题目内容

10．如图I所示．已知A、B、C是单质且其中一种是金属，一种是气体，其余物质均是化合物．G是淡黄色的固体，组成J的两种短周期元素的原子数目比为1：2；图I中所涉及的反应除③外均是化合反应．
（1）J的化学式为Na2S，反应③的化学方程式为2Na2O2+2SO3=2Na2SO4+O2；
（2）已知反应①、②中每消耗1molB时能量的变化分别为Q1kJ、Q2kJ，试写出由C、B反应直接生成G时的热化学反应方程式4Na（s）+2O2（g）=2Na2O2（s）△H=（Q1+Q2）kJ/mol；
（3）若450℃时，反应B+D→E的能量变化如图Ⅱ所示（图中反应物的量理论上恰好生成1molE时所对应的量），则此条件下该反应的反应热△H=a或bkJ/mol．
a．-（E1-E2） b．-（E′c-Ec）c．E1-E2 d．E1．

分析 A、B、C是单质且其中一种是金属，一种是气体，其余物质均是化合物，G是淡黄色的固体，C连续与B反应得到G，可推知C为Na、B为O2、G为Na2O2，F能和B反应生成G，则F是Na2O；
A连续与氧气反应生成E，A和C反应生成J，组成J的两种短周期元素的原子数目比为1：2，图I中所涉及的反应除③外均是化合反应，则A为S、D为SO2、E为SO3，故J为Na2S，H为Na2SO4，据此分析解答．

解答 解：A、B、C是单质且其中一种是金属，一种是气体，其余物质均是化合物；G是淡黄色的固体，C连续与B反应得到G，可推知C为Na、B为O2、G为Na2O2，F能和B反应生成G，则F是Na2O；
A连续反应生成E，A和C反应生成J，组成J的两种短周期元素的原子数目比为1：2，图I中所涉及的反应除③外均是化合反应，A为S、D为SO2、E为SO3，故J为Na2S，H为Na2SO4．
（1）J的化学式为Na2S，反应③的化学方程式为 2Na2O2+2SO3=2Na2SO4+O2，
故答案为：Na2S；2Na2O2+2SO3=2Na2SO4+O2；
（2）反应①4Na（s）+O2（g）=2 Na2O（s）△H1=Q1kJ/mol、
②2Na2O（s）+O2（g）=2Na2O2（s）△H2=Q2kJ/mol，
由C、B反应直接生成G时的热化学反应方程式4Na（s）+2O2（g）=2Na2O2（s）△H=（Q1+Q2）kJ/mol，
故答案为：4Na（s）+2O2（g）=2Na2O2（s）△H=（Q1+Q2）kJ/mol；
（3）反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，则此条件下该反应的反应热△H=-（E1-E2）kJ/mol=
-（E′c-Ec）kJ/mol，
故答案为：a或b．

点评 本题考查无机物推断，物质的颜色等是推断突破口，需要学生熟练掌握常见连续反应及物质组成，难度较大．

练习册系列答案
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12．铁、铝是应用最广泛的两种金属．完成下列填空：
（1）自然界一共存在四种稳定的铁原子，分别是54Fe、56Fe、57Fe和58Fe，它们互称为同位素，其中58Fe原子中子数与质子数之差为6．
（2）工业上可用铁槽车运输浓硫酸，是由于常温下浓硫酸能使铁钝化．
（3）野外铺设钢轨时，通常用铝和氧化铁混合粉末反应得到的液态铁来焊接钢轨．写出该反应的化学方程式2Al+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al2O3+2Fe，该反应是放热（填“吸”或“放”）热反应．
（4）铁粉中混有少量的铝粉，请设计一种实验方案除去铁粉中的铝粉加入NaOH，然后过滤．
（5）向某溶液中投入铝片后有大量的H2放出，溶液中不可能大量存在的离子是d（填序号）
a．Cl-   b．H+   c．OH-    d．HCO3-
（6）铁与稀硝酸反应的方程式如下：3Fe+8HNO3→3Fe（NO3）2+2NO↑+4H2O
该反应的氧化剂是HNO3，氧化产物是Fe（NO3）2，每转移1.8mol电子，生成NO13.44L（标准状况）．
13．MnSO4可用作催化剂和生产微量元素肥料等，回答下列问题：
（1）在软锰矿悬浊液中通入SO2，SO2的氧化产物为H2SO4
（2）在上述滤液（含有Mn2+、Fe2+等离子）中滴加Na2S溶液，当MnS开始沉淀时，溶液中$\frac{c（F{e}^{2+}）}{c（M{n}^{2+}）}$=5×10-3[已知Ksp（MnS）=1.4×10-15，Ksp（FeS）=7.0×10-18]．
（3）Mn2+催化H2O2分解：2H2O2（l）═2H2O（l）+O2（g）△H1，其反应机理如图：
已知反应Ⅱ为MnO2（s）+H2O2（l）+2H+═Mn2+（aq）+O2（g）+2H2O（l）△H2写出反应Ⅰ的热化学方程式（焓变用△H1和△H2表示）：H2O2（l）+Mn2+（aq）═MnO2（s）+2H+（aq）△H=△H1-△H2 ．
10．某同学完成以胆矾为原料制取氧化铜固体实验，并用氧化铜和氯酸钾的混合物制取氧气，测量生成氧气的体积．试回答：
（1）向CuSO4溶液中滴加NaOH溶液至不再产生沉淀，反应的化学方程式为CuSO4+2NaOH=Cu（OH）2↓+Na2SO4．
（2）将溶液和沉淀放入蒸发皿中加热直至沉淀全部变黑，冷却后过滤．过滤时由于操作失误，造成滤液浑浊，但滤纸尚未破损．造成滤液浑浊的原因可能是溶液的液面高过滤纸的边缘．
（3）某同学设计了如图所示的装置，用于测量一定质量的氯酸钾在氧化铜催化作用下分解生成氧气的体积．
①在试管中发生反应的化学方程式为2KClO3$\frac{\underline{\;CuO\;}}{△}$ 2KCl+3O2↑；
②检查装置气密性后，将CuO和KClO3的混合物平铺在试管底部，将量筒装满水倒扣在水槽中．后续操作的正确顺序是（用下列操作中的部分或全部步骤代号回答）
a．用酒精灯给试管中的药品加热
b．待有连续气泡产生时，将导气管出气端管口伸入盛满水的量筒内
c．将导气管储气罐关口伸入盛满水的量筒内
d．使量筒内液面与水槽中液面持平，然后读数
e．停止加热，使试管冷却至室温（如图，导管出口高于液面）
③按正确操作及顺序完成实验后，测得的气体体积比理论值低，可能的原因是开始产生成的氧气未收集，或氯酸钾未完全分解等．
（4）请写出初中化学设计的两种不加热不通电生成氧气的化学方应（用化学方程式表示，反应物不得重复使用）：2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑，2O3$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$3O2．
5．下列反应的离子方程式不正确的是（　　）
A．向NaClO溶液通入少量SO2气体：3ClO-+SO2+H2O=SO${\;}_{4}^{2-}$+Cl-+2HCl
B．将过量的Cl2通入FeBr2中：2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++4Cl-+Br2
C．向碳酸氢钙溶液滴加氢氧化钠溶液至Ca2+恰好完全沉淀：Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O
D．向NH4Al（SO4）2溶液中滴加Ba（OH）2溶液至沉淀量最大：NH4++Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=Al（OH）3↓+2BaSO4↓+NH3．H2O
15．铝是人类生活中继铜、铁之后又一个重要的金属．工业上冶炼金属铝的原料来源于自然界中重要的矿物质钒土（主要成分：Al2O3；还有SiO2、Fe2O3、FeCO3、MgCO3等杂质）．从钒土中提取得到Al2O3的工艺流程如图所示：

请回答下列问题：
（1）固体A所含物质的化学式（或分子式）是Fe（OH）2、Fe（OH）3、Mg（OH）2．
（2）写出溶液A与气体B反应的离子方程式CO2+OH-_═HCO3-，AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-．
（3）工业冶炼金属铝通常用石墨碳块作电解槽的阳极，请你根据电解原理解释电解冶炼铝过程中，需要定期补充阳极碳块的原因电解冶炼铝的阳极产物为O2气，在高温条件下，O2气与阳极碳发生反应消耗阳极碳块．
（4）Al2O3的熔点很高，因而在工业冶炼时，需将Al2O3的熔于熔化的冰晶石（Na3AlF6）中进行电解．有一位同学查阅资料发现，AlCl3的熔点很低．他提出：可通过电解熔融状态的AlCl3制取金属铝．你认为他提出的方案是否可行？为什么？不可行，AlCl3是共价化合物，受热时AlCl3易升华．
（5）另一位同学分析了“从钒土中提取Al2O3的工艺流程”后指出：可以从“溶液B”中分离得到另一个重要的化工产品--小苏打．根据这位同学的想法，如果不考虑生产过程的损耗，请你计算每生产10.0t金属铝，理论上可得到小苏打产品最少31.1t．
2．利用黄铜矿（CuFeS2）生产铜、绿矾的过程如下．请回答：

（1）CuFeS2中铜的化合价为+2价，则铁的化合价为+2．
（2）要从溶液中得到绿矾，必须进行的实验操作是bcae（按前后顺序填写字母序号）．
a．过滤洗涤 b．蒸发浓缩 c．冷却结晶 d．灼烧 e．干燥
（3）实验室中配制FeSO4溶液时常将绿矾溶于一定浓度的硫酸中国，再加水稀释，这样操作的目的是抑制亚铁离子水解．
（4）绿矾产品的纯度可用滴定法进行测定，实验步骤如下：
步骤1：称取6.000g绿矾产品，经溶解、定容等步骤准确配制250mL溶液．
步骤 2：从上述容量瓶中量取25.00mL待测液溶于锥形瓶中．
步骤3：用硫酸酸化的0.0100mol/LKMnO4溶液滴定至终点，记录消耗KMnO4溶液的体积．
步骤4：重复步骤2、步骤3两次．三次平均消耗KMnO4溶液40.00mL．
①判断此滴定实验达到终点的现象是滴加最后一滴KMnO4溶液时，溶液变成浅红色且半分钟内不褪色．
②写出滴定过程中发生反应的离子方程式MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O．
③计算上述样品中FeSO4•7H2O的质量分数为92.67%（保留四位有效数字）．
（5）粗铜经过电解精炼可制得纯铜，电解精炼过程中阴极发生的电极反应式为Cu2++2e-═Cu．
19．在25℃、1.01×105 Pa下，反应2N2O5（g）═4NO2（g）+O2（g）△H=+56.7kJ•mol-1能自发进行的合理解释是（　　）
A．该反应是分解反应B．该反应的熵增效应大于焓变效应
C．该反应是熵减反应D．该反应是放热反应
20．以下物质间的每步转化中，都能通过一步反应实现的是（　　）
①FeCl2→Fe（OH）2→Fe（OH）3  
②Na→Na2O→NaOH   
③Mg→MgCl2→Mg（OH）2
④Al→Al2O3→Al（OH）3
⑤Si→SiO2→H2SiO3 ．
A．①②③B．②⑤C．①②④D．①②③④⑤

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