4．(2011全国II卷11)将足量CO₂通入下列各溶液中，所含离子还能大量共存的是

A．K⁺、SiO₃^2－、Cl^－、NO₃^－　　　　　　　　　 B．H⁺、NH₄⁺、Al³⁺、SO₄^2－

C．Na⁺、S^2－、OH^－、SO₄^2－　　　　　　　　　　 D．Na⁺、C₆H₅O^－、CH₃COO^－、HCO₃^－

解析：SiO₃^2－与CO₂反应；OH^－与CO₂反应；C₆H₅O^－与CO₂反应。

答案：B

3. (2011广东高考8)能在水溶液中大量共存的一组离子是

A. H⁺、I^―、NO₃^―、SiO₃^2－　　　　 　　　　　　　　B. Ag⁺、Fe³⁺、Cl^―、SO₄^2―

C.K⁺、SO₄^2－、Cu²⁺、NO₃^―D.NH₄⁺、OH^－、Cl^－、HCO₃^－

解析：本题考察离子共存问题。SiO₃^2－属于弱酸硅酸的酸根与酸不能大量共存，同时在酸性溶液中，NO₃^―具有氧化性能氧化I^―生成单质碘，A不正确；Ag⁺与Cl^―和SO₄^2―均可生成难溶性物质AgCl和Ag₂SO₄，B不正确；在碱性溶液中NH₄⁺和HCO₃^－均与OH^－结合分别形成氨水和CO₃^2－，因此D也不正确，所以答案是C。

答案：C

2.(2011安徽高考8)室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是

　 A.饱和氯水中　　　　　　　　　　 Cl^－、NO₃^－、Na⁺、SO₃^2－

　 B.c(H⁺)=1.0×10^－13mol/L溶液中　　 　C₆H₅O^－、K⁺、SO₄^2－、Br^－

　 C.Na₂S溶液中　 　　　　　　　　　SO₄^2－、 K⁺、Cl^－、Cu²⁺

　 D.pH=12的溶液中　 　　　　　　　　NO₃^－、I^－、Na⁺、Al³⁺

解析：饱和氯水具有强氧化性，能将SO₃^2－氧化成SO₄^2－，A中不能大量共存；c(H⁺)=1.0×10^－13mol/L溶液，说明该溶液显碱性，因此可以大量共存；S^2－和Cu²⁺可以结合生成难溶性CuS沉淀，所以不能大量共存；pH=12的溶液，说明该溶液显碱性，而Al³⁺与碱不能大量共存。所以正确的答案是B。

答案：B

1.(2011江苏高考4)常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是

A.1.0 mol·L^－1的KNO₃溶液：H⁺、Fe²⁺、Cl^－、SO₄^2－

B.甲基橙呈红色的溶液：NH₄⁺、Ba²⁺、AlO₂^－、Cl^－

C.pH＝12的溶液：K⁺、Na⁺、CH₃COO^－、Br^－

D.与铝反应产生大量氢气的溶液：Na⁺、K⁺、CO₃^2－、NO₃^－

解析：本题以溶液中离子共存的方式考查学生对硝酸的氧化性、亚铁离子还原性、甲基橙呈红色水溶液的呈酸性、酸性溶液AlO₂^－不能在其中共存、与铝反应产生大量氢气有强酸碱性两种可能等相关知识的理解程度，考查学生综合运用所学化学知识解决相关化学问题的能力。

答案：C

13．(2011全国II卷27)(15分)(注意：在试题卷上作答无效)

　　　 下图中，A、B、C、D、E是单质，G、H、I、F是B、C、D、E分别和A形成的二元化合物。

已知：

①　　 反应能放出大量的热，该反应曾应用于铁轨的焊接；

②　　 I是一种常见的温室气体，它和可以发生反应：2E+I2F+D，F中的E元素的质量分数为60%.

回答问题：

　　　 (1)①中反应的化学方程式为____________________________________________；

　　　 (2)化合物Ⅰ的电子式为______________________,它的空间构型是_________；

　　　 (3)1.6g G 溶于盐酸，得到的溶液与铜粉完全反应，计算至少所需铜粉的质量(写出离子方程式和计算过程)；

　　　 (4)C与过量NaOH溶液反应的离子方程式为___________________________，反应后溶液与过量化合物Ⅰ反应的离子方程式为_______________________________;

　　　 (5)E在I中燃烧观察到的现象是__________________________。

解析；①中反应属于铝热反应，故C是单质铝，B是单质铁，H是氧化铝；②中I是二氧化碳，D所单质碳，E是单质镁。F是由氧元素和镁元素组成，即氧化镁，所以A是氧气。

答案：

(4)2Al+2OH^－+2H₂O=2AlO₂^－+3H₂↑

AlO₂^－+CO₂+2H₂O=HCO₃^－+Al(OH)₃↓

(5)镁条剧烈燃烧，生成白色粉末，反应器内壁附着有黑色的碳

12.(2011海南，9分)镁化合物具有广泛用途，请回答有关镁的下列问题：

(1)单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的______________，还生成少量的______________(填化学式)；

(2)CH₃MgCl是一种重要的有机合成剂，其中镁的化合价是_____________，该化合物水解的化学方程式为_________________；

(3)下图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298K时的稳定状态)。

下列选项中正确的是_______________(填序号)。

①MgI₂中Mg²⁺与I^-间的作用力小于MgF₂中Mg²⁺与F^-间的作用力

②Mg与F₂的反应是放热反应

③MgBr₂与Cl₂反应的△H＜0

④化合物的热稳定性顺序为MgI₂＞MgBr₂＞MgCl₂＞MgF₂

⑤MgF₂(s)+Br₂(l)=MgBr₂(s)+F₂(g)△H=+600kJ·mol^-1

[答案](1)MgO，Mg₃N₂；(2)+2，；

(3)①②③⑤

命题立意：以元素及其化合物为载体的综合考查，包括物质性质及反应方程式、特殊图表信息的处理。

解析：(1)镁在空气中的燃烧产物有氧化镁和氮化镁；(2)化合物的水解要看化合物中离子的正负价，题中Mg是+2价，氯为-1价，则CH₃为-1价，负价的与H⁺结合，正价的与OH^-结合得产物；(3)能量越低越稳定，越稳定的物质内部化学键键能越大，故①正确④错误，其他各选项可类比反应热中能量计算。

[技巧点拨]关于能量变化的题，万变不离其宗。有以下的规律：①键的断裂与能量之间关系及盖期定律计算；②结构相似的物质能量越低越稳定，物质内部的化学键键能越大；③焓变值大小比较和放吸热判断。

0.80gCuSO₄·5H₂O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示。

请回答下列问题：

(1)试确定200℃时固体物质的化学式______________(要求写出推断过程)；

(2)取270℃所得样品，于570℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为______________。把该黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化学式为_________，其存在的最高温度是_____________；

(3)上述氧化性气体与水反应生成一种化合物，该化合物的浓溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为________________；

(4)在0.10mol·L^-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH=8时，c(Cu²⁺)=________________mol·L^-1(K_ap[Cu(OH)₂]=2.2×10^-20)。若在0.1mol·L^-1硫酸铜溶液中通入过量H₂S气体，使Cu²⁺完全沉淀为CuS，此时溶液中的H⁺浓度是_______________mol·L^-1。

解析：(1)0.80gCuSO₄·5H₂O中含有CuSO₄的质量为。由图像可知当温度升高到102℃是时CuSO₄·5H₂O开始部分脱水，在113℃-258℃时剩余固体质量为0.57g，根据原子守恒可计算出此时对应的化学式，设化学式为CuSO₄·nH₂O，则有

，解得n＝1，所以200℃时固体物质的化学式为CuSO₄·H₂O；(2)由图像可知当温度超过258℃时，剩余物质恰好是CuSO₄，高温下分解的化学方程式是CuSO₄CuO+SO₃↑；CuO溶于硫酸生成CuSO₄，结晶析出生成胆矾即CuSO₄·5H₂O；由图像可知CuSO₄·5H₂O存在的最高温度是102℃；

(3)SO₃溶于水生成硫酸，浓硫酸在加热时与铜反应的化学方程式为

Cu+2H₂SO₄CuSO₄+2H₂O+SO₂↑

(4)因为K_ap[Cu(OH)₂]＝c(Cu²⁺)·c²(OH^－) =2.2×10^-20，当溶液的pH=8时，c (OH^－)＝10^－6，所以c(Cu²⁺)＝2.2×10^-8；硫酸铜溶液中通入过量H₂S气体时反应的化学方程式为： CuSO₄+H₂S=H₂SO₄+CuS，忽略溶于体积变化根据原子守恒可知生成的硫酸的浓度是0.1mol·L^-1，所以H⁺浓度是0.2mol·L^-1。

答案：(1)CuSO₄·H₂O；(2)CuSO₄CuO+SO₃↑、CuSO₄·5H₂O、102℃；

(3)Cu+2H₂SO₄CuSO₄+2H₂O+SO₂↑

(4)2.2×10^-8、0.2

11.(2011新课标全国，14分)

10.(2011天津，14分)图中X、Y、Z为单质，其他为化学物，它们之间存在如下转化关系(部分产物已略去)。其中，A俗称磁性氧化铁；E是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应。

回答下列问题：

(1)组成单质Y的元素在周期表中的位置是　　　　　　　　　　　 ；M中存在的化学键类型为　　　　　　　　　 ；R的化学式是　　　　　　　　　　　　　　　　 　。

(2)一定条件下，Z与H₂反应生成ZH₄,ZH₄的电子式为　　　　　　　　　　　 　　　　。

(3)已知A与1molAl反应转化为X时(所有物质均为固体)。放出aKJ热量。写出该反应的热化学方程式：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(4)写出A和D的稀溶液反应生成G的离子方程式：　　　　　　　　　　　　

(5)向含4mol D的稀溶液中，逐渐加入X粉末至过量。假设生成的气体只有一种，请在坐标系中画出n(X²⁺)随n(X)变化的示意图，并标出n(X²⁺)的最大值。

解析：本题属于无机框图题，这种类型的试题关键是关键是找准题眼，即突破点。A俗称磁性氧化铁，因此A是Fe₃O₄，在高温下Fe₃O₄与单质Al发生铝热反应，生成单质铁和Al₂O₃，而铁在点燃时与氧气化合即生成Fe₃O₄，所以X、Y分别是铁和氧气；在水中氧气与NO反应生成硝酸，所以D是硝酸；硝酸具有强氧化性与Fe₃O₄反应，生成Fe(NO₃)₃、NO和水，因此G是Fe(NO₃)₃；又因为E是不溶于水的酸性氧化物，且能与氢氟酸反应，所以E只能是SiO₂，因此Z单质是硅，SiO₂与NaOH溶液反应生成M，所以M是Na₂SiO₃，Na₂SiO₃与硝酸反应即生成硅酸胶体，所以R是H₂SiO₃。0　

Na₂SiO₃属于离子化合物，一定含有离子键，同时Si和O之间还存在极性键；Si与H₂在高温下生成甲硅烷即SiH₄，SiH₄是由极性键构成的共价化合物，电子式是：；向稀硝酸溶液中加入铁粉反应的方程式为Fe+4HNO₃=Fe(NO₃)₃+2H₂O+NO↑，当铁粉过量时，铁会继续和Fe(NO₃)₃反应，生成Fe(NO₃)₂，方程式为Fe+2Fe(NO₃)₃＝3Fe(NO₃)₂。由方程式可知4mol硝酸生成1molFe(NO₃)₃，1molFe(NO₃)₃生成1molFe(NO₃)₂，即n(Fe²⁺)的最大值是1.5mol。

答案：(1)第二周期第ⅥA族　 离子键 共价键　 H₂SiO₃(H₄SiO₄)

(2)

(3)8Al(s)+3Fe₃O₄(s)_＝9Fe(s)+4Al₂O₃(s)　　 △H＝－8aKJ/mol

(4)3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^－=9Fe³⁺+14H₂O+NO↑

(5)

9.(2011广东高考32，16分)由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。工艺流程如下：

(注：NaCl熔点为801℃；AlCl₃在181℃升华)

(1)精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为①　　　　　 和②　　　　　　 　。

(2)将Cl₂连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl₂外还含有　　　　　　　 ；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在　　　　　　　　 　。

(3)在用废碱液处理A的过程中，所发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　 。

(4)镀铝电解池中，金属铝为　　　　 极，熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl₄^― 和Al₂Cl₇^―形式存在，铝电镀的主要电极反应式为　　　　　　　 　　。

(5)钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是　　　　　 　。

解析：本题考察物质的提纯、实验条件的选择、方程式的书写、原电池及电解的应用。

(1)铝属于活泼金属，在高温下可置换某些金属或非金属，因此有关反应的方程式为

2Al+Fe₂O₃Al₂O₃+2Fe、4Al+3SiO₂2Al₂O₃+3Si。

(2)在高温下，氯气可与氢气、金属钠和铝反应生成HCl、NaCl和AlCl₃，由于温度是700℃，所以AlCl₃会升化变成气体，因此气泡的主要成分除Cl₂外还含有HCl和AlCl₃；NaCl熔点为801℃，此时NaCl不会熔化，只能在浮渣中存在，即浮渣中肯定存在NaCl。

(3)尾气经冷凝后分为气体A和B，由框图可知A是氯气和氯化氢的混合气体，B是AlCl₃，因此用废碱液处理A的过程中，所发生反应的离子方程式为Cl₂+2OH^－=Cl^－+ClO^－+H₂O和H⁺+OH^－＝H₂O。

(4)既然是镀铝，所以铝必需作阳极，由于熔融盐中铝元素和氯元素主要以AlCl₄^― 和Al₂Cl₇^―形式存在，所以阳极的电极反应式为Al +7 AlCl₄^――3e^－＝4Al₂Cl₇^―。

(5)铝在空气中易形成一层极薄的致密而坚固的氧化膜，它能阻止内部的金属继续被氧化，起到防腐蚀保护作用。

答案：(1)①2Al+Fe₂O₃Al₂O₃+2Fe　　 ②4Al+3SiO₂2Al₂O₃+3Si。

(2)H₂和AlCl₃；NaCl

(3)Cl₂+2OH^－=Cl^－+ClO^－+H₂O。

(4)阳极　 Al +7 AlCl₄^――3e^－＝4Al₂Cl₇^―。

(5)致密的氧化铝膜能隔绝钢材与空气中的O₂、CO₂和H₂O等接触，使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生。