22．(2007·广东汕尾调研)X、Y、Z为短周期元素的单质，X、Y的组成元素为同主族元素，U、V为它们的化合物，这些物质之间的转化关系如右图所示，其中反应条件和某些产物已经略去。

(1)若V是水，则：①X是________、U是________

②由于U有剧毒，工业上产生的U要经过处理变成单质Y后方能排放，以防止大气污染。富玛克斯法治理U的方法和步骤如下：

第一步：用2%-3%的Na₂CO₃溶液作为吸收剂生成2种酸式盐；

第二步：再加入一种RNO(溶液)(R表示芳香烃基)与生成的一种酸式盐的水溶液反应生成硫、碱和RNHOH；

第三步：第二步生成的碱在溶液中与另一种酸式盐反应生成正盐；

第四步：RNHOH与空气中的氧发生反应又得到RNO。

则：第一步反应的化学方程式为___________________。

总反应的化学方程式为： ____________________。

请对富玛克斯法的优点做一简要评价： ________________。

(2)若U、V均为氧化物，则：①写出反应Ⅰ的化学方程式： _____________________。

②计算机长距离联网使用的传输速度快、信息量大的线路，使用的材料的主要化学成分是U，该材料的名称是：______________________。

③这种材料埋在地下时，如果裸露在碱性土壤中，结果会断路，用离子方程式说明原因________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：因为X、Y是同主族元素，且由题意可推知X+U―→V+Y是一个置换反应。(1)V是水，U有剧毒，可推出U是H₂S，X是O₂，Y是S。(2)若U、V均为氧化物，则符合它的置换反应是C与SiO₂的反应，故X是C，U是SiO₂，Y是Si，V是CO。

答案：(1)①O₂　H₂S

②Na₂CO₃+H₂S===NaHCO₃+NaHS　总反应为：2H₂S+O₂2H₂O+2S↓；RNO反应前后不变，起到催化剂的作用，是一条绿色工艺流程。

(2)①SiO₂+2CSi+2CO↑　②光导纤维　③SiO₂+2OH^－===SiO+H₂O

21．(2008·烟台期中)往100 mL的NaOH溶液中通入CO₂充分反应后，在减压和较低温度下，小心地将溶液蒸干，得到白色固体M。通入的CO₂的体积V(标准状况)与M的质量W的关系如下图所示。试解答下列问题：

(1)A点时，白色固体M的化学式为____________________，通入的CO₂的体积为________ mL (标准状况下，下同)。

(2)C点时，白色固体M的化学式为____________________，通入的CO₂的体积为________ mL。

(3)B点时M的组成成分为________(用化学式表示)，通入的CO₂的体积为________ mL。

(4)该NaOH溶液的物质的量浓度为________。

解析：CO₂通入NaOH溶液中，首先生成Na₂CO₃和水，继续通入CO₂，Na₂CO₃与CO₂和水继续反应生成NaHCO₃。这两种情况下，所得产物的质量比为53?84。由此不难判断A点时M的化学式为Na₂CO₃；据此可以计算通入CO₂的量；同理可以判断C点时M为NaHCO₃，据此也可计算CO₂的用量。从图可知NaOH的质量为4 g，n(NaOH)＝0.1 mol。完全转化为Na₂CO₃时，m(Na₂CO₃)＝5.3 g，完全转化为NaHCO₃时，m(NaHCO₃)＝8.4 g，因B点时M质量为7.16 g,5.3>7.16>8.4，知M为Na₂CO₃和NaHCO₃的混合物。设B点时Na₂CO₃的物质的量为x mol，NaHCO₃的物质的量为y mol，则有：2x+y＝0.1,106x+84y＝7.16，解得：x＝0.02 mol，y＝0.06 mol，所以V(CO₂)＝(0.02+0.06) mol×22.4 L/mol×1000 mL/L＝1792 mL。可进一步计算出NaOH溶液的浓度为1.0 mol·L^－1。

答案：(1)Na₂CO₃　1120　(2)NaHCO₃　2240　(3)Na₂CO₃和NaHCO₃　1792　(4)1.0 mol·L^－1

20．按要求完成下列各题的填空。

(1)若CO₂中混有CO，除去的方法是__________________________；

(2)若CO₂中混有HCl，要得到纯净的CO₂，其方法是_______________________；

(3)将镁条在空气中点燃后伸入装有纯净CO₂的集气瓶中，观察到的现象是(不必写产物的名称或分子式)_______ ______________________；

(4)在没有现成的CO₂气体发生器的情况下，请选用下图中的部分仪器，装配一个简易的、能随用随开、随关随停的CO₂气体发生装置，应选用的仪器是(填入编号)________；

(5)若用上述装置产生CO₂气体，而实验室只有稀硫酸、浓硝酸、水、块状大理石，比较合理的方案应选用的药品是________________________

解析：(1)利用CO有还原性，CO₂没还原性这一性质差异，将含CO杂质的气体通过灼热的CuO除去CO。

(2)因为CO₂是酸性氧化物，因而在除去CO₂中的HCl时，既要考虑选择碱性试剂，又要尽量减少CO₂在其中的溶解度，同时要注意题目要求得到“纯净的CO₂”，所以这里除要用饱和NaHCO₃溶液(或水)洗涤外，还要用浓硫酸来干燥(除去水分)。

(3)镁条点燃在纯净的CO₂中燃烧，是课堂演示实验，如果学生在实验时仔细观察，回答此问并不困难。

(4)本题实质是考查学生是否掌握启普发生器的原理，用干燥管、烧杯和单孔塞组合，可以取代启普发生器中的“球形漏斗”和“容器”这两个核心部分，从而达到随关随停的目的。

(5)选用试剂时要注意，题目没有提供学生熟悉的盐酸，而硫酸会与大理石生成CaSO₄沉淀，包在其表面，阻止CaCO₃继续和酸作用产生CO₂；块状Na₂CO₃遇酸会溶解，使制气装置起不到随关随停的作用，本题只能选用大理石、浓硝酸和水。

答案：(1)通过灼热的CuO　(2)先用饱和的NaHCO₃溶液洗涤(或用水洗)，再用浓硫酸干燥　(3)镁条继续燃烧，瓶壁有白色和黑色固体　(4)a、c、d、e　(5)浓硝酸、水、块状大理石

19．(2009·重庆)化合物A由周期不同的短周期元素X、Y组成，是良好的耐热冲击材料。

(1)X的单质既可与盐酸反应，又可与NaOH溶液反应，X的原子结构示意图为________。

(2)X的硫酸盐溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式为_______________________。

(3)一定条件下，A和水缓慢作用生成含Y的化合物Z，Z分子含有10个电子。

①Z与H₂O₂反应，其产物之一是Y的单质，Y的单质的电子式为________；Z分子的结构呈________。

②A的化学式是_______________________。

(4)X的单质、石墨和二氧化钛(TiO₂)按比例混合，高温下反应得到的化合物均由两种元素组成，且都是新型陶瓷材料(在火箭和导弹上有重要应用)，其反应的化学方程式是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：由(1)知，X为Al，由(3)并结合题干“耐热冲击材料”确定Y为N，A为AlN。

答案：(1)　 　(2)Al³⁺+4OH^－===AlO+2H₂O

(3)①?N⋮⋮N?　三角锥形　②AlN

(4)4Al+3TiO₂+3C2Al₂O₃+3TiC

18．(2009·北京)由短周期元素组成的中学常见无机物A、B、C、D、E、X存在如下图转化关系(部分生成物和反应条件已略去)。下列推断不正确的是　　　　　　　　　　　 　　　 (　)

A．若X是Na₂CO₃，C为含极性键的非极性分子，则A一定是氯气，且D和E不反应

B．若A是单质，B和D的反应是OH^－+HCO===H₂O+CO，则E一定能还原Fe₂O₃

C．若D为CO，C能和E反应，则A一定为Na₂O₂，其电子式是Na⁺[?····?····?]^2－Na⁺

D．若D为白色沉淀，与A摩尔质量相等，则X一定是铝盐

解析：将各选项代入检验，如A项，A为F₂也符合：

F₂

D项：若X为铝盐，则D为Al(OH)₃， A为Na₂O₂，则有：

Na₂O₂

答案：A

17．(2009·福建)能实现下列物质间直接转化的元素是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

单质氧化物酸或碱盐

A．硅　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B．硫

C．铜　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D．铁

解析：SSO₂H₂SO₃Na₂SO₃

另外SiO₂、CuO、Fe₃O₄或Fe₂O₃均不能和H₂O反应。

答案：B

16．在石灰窑中烧制生石灰，1 mol CaCO₃完全分解所需要的能量，可由燃烧0.453 mol碳来提供。设空气中O₂体积分数为0.21，N₂为0.79，则石灰窑产生的气体中CO₂的体积分数可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

A．0.43　 B．0.46

C．0.49　 D．0.52

解析：燃烧0.453 mol碳需要O₂ 0.453 mol，由空气提供，则N₂的物质的量为0.453 mol×＝1.704 mol。CO₂的体积分数为＝0.46，B正确；实际生产中，需通入足量空气，则气体中会有过量的空气，CO₂的体积分数也可能小于0.46。

答案：AB

15．(2007·广东省广州市模拟)下列各组物质中，不是按bca(“→”表示一步完成)关系相互转化的是　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

解析：SiO₂不能直接生成H₂SiO₃，H₂SiO₃也不能直接生成Si。

答案：C

14．(2007·临沂模拟)下列离子方程式的书写正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

A．水玻璃中通入过量的二氧化碳：

Na₂SiO₃+CO₂+H₂O===2Na⁺+CO+H₂SiO₃↓

B．澄清石灰水中通入过量二氧化碳：

Ca(OH)₂+2CO₂===Ca²⁺+2HCO

C．二氧化硅溶于氢氟酸溶液中

SiO₂+4H⁺+4F^－===SiF₄↑+2H₂O

D．二氧化硅溶于烧碱溶液中：

SiO₂+2OH^－===SiO+H₂O

解析：A、B中的Na₂SiO₃、Ca(OH)₂应拆成离子，C中HF酸为弱酸，应写化学式。

答案：D

13．能证明碳酸比硅酸的酸性强的实验事实是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

A．H₂CO₃不如H₂SiO₃稳定

B．高温下能发生反应：Na₂CO₃+SiO₂Na₂SiO₃+CO₂↑

C．CO₂溶于水生成碳酸，而SiO₂却不溶于水

D．CO₂通入Na₂SiO₃溶液中有胶状沉淀生成

解析：D项为强酸制弱酸。

答案：D