题目内容

5．根据物质性质完成下列题型．
（Ⅰ） A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物，A是单质．它们之间有如图的反应关系：
（1）若A是黄色固体，C、D是氧化物，C是造成酸雨的主要物质，但C也有其广泛的用途，写出其中的2个用途：漂白、杀菌、消毒、作为硫酸的原料等．
（2）若B是气态氢化物，C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染．B与C在一定条件下反应生成的A是大气的主要成分，写出该反应的化学方程式：4NH3+6NO$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$5N2+6H2O．
（3）若D物质具有两性，②、③反应均要用强碱溶液，④反应时通入过量的一种引起温室效应的主要气体．写出单质A与碱反应的离子方程式：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑．
（4）若A是太阳能电池用的光伏材料．C、D为钠盐，两种物质中钠、氧外的元素为同一主族，且溶液均显碱性．写出②反应的化学方程式：Si+2NaOH+2H2O=Na2SiO3+2H2↑．
（Ⅱ）铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛，请根据下列实验回答问题．
（1）生铁中含有一种铁碳化合物X（Fe3C）．X在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，将Y溶于过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子是Fe2+、Fe3+、H+；
（2）某溶液中有Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+等离子，向其中加入过量的NaOH溶液后，过滤，将滤渣高温灼烧，并将灼烧后的固体投入过量的稀盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是BC．
A．Mg2+      B．Fe2+      C．Al3+       D．Cu2+
（3）氧化铁是重要的工业颜料，用废铁屑制备它的流程如图：

回答下列问题：
①操作Ⅰ的名称是过滤．
②请写出生成FeCO3沉淀的离子方程式：Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O．

分析 （I）（1）若单质A是黄色固体，C、D是氧化物，且C是造成酸雨的主要物质，则A为S、B为H2S、C为SO2，D为SO3；
（2）若B是气态氢化物，C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染，则A为N2，B为NH3，C为NO，D为NO2；
（3）若D物质具有两性，②、③反应均要用强碱溶液，④反应是通入过量的一种引起温室效应的主要气体，则A为Al，B为Al2O3，C为NaAlO2，D为Al（OH）3；
（4）若A是太阳能电池用的光伏材料，C、D为钠盐，两种物质中钠、氧外的元素为同一主族，且溶液均显碱性，则A为Si，B为SiO2，C为Na2SiO3，D为Na2CO3；
（II）（1）FeC在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，Y为Fe3O4，与过量的盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁，溶液有剩余的HCl；
（2）加入过量的NaOH溶液后，Mg2+、Fe2+、Cu2+转化为沉淀，灼烧后的固体投入过量的稀盐酸，溶液中存在Mg2+、Fe3+、Cu2+；
（3）由制备流程可知，碳酸钠水解显碱性，可促进油污的水解，加稀硫酸除去碳酸钠，且溶解Fe，操作I为过滤，滤液中含Fe2+，与碳酸氢铵反应生成碳酸亚铁沉淀，操作II为洗涤，然后干燥、灼烧得到氧化铁．

解答 解：（I）（1）若单质A是黄色固体，C、D是氧化物，且C是造成酸雨的主要物质，则A为S、B为H2S、C为SO2，D为SO3，二氧化硫可以漂白、杀菌、消毒、作为硫酸的原料等，
故答案为：漂白、杀菌、消毒、作为硫酸的原料等；
（2）若B是气态氢化物，C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染，则A为N2，B为NH3，C为NO，D为NO2，B与C在一定条件下反应生成的A是大气的主要成分，该反应化学方程式为：4NH3+6NO$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$5N2+6H2O，
故答案为：4NH3+6NO$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$5N2+6H2O；
（3）若D物质具有两性，②、③反应均要用强碱溶液，④反应是通入过量的一种引起温室效应的主要气体，则A为Al，B为Al2O3，C为NaAlO2，D为Al（OH）3，Al与强碱反应的离子方程式为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，
故答案为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；
（4）若A是太阳能电池用的光伏材料，C、D为钠盐，两种物质中钠、氧外的元素为同一主族，且溶液均显碱性，则A为Si，B为SiO2，C为Na2SiO3，D为Na2CO3，反应②的化学方程式为：Si+2NaOH+2H2O=Na2SiO3+2H2↑，
故答案为：Si+2NaOH+2H2O=Na2SiO3+2H2↑；
（II）（1）FeC在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，Y为Fe3O4，溶于过量的盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁，溶液有剩余的HCl，溶液中大量存在的阳离子是Fe2+、Fe3+、H+，
故答案为：Fe2+、Fe3+、H+；
（2）加入过量的NaOH，Al3+转化为偏铝酸根，Mg2+、Fe2+、Cu2+转化为氢氧化物沉淀，且氢氧化亚铁易被氧化，灼烧固体得到氧化镁、氧化铜、氧化铁，用过量的稀盐酸中，所得溶液中含有Mg2+、Fe3+、Cu2+，与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是Al3+、Fe2+，故选BC，
故答案为：BC；
（3）①由工艺流程可知，操作I是将固体与液体分离，应采取过量的方法，
故答案为：过滤；
②由工艺流程可知，操作I所得的滤液中主要有硫酸亚铁，加入碳酸氢铵，实质是亚铁离子与碳酸氢根离子反应，生成FeCO3，同时生成二氧化碳、水，反应离子方程式为：Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O，
故答案为：Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O．

点评 本题考查无机物推断、化学工艺流程，需要学生熟练掌握元素化合物知识，是对学生综合能力的考查，难度中等．

练习册系列答案
相关题目
15．NH3是一种重要的化工产品，可用于生产尿素[CO（NH2）2]、处理烟气等．
Ⅰ．工业上合成尿素的反应：
2NH3（g）+CO2（g）?CO（NH2）2 （l）+H2O （g）△H
（1）已知合成尿素的反应分两步进行：
2NH3（g）+CO2（g）?NH2COONH4（s）△H1
NH2COONH4（s）?CO（NH2）2（l）+H2O （g）△H2
其能量变化曲线如图1所示，则△H、△H1和△H2由小到大的顺序为△H1＜△H＜△H2．
（2）某实验小组为了模拟工业上合成尿素，在恒温恒容的真空密闭容器中充入一定量的CO2和NH3发生反应：2NH3（g）+CO2（g）?CO（NH2）2 （l）+H2O （g），反应过程中混合气体中NH3的体积分数如图2所示．
①A点的逆反应速率v逆（CO2）＜B点的正反应速率v正（CO2）． （填“＞”、“＜”或“=”）
②下列能说明该反应达到平衡状态的是bc（填代号）．
a． NH3、CO2、H2O的分子数之比为2：1：1      b．体系的压强保持不变
c．单位时间内消耗1mol CO2同时生成2mol NH3  d．2v正（NH3）=v逆（H2O）
③对于有气体参与的反应，平衡常数Kp可用气体组分（B）的平衡分压p（B）代替该气体的物质的量浓度c（B）．实验测得体系平衡时的压强为 10MPa，列式计算该反应的平衡常数Kp=0.15（提示：写出Kp的表达式再代入数据进行计算，分压=总压×体积分数）．
④L（L1、L2），X可分别代表压强或温度．图3表示L一定时，该反应CO2（g）的平衡转化率随X的变化关系．X代表的物理量为温度．判断L1、L2的大小关系，并简述理由：L1＞L2；该反应正反应为气体体积减小的反应，增大压强，二氧化碳的转化率大．
Ⅱ．烟气中的NOx必须脱除（即脱硝）后才能排放：
（3）图4是一种用NH3脱除烟气中 NO的原理．该脱硝反应中，氧化剂是NO和O2 （填化学式）．
（4）利用反应8NH3+6NO2═7N2+12H2O构成原电池，也能消除烟气的排放，同时还能充分利用化学能，装置如图5所示．则电极b为正极；a电极的电极反应式为2NH3-6e-+60H-=N2+6H2O．
16．Hz0与D20的pKw （pKw=-lgKw）与温度的关系如图所示，下列有关说法正确的是（　　）
A．D20的电离过程为吸热过程B．25℃时，纯D20的pH等于7
C．25℃时，pH=7的液体一定是纯H20D．常温下，向Dz0中加入DCI，pKw变大
13．如图表示A--E 五种物质的相互转化关系，其中A为淡黄色粉末，C为单质，D为离子化合物．
（1）写出③、⑧的化学方程式：③2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2；  ⑧2Na+2H2O═2NaOH+H2↑．
（2）写出反应④的离子方程式：OH-+HCO3-=CO32-+H2O．
20．天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地．锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴（LiCoO2），充电时LiCoO2中Li被氧化，Li+迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳（C6）中，以LiC6表示．电池反应为CoO2+LiC6$?_{充电}^{放电}$LiCoO2+C6，下列说法正确的是（　　）
A．放电时，电池的负极反应为LiC6-e-═Li++C6
B．充电时，电池的正极反应为CoO2+Li++e-═LiCoO2
C．羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质
D．锂离子电池的比能量（单位质量释放的能量）低
10．草酸晶体的组成可表示为H2C2O4•xH2O．实验室常用其加热分解制取CO气体，反应方程式为：H2C2O4•xH2O  CO+CO2+（x+1）H2O．下图为分解草酸晶体，用干燥纯净的CO还原CuO制取Cu，并收集CO的实验装置（略去铁架台、铁夹等支撑加持装置），回答下列问题．
（1）A装置为加热分解草酸的装置，该装置错误是试管口应向下倾斜，C装置中盛放的试剂是浓硫酸 （填化学式），E装置的作用是安全瓶（或防倒吸）．
（2）实验过程中涉及到如下操作：①点燃A处的酒精灯 ②熄灭A处的酒精灯 ③点燃D处的酒精灯 ④熄灭D处的酒精灯．这4步操作由先到后的顺序为①③④②（填序号）．点燃D处酒精灯前必须要进行的操作名称是验纯．

（3）用酸性高锰酸钾溶液滴定草酸晶体，求x的值．
实验步骤：准确称取1.17g 草酸晶体，配成100mL溶液；取出20.00mL于锥形瓶中，再向瓶中加入足量稀H2SO4；用0.0500mol/L酸性高锰酸钾溶液滴定，滴定至终点时消耗高锰酸钾溶液16.00mL．滴定时，所发生的反应为：2MnO4-+5H2C2O4+6H+═10CO2+2Mn2++8H2O．
①配制草酸溶液除需要玻璃棒、烧杯，还一定需要的玻璃仪器有100mL容量瓶、胶头滴管．
②x=1.5．
（4）为探究催化剂对化学反应速率的影响，在甲乙试管中分别加入下列物质
试管0.01mol/L KMnO40.1mol/L H2C2O40.1mol/L H2SO4MnSO4固体
甲4mLx mL1mL无
乙y mL2mL1mL有
则x=2，y=4．能够得出催化剂对该反应有影响结论的实验现象是加入MnSO4固体的试管中溶液褪色速率比未加的快．
17．Na、Al、Fe、Cu是中学化学中重要的金属元素，它们的单质及其化合物之间有很多转化关系，如通常所说的“铁三角”、“铝三角”等．如表所列物质不能按如图（“→”表示一步完成）关系相互转化的是（　　）
选项ABCD
aNaOHAlFeCu
bNaAl2O3FeCl3CuSO4
cNaClAl（OH）3FeCl2CuCl2
A．AB．BC．CD．D
14．有一种测定阿伏加德罗常数的方法需测定NaCl晶体的体积，具体步骤为：准确称出mg NaCl晶体粉末并置于定容仪器a中；用滴定管b向仪器a中滴加某液体c至a仪器的刻度线，即可测出NaCl固体的体积．上述步骤中的a、b、c分别指（　　）
A．量筒、酸式滴定管、水B．容量瓶、碱式滴定管、苯
C．量筒、碱式滴定管、水D．容量瓶、酸式滴定管、四氯化碳
15．掌握仪器的名称、组装及使用方法是中学化学实验的基础，根据图实验装置回答问题
（1）写出下列仪器的名称：①蒸馏烧瓶，②冷凝管，④容量瓶．
（2）仪器①～④中，使用时必须检查是否漏水的是④（填序号）．
（3）若利用装置Ⅰ分离酒精和水的混合物，还缺少的仪器温度计，将仪器补充完整后进行的实验操作的名称为蒸馏；②的进水口是g（填“f”或“g”）．
（4）现需配制250mL、0.2mol•L-1NaCl溶液，装置Ⅱ是某同学转移溶液的示意图，指出图中的错误之处：①应该选用250毫升容量瓶；②未用玻璃棒引流．

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