酸鈉的用途之一是制備硅膠,C項正確;氧化鐵俗稱鐵紅,可制作油漆和涂料,D項正確。
答案? A
1.NO2與H2O反應生成HNO3,但NO2不是酸性氧化物。
2.干燥的Cl2不具有漂白性,氯水具有漂白性是因為含有的HClO具有強氧化性。
3.SiO2與H2O不反應,但SiO2是酸性氧化物。
4.二氧化硅與氫氟酸反應是二氧化硅的特性,但二氧化硅不是兩性氧化物。
5.幾個反應中濃度變化對反應的影響:
①Cu+H2SO4(濃);②MnO2+HCl(濃);③Cu+HNO3(濃)。
6.注意區(qū)分SO2的還原性和漂白性。如SO2使溴水褪色體現了SO2的還原性;而SO2的漂白原理是它溶于水與有色物質直接化合,形成不穩(wěn)定的無色化合物。
考點2
? 非金屬單質的性質在實驗中的應用
2.(2019年陜西高三第三次質量檢測)氣體X和氣體Y同時通入盛有溶液Z的洗氣瓶中(如圖),一定沒有沉淀生成的是( )。
選項
X
Y
Z
A
NO2
SO2
BaCl2溶液
B
NH3
O2
Al2(SO4)3溶液
C
NH3
CO2
CaCl2溶液
D
CO2
SO2
CaCl2溶液
解析? A項,NO2易溶于水生成硝酸,硝酸有強氧化性,SO2有還原性,能被硝酸氧化成硫酸,硫酸和氯化鋇發(fā)生復分解反應生成白色硫酸鋇沉淀;B項,氨氣極易溶于水生成氨水,NH3·H2O能電離出OH-,OH-和Al3+反應生成氫氧化鋁沉淀,氫氧化鋁能溶于強堿但不溶于弱堿,所以一定有白色沉淀生成;C項,氨氣極易溶于水生成氨水,氨水呈堿性,能和CO2反應生成碳酸銨,碳酸銨和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀;D項,CO2和SO2通入CaCl2溶液中不發(fā)生反應,無沉淀產生。
答案? D
2.(2019年山東臨沂興華學校高三月考)下列說法正確的是( )。
A.酸雨是指pHI>I2
D.途徑Ⅱ中若生成1 mol I2,反應中轉移的電子數為10NA
解析? 加碘鹽中含有NaIO3,其在酸性條件下可被I-還原成I2,故用淀粉-KI試紙和食醋檢驗加碘鹽時淀粉-KI試紙會變藍,A項錯誤;根據途徑Ⅲ可知,足量的Cl2與I-反應生成NaIO3,氯氣被還原為Cl-,則足量Cl2能使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙褪色的原因可能是5Cl2+I2+6H2O2HIO3+10HCl,B項正確;由途徑Ⅰ可知氧化性Cl2>I2,由途徑Ⅱ可知氧化性I2NaIO3,故氧化性的強弱順序為Cl2>I>I2,C項正確;根據轉化關系2I~I2~10e-可知,生成1 mol I2,反應中轉移的電子數為1N0A,D項正確。
答案? A
11.(2019年海南海口靈山中學高三第一次測試)硫、氯的單質和化合物應用廣泛。請回答下列問題:
(1)將硫鐵礦和焦炭按物質的量之比3∶2混合放在煉硫爐中,通入適量空氣,發(fā)生燃燒反應FeS2+C+O2Fe3O4+CO+S(未配平)。若生成3 mol S,則轉移的電子的物質的量為 。?
(2)鹽酸是應用廣泛的酸之一,它具有:a.酸性;b.氧化性;c.還原性;d.揮發(fā)性。
①用鹽酸除去鐵表面的鐵銹,鹽酸表現了 (填字母),反應的離子方程式為 。?
②實驗室常用KMnO4和濃鹽酸反應制取Cl2,反應的化學方程式為2KMnO4+16HCl(濃)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。鹽酸表現了 (填字母),被還原的元素是 ,還原劑是 。?
答案? (1)6 mol
(2)①a Fe2O3+6H+ 2Fe3++3H2O
②ac Mn HCl(濃)
12.(2019年廣東惠州燕嶺學校高三月考)鋁(熔點660 ℃)是一種應用廣泛的金屬,工業(yè)上用Al2O3(熔點2045 ℃)和冰晶石(Na3AlF6,六氟合鋁酸鈉)混合熔融后電解制得?;卮鹣铝袉栴}:
(1)鋁屬于活潑金屬,但能在空氣中穩(wěn)定存在,其原因是 (用化學用語及相關文字說明)。?
(2)將0.1 mol·L-1 AlCl3溶液和10% NaF溶液混合制取Na3AlF6。該實驗所用試管及盛裝NaF 溶液的試劑瓶均為塑料材質,原因是?
?
。?
(3)下列關于氧化鋁的敘述正確的是 (填字母)。?
A.氧化鋁可以治療胃酸過多
B.氧化鋁因熔點高,故可以作耐火材料
C.氧化鋁是鋁熱劑的成分之一
D.氧化鋁是兩性氧化物,所以既能溶于鹽酸又能溶于氨水
(4)某工廠排放出有毒物質NOCl,它遇水就會生成N。NOCl分子中各原子均滿足8電子穩(wěn)定結構,則NOCl的電子式為 。水源中的N對人類健康會產生危害。為了降低水源中N的濃度,有研究人員建議在堿性條件下用鋁粉將N還原為N2,該反應的離子方程式為 。此方法的缺點是處理后的水中含Al,仍可能對人類健康產生危害,還需要對該飲用水進行一系列后續(xù)處理。已知:25 ℃時,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33;Al(OH)3Al+H++H2O K=1.0×10-13。25 ℃時,若欲使上述處理后的水中c(Al)降到1.0×10-6 mol·L-1,則應調節(jié)pH= ,此時水中c(Al3+)= 。?
解析? (3)治療胃酸過多的是氫氧化鋁,而不是氧化鋁,A項錯誤;氧化鋁是鋁熱反應的產物之一,不是鋁熱劑的成分,C項錯誤;氧化鋁能溶于鹽酸但不能溶于氨水,D項錯誤。
(4)NOCl分子中各原子均滿足8電子穩(wěn)定結構,則NOCl的電子式為。根據題干信息,反應物為Al、N、OH-,生成物為N2、H2O,堿性條件下Al參加反應時生成物還有Al,依據原子守恒、電荷守恒可知,反應的離子方程式為10Al+6N+4OH-10Al+3N2↑+2H2O。水中c(Al)降到1.0×10-6 mol·L-1,依據Al(OH)3Al+H++H2O K=1.0×10-13可得,c(H+)= mol·L-1=10-7 mol·L-1,pH=7,則c(OH-)=10-7 mol·L-1,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33,則c(Al3+)=1.3×10-12 mol·L-1。
答案? (1)4Al+3O22Al2O3,在空氣中鋁的表面能夠形成一層致密的氧化膜
(2)NaF溶液中的F-水解生成氫氟酸,氫氟酸能與玻璃中的二氧化硅反應,對玻璃有強烈的腐蝕性而對塑料無腐蝕性。
(3)B
(4 10Al+6N+4OH-3N2↑+10Al+2H2O 7 1.3×10-12 mol·L-1
13.(2019年西藏林芝第一中學高三月考)鐵及其化合物之間的相互轉化可用下式表示:
Fe2+Fe3+Fe(高鐵酸根離子)
回答下列有關問題:
(1)Fe2O3中鐵元素化合價為 ,實現④的轉化需加入 (填“氧化劑”或“還原劑”)。?
(2)配平下面的缺項方程式:
FeCl3+ Cl2+ ? Na2FeO4+ NaCl+ H2O?
(3)已知下列反應可以發(fā)生:Co2O3+6H++2Cl-2Co2++Cl2↑+3H2O;
2Fe3++S+H2O2Fe2++S+2H+;
Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+。
由上述反應可知氧化性:Co2O3 (填“>”或“Cl2,由Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+可知,氧化性Cl2>Fe3+,故氧化性Co2O3>Fe3+;由2Fe3++S+H2O2Fe2++S+2H+可知,氧化性Fe3+> S。則氧化性Co2O3>Cl2>Fe3+>S,故離子反應a、c可以發(fā)生;由于氧化性Cl2>S,因此b不能發(fā)生。
(4)A是金屬,能與NaOH溶液反應,則A是Al,反應的離子方程式為2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑;結合圖中分析可得,乙為NaAlO2,B為O2,C為H2,丙為水,甲為氧化鋁,A+Fe3O4甲的化學方程式為8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe。
答案? (1)+3 還原劑
(2)2 3 16NaOH 2 12 8
(3)> b
(4)①2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2 ↑
②8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe
14.(2019年山東濟寧一中高三第一次調研)亞氯酸鈉(NaClO2)和 ClO2 都是重要的漂白劑。通常情況下,NaClO2 也是一種重要的殺菌消毒劑;ClO2是一種具有強氧化性的黃色氣體,常用于水的凈化和紙漿、紡織品的漂白。
Ⅰ.NaClO2的一種生產工藝如下:
已知:NaClO2飽和溶液在溫度低于38 ℃時,析出的晶體是NaClO2·3H2O,高于38 ℃時析出的晶體是 NaClO2,高于 60 ℃時,NaClO2分解成NaClO3和NaCl。
(1)寫出“反應”步驟中的還原產物: 。?
(2)“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成,精制時,為除去Ca2+和 Mg2+,要加入的試劑分別為 。?
(3)“尾氣吸收”是吸收“電解”過程中排出的少量ClO2。寫出此吸收反應的離子方程式: 。?
(4)“結晶、干燥”獲得 NaClO2 產品的操作步驟為①減壓,55 ℃蒸發(fā)結晶;②趁熱過濾;③ ;④在38~60 ℃下干燥,得到產品。?
Ⅱ.檢測自來水中殘留ClO2的方法如下:
已知:①ClO2存在于pH為4~6的溶液中,Cl存在于中性溶液中;②2Na2S2O3+I2Na2S4O6+2NaI。
(5)取0.5 L水樣,加入一定量的碘化鉀,用氫氧化鈉溶液調至中性,再加入淀粉溶液,溶液變藍。寫出ClO2與碘化鉀反應的化學方程式: 。?
(6)向(5)所得溶液中滴加 5.00×10-5 mol·L-1的Na2S2O3溶液至恰好反應,消耗Na2S2O3溶液 20.00 mL,該水樣中ClO2的濃度是 mg·L-1。?
(7)滴定完成后,向(6)所得溶液中加硫酸調節(jié)水樣pH至1~3。不同pH環(huán)境中粒子種類如圖所示:
在步驟(3)過程中,溶液又呈藍色,其原因是 。?
解析? (3)根據流程圖可知,“尾氣吸收”是用氫氧化鈉、H2O2吸收“電解”過程中排出的少量ClO2,生成NaClO2和氧氣,反應的離子方程式是2ClO2+H2O2+2OH-2Cl+2H2O+O2。
(5)向含有ClO2的水樣中加入一定量的碘化鉀,用氫氧化鈉溶液調至中性,再加入淀粉溶液,溶液變藍,說明生成了碘單質和KClO2,反應的化學方程式是2ClO2+2KI2KClO2+I2。
(6)設0.5 L水樣中ClO2的質量為x mg,
2ClO2 ~I2 ~ 2S2
135000 mg 2 mol
x mg 5.00×10-5 mol·L-1×0.02 L
=
x=0.0675。
水樣中ClO2的濃度為=0.135 mg·L-1。
(7)向(6)所得溶液中加硫酸調節(jié)水樣pH至1~3,Cl在酸性環(huán)境中又將I-氧化為I2,淀粉遇I2變藍色。
答案? (1)ClO2
(2)Na2CO3溶液、NaOH溶液
(3)2ClO2+H2O2+2OH-2Cl+2H2O+O2
(4)用38~60 ℃的溫水洗滌
(5)2ClO2+2KI2KClO2+I2
(6)0.135
(7)Cl在酸性環(huán)境中又將I-氧化為I2,淀粉遇I2變藍色
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