题目内容

12．某新型无机材料A3M4由两种非金属元素组成，元素M位于第二周期VA族．D、E、H均为难溶于水的白色固体：化合物C、E均含A元素．其余物质均为中学化学中常见物质．

请回答：
（1）写出H的化学式：AgCl．
（2）化合物A3M4中含有的化学键类型为：共价键．
（3）写出反应②的离子方程式：SiO2+2OH-=SiO32-+H2O．

分析 元素M位于第二周期VA族，为N元素，由化学式A3M4可知A位于第ⅣA族，由转化关系可知E可能为SiO2或Al2O3，由E含A元素可知E为SiO2，则D为H2SiO3，F为Na2SiO3，G加入硝酸银生成的沉淀H不溶于硝酸，可知H为AgCl，则G为HCl，C为SiCl4，A3M4为Si3N4，以此解答该题．

解答 解：（1）由以上分析可知H为AgCl，故答案为：AgCl；
（2）Si3N4为原子晶体，为非金属化合物，含有共价键，故答案为：共价键；
（3）反应②为二氧化硅和氢氧化钠的反应，反应的离子方程式为SiO2+2OH-=SiO32-+H2O，故答案为：SiO2+2OH-=SiO32-+H2O．

点评 本题考查无机物的推断，为高考常见题型，侧重考查学生的分析能力，注意利用转化关系推断出各物质是解答的关键，熟悉常见的单质及化合物的性质即可解答，注意基础知识的积累和归纳，题目难度中等．

练习册系列答案
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2．工业制得的氮化铝（AlN）产品中常含有少量Al4C3、Al2O3、C等杂质．某同学设计了如下实验分别测定氮化铝（AlN）样品中AlN和Al4C3的质量分数（忽略NH3在强碱性溶液中的溶解）．
（1）实验原理：①Al4C3与硫酸反应可生成CH4．②AlN溶于强酸产生铵盐，溶于强碱生成氨气，请写出AlN与过量NaOH溶液反应的化学方程式AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑．
（2）实验装置（如图所示）：

（3）实验过程：
①连接实验装置，检验装置的气密性．称得D装置的质量为yg，滴定管的读数为amL．
②称取xgAlN样品置于装置B瓶中；塞好胶塞，关闭活塞K2、K3，打开活塞K1，通过分液漏斗加入稀硫酸，与装置B瓶内物质充分反应．记录滴定管的读数为bmL．
③待反应进行完全后，关闭活塞K1，打开活塞K3，通过分液漏斗加入过量NaOH溶液，与装置B瓶内物质充分反应．
④打开活塞K2，通入空气一段时间（填入该步应进行的操作）．
⑤称得D装置的质量为zg．
（4）数据分析：
①若Al4C3反应后读取滴定管中气体的体积时，液面左高右低，则所测得Al4C3的质量分数将偏小（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
②AlN的质量分数为$\frac{41（z-y）}{17x}$×100%．
3．草酸是一种二元弱酸，可用作还原剂、络合剂、掩蔽剂、沉淀剂．某校课外小组的同学设计利用C2H2气体制取H2C2O4•2H2O．
回答下列问题：
（1）甲组的同学利用电石（主要成分CaC2，少量CaS及Ca3P2等）并用图1装置制取C2H2[反应原理为：CaC2+2H2O→Ca（OH）2+C2H2（g）△H＜0，反应剧烈]：

①装置A用饱和食盐水代替水并缓慢滴入烧瓶中，其目的是减慢反应速率，平缓地产生乙炔．
②装置B中，NaClO将H2S、PH3氧化为硫酸及磷酸，本身还原为NaCl，其中H2S被氧化的离子方程式为H2S+4ClO-=SO42-+4Cl-+2H+．
（2）乙组的同学根据文献资料，用Hg（NO3）2作催化剂，浓硝酸氧化乙炔制取H2C2O4•2H2O．制备装置如图2：
①装置D多孔球泡的作用是增大乙炔气体与硝酸的接触面，充分反应；装置E的作用是防止倒吸．
②D中生成H2C2O4的化学方程式为C2H2+8HNO3$\frac{\underline{\;Hg（NO_{3}）_{2}\;}}{20-70℃}$H2C2O4+8NO2+4H2O．
③从装置D得到产品，还需经过浓缩结晶、过滤（填操作名称）洗涤及干燥．
（3）丙组设计了测定乙组产品在H2C2O4•2H2O的质量分数实验．他们的实验步骤如下：精确称取m g产品于锥形瓶中，加入适量的蒸馏水溶解，在加入少量稀硫酸，然后用cmol/L酸性KMnO4标准溶液进入滴定，滴至溶液显微红色；共消耗标准溶液VmL．
①滴定时，KMnO4标准溶液盛放在酸式滴定管中（填“酸式”或“碱式”）．
②滴定时KMnO4被还原Mn2+，其反应的离子方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，滴定过程中发现褪色速率先慢后逐渐加快，其主要原因是生成的Mn2+是该反应的催化剂．
③产品中H2C2O4•2H2O的质量分数为$\frac{0.315cV}{m}×100%$（列出含m、c、v的表达式）．
20．向10mLamol•L-1NH4Al（SO4）2溶液中，滴加bmol•L-1Ba（OH）2溶液10mL，下列叙述不正确的是（　　）
A．当2a=b时，溶液中生成的沉淀质量最大
B．当a=2b时，发生的离子反应为2NH4++SO42-+Ba2++2OH-═BaSO4↓+2NH3•H2O
C．当2b≤3a时，发生的离子反应为3SO42-+2Al3++3Ba2++6OH-═3BaSO4↓+2Al（OH）3↓
D．当2a＜b≤2.5a时，溶液中的n（AlO2-）为0.02（b-2a） mol
7．（1）下列反应能设计成化学能转化为电能的装置是A；
A、Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu　　B、KOH+HCl=KCl+H2O
（2）若将（1）中的反应设计成原电池，请在图1方框中画出该原电池的装置图，写出电极材料和电解质溶液，并标出电子的流动方向．
并写出电极反应式：正极发生还原反应，电极反应式为：Cu2++2e-=Cu；
（3）日常生活中的手电筒干电池通常是锌锰电池，其构造示意图如图2，据图回答：
①作正极的是碳棒；
②负极的电极反应是Zn-2e-=Zn2+；
③许多国家对废电池进行回收，其主要原因是废电池对环境会造成污染．
17．化石燃料的燃烧会产生大量污染大气的二氧化硫和温室气体二氧化碳．而氢气和氮气都被认为是无碳无污染的清洁能源．
I．“氢能”将是未来最理想的新能源．
（1）某些合金可川于储存氢，金属储氢的原理可表示为：M+xH2=MH2x△H＜0 （M表示某种合金）
图甲表示温度分别为T1、T2时，最大吸氢量与氢气压强的关系．

则下列说法中，正确的是cd．
a．T1＞T2
b．增大M的量，上述平衡向右移动
c．增大氢气压强，加快氢气的吸收速率
d．金属储氢过程中M做还原剂，价态升高
（2）工业上通常用生产水煤气的方法制得氢气．其中C（g）+H2O（g）=CO（g）+H2（g），在850℃时平衡常数K=1．若向1L的恒容密闭真空容器中同时加入xmolC和6．OmolH2O．
①850℃时反应达到平衡，x应满足的条件是x＞2．
②对于上述平衡状态，改变下列条件能使反应速率增大，且平衡向正向移动的是b．
a．选用更高效的催化剂          b．升高温度 c．及时分离出氢气               d．增加氢气的浓度
II．CO2是合成尿素的原料
现在以熔融碳酸盐为电解质，稀土金属材料为电极组成氢氧燃料电池（如装置乙所示），其中负极通入H2，正极通入O2和CO2的混合气体．乙装置中a、b为石墨，电解一段时间后，b电极附近滴入酚酞溶液变红，NaCl溶液的体积为100mL．
（1）工作过程中，乙装置中d电极的电极反应式是O2+4e-+CO2=CO32-，丙装置中电极a为阳极（填电极名称）．
（2）若在a极产生112mL（标准状况）气体，25℃时丙装置中所得溶液pH=13（忽略电解前后溶液体积变化）
III．氨是制备尿素的原料，NH3、N2O4等在工农业生产，航天航空等领域有广泛应用．
（1）氨在氧气中燃烧，生成水和一种空气组成成分的单质．已知：N2（g）+3H2（g）?2MH3（g）△H=-92.4kJ/mol及H2的燃烧热为286kJ/mol．试写出氨在氧气中燃烧生成液态水的热化学方程式：4NH3（g）+3O2（g）=2N2（g）+6H2O（l）△H=-1531.2KJ/mol．
（2）氨气溶于水得到氨水，在25℃下，将a mol•L-1的氨水和b mol•L-1的硫酸以3：2的体积比混合，反应后溶液呈中性．用含a和b的代数式表示出NH3H2O的7电离平衡常数$\frac{4b}{3a-4b}$×10-7．
1．能正确表示下列反应的离子方程式是（　　）
A．用过量石灰乳吸收工业尾气中的SO2：Ca2++2OH-+SO2═CaSO3↓+H2O
B．用酸性KMnO4溶液与H2O2反应，证明H2O2具有还原性：2MnO4-+6H++5H2O2═2Mn2++5O2↑+8H2O
C．用铜做电极电解NaCl溶液：2C1-+2 H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$H2↑+Cl2↑+2OH-
D．将 Fe2O3 加入到 HI 溶液中：Fe2O3+6H+═2Fe3++3 H2O
18．如图表示室温时水溶液中M2+的存在形式与pH的关系，其中纵坐标为M2+或M（OH）42-物质的量浓度的对数．下列说法不正确的是（　　）
A．M（OH）2属于两性氢氧化物
B．沉淀分离M2+需控制pH在8～12之间
C．升高温度，可以实现从b点移动到a点
D．室温时，M（OH）2（s）的溶度积常数为1×10-17
18．氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用．请回答下列问题：
（1）肼（N2H4）可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气．已知：
①N2（g）+2O2（g）═N2O4（l）△H1═-19.5kJ•mol-1
②N2H4（l）+O2（g）═N2（g）+2H2O（g）△H2═-534.2kJ•mol-1
写出肼和N2O4（l）反应的热化学方程式：2N2H4（l）+N2O4（l）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-1048.9kJ/mol．
（2）氮的氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时，涉及如下反应：
（Ⅰ）2NO2（g）+NaCl（s）?NaNO3（s）+ClNO（g）　K1 △H1＜0
（Ⅱ）2NO（g）+Cl2（g）?2ClNO（g）　K2 △H2＜0
①4NO2（g）+2NaCl（s）?2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g）的平衡常数K=$\frac{{{K}_{1}}^{2}}{{K}_{2}}$（用K1、K2表示）．
②为研究不同条件对反应（Ⅱ）的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2，10min时反应（Ⅱ）达到平衡．测得10min内v（ClNO）=7.5×10-3mol/（L•min），则平衡后n（Cl2）=0.025mol，NO的转化率α1=75%．其他条件保持不变，反应（Ⅱ）在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率α2＞　α1（填“＞”、“＜”或“=”），平衡常数K2不变（填“增大”、“减小”或“不变”）．若要使K2减小，可采取的措施是升高温度．
（3）用生物处理方法除去废水中的氮，其过程是先将大多数有机态氮转化为氨态氮（氨态氮以NH4+表示），然后通过进一步转化成N2而消除污染．其中一种方法的部分反应为：
2NH4++3O2═2HNO2+2H2O+2H+   2HNO2+O2═2HNO3
上述方法中氨态氮元素1g转化为硝酸态氮（硝酸态氮以HNO3表示）时需氧气的质量为4.57g．

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