江苏省太仓高级中学二轮专题:非金属及其化合物性质研究
一、要点精讲:
1、元素非金属性的强弱规律:
(1)常见非金属元素的非金属性由强到弱的顺序如下:
F、O、N、Cl、Br、I、S、P、C、Si、H
(2)元素非金属性与非金属单质活泼性的区别
元素的非金属性是元素的原子吸引电子的能力,影响其强弱的结构因素有:①原子半径:原子半径越小,吸引电子能力越强;②核电荷数:核电荷数越大,吸引电子能力越强;③最外层电子数:最外层电子越多,吸引电子能力越强。但由于某些非金属单质是双原子分子,原子间以强烈的共价键相结合(如N≡ N等),当参加化学反应时,必须消耗很大的能量才能形成原子,表现为单质的稳定性。这种现象不一定说明这种元素的非金属性弱。强烈的分子内共价键恰是非金属性强的一种表现。如:按元素的非金属性:O>Cl;N>Br,而单质的活泼性:O2<Cl2;N2<Br2。
2、非金属元素在周期表中的位置和原子结构特点:
(1)在周期表中的位置
在已知的112种元素中,非金属元素有16种,稀有气体元素6种,除氢元素位于周期表的ⅠA族外,其余都集中在元素周期表阶梯线(硼、硅、砷、碲、砹斜线)的右上方,且都是主族元素(稀有气体为零族)。
(2)原子结构特点及化合价
①最外层上的电子:除H以外,其余均≥3(只有硼3个),与其主族序数相同。
②最高正价分别是:+4 +5 +6 +7(与族序数相等)
对应最低负价:-4 ?3 ?2 ?1(等于族序数减8)
③非金属元素一般都有变价:除呈现上述最高价和最低价以外,有的非金属还呈现其他价态。例如:S:+4;N:+1、+2、+3、+4;Cl:+1、+3、+5;
3、非金属单质的聚集状态和同素异形体:
(1)典型的非金属单质在固态时为分子晶体,如F2、Cl2、Br2、I2、O2、S、N2、P4、H2,这些晶体表现为硬度不大,熔点不高,易挥发,不导电,它们在常温下的聚集状态为气态(“气”字头)、液态(“ 氵”旁),固态(“石”字旁)。
(2)碳(金刚石)、硅、硼为原子晶体,硬度很大,熔沸点很高。由于原子晶体中没有离子和自由电子,所以,固态和熔融态都不导电。但某些原子晶体如硅、锗、硒等还可以作半导体材料。
(3)非金属元素常出现同素异形现象,如:金刚石与石墨;白磷与红磷,O2与O3;等分别互为同素异形体。
4、非金属单质的化学性质:
(1)与非金属反应
氧化性:卤素、氧族、氮族、碳与氢反应生成氢化物
S、N2、P、C与O2反应
还原性: C、P与Cl2反应
C与S反应
(2)与金属反应
Cl2、Br2与金属反应(变价金属显高价)
O2与金属反应
S与金属反应(变价金属显低价)
N2与活泼金属(如Mg等)反应
(3)与水反应
氧化性:F2+H2O-
歧化反应: X2+H2O-(X2=Cl2、Br2、I2)
还原性: C+H2O-
(4)与碱反应
歧化:X2+OH??(X2=Cl2、Br2、I2);S+OH??
还原性:Si+OH-+H2O-
(5)与盐反应
非金属单质间的置换如:Cl2+KBr-
与低价态盐:如FeBr2+Cl2-;O2+Na2SO3-
(6)与酸反应
氧化性:X2(Cl2、Br2、I2、O2)与还原性酸反应(如:Cl2+H2SO3-)
还原性:C、S、P与强氧化性酸(如浓HNO3,浓H2SO4)反应
(7)与氧化物反应
还原性
氧化性
(8)与有机物反应
烃的燃烧CnHm+(n+)O2→nCO2+H2O
烃的衍生物燃烧:CxHyOz+(x+-)O2→xCO2+H2O
不饱和烃的加成;如:CH2=CH2+X2→CH2X-CH2X
烷烃、芳香烃的取代;如:
5、常见非金属单质的制取方法:
常见非金属单质的制取大致有以下五种方法:
(1)电解法
①电解水溶液:
如:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑
②电解熔融物:
如:2KHF2F2↑+H2↑+2KF
(2)分解法:如:2KClO3 2KCl+3O2↑ 2H2O22H2O+O2↑ CH
(3)置换法:如:Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2 Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
(4)氧化法:如:MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O
2NaBr+3H2SO4+MnO22NaHSO4+MnSO4+Br2+2H2O
2H2S+SO2=3S↓+2H2O(煤气脱硫)
(5)还原法:如:H2O(g)+CCO+H2 SiO2+
二、知识点整合:
1、非金属性强弱的判断依据:
元素的非金属性的本质是元素的原子吸引电子的能力。这种能力的大小取决于原子半径、核电荷数、最外层电子数,题目常通过以下几方面比较元素的非金属性。
(1)非金属单质与H2化合的条件及难易程度;(2)气态氢化物的稳定性;
(3)最高价氧化物对应水化物的酸性; (4)非金属间的置换反应;
(5)非金属单质对应阴离子的还原性; (6)与变价金属反应时,金属所呈现的化合价;
(7)元素在化合物中化合价的相对高低(如在HClO中,氯元素显正价、氧元素显负价,则说明氧的非金属性比氯强)等。
2、非金属元素常表现多种可变化合价:
非金属元素除了表现其最高正价(F无正价)和最低负价外,还表现出多种似乎“反常”的价态,而这些反常价态的物质在推断题中经常出现。例如氯元素的+1~+4;硫元素的+2和+4;碳元素的价态变化就更复杂多变了,解题时应特别注意。
3、非金属元素的歧化和归中反应的应用:
Cl、Br、I、S、P等非金属元素在碱性溶液中可发生歧化反应,如:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;3I2+6KOH5KI+KIO3+3H2O;3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O等。
若在这些歧化后的溶液中加入酸,则又生成非金属单质,如:ClO-+Cl-+2H+=Cl2+H2O; SO32-+2S2-+6H+=3S+3H2O;5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O。在推断题中,若一种单质在碱中能生成两种含有同一元素的物质或两种含有同一元素的物质能在酸中生成一种单质,则应当考虑非金属元素的歧化和归中。
三、知识网络:
1、卤素:
2、氧族:
3、碳族:
4、氮族:
四、典型例题:
例1、当周围空间不慎有大量氯气溢出时,可以用浸有某物质一定浓度溶液的毛巾捂住鼻子,最适宜采用的物质是( )
A、NaOH B、KBr C、NH3•H2O D、Na2CO3
例2、20℃时,向50.0mL 1.00mol/L的Na2CO3溶液中逐滴滴加75.0mL 1.00mol/L的盐酸,在液面上收集的气体经干燥后换算成标准状况下的体积为( )
A、840mL B、560mL C、小于840mL,大于560mL D、略小于560mL
例3(2008年江苏)、下列现象或事实可用同一原理解释的是( )
A、浓硫酸和浓盐酸长期暴露在空气中浓度降低 B、氯水和活性炭使红墨水褪色
C、漂白粉和水玻璃长期暴露在变质 D、乙炔和乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
例4(07年理综北京)、用4种溶液进行实验,下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是( )
选项
操作及现象
溶液
A
通入CO2,溶液变浑浊。再升温至65 ℃以上,溶液变澄清
C6H5ONa溶液
B
通入CO2,溶液变浑浊。继续通CO2至过量,浑浊消失
Na2SiO3溶液
C
通入CO2,溶液变浑浊。再加入品红溶液,红色褪去。
Ca(ClO)2溶液
D
通入CO2,溶液变浑浊,继续通CO2至过量,浑浊消失,再加入足量NaOH溶液,又变浑浊。
Ca(OH)2溶液
例5(07年理综四川)、足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol/L NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是( )
A、60 mL B、45 mL C、30 mL D、15 mL
例6(08年江苏)、研究反应物的化学计量数与产物之间的关系时,使用类似数轴的方法可以收到的直观形象的效果。下列表达不正确的是( )
A、密闭容器中CuO和C高温反应的气体产物:
B、Fe在Cl2中的燃烧产物:
C、AlCl3溶液中滴加NaOH后铝的存在形式:
D、氨水与SO2反应后溶液中的铵盐:
例7(00年上海)、KClO3与浓盐酸在一定温度下反应会生成绿黄色的易爆物二氧化氯。其变化可表述为:
(1)请完成该化学方程式并配平(未知物化学式和系数填入框内)
(2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是______(填写编号,多选倒扣)。
①只有还原性 ②还原性和酸性 ③只有氧化性 ④氧化性和酸性
(3)产生0.1 mol Cl2,则转移的电子的物质的量为__________mol。
(4)ClO2具有很强的氧化性。因此,常被用作消毒剂,其消毒的效率(以单位质量得到的电子数表示)是Cl2的______倍。
例8(06江苏)、卤素互化物是指不同卤素原子之间以共价键结合形成的化合物,XX’型卤素互化物与卤素单质结构相似、性质相近。试回答下列问题:
(1)卤素互化物BrCl能发生下列反应:
H2O+BrCl=HBrO+HCl KBr+BrCl=KCl+Br2
①写出KI与IBr反应的化学方程式______________ 。
②写出苯与(C6H6)与ICl发生取代反应生成一卤代物的化学方程式____________________________。
(2)右图是部分卤素单质和XX’型卤素互化物的沸点与其相对分子质量的关系图。它们的沸点随着相对分子质量的增大而升高,其原因是______________ 。
(3)试推测ICl的沸点所处的最小范围_____________ _。
例9(95年全国)、A、B、C是在中学化学中常见的三种化合物,它们各由两种元素组成,甲、乙是两种单质。这些化合物和单质之间存在如下的关系:
据此判断:
(1)在A、B、C这三种化合物中,必定含有乙元素的是______(用A、B、C填写)。
(2)单质乙必定是_______(“金属”或“非金属”),其理由是__________________。
(3)单质乙的化学式可能是___________,则化合物B的化学式是_______________。
例10(98年上海)、用下列仪器、药品验证由铜和适量浓硝酸反应产生的气体中含NO(仪器可选择使用,N2和O2的用量可自由控制)。已知:①NO+NO2+OH-→2NO2-+H2O,②气体液化温度:NO2-21℃,NO-152℃。试回答:
(1)仪器的连接顺序(按左→右连接,填各接口的编号)为________________。
(2)反应前先通入N2,目的是__________________________________________。
(3)确认气体中含有NO的现象是_______________________________________。
(4)装置F的作用是___________________________________________________。
(5)如果O2过量,则装置B中发生反应的化学方程式为____________________。
例11(00 年上海)、某课外活动小组加热炭粉(过量)和氧化铜的混合物,再用下图所示装置,对获得的铜粉(含炭)样品进行实验。图中铁架台等装置已略去。请你帮助他们完成下列实验报告。
㈠实验目的:________________________________________________。
㈡实验用品:
仪器:天平、分液漏斗、锥形瓶、硬质玻璃管、干燥管、酒精灯、洗气瓶等。
药品:红褐色(含炭)样品、过氧化氢溶液、二氧化锰、碱石灰、浓硫酸等。
㈢实验内容:
实验步骤
实验现象
有关化学方程式
在C中加入样品粉末W g,D中装入药品后并称量为m1 g,连接好仪器。
打开A的活塞,慢慢滴加溶液。
对C进行加热。
当C中药品充分反应后,关闭A的活塞,停止加热。
冷却后,称量D的质量为m2 g
㈣计算:样品中铜的质量分数= 用含W、m1、m2的代数式表示)
㈤问题和讨论:
实验完成后,老师评议说:按上述实验设计,即使C中反应完全,D中吸收完全,也不会得出正确的结果。经讨论,有同学提出在B和C之间加入一个装置。再次实验后,得到了较正确的结果。那么,原来实验所测得的铜的质量分数偏小的原因可能是
。在B与C之间加入的装置可以是 ,其中盛放的药品是 。
例12(06 年江苏)、稀薄燃烧是指汽油在较大空/燃比(空气与燃油气的体积比)条件下的燃烧。随着全球能源危机的加剧,稀薄燃烧技术的研究受到了人们的重视,但稀薄燃烧时,常用的汽车尾气净化装置不能有效地将NOx转化为N2。不同空/燃比时汽车尾气中主要污染物的含量变化如右图所示。
(1)稀薄燃烧技术除能节约能源外,还具有的优点是_______________(填一项)。排放到大气中的NOx会导致酸雨、_______________等环境问题(填一项)。
(2)某校化学研究性学习小组的同学在技术人员的指导下,按下列流程探究不同催化剂对NH3还原NO反应的催化性能。
若控制其他实验条件均相同,在催化反应器中装载不同的催化剂,将经催化反应后的混合气体通过滴有酚酞的稀硫酸溶液(溶液的体积、浓度均相同)。为比较不同催化剂的催化性能,需要测量并记录的数据是______________。
(3)若某一催化剂能同时催化NH3等还原性气体与的反应NOx的反应。将该催化剂分别用于催化还原含等物质的量NOx的两种气体:①纯NO气体,②汽车尾气。消耗的物质的量较多的可能是_______________(填字母),原因是______________________________。
A.① B.② C.都有可能
例13(08年江苏)、金矿开采、冶炼和电镀工业会产生大量含氰化合物的污水,其中含氰化合物以HCN、CN -和金属离子的配离子M(CN)nm-的形式存在于水中。测定污水中含氰化合物含量的实验步骤如下:
①水样预处理:水样中加入磷酸和EDTA,在pH<2的条件下加热蒸馏,蒸出所有的HCN,并用NaOH溶液吸收。
②滴定:将吸收液调节至pH>11,以试银灵作指示剂,用AgNO3标准溶液滴定
Ag++2CN - == [Ag(CN)2] -终点时,溶液由黄色变成橙红色。
根据以上知识回答下列问题:
(1)水样预处理的目的是 。
(2)水样预处理的装置如右图,细导管插入吸收液中是为了
。
(3)蒸馏瓶比吸收液面要高出很多,其目的是 。
(4)如果用盐酸代替磷酸进行预处理,实验结果将 (填“偏高”、“无影响”或“偏低”)。
(5)准确移取某工厂污水100mL,经处理后用浓度为0.01000mol?L-1的硝酸银标准溶液滴定,终点时消耗了21.00mL。此水样中含氰化合物的含量为 mg?L-1的(以计,计算结果保留一位小数)。
例14(08年理综山东卷)、食盐是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。
(1)粗食盐常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质离子,实验室提纯NaCl的流程如下:
提供的试剂:饱和Na2CO3溶液 饱和K2CO3溶液 NaOH溶液 BaCl2溶液 Ba(NO3)2溶液 75%乙醇 四氯化碳
①欲除去溶液Ⅰ中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-离子,选出a所代表的试剂,按滴加顺序依次为 (只填化学式)。
②洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl,选用的试剂为 。
(2)用提纯的NaCl配制500mL4.00 mol?L-1NaCl溶液,所用仪器除药匙、玻璃棒外还有 (填仪器名称)。
(3)电解饱和食盐水的装置如图所示,若收集的H2为
(4)实验室制备H2和Cl2通常采用下列反应:
Zn+H2SO4====ZnSO4+H2↑
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
据此,从下列所给仪器装置中选择制备并收集H2的装置 (填代号)和制备并收集干燥、纯净Cl2的装置 (填代号)。
可选用制备气体的装置:
例15(07上海)、实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下:
已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。
(1)从右图中选择制取气体的合适装置:氮气 、
氢气 。
(2)氮气和氢气通过甲装置,甲装置的作用除了将气体混合外,还有 、
。
(3)氨合成器出来经冷却的气体连续通人乙装置的水中吸收氨
(“会”或“不会”)发生倒吸,原因是 。
(4)用乙装置吸收一段时间氨后,再通入空气,同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内,能使铂丝保持红热的原因是 ,锥形瓶中还可观察到的现象是 。
(5)写出乙装置中氨氧化的化学方程式: 。
(6)反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H+、OH-、 、 离子。
五、智能训练:
㈠选择题(有1~2个正确答案):
1、某同学向一支试管中按一定的顺序分别加入下列几种物质(一种物质只加一次):(a)KI溶液;(b)淀粉溶液;(c)NaOH溶液;(d)稀H2SO4溶液;(e)氯水。发现溶液颜色按如下顺序变化:①无色→②棕黄色→③蓝色→④无色→⑤蓝色。依据溶液颜色的变化,加入以上药品的顺序是( )
A.a→e→b→c→d B.a→b→e→c→d C.b→e→a→d→c D.a→d→b→e→c
2、在防治禽流感疫情中大量使用的氯胺是一种长效缓释有机氯消毒剂,有强氧化性,其杀菌能力是一般含氯消毒剂的4~5倍。下列有关氯胺(NH2Cl)的说法中一定不正确的
是( )
A.氯胺的电子式为:
B.氯胺晶体属于分子晶体,氯化铵晶体属于离子晶体
C.氯胺水解产物最初为NH2OH(羟氨)和HCl
D.氯胺的消毒原理与漂白粉相似
3、O2-由于离子半径较小,且带2个负电荷,在水中会强烈地吸引并结合水中的H+而生成OH-,下列反应中不包含此步变化的是( )
A、Na2O+H2O=2NaOH B、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
C、12Fe2++3O2+6H2O=8Fe3++4Fe(OH)3↓ D、Ag2O+4NH3?H2O=2[Ag(NH3)2]++2OH-+3H2O
4、某强酸溶液中可能存在NO3-、Cl-、I-、Fe3+中的一种或几种。向该溶液中加入溴水,单质溴被还原,由此推断该溶液中( )
A.不含NO3-,也不含Fe3+ B.含有NO3-、Cl-、I-
C.含I-,但不能确定是否含Cl- D.含有Fe3+,不含NO3-
5、向NaBr、NaI、Na2SO3混合液中,通入一定量氯气后,将溶液蒸干并充分灼烧,得到固体剩余物质的组成可能是( )
A.NaCl Na2SO4 B.NaCl NaBr Na2SO4
C.NaCl Na2SO4 I2 D.NaCl NaI Na2SO4
6、下列离子方程式不正确的是( )
A.银氨溶液中加入足量盐酸产生沉淀:[Ag(NH3)2]++OH-+3H++Cl-=AgCl↓+2NH4++H2O
B.在亚硫酸钡沉淀中加入稀硝酸后,沉淀不溶解:3BaSO3+2H++2NO3-=3BaSO4↓+2NO↑+H2O
C.碳酸钠溶液中通入少量SO2:2CO32-+SO2+H2O=2HCO3-+SO32-
D.氧化铁可溶于氢碘酸:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
7、在给定条件下,下列加点的物质在化学反应中能被完全消耗的是( )
A.用50mL 8 mol/L 浓盐酸与
B.标准状况下,将
C.向100mL 3 mol/L的硝酸中加入
D.在5×107Pa、
8、新型无机材料碳化钛(TiC)、碳化硼、氮化硅(Si3N4)等称为非氧化物陶瓷,合成这些物质需要在高温下进行,在合成工艺中,下列说法正确的是( )
A.充入充足的氧气 B.避免与氧气接触
C.可以在氮气气氛中合成 D.通入少量的氧气
9、向2mL 0.5 mol?L-1的FeCl3溶液中加入3 mL 5mol?L-1的KF溶液,发现FeCl3溶液渐渐褪至无色,再加入KI溶液和CCl4振荡后,静置,不见CCl4层有紫红色,则下列说法正确的是( )
A.Fe3+不与I- 发生反应 B. Fe3+与F- 结合成不与I- 反应的物质
C.F- 使I- 的还原性减弱 D. Fe3+ 与F- 还原为Fe2+,使溶液中不再存在
10、将一定质量的铜与140mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解生成标准状况下
A、
11、
A.
12、某种H2和CO的混合气体,其密度为相同条件下O2密度的1/2,将
A.
13、在F、P、Si、Fe这四种元素中,每种元素都有些方面区别于其他三种元素。若从中选出氟元素,选择的理由是( )
A.最高价氧化物对应水化物酸性最强 B.单质与冷水反应最剧烈
C.单质固态时为分子晶体,熔沸点较低 D.在氧化物:OF6、P2O5、Fe2O3中OF6最稳定
14、含
A、KHS B、K2S和KHS C、KOH和KHS D、K2S
15、湿润的淀粉KI试纸接触某气体而显蓝色,该气体中可能有①Cl2②NO2③H2S ④SO2 ⑤HCl ⑥溴蒸气( )
A.①③④ B.①②⑤ C.①②⑥ D.②④⑤
16、R为AB2型化合物,其阴、阳离子的电子层结构相同,且每摩R中含有54 mol电子,根据以下反应:R+H2O X+H2+B2 H2+B
X+B2→Y+R+H2O Y+C→R+Z 判断R、Y、Z的化学式为( )
A.CaCl2、Ca(ClO)2、HClO B.KCl、KClO、HClO
C.NaCl、NaClO、HClO D.MgCl2、Mg(ClO)2、HClO
17、下列实验能证明SO2存在的是( )
①能使澄清石灰水变浑浊,②能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,③能使品红溶液褪色,④通入足量NaOH溶液中,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,⑤通入溴水可使溴水褪色,再滴入含有稀HNO3的BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
A.都能证明 B.都不能证明 C.③④⑤能证明 D.只有⑤能证明
18、下列关于砷(As)元素的叙述中正确的是( )
A.在AsCl3分子中,砷原子最外层电子数为8
B.砷的相对原子质量为74.92,由此可知砷原子核内有42个中子
C.砷的氢化物的化学式为AsH3,它是一种氧化剂
D.砷酸(H3AsO4)是强酸,其酸性与硫酸相仿
19、假设SiO2 原子晶体中Si原子被Al原子取代,不足的价数由K原子补充。当有25%的硅原子被铝原子取代时,可形成正长石,则正长石的化学组成为( )
A.KAlSiO4
B.KAlSi2O
20、烧瓶中放入铜片和稀硝酸,用酒精灯加热来制取较纯净的一氧化氮,反应开始后发现烧瓶中充满棕红色气体,这时的操作是( )
A、立即接上收集容器,用向上排空气法收集
B、待烧瓶中红棕色消失后,用向上排空气法收集
C、待烧瓶中红棕色气体消失后,用排水法收集 D、立即用排水法收集
21、六氟化硫分子呈正八面体,难以水解,在高电压下仍有良好的绝缘性,在电器行业有着广泛用途,但逸散到空气中会引起强温室效应。下列有关SF6的推测正确的是( )
A.SF6易燃烧生成二氧化硫 B.SF6中各原子均达到八电子稳定结构
C.高温条件下,SF6微弱水解生成H2SO4和HF D.SF6是极性分子
22、在相同状况下,将下列四种混合气体:①体积比为3 : 1的NH3和N2 ②体积比为 1 : 1的NO2和N2 ③体积比为1 : 1的NO2和O2 ④体积比为4 : 1的NO2和O2,分别置于相同的四支试管中并倒置于水槽中,充分反应后液面上升高度分别为h1、h2、h3、h4,下列关系正确的是( )
A.h1>h2>h3>h4 B.h4>h3>h2>h1
C.h4>h1>h3>h2 D.h2>h3>h1>h4
23、将m gFe2O3和FeS组成的混合物溶解在足量的盐酸中,结果得到n g沉淀,则原混合物中FeS的质量可能为:①5n g ②(m-5n) g
③(m-1/4n) g ④11n/
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
(二)填充题:
24、(1)少量的Mn2+可以催化分解H2O2,其反应的机理可简单解释为:
试写出上述2步反应的离子方程式
。
(2)对于CO中毒、心肌梗塞、冠心病或小儿肺炎等危重患者都要采用吸氧治疗。普通医务室中没有氧气瓶,但一般都有消毒用的30%的H2O2溶液。同时还有可选用的试剂为:KMnO4、HCl、H2SO4、MnO2、Mg、CuSO4、NaCl、葡萄糖。请写出一种使H2O2中氧完全释放出来的理想反应方程式 。
25、某课外小组欲通过实验证明方铅矿分解所得白色粉末中含有氧元素,设计以下的实验装置:
在实验或改进实验中,可能发生的化学反应如下:
PbO+CPb+CO↑,2 PbO+C2Pb+CO2↑,Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
[Cu(NH3)2]Ac+CO+2NH3 [Cu(NH3)4]Ac?CO △H<0。请回答以下问题:
(1)在装置A中不断鼓入氮气的作用是 ,能否用空气代替氮气? ,其理由是 。
(2)在实验过程中,未见B装置中有白色沉淀生成,说明在装置A中发生反应的化学方程式是 ,证明氧化铅里含有氧元素的实验事实是 。
(3)若使实验更具有说服力,通过增添设备和药品,设计一个更加严密的改进实验方案是
。
(4)若没有木炭粉和氮气,改用氢气行吗? ,实验的装置和药品又将做怎样的调整?
。
26、某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况,用下图所示装置进行了有关实验:
(1)B是用来收集实验中产生的气体的装置,但未将导管画全,请直接在原图上把导管补充完整。
(2)实验中他们取
① 请写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式:_____________________________________。
②为什么有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是:____________________。
③下列药品中能够用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是_____(填写字母编号)。
A.铁粉 B.BaCl2溶液 C.银粉 D.Na2CO3溶液
(3)为定量测定余酸的物质的量浓度,甲、乙两学生进行了如下设计:
①甲学生设计方案是:先测定铜与浓硫酸反应产生SO2的量,再计算余酸的物质的量浓度。他认为测定SO2的量的方法有多种,请问下列实验方案中不可行的是__________(填写字母编号)。
A.将装置A产生的气体缓缓通过预先称量过盛有碱石灰的干燥管,结束反应后再次称量
B.将装置A产生的气体缓缓通入足量酸性KMnO4溶液,再加入足量BaCl2溶液,过滤、洗涤、干燥、称量沉淀
C.用排水法测定装置A产生气体的体积(已折算成标准状况)
D.用排饱和NaHSO3溶液的方法测出装置A产生气体的体积(已折算成标准状况)
②乙学生设计的方案是:在反应后的溶液中加蒸馏水稀释至1000mL,取20ml于锥形瓶中,滴入 (请填出指示剂的名称),用标准氢氧化钠溶液进行滴定(已知:Cu(OH)2开始沉淀的pH约为5),通过测出消耗NaOH溶液的体积来求余酸的物质的量的浓度。
假定反应前后烧瓶中溶液的体积不变,你认为乙学生设计的实验方案能否求得余酸的物质的量的浓度 (填“能”或“否”),其理由是
。
27、某校化学兴趣小组的同学对硝酸盐的受热分解进行探究。他们设计了如下装置分别加热了NaNO3、Cu(NO3)2、AgNO3。(加热及夹持装置未画出)
(1) 甲同学加热的是NaNO3。加热时发现:装置②中有能使带火星的木条复燃的气体产生;并已知参加反应的NaNO3和生成气体的物质的量之比为2:1。请写出NaNO3受热分解后另一产物的化学式 ;
(2) 乙同学加热的是Cu(NO3)2。加热过程发现:装置②中也有气泡产生,但在上升的过程中完全消失。装置①中的固体逐渐变为黑色。请写出Cu(NO3)2受热分解的化学方程式: ;
实验过程中还应看到的现象为: 。
(3)丙同学加热的是AgNO3。加热过程发现:装置②中也有气泡产生,但在上升的过程中气泡部分消失,剩余的气体也能使带火星的木条复燃,装置①中的固体逐渐变为黑色。丙同学据此写出了AgNO3受热分解可能的两种化学方程式:
(Ⅰ)4AgNO32Ag2O+4NO2↑+O2↑ (Ⅱ) 2AgNO32Ag+2NO2↑+O2↑
请你分析,可能正确的是哪一个并说明理由:
;
请你设计一个简单的实验证明你的结论是正确的:
;
(4)由上述3个实验的结果,请你归纳出有关硝酸盐分解的一个结论。你的结论是:
。
28、某研究性学习小组研究HNO3的氧化性,设计了如下实验:
在盛有新制FeSO4溶液的试管中滴入2滴KSCN溶液,观察现象,然后再滴入几滴浓HNO3,溶液的颜色变红,但是将红色溶液放置一会儿则发现溶液由红色快速变为蓝色,并产生红棕色气体,这一奇特现象激起了同学的好奇心与求知欲望,对此现象设计了探究性实验。
(1)甲同学认为是溶液中的Fe2+的干扰造成的,大家经过理性分析,认为可以排除Fe2+的干扰,理由是 。
(2)乙同学认为红色消失,说明Fe(SCN)3被破坏,红棕色NO2说明了某些离子与HNO3发生了氧化还原,推测可能是KSCN与HNO3作用。KSCN溶液是一种无色液体,根据C、S、N的原子结构和共价键的相关知识推测SCN- 的结构式为 。
(3)根据乙同学的观点,设计了实验方案①,往浓HNO3中逐滴加入KSCN溶液,实验开始时无明显现象,一段时间后溶液慢慢变红色至深红色,突然剧烈反应产生大量气泡,放出红棕色气体,而溶液红色消失变为浅绿色,溶液温度升高;继续滴入KSCN,溶液变为浅蓝色,最后变成无色。将产生的气体通入过量的Ba(OH)2溶液,产生浑浊,并剩余一种非极性气体;向反应后的溶液中加入BaCl2溶液产生白色沉淀,写出向浓HNO3中滴入KSCN的离子方程式 。
(4)丙同学认为SCN-的性质还可进一步探究,设计了方案②,向Fe(SCN)3中分别滴加过量的氯水、溴水,溶液的红色均消失变为黄色,而加入碘水时溶液的颜色基本不变。丙同学的设计意图是 。
(5)通过本次探究,可以得出以下结论,a、用SCN-间接检验Fe2+时应注意
。b、与SCN-反应使溶液变红的 是Fe3+。
29、为了证明铁和硫反应产物中铁的化合价,下面是某同学设计的实验过程的一部分:
请回答以下问题:
(1)混合粉末A中硫粉过量的原因是 。
(2)反应在“惰气环境”中进行的原因是 。
(3)操作①是用烧热的玻璃棒点触混合粉末,反应即可持续进行,说明 。
(4)操作②的作用是 ,反应方程式是 ,也可改用 。
(5)操作③稀H2SO4煮沸的目的是 。
(6)为证明产物中铁的价态,对D溶液的实验操作最好是 。
30、A、B、C、D均为短周期元素,A、B可形成两种液态化合物,其中最简式分别为BA和B
(1)写出四种元素的符号:A B C D
(2)B
(3)已知液态x和B
(4)已知Na与x反应和Na与B
31、长期以来,一直认为氟的含氧酸不存在。自1971年美国科学家用F2通过细冰末获得HFO(次氟酸)以来,对HFO的研究引起了充分重视。
(1)HFO的电子式是__________,上述生成HFO的化学方程式是 。
(2)次氟酸与水反应得到溶液A,A中含有B、C两种溶质。B常用于雕刻玻璃,C在MnO2催化作用下能迅速分解生成一种能使带火星木条复燃的气体。次氟酸与水反应的化学方程式为(标出电子转移的方向和数目) 。
(3)将A溶液滴入紫色酸性高锰酸钾溶液中,溶液紫红色逐渐褪色。完成并配平下列有关反应的离子方程式(将化学计量数及适宜物质的化学式填在空格内)。
32、有如下所示的反应关系,其中A物质是中学化学常见的无机物,A、B、C中都含有同一种元素R,不含R的产物均已略去。
(1)若A与NaOH溶液反应,既可只生成B,也可只生成C,还可以生成B+C,写出符合上述反应中A物质的两种不同类型物质的化学式__________________________。
(2)若A与NaOH溶液反应,无论以何种物质的量比反应,其产物必为B+C,则A的化学式可能是(只写一种)_____。R在A、B、C中的化合价必须满足的条件是 。
33、下列框图是某元素的单质及其重要化合物在一定条件下相互转化的关系图(生成物中不含该元素的物质均已略去)。已知:F可用作化肥,也可用来制炸药;纯净的G是一种无色或淡黄色的晶体,是一种致癌物质。据此判断:
(1)单质A必定是_________(填“金属”或“非金属”),理由是 。
(2)指出反应①在现代化学工业上的实际意义 。
(3)已知反应②是氧化还原反应,其氧化产物与还原产物的质量比为 。
(4)写出反应③的离子方程式 。
(5)下列哪些属于物质G的用途 (填编号)
a.用于印染、漂白行业 b.粘合剂 c.防腐剂 d.“钡餐” e.常用的混凝土掺加剂、防冻剂 f.加入NaI或KIO3后可作“碘盐”用。
34、已知CN- 离子、SCN- 离子和Cl- 有相似之处,两个-CN原子团和两个-SCN原子团可以分别组成氰分子(CN)2和硫氰分子(SCN)2,(CN)2和(SCN)2的性质与Cl2也有相似之处,常温常压下均为气体,它们的阴离子的还原性依次为:Cl-<Br- <CN- <SCN-<I-,它们都存在相应的氢化物HCN和HSCN。回答下列问题:
(1)在HCl、HBr、HCN、HSCN、HI中,能用浓H2SO4干燥的是 。
(2)将(CN)2气体逐渐通入NaCl、NaBr、NaSCN和NaI的混合液中,发生反应的离子方程式是___________________________________________________________。
(3)在SCN- 中,一定显负价的元素是_________,一定显正价的元素是 。
(4)(CN)2和NaOH溶液反应的化学方程式是 ,其产物中的两种阴离子与SCN-离子相比,还原性顺序应是 。
35、PCl3中加入蒸馏水,微热,PCl3完全水解,产物之一是亚磷酸(H3PO3),它的结构式为:
已知:(a)H3PO3与NaOH反应能生成NaH2PO3和Na2HPO3两种盐。
(b)H3PO3与碘水反应,碘水棕黄色褪去,再加AgNO3有黄色沉淀生成。
(c)盛放H3PO3的试管中加入AgNO3溶液,有黑色沉淀生成,试管口有红棕色气体出现。
填空:(1)上述反应中有H3PO3生成的是反应(填序号) 。
(2)b反应中黄色沉淀是 。
(3)c反应中黑色沉淀是 ,反应中最先生成的气体是 。
(三)计算题:
36、将
37、已知铁和硫反应能生成硫化亚铁,再加入盐酸中能得到硫化氢;室温条件下,硫化氢在稀酸中仍有一定的溶解度。现将一定量混和均匀的铁粉与硫粉在隔绝空气的条件下共热,充分反应后冷却到室温,得固体A。将质量为m的固体A加入到300mL 2.00mol/L的盐酸中使之完全溶解。测得室温下加入固体的质量与收集到气体的体积(已换成标准状况)关系如图所示。已知加入的固体A的质量m≤
(1)
(2)
(3)当固体A全部溶于上述盐酸,且A的质量m>
例1:D 例2:D 例3:D 例4:B 例5:A 例6:BD
例7:(1)2 4 2 2 1 2 ;H2O
(2) ② (3)0.2 (4)2.63
例8:(1)①KI+IBr=KBr+I2
②C6H6+ICl→C6H5I+HCl或+HCl→-I+HCl
(2)相对分子质量越大,分子间的作用力越强
(3)介于Br2的沸点和IBr的沸点之间
例9:(1)A,B (2)非金属;因为A+B→乙+C,且乙为单质,可知乙元素在A,B中分别呈正、负价,所以乙是非金属。(注:答案中必须体现出“乙元素在A,B中分别呈正、负价”的含义,否则不给分。) (3)S,H2S(或:N2,NH3)
例10、(1)1 5 4 10 11 6 7 2 (10和11可颠倒)[说明:错一个即不给分] (2)驱赶装置中空气,防止反应产生的NO被氧化 (3)通入O2后装置(D)中有红棕色气体生成
(4)分离NO和NO2(或使NO2液化)(5)4NO2+O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O
例11、(一)测定铜粉样品中铜的质量分数
(三)
B、E中有气泡产生
2H2O22H2O+O2↑
G中的红褐色粉末变成黑色
2Cu+O22CuO
C+O2CO2
(四)
(五)偏小:水蒸汽通过G被D中碱石灰吸收;洗气瓶 浓硫酸 (或干燥管 碱石灰)
例12、(1)减少CO和碳氢化合物的污染;光化学烟雾或破坏臭氧层
(2)溶液显色所需要的时间
(3)A:汽车尾气中含有一定量的CO和碳氢化合物,少消耗NH3
或B:汽车尾气中含有一定量的NO2,多消耗NH3
或C:汽车尾气中同时含有CO、碳氢化合物等还原性气体和NO2等氧化性气体,二者相对含量的不同可导致消耗NH3的增多或减少
例13、(1)将含氰化合物全部转化为CN - (2)完全吸收HCN,防止气体放空
(3)防止倒吸 (4)偏高 (5)109.2
例14、(1)①BaCl2、NaOH、Na2CO3(错选或多选本小题不得分。NaOH溶液的加入顺序及是否答NaOH不影响得分);②75%乙醇;(2)天平、烧杯、500mL容量瓶、胶头滴管;(3)< 电解生成的氯气与电解生成的NaOH发生了反应 酸碱中和滴定;(4)e d
例15、(1)a、b
(2)干燥气体 控制氢气和氮气的流速
(3)不会 因为混合气体中含有大量难溶于水的氮、氢两种气体
(4)说明氨的氧化反应是一个放热反应 有红棕色气体产生
(5)4NH3十5O24NO+6H2O (6)NH4+
NO3-
智能训练:
1、A 2、C 3、B 4、AC 5、AB 6、D 7、C 8、B 9、B 10、A 11、B
12、A 13、B 14、D 15、C 16、A 17、D 18、A 19、C 20、C 21、C
22、C 23、D
24、(1)H2O2 + Mn2+ = MnO2 + 2H+ H2O2 +MnO2 + 2H+ = H2O + Mn2+ +O2↑
(2)5H2O2+2KMnO4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+5O2↑
25、(1)N2可将实验装置内的空气排净,并作为动力源将PbO与C反应生成的气体,赶入B、C两个实验装置处。不可用空气体代替N2,空气中的O2可与灼热的炭反应,且空气中还含有CO2、H2O等含氧化合物,均可导致实验失败。 (2) PbO+CPb+CO↑,在装置C处可见一氧化碳燃烧产生的淡蓝色火焰。(3)可在装置B后串联一个内盛[Cu(NH3)2]Ac溶液的洗气装置,吸收一氧化碳,反应完毕,取出吸收液加热解吸,用排水取气法收集放出的气体,通过进一步实验证明该气体是一氧化碳。 (4)可用H2代替N2和木炭,PbO+H2Pb+H2O,用无水CuSO4吸收生成的水,证明氧化铅中含有氧元素。装置B应改用内盛CuSO4白色粉末的干燥管。
26、(1)B装置中导气管长进短出
(2)①Cu + 2H2SO4(浓)CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
②反应过程中H2SO4被不断消耗,浓硫酸逐渐变稀,至一定浓度就不再与铜片反应 ③A、D
(3)①A、B、C
②甲基橙 能,因为,在含Cu2+、H+的混合溶液中,当以甲基橙为指示剂用标准NaOH溶液进行滴定时,可以有效排除Cu2+的干扰,准确测出H+的物质的量。
27、(1)NaNO2 (2)2Cu(NO3)2 2CuO+4NO2↑+O2↑
石蕊试液逐渐变为红色,液体几乎不被压至装置③中
(3)Ⅱ正确,如果Ⅰ正确,则装置②中气泡应全部消失,不会有液体被压至装置③中;
向装置①中的残留固体加入少量浓硝酸,产生红棕色气体
(4)硝酸盐受热分解的产物与硝酸盐中金属的活泼性有关等
28、(1)如果是亚铁离子干扰,不可能变红之后,一段时间之后变成蓝色
(2)
(3)2SCN-+20H++22NO3-=2SO42-+2CO2↑+N2↑+22NO2↑+10H2O
(4)比较硫氰根离子与氯离子、溴离子、碘离子的还原性强弱
(5)a、加入氧化剂如氯气等必须少量 b、不一定
29、(1)防止因铁粉过量而使滤渣C中合,铁粉与H2SO4反应,生成Fe2+,干扰实验
(2)防止环境中O2参加反应 (3)铁粉与硫反应是放热的
(4)除去混和物中硫粉:3S+6KOH 2K2S+K2SO3+2H2O; CS2
(5)防止H2SO4溶液中溶解的氧气把Fe2+氧化成Fe3+
(6)加热煮沸的KSCN溶液,看是否变为血红色
30、(1)O H Cl N
(2)NH4NO3 NH4++H2O NH3 ?H2O + H+
(3)2NH3 NH4+ + NH2- (4)2Na+2NH3 = 2NaNH2 +H2
31、(1) 电子式略 F2+H2O HFO+HF
(2)HFO+H2O=HF+H2O2
(3)2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑
32、(1)CO2(或SO2) H2S(或H3PO4) AlCl3(或NaH2PO4)中的任意两组
(2)S A的化合价介于B、C之间
33、(1)非金属 因为B+C→A+X,X为不含该元素的另一化合物,且A为单质,可知A元素在B、C中分别呈正、负价,所以A是非金属。
(2)在一定条件下,本反应用于治理NO对大气的污染,即:4NH3+6NO=5N2+6H2O
(3)5:3 (4)NO+NO2+2OH-=2NO2- +H2O (5)a c e
34、(1)HCl (2)(CN)2+2I-=I2+2CN- (CN)2+2SCN- =2CN- +(SCN)2
(3)N显负价,C显正价 (4)CNO-<CN-<SCN-
35、(1)b、C (2)AgI (3)Ag、NO
36、溶液中n(H+)=
溶液中n(NO3-)=2 n(Cu2+)+n(H+)=0.350 mol
被还原的硝酸的物质的量为0.0500 L×12.0 mol?L-1-0.350 mol=0.250 mol
产生气体的物质的量为=0.200 mol
即n(NO)+n(NO2)+n(N2O4)=0.200 mol ①
铜失去电子的物质的量为×2=0.300 mol,根据电子守恒有
3 n(NO)+n(NO2)+2 n(N2O4)=0.300 mol ②
根据氮元素守恒有n(NO)+n(NO2)+2 n(N2O4)=0.250 mol ③
解①、②、③得:n(NO)=0.0250 mol,n(NO2)=0.125 mol,n(N2O4)=0.0500 mol
37、(1)Fe和FeS (2) n(Fe)=0.0100mol n(FeS)=0.0150mol c(H2S)=0.0500mo/L
(3)