例9.(09年宁夏理综·27)(15分)下图表示有关物质(均由短周期元素形成)之间

的转化关系,其中A为常见的金属单质,B为非金属单质(一般是黑色粉末),C是常见的无色无味液体,D是淡黄色的固体化合物。(反应条件图中已省略。)

(1)A、B、C、D代表的物质分别为   、   、    、     (填化学式);

(2)反应①中的C、D均过量,该反应的化学方程式是     ;

(3)反应②中,若B与F物质的量之比为4∶3,G、H分别是   、   (填化学式);

(4)反应③产物中K的化学式为                ;

(5)反应④的离子方程式为                     。

[解析]D是淡黄色的固体化合物是本题的突破口,根据中学化学知识基本锁定Na2O2,能与水和CO2反应,但是题目另一信息C是常见的无色无味液体说明C是水,则G为CO2;再依据K能溶于水,说明K为Na2CO3 ,F为O2; 题给信息黑色单质B与氧气(F)反应得到G(CO2),说明B为C(碳);依据F(O2)与E反应生成C(水)可知E为氢气,再根据金属A与碱性溶液反应产生氢气,可得到A为Al.

[答案](1)Al  C  Na2O2  (2)2H2O +Na2O2 =4NaOH+O2↑ 

 2Al+ 2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑

(3)CO2  CO  (4)Na2CO3  (5)2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-

例10.(08年宁夏理综·26)

某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。有人设计了图中的工艺流程,利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑,从废水中回收金,并生产一定量的铁红和氧化铜。

填写下面空白。

(1)图中标号处需加入的相应物质分别是①   、②   、③   、④   、⑤   ;

(2)写出①处发生反应的离子方程式          ;写出③处发生反应的化学方程式             ;

(3)铁红的化学式为     ;分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途:铁红        ;氧化铜        。

[解析]首先用过量铁屑将H+、Fe3+、Cu2+、Au3+等离子还原成H2、Fe2+、Cu、Au,发生4个反应,E中应为Fe2+,因为后面生成铁红,故⑤为碱液氢氧化钠,试剂②是将过量铁屑溶解,试剂③是将Cu、Au分离应为稀硝酸,从C中的Cu2+到氧化铜,也应为碱液氢氧化钠。

[答案]

(1)①铁屑   ②稀硫酸   ③稀硝酸   ④氢氧化钠  ⑤氢氧化钠

(2)Fe+2H+=Fe2++H2↑  2Fe3++Fe=3Fe2+

  Cu2++Fe=Cu+Fe2+   2Au3++3Fe=2Au+3Fe2+

  3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

(3)Fe2O3    用作红色涂料    用作制造铜盐的原料

 例6(09年福建)从铝土矿(主要成分是,含、、MgO等杂质)中提取两种工艺品的流程如下:

请回答下列问题:

(1)流程甲加入盐酸后生成Al3+的方程式为_________.

(2)流程乙加入烧碱后生成Si的离子方程式为________.

(3)验证滤液B含,可取少量滤液并加入________(填试剂名称)。

(4)滤液E、K中溶质的主要成份是________(填化学式),写出该溶液的一种用途________

(5)已知298K时,的容度积常数=5.6×,取适量的滤液B,加入一定量的烧碱达到沉淀溶液平衡,测得PH=13.00,则此温度下残留在溶液中的=_______.

[解析]本题考查铝土矿中氧化铝提取的工艺流程。(1)与HCl反应生成Al3+,应为铝土矿中Al2O3。(2)SiO2可以溶于NaOH中生成Na2SiO3。(3)检验Fe3+的特征反应很多,如与KSCN显血红色,与苯酚显紫色,与OH-显红褐色沉淀等。(4)生成E、K时,CO2均是过量的,故应生成NaHCO3。(5),=5.6×10-12/(0.1)2=5.6×10-10。

[答案](1)Al2O3 + 6H+ 2Al3+ +3H2O  (2)SiO2 + 2OH- SiO32 - + H2O

(3)硫氰化钾(或硫氰酸钾、苯酚溶液等合理答案)

(4)NaHCO3;制纯碱或做发酵粉等合理答案  (5)5.6×10-10mol/L

例7.(09年江苏化学·5)化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的

是  (   )

A.明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化

B.在海轮外壳上镶入锌块,可减缓船体的腐蚀速率

C.MgO的熔点很高,可用于制作耐高温材料

D.电解MgCl2饱和溶液,可制得金属镁

解析:A项,明矾净水的原理是Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,利用Al(OH)3(胶体)的吸附性进行净水;B项,是因为轮船主要用铁造外壳,铁在海水中易被腐蚀.镀上比铁活泼的锌,形成原电池,锌作负极,失去电子先被腐蚀,从而起到保护铁的作用,从而可减缓船体的腐蚀速率;氧化镁的熔点是2852℃,可用于制作耐高温材料;电解MgCl2饱和溶液,发生地化学反应为MgCl2+2H2OMg(OH)2+Cl2↑+H2↑,不会产生金属镁,电解熔融的MgCl2能制取单质镁,发生的反应MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。

答案:D

例4.(09年海南化学·3)除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是:

A.通入二氧化碳气体               B.加入氢氧化钡溶液

C.加入澄清石灰水                                D.加入稀盐酸

[解析]除杂方法要操作简便、效果好、不带来新的杂质、保留非杂质成份。溶液中可用这样的方法: Na2CO3 + H2O + CO2 = 2NaHCO3。

[答案]A

例5. 某天然碱(纯净物)可看作由CO2和NaOH反应后的产物所组成。称取天然碱样品四份,溶于水后,分别逐滴加入相同浓度的盐酸溶液30mL,产生CO2的体积(标准状况)如下表:(2000年上海高考题)

 
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
盐酸液的体积(mL)
30
30
30
30
样品(g)
3.32
4.15
5.81
7.47
二氧化碳的体积(mL)
672
840
896
672

(1)由第Ⅰ组数据中的CO2体积与样品质量之比,可以推测用2.49 g样品进行同样的实验时,产生CO2_________mL(标准状况)。

(2)另取3.32g天然碱样品于300℃加热分解至完全(300℃时Na2CO3不分解),产生CO2112mL(标准状况)和水0.45g,计算并确定该天然碱的化学式。

(3)已知Na2CO3和HCl(aq)的反应分下列两步进行:

Na2CO3+HCl→NaCl+NaHCO3           Na2CO3+HCl→NaCl+CO2↑+H2O

由上表中第Ⅳ组数据可以确定所用的HCL(aq)的浓度为   mol/L。

(4)依据上表所列数据以及天然碱的化学式,讨论并确定上述实验中CO2(标准状况)体积V(mL)与样品质量W(g)之间的关系式。

[解析]试题以天然碱的组成及碳酸盐的性质为依托,构筑一道有层次、有深度且思维容量较大的计算题。对信息的理解能力、对数据的观察和处理能力是解答本题的关键。

(1)(672 mL/3.32 g)×2.49 g=504 mL。

(2)由题意可知,天然碱含NaHCO3、Na2CO3。

n(NaHCO3)=2n(CO2)=2×(112/22400)mol=0.01mol  n(Na2CO3)=(672/22400)mol-0.01mol=0.02mol  n(H2O)=[(0.45g-(112/22400)mol×18mol)/18mol=0.02mol

所以天然碱组成为2Na2CO3.NaHCO3.2H2O(式量332)。

(3)7.47 g样品中:n(Na2CO3)=(7.47 g/332 g.mol-1)×2=0.045 mol,则:

Na2CO3完全生成NaHCO3消耗HCl:0.045mol;生成672mLCO2消耗HCl:672mL/22400 mL.mol-1=0.03 mol。故c(HCl)=(0.045 mol+0.03 mol)/0.030 L=0.025 mol/L。

(4)30ml盐酸中n(HCl)=0.075mol,设样品与HCl反应全转化为NaCl,由:

2Na2CO3.NaHCO3+5HCl=5NaCl+3CO2↑+3H2O知:需样品质量:(0.075mol/5)×332 g/mol=4.98 g

  设样品中Na2CO3与HCl反应完全转化为NaHCO3(无CO2气体放出),由:

(2Na2CO3.NaHCO3)+2HCl=2NaCl+3NaHCO3知:需样品质量:(0.075mol/2)×332 g/mol=12.45g

  讨论:①0<W≤4.98,HCl过量:V(CO2)=(W g/332 g.mol-1×3)×22400 mL.mol-1=202.4W mL

②4.98≤W≤12.45,Na2CO3转化NaHCO3消耗n(HCl)=(W g/332 g.mol-1)×2;剩余n(HCl)= 0.075mol-(Wg/332g.mol-1)×2,生成CO2物质的量等于剩余HCl物质的量,故V(CO2)=[0.075mol-(W g/332 g.mol-1×2)]×22400 mL/mol=(1860mL-134.9W) mL

③W≤12.45,HCl全部用于使Na2CO3转化NaHCO3,故V(CO2)=0。

[答案](1)504  (2)2Na2CO3·NaHCO3·2H2O  (3)2.5  (4)①0<W≤4.98  V(CO2)=202.4W mL或V(CO2)= (W g/332 g.mol-1×3)×22400 mL.mol-1;②4.98≤W≤12.45  V(CO2)=1680-134.9W mL或V(CO2)=[0.075mol-(W g/332 g.mol-1×2)]×22400 mL/mol;③12.45≤W  V(CO2)=0

 0  287108  287116  287122  287126  287132  287134  287138  287144  287146  287152  287158  287162  287164  287168  287174  287176  287182  287186  287188  287192  287194  287198  287200  287202  287203  287204  287206  287207  287208  287210  287212  287216  287218  287222  287224  287228  287234  287236  287242  287246  287248  287252  287258  287264  287266  287272  287276  287278  287284  287288  287294  287302  447090 

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