1、物质推断与实验基础1为探究某复盐A(含四种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验。已知混合气体 1 是由两种组成元素相同的气体构成。请回答:(1)组成A 的四种元素是 C、O 和_(填元素符号),A 的化学式是_。(2)溶液E 显碱性的理由是 _(用离子方程式表示)。(3)固体 D 能与 NH3H 2O 按 1:4 物质的量比发生非氧化还原反应,生成无色络合物。该无色络合物的氨水溶液露置空气中,立即被氧化为深蓝色络合物。写出无色络合物转化为深蓝色络合物的离子方程式 _。II已知:4Na2SO3 3Na2SO4+Na2S。某学习小组设计如下装置并定性检验分解产物。(1)持续通入氮气的目的是_。(
2、2)甲同学取少量反应后固体,加入过量盐酸,发现有淡黄色沉淀产生,原因是_(用离子方程式表示)。(3)甲同学若要在中操作的基础上检验产物中的硫酸钠,后续操作是 _。【答案】(1)K、Cu K2Cu(C2O4)2 (2)CO32-+H2OHCO3-+OH- (3)4Cu(NH3)2+O2+8NH3H 2O=4Cu(NH3)42+4OH-+6H2O或4Cu(NH3)2+O2+8NH3+2H2O=4Cu(NH3)42+4OH- II(1)防止Na2SO3和Na2S被氧气氧化 (2)SO32-+2S2-+6H+=3S+3H2O (3)过滤,取滤液少许于试管中,加入BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则含有N
3、a2SO4 【解析】复盐A(含四种元素),其中含C、O,由流程知,混合气体1为CO和CO2的混合气体,气体B为CO,白色沉淀C为碳酸钡,已知固体 D 能与 NH3H 2O 按 1:4 物质的量比发生非氧化还原反应,生成无色络合物,该无色络合物的氨水溶液露置空气中,立即被氧化为深蓝色络合物,则深蓝色络合物为Cu(NH3)42+,则无色络合物是+1价铜与氨分子形成的络合物,砖红色固体D为Cu2O,已知Cu2O4NH3 则无色络合物是Cu(NH3)2+,E溶液中含钾元素,故A的四种元素为C、O、K和Cu;结合流程信息知,固体混合物1的成分为K2CO3,按题给数据知,CO和CO2的混合气体为,则 ,则
4、,故混合物1中,;可见组成A 的四种元素是 C、O 和K、Cu,则,因A为复盐,故其酸根为碳元素的含氧酸根离子,结合原子数目比,故其化学式为:K2Cu(C2O4)2 ;(2)溶液E为K2CO3溶液,因水解显碱性,其离子方程式为CO32-+H2OHCO3-+OH-;(3)据分析:无色络合物为Cu(NH3)2+,深蓝色络合物为Cu(NH3)42+,则无色络合物转化为深蓝色络合物时,发生氧化还原反应,氧化剂为氧气,故离子方程式为:4Cu(NH3)2+O2+8NH3H2O=4Cu(NH3)42+4OH-+6H2O或4Cu(NH3)2+O2+8NH3+2H2O=4Cu(NH3)42+4OH-。II(1)
5、 Na2SO3和Na2S具有强的还原性,易被氧气氧化,故持续通入氮气的目的是防止Na2SO3和Na2S被氧气氧化;(2)甲同学取少量反应后固体,加入过量盐酸,发现有淡黄色沉淀产生,淡黄色沉淀是S,则SO32-与S2-在酸性环境下发生氧化还原反应,得到S和H2O,离子方程式为:SO32-+2S2-+6H+=3S+3H2O;(3)甲同学若要在中操作的基础上检验产物中的硫酸钠,要防止S的干扰,故后续操作是:过滤,取滤液少许于试管中,加入BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则含有Na2SO4。2治疗胃酸过多的药物达喜(其式量不超过 700)由五种短周期元素组成,按如下流程进行实验以确定其组成。请回答:(1
6、)达喜的化学式是_。(2)达喜与胃酸(含稀盐酸)反应的化学方程式是_。(3)气体 B 与环氧丙烷( )可制得一种可降解高聚物,该反应的化学方程式是_(有机物用结构简式表示)。II将 NaC1O3 溶液逐滴加入到碘单质和过量盐酸的混合液中可制备液态 ICl,实验装置如下图:请回答:(1)圆底烧瓶中发生的化学反应是_( 用化学方程式表示)。(2)若加入的 NaClO3 溶液已足量,请设计实验方案证明该反应已完全:_。【答案】I(1)Al2O36MgOCO212H2O或 2Al(OH)35Mg(OH)2MgCO34H2O或Al2Mg6(OH)16(CO3)4H2O (2)Al2Mg6(OH)16(C
7、O3)4H2O+18HCl=2AlCl3+ 6MgCl2+CO2+21H2O (3)nCO2+n II(1)3I2 +NaClO3+ 6HCl=6ICl + NaCl + 3H2O (2)取烧瓶内溶液,加淀粉溶液,如果不变蓝,说明反应已完全 【解析】I达喜隔绝空气加强热分解生成的气体冷却至室温,无色液体A是水,说明达喜中含有H和O。无色无味气体B通入足量石灰水产生白色沉淀,气体B是二氧化碳,说明达喜中含有C。达喜加热分解产生的固体中加入0.02molNaOH,不溶于NaOH溶液的2.40g白色固体D能溶于盐酸中,所以固体D是MgO,2.40gMgO为0.06mol。溶于NaOH溶液中的是Al2
8、O3,其质量为3.42g-2.40g=1.02g,为0.01mol。所以达喜中含有的五种短周期元素为H、C、O、Mg、Al。(1) 达喜中含有的五种短周期元素为H、C、O、Mg、Al,若以氧化物的形式表示,可以表示为:aMgObAl2O3cCO2dH2O。Al2O3为0.01mol,若b=1,则达喜的相对分子质量为6.02g0.01mol=602700,所以可以确定达喜的相对分子质量为602。MgO为0.06mol,所以a=6。根据达喜的化学式和相对分子质量,有44c+18d=602-640-102=260,假设c=1,则d=12;假设c=2,d=9.6;假设c=3,d=7.1;假设c=4,d
9、=4.7;假设c=5,d=2.2;d不是整数的都不符合题意,所以达喜的化学式为6MgOAl2O3CO212H2O,或表示为Al2O36MgOCO212H2O或2Al(OH)35Mg(OH)2MgCO34H2O或Al2Mg6(OH)16(CO3)4H2O。(2)达喜与胃酸(含稀盐酸)反应,可以看做是碱或碱性氧化物和酸的反应,化学方程式是Al2Mg6(OH)16(CO3)4H2O+18HCl=2AlCl3+ 6MgCl2+CO2+21H2O。(3)利用CO2中的一个碳氧双键与环氧丙烷( )发生加聚反应,得到聚酯类高聚物,酯在自然界中可以降解,该反应的化学方程式是nCO2+n。II(1) 将NaC1
10、O3溶液逐滴加入到碘单质和过量盐酸的混合液中,生成ICl,氯的化合价从+5价降低到-1价,碘的化合价从0价升高到+1价,根据电子守恒和质量守恒配平得到化学方程式为:3I2 +NaClO3+ 6HCl=6ICl + NaCl + 3H2O。(2)若加入的NaClO3 溶液已足量,则溶液中的碘全部被消耗,加入淀粉溶液时不变蓝。所以可以取烧瓶内溶液,加淀粉溶液,如果不变蓝,说明反应已完全。3I由四种常见元素组成的化合物X,按如下流程进行实验。气体C能使带火星木条复燃,溶液B和溶液E的焰色反应为黄色,固体A和D组成元素相同。请回答: (1)X 的化学式_。 (2)X可由蓝色溶液F与过量的浓的B溶液反应
11、获得,写出该反应的离子方程式_。 (3)黑色固体A可在高温下与氨气作用生成红色固体D,同时生成一种单质,写出该反应的方程式_。 II为测定碳酸钠和碳酸氢钠混合样品中碳酸钠的质量分数,可通过加热分解得到的CO2质量进行计算。某同学设计的实验装置示意图如下:请回答:(1)仪器a的作用是_。(2)指出该同学设计的实验装置存在的缺陷_。(3)设计实验方案说明样品中碳酸氢钠已经分解完全_。【答案】I(1)Na2Cu(OH)4 (2)Cu2+4OH-=Cu(OH)42- (3)6CuO+2NH33Cu2O+N2+3H2O II(1)防止空气中的CO2和H2O进入C中,影响CO2的质量测定 (2)空气中的C
12、O2和H2O,直接通入空气影响CO2的质量测定(或B和C之间缺少吸收水蒸汽的装置,影响CO2的质量测定) (3)持续加热后称量硬质玻璃管或C,若质量不再改变,则说明固体已经分解完全 【解析】I气体C能使带火星木条复燃,应为O2,且n(O2)=0.112L22.4L/mol=0.005mol,红色固体与稀硫酸、过氧化氢反应得到蓝色溶液,固体A和D组成元素相同,则D为Cu2O,可知A为CuO,发生4CuO2Cu2O+O2,可知n(CuO)=1.60g80g/mol0.02mol,溶液B和溶液E的焰色反应为黄色,说明含有钠元素,碱性溶液B与0.100mol/L400mL盐酸反应,B为NaOH水溶液,
13、且n(NaOH)=0.04mol,X可由蓝色溶液F与过量的浓的B溶液反应获得,且满足n(Cu):n(Na)=1:2,应为Na2Cu(OH)4,则:(1)X为Na2Cu(OH)4;(2)结合原子守恒、电荷守恒可写出CuSO4溶液和浓NaOH反应生成X的离子方程式为:Cu2+4OH-=Cu(OH)42-,故答案为:Cu2+4OH-=Cu(OH)42-;(3)CuO中的Cu为+2价,有氧化性,CuO作氧化剂,还原产物为Cu2O,NH3中的N为-3价,有还原性,NH3作还原剂,还原产物为N2,二者发生氧化还原反应的方程式为:6CuO+2NH33Cu2O+N2+3H2O。(1)NaHCO3在A中加热分解
14、生成碳酸钠、水蒸汽和二氧化碳,水蒸气在B中冷凝,二氧化碳在C中被吸收,C中质量的增大量为二氧化碳的质量,从而计算碳酸氢钠的质量和质量分数,因此a的作用是防止空气中的CO2和H2O进入C中,影响CO2的质量测定,故答案为:防止空气中的CO2和H2O进入C中,影响CO2的质量测定;(2)一方面,空气中有CO2和H2O,直接通入空气影响CO2的质量测定,可改成通入N2,另一方面,B和C之间缺少吸收水蒸汽的装置,水蒸汽也能被C吸收,影响CO2的质量测定,故答案为:空气中的CO2和H2O,直接通入空气影响CO2的质量测定(或B和C之间缺少吸收水蒸汽的装置,影响CO2的质量测定);(3)如果碳酸氢钠已经完
15、全分解,则A中硬质玻璃管质量将不再减小,C的质量将不再增大,所以,可通过称量装置A中的硬质玻璃管或者C的质量,若硬质玻璃管或者C的质量不再改变,则说明碳酸氢钠已完全分解,故答案为:持续加热后称量硬质玻璃管或C,若质量不再改变,则说明固体已经分解完全。4由三种元素组成的化合物A,按如下流程进行实验。气体B为黄绿色气体单质, 沉淀C和D焰色反应为均为砖红色。(1)组成A的三种元素是_,A的化学式是_;(2)固体A与足量稀硫酸反应的化学方程式是_。(3)请从化学反应原理的角度解释(结合化学方程式)为什么沉淀C能转化成 D_。常用的补铁剂有硫酸亚铁等,而乳酸亚铁被人体吸收的效果比无机铁好,它溶于水形成
16、淡绿色的透明溶液,几乎不溶于乙醇。它的制备方法有两种:一是在FeCO3中加入乳酸;二是利用废铁屑制取纯净的三水合乳酸亚铁晶体,其实验流程如下图所示:(1)写出制备方法一的离子反应方程式_;(2)操作中不需要用到的仪器为_;A玻璃棒 B坩埚 C坩埚钳 D蒸发皿(3)加入过量的试剂Y为_。【答案】(1)Ca、O、Cl Ca(ClO)Cl (2)Ca(ClO)Cl+H2SO4=CaSO4+Cl2+H2O (3)硫酸钙微溶于水,在溶液中存在沉淀溶解平衡,加入碳酸钠,会发生沉淀转化,形成难溶于水的CaCO3,反应方程式为:CaSO4+CO32-CaCO3+SO42-(1)2CH3CH(OH)COOH+F
17、eCO3=2CH3CH(OH)COO-+Fe2+H2O+CO2 (2)C 无水乙醇 【解析】I.(1)n(Cl2)=0.02 mol,n(Cl)=2n(Cl2)=0.04 mol,所以m(Cl2)=nM=0.02 mol71 g/mol=1.42 g,沉淀D是CaCO3,其质量是2.00 g,则CaCO3的物质的量n(CaCO3)=0.02 mol,m(Ca2+)= nM=0.02 mol40 g/mol=0.8 g,A质量是2.54 g,其中含有的另一元素质量是m=2.54 g-1.42 g-0.8 g=0.32 g,由于Ca最外层有2个电子,元素化合价为+2价,Ca、Cl和另外一种元素形成
18、盐,与硫酸反应产物无其它物质,只可能是H、O元素,另外一种元素若是H元素,不符合化合物中元素化合价代数和为0的原则,该元素不可能是H元素,只能为O元素,n(O)=0.02 mol,所以物质A组成元素为Ca、O、Cl三种元素;物质A中n(Ca):n(O):n(Cl)=0.02:0.02:0.04=1:1:2,所以A化学式为Ca(ClO)Cl;(2)固体A与足量稀硫酸发生氧化还原反应,产生CaSO4、Cl2、H2O,反应的化学方程式是Ca(ClO)Cl+H2SO4=CaSO4+Cl2+H2O;(3)CaSO4微溶于水,在溶液中存在沉淀溶解平衡:CaSO4(s)Ca2+(aq)+SO42-(aq),
19、当向溶液中加入Na2CO3溶液时,溶液中c(Ca2+)c(CO32-)Ksp(CaCO3),发生了沉淀转化形成CaCO3沉淀,该反应的化学方程式是CaSO4+CO32-CaCO3+SO42-,最终完全转化为CaCO3。II (1)由于乳酸的酸性比碳酸强,所以乳酸CH3CH(OH)COOH与FeCO3发生复分解反应产生乳酸亚铁、水、二氧化碳,乳酸是弱酸,主要以分子存在,FeCO3难溶于水,乳酸亚铁易溶于水,所以二者发生复分解反应的离子方程式为:2CH3CH(OH)COOH+FeCO3= 2CH3CH(OH)COO-+Fe2+H2O+CO2;(2)操作是蒸发,使稀溶液变为浓度较大的溶液,从而降低溶
20、液的pH,使用的仪器有玻璃棒、坩埚钳、蒸发皿,不需要的仪器为坩埚,故合理选项是C;(3)由于乳酸亚铁几乎不溶于乙醇,而易溶于水,故抽滤操作时用无水乙醇洗涤乳酸亚铁晶体。5 某化合物A由两种元素组成,可以发生如下的转化。已知:标准状况下,气体B的密度是氢气的8倍。请回答: (1)组成A的元素有_,A的化学式是_(2)请写出A与NaOH溶液反应的化学方程式_(3)A可用于金属的冶炼,请写出A与Fe2O3的化学反应方程式_.某实验小组做了如下实验:请回答:(1)写出硬质管中发生反应的化学方程式:_;(2)有同学认为乙醇的催化氧化反应产物中含有乙酸,请设计实验检验产物成分:_。【答案】 (1)Al、C
21、 Al4C3 (2)Al4C3+4NaOH+4H2O=3CH4+4NaAlO2 Al4C3+4Fe2O3=2Al2O3+8Fe+3CO2 .(1)CH3CH2OH+CuO=CH3CHO+Cu+H2O 将(2)产生的气体分别通入两份新制氢氧化铜悬浊液中,标为A、B,对B进行加热,若A沉淀溶解,B出现砖红色沉淀,则既有乙酸也有乙醛;若A沉淀溶解,B无砖红色沉淀,则只有乙酸;若A沉淀不溶解,B出现砖红色沉淀,则只有乙醛 【解析】 (1)由以上分析知,组成A的元素有Al、C,A的化学式是Al4C3;(2)Al4C3与NaOH溶液反应生成CH4和4NaAlO2,故反应的化学方程式为Al4C3+4NaOH
22、+4H2O=3CH4+4NaAlO2;(3)Al4C3可用于金属的冶炼,其与Fe2O3反应生成Al2O3、Fe和CO2,故反应的化学反应方程式为Al4C3+4Fe2O3=2Al2O3+8Fe+3CO2;.(1)乙醇被CuO氧化,反应生成乙醛、铜单质和水,反应的化学方程式为CH3CH2OH+CuO=CH3CHO+Cu+H2O;(2)根据乙酸和乙醛性质的区别,可将产生的气体分别通入两份新制氢氧化铜悬浊液中,标为A、B,对B进行加热,若A沉淀溶解,B出现砖红色沉淀,则既有乙酸也有乙醛;若A沉淀溶解,B无砖红色沉淀,则只有乙酸;若A沉淀不溶解,B出现砖红色沉淀,则只有乙醛。6 I药物X是由五种短周期元
23、素组成的纯净物,利用下列过程推断其组成:已知:气体C为常见的温室气体。经分析混合气体G中含有280mL气体C(标准状况)。固体F焰色反应呈黄色。请回答:(1)组成药物X的非金属元素是_,药物X的化学式是_。(2)药物X分解生成固体A的化学方程式:_。(3)药物X可通过溶液E与A制备,写出相应的化学方程式:_。II某兴趣小组利用如下实验装置模拟含Mn2+废水的处理。请回答:(1)广口瓶中出现黑色沉淀,溶液呈强酸性,用一个离子方程式表示:_ 。(2)NaOH吸收尾气中的ClO2,可生成NaClO3和NaCl。请设计实验验证有NaClO3生成:_。【答案】I(1)H、C、O NaAl(OH)2CO3
24、 (3)NaAl(OH)2CO3NaAlO2+CO2+H2O (3)NaAlO2+2NaHCO3= NaAl(OH)2CO3+Na2CO3 II(1)2ClO2+5Mn2+6H2O=5MnO2+2Cl-+12H+ (2)取少量溶液,加足量AgNO3溶液、稀HNO3,过滤,向滤液中加入NaNO2,如果又生成白色沉淀,说明生成ClO3- 【解析】IC是温室气体,C是CO2,3.6g药物X加热分解,生成的气体混合物B通过浓硫酸,得到0.025mol CO2;固体F焰色反应呈黄色,说明X中含有Na元素;白色沉淀D与盐酸反应不能放出二氧化碳,说明D中不含碳元素,溶液E蒸干、灼烧得到0.0125mol C
25、O2,说明E是NaHCO3 ;A和二氧化碳反应生成沉淀D和碳酸氢钠,D中不含碳酸根离子,则A是NaAlO2,D是Al(OH)3。(1)根据以上分析,X中含有Na、Al、C、O元素,NaAlO2能恰好与0.025mol CO2反应,则NaAlO2的物质的量是0.025mol,3.6g药物X隔绝空气加热分解出0.025mol CO2、0.025mol NaAlO2,根据质量守恒,分解生成水的质量是3.6-0.025mol44g/mol-0.025mol82g/mol=0.45g,水的物质的量是0.025mol,则A中还一定有氢元素,组成药物X的非金属元素是H、C、O;3.6g药物X隔绝空气加热分解
26、出0.025mol CO2、0.025mol NaAlO2、0.025mol H2O,则X含有 Na、Al、C、O、H元素的物质的量分别是0.025mol、0.025mol、0.025mol、0.125mol、0.05mol,X的化学式是NaAl(OH)2CO3;(2) NaAl(OH)2CO3分解生成NaAlO2、CO2、H2O,反应的化学方程式是NaAl(OH)2CO3NaAlO2+CO2+H2O;(3)根据元素守恒, NaAlO2与碳酸氢钠反应生成NaAl(OH)2CO3和碳酸钠,反应方程式是NaAlO2+2NaHCO3= NaAl(OH)2CO3+Na2CO3。II(1)广口瓶中出现黑
27、色沉淀,说明ClO2和Mn2+反应生成MnO2,根据电荷守恒配平,反应的离子方程式是2ClO2+5Mn2+6H2O=5MnO2+2Cl-+12H+;(2) 取少量溶液,加足量AgNO3溶液、稀HNO3,过滤,向滤液中加入NaNO2,如果又生成白色沉淀,说明生成ClO3-。7I橙红色化合物A由五种元素组成,其中一种元素为原子半径最大的短周期元素(稀有气体元素除外),按如图流程进行实验。气体B为纯净物,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,溶液C呈黄色,沉淀D为砖红色沉淀。请回答:(1)组成A的金属元素是_(填元素符号),A的化学式是_。(2)沉淀D与足量B反应的离子反应方程式_。(3)A中的某种金属元素对
28、应的单质可以通过铝热反应制备,写出化学反应方程式_。II 某兴趣小组为了探究84消毒液(主要成分NaClO)和酒精混合使用是否存在安全隐患,利用如图装置进行实验。请回答:(1)三颈烧瓶中出现黄绿色气体,请写出相应的化学方程式_。(乙醇被氧化为乙醛)(2)有同学用手触碰三颈烧瓶后发现,反应一段时间后装置温度升高,所以提出产生的气体中可能混有O2,请用离子方程式解释_,该同学为了验证O2,打开弹簧夹,用带火星的木条检验,该操作的错误为_。【答案】I(1)Na 、Cr NH4NaCr2O7 (2)Ag2CrO4+4NH3=2Ag(NH3)2+CrO42- (3)Cr2O3+2AlAl2O3+2Cr
29、II (1)2NaClO+C2H5OH2NaOH+CH3CHO+Cl2 (2)2ClO-=O2+2Cl- 乙醇易挥发且易燃,与带火星木条存在安全隐患 【解析】I(1)根据流程分析:短周期中原子半径最大的是金属钠,和氢氧化钠反应,生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明有NH4+;A为橙红色化合物且由五种元素组成,A与足量NaOH反应得到的溶液C呈黄色,溶液C与AgNO3/HNO3反应得到的沉淀D为砖红色沉淀,说明C含CrO42-,可知A中还含有Cr2O72-,沉淀D是Ag2CrO4;组成A的金属元素是Na和Cr;根据N守恒,n(NH4+)=n(NH3)=0.224L22.4L/mol=0.0
30、1mol,根据Cr守恒,n(Cr2O72-)=n(Ag2CrO4)=0.01mol,则n(Na+)=0.01mol,n(Na+):n(NH4+):n(Cr2O72-)=1:1:1,则A的化学式是NH4NaCr2O7。(2)沉淀D是Ag2CrO4,和足量的氨气反应,沉淀溶解,发生的反应是:Ag2CrO4+4NH3=2Ag(NH3)2+CrO42-。(3)铝热反应是利用铝的还原性制备高熔点、还原性比Al弱的金属,可制备金属铬,化学反应方程式为:Cr2O3+2AlAl2O3+2Cr。II(1)84消毒液具有强氧化性,酒精具有还原性,会发生氧化还原反应,乙醇被氧化成乙醛,黄绿色气体是氯气,根据得失电子
31、守恒、原子守恒,反应的化学方程式为2NaClO+C2H5OH2NaOH+CH3CHO+Cl2。(2)反应一段时间后装置温度升高,次氯酸根分解,有O2产生,离子方程式为2ClO-=O2+2Cl-;乙醇易挥发且易燃,所得气体中混有乙醇蒸气,用带火星的木条检验存在安全隐患。8由三种短周期元素组成的化合物A,按如下流程进行实验。已知相同条件下气态A物质的密度为氢气密度的49.5倍。请回答:(1)组成A的三种元素为_,A的化学式为_。(2)A与足量NaOH溶液反应的化学方程式为_。(3)A与足量氨气在一定条件下可以反应生成2种常见的氮肥,该反应的化学方程式为_。二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,易溶
32、于水,在混合气体中的体积分数大于 10就可能发生爆炸,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。回答下列问题:(4)在处理废水时,ClO2可将废水中的CN氧化成CO2和N2,写出该反应的离子方程式为_。(5)某小组按照文献中制备ClO2的方法,设计了如图所示的实验装置,用于制备ClO2并验证其某些性质。通入氮气的主要作用有 2 个,一是可以起到搅拌作用,二是_;关于该实验,以下说法正确的是_。A装置 A 用适量 H2O2制取 ClO2气体,其反应的化学方程式为2NaClO33H2O2H2SO42ClO2Na2SO42O24H2OB装置 B 用来收集二氧化氯气体C当看到装置 C 中导管液面上升时应加大氮气
33、的通入量D二氧化氯能杀菌消毒,但不会与有机物发生取代反应【答案】(1)C、O、Cl COCl2 (2)COCl2+4NaOH=Na2CO3+2NaCl+2H2O (3)COCl2+4NH3=CO(NH2)2+2NH4Cl (4)2ClO22CN2CO2N22Cl (5)稀释二氧化氯,防止因二氧化氯的浓度过高而发生爆炸 CD 【解析】溶液C能与HNO3、AgNO3溶液发生反应生成沉淀E,则E为AgCl,物质的量为=0.04mol;沉淀D溶于盐酸,则此钡盐为BaCO3,其物质的量为=0.02mol;由此得出A中C、Cl原子个数比为1:2。制备ClO2并验证其某些性质时,在H2SO4溶液中,NaCl
34、O3与H2O2发生氧化还原反应,生成ClO2、O2等;装置B中进气、出气导管都短,则应为安全瓶;装置C用于验证ClO2的性质,装置D用于吸收尾气。 (1)设A分子中含1个C原子,则含有2个Cl原子,相对分子质量99减去(12+71),还余16,刚好为1个O原子的相对分子质量,则组成A的三种元素为C、O、Cl,A的化学式为COCl2;(2) COCl2与足量NaOH溶液反应,生成Na2CO3和NaCl,化学方程式为COCl2+4NaOH=Na2CO3+2NaCl+2H2O;(3) COCl2与足量氨气在一定条件下可以反应生成2种常见的氮肥,则产物为CO(NH2)2、NH4Cl,该反应的化学方程式
35、为COCl2+4NH3=CO(NH2)2+2NH4Cl;(4)在处理废水时,ClO2可将废水中的CN氧化成CO2和N2,该反应的离子方程式为2ClO22CN2CO2N22Cl;(5)信息告诉我们:在混合气体中的体积分数大于 10就可能发生爆炸,所以通入氮气的主要作用有 2 个,一是可以起到搅拌作用,二是稀释二氧化氯,防止因二氧化氯的浓度过高而发生爆炸;A项,用适量 H2O2制取 ClO2气体,化学方程式应为2NaClO3H2O2H2SO42ClO2Na2SO4O22H2O,A不正确;B项,装置 B中两导管都短,不是收集二氧化氯气体的装置,是防倒吸装置,B不正确;C项,当看到装置 C 中导管液面
36、上升时,表明有发生倒吸的危险,应加大氮气的通入量,C正确;D项,二氧化氯能杀菌消毒,会将有机物氧化,难与有机物发生取代反应,D正确。故选CD。9化合物A由三种常见元素组成,可以发生如下转化。请回答:(1)化合物A所含的元素有_。(2)写出化合物A在足量空气中充分燃烧的化学方程式_。(3)气体D可与环氧乙烷()通过加聚反应生成全降解塑料,已知过氧键(OO)不稳定,写出反应的化学方程式_。某学生对Cl2与FeCl2和KSCN混合溶液的反应进行实验探究,装置如下图。向A中通入氯气至过量,观察到A中溶液先变红后变为黄色。请回答:(1)B中反应的离子方程式为_。(2)设计实验方案证明溶液变黄的原因是SC
37、N与氯气发生了反应_。【答案】(1)Fe、C、O (2)4Fe(CO)5 + 13O22Fe2O3+20CO2 (3)+nCO2 (1)Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O (2)向黄色溶液中再滴入过量KSCN,若溶液呈血红色,证明SCN与氯气发生了反应。 【解析】(1)根据分析B为氧化铁,质量8g,物质的量为,铁的质量为,白色沉淀E为碳酸钙,则碳的物质的量,碳的质量为,则化合物A中另一种元素的质量m=19.6g5.6g6g8g,则根据元素分析还应该含有氧元素,氧的物质的量为,则所含的元素有Fe、C、O;(2)根据前面分析得到化合物A为Fe(CO)5,化合物A在足量空气中充分燃烧生成Fe2O3
38、和CO2,其化学方程式4Fe(CO)5 + 13O22Fe2O3+20CO2;(3)气体D可与环氧乙烷()通过加聚反应生成全降解塑料,已知过氧键(OO)不稳定,说明环氧化乙烷断裂碳氧键,二氧化碳断裂一个双键中的一根键,因此反应的化学方程式:+nCO2。(1)B中是氯气和NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,其反应的离子方程式为Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O;(2)设计实验方案证明溶液变黄的原因是SCN与氯气发生了反应,主要是分析溶液中是否还存在SCN,不存在,说明SCN与氯气反应了,主要是向含铁离子溶液中再加SCN,如果变红,说明原来的SCN已被反应了。10I固体A由四种元素组成的化合物
39、,为探究固体A的组成,设计并完成如实验:已知:固体B是一种单质,气体E、F都是G和另外一种气体组成。请回答:(1)组成A的四种元素是_,气体E是_。(2)固体A隔绝空气加热分解的化学方程式是_。(3)蓝色溶液D和乙醇反应可获得固体A,同时还生成一种常见的温室气体,该反应的化学方程式为_。.某化学兴趣小组为探究SO2与Ba(NO3)2溶液的反应,用如下装置(夹持、加热仪器略)进行实验:制备SO2,将SO2通入Ba(NO3)2溶液中,迅速反应,得到无色酸性溶液和白色沉淀。(1)SO2通入Ba(NO3)2溶液中,得到无色酸性溶液和白色沉淀的离子方程式是_。(2)若通入Ba(NO3)2溶液中的SO2已
40、过量,请设计实验方案检验_。【答案】I(1)Cu、C、N、O CO和N2 (2) Cu(CNO)2Cu+2CO+N2(3) 3Cu(NO3)2+4CH3CH2OH=3Cu(CNO)2+2CO2+12H2O(1)3SO2+3Ba2+2NO3-+2H2O=3 BaSO4+2NO+4H+(SO2不足)或3SO2+Ba2+2NO3-+2H2O= BaSO4+2NO+4H+2SO42-(SO2足量) (2)取少量反应后的溶液于试管中,滴入几滴酸性高锰酸钾溶液,若褪色,说明通入的SO2已过量(其它合理答案即可) 【解析】I固体B和稀HNO3反应生成气体C和蓝色溶液D可知,单质B为Cu,D为Cu(NO3)2
41、,C为NO,且n(NO)=0.01mol,由3Cu2NO可得:n(Cu)=0.015mol,m(Cu)=0.015mol64g/mol=0.96g;气体E和灼热CuO反应生成气体F,则气体F不含SO2,F和澄清石灰水反应有沉淀H生成,故H为CaCO3,F含CO2,E含CO,且n(CaCO3)=0.03mol,由C原子守恒可得:E中n(CO)=0.03mol,m(CO)=0.03mol28g/mol=0.84g;固体A隔绝空气加热得到Cu、CO、和气体G,所以,m(G)=2.22g-0.84g-0.96g=0.42g,又由气体E总体积为1.008L可得,气体n(G)=0.015mol,故M(G)
42、=28g/mol,所以,G为N2,A中,n(N)=0.015mol2=0.03mol,故A中Cu、C、O、N的物质的量之比=0.015mol:0.03mol:0.03mol:0.03mol=1:2:2:2,故A为Cu(CNO)2。(1)由分析可知,A中含Cu、C、N、O四种元素,气体E为CO和N2的混合物,故答案为:Cu、C、N、O;CO和N2;(2)结合原子守恒可写出将A隔绝空气加热的化学方程式为:Cu(CNO)2Cu+2CO+N2;(3)结合原子守恒、得失电子守恒可写出Cu(NO3)2和乙醇反应的化学方程式为:3Cu(NO3)2+4CH3CH2OH=3Cu(CNO)2+2CO2+12H2O
43、;(1)SO2作还原剂,被氧化成SO42-,Ba2+和SO42-结合成BaSO4,NO3-做氧化剂,被还原为NO,若SO2不足量,氧化产物为BaSO4,若SO2足量,氧化产物除BaSO4外还H2SO4,结合原子守恒、电荷守恒、电子得失守恒可得SO2通入Ba(NO3)2溶液中发生的反应的离子方程式为:3SO2+3Ba2+2NO3-+2H2O=3 BaSO4+2NO+4H+(SO2不足)或3SO2+Ba2+2NO3-+2H2O= BaSO4+2NO+4H+2SO42-(SO2足量);(2)若通入的二氧化硫过量,溶液中将含SO2,溶液将具有还原性,可使KMnO4溶液等强氧化剂褪色,因此可取少量反应后
44、的溶液于试管中,滴入几滴酸性高锰酸钾溶液,若褪色,说明通入的SO2已过量,故答案为:取少量反应后的溶液于试管中,滴入几滴酸性高锰酸钾溶液,若褪色,说明通入的SO2已过量(其它合理答案即可)。11白色无机盐 X(含三种元素,相对分子质量小于 400)能与水发生反应。为了探究 X 的组成,设计并完成了以下实验:已知:白色沉淀 D 中的一种成分及质量与沉淀 B 相同。(1)白色沉淀 D 的成分为_(填写化学式)。(2)黑色固体 A 与浓硝酸反应的离子方程式是_。(3)X 与 H2O 反应的化学方程式是_。已知:将 0.1 molL1KI 溶液加入到 0.1 molL1 FeCl3 溶液中时,可以看到
45、溶液颜色加深,滴加淀粉后溶液变为蓝色;当离子浓度相同时,氧化性:Ag+Fe3+; 若浓度减小时,离子的氧化性也会随之减弱。(1)甲同学猜测,0.1 molL1 KI 溶液(事先加入几滴淀粉溶液)加入到 0.1 molL1AgNO3 溶液中时,溶液应变蓝色。请写出该猜测对应的离子方程式_。实 验结果未见到蓝色。(2)乙同学认为甲同学的实验方案有问题,理由是_。请你用原电池的方法证明Ag+也能氧化 I,要求画出实验装置图,并标明电极材料及电解质溶液_。【答案】(1)BaSO4和AgCl (2)Ag2S8NO3-8H+2Ag +SO42-8NO24H2O (3)Ag2S2O3H2OAg2SH2SO4
46、 (1)2Ag+2I2AgI2 (2)Ag+会与I发生反应生成AgI沉淀,使Ag+的浓度下降,从而减弱Ag+的氧化性,使上述反应很难发生 【解析】白色无机盐 X(含三种元素,相对分子质量小于 400)能与水发生反应。白色沉淀 D 中的一种成分及质量与沉淀 B 相同,B为BaSO4,物质的量为,D中另一种沉淀为与氯离子生成的AgCl,物质的量为,推知X中含S:0.02mol2=0.04mol、Ag:0.04mol、由质量守恒含氧=0.012mol,A的实验式为Ag2S2O3,相对分子质量小于400时,Ag2S2O3为328,符合题意,A为Ag2S2O3,与水反应Ag2S2O3H2OAg2SH2S
47、O4;黑色固体A为Ag2S,与浓硝酸反应的离子方程式是Ag2S8NO3-8H+2Ag +SO42-8NO24H2O;各物质关系如图:。 (1)白色沉淀 D 的成分为BaSO4和AgCl;(2)黑色固体 A 与浓硝酸反应生成硫酸银和二氧化氮,离子方程式是Ag2S8NO3-8H+2Ag +SO42-8NO24H2O;(3)X 与 H2O 反应生成黑色的硫化银和硫酸,化学方程式是 Ag2S2O3H2OAg2SH2SO4。 (1)甲同学猜测,0.1 molL1 KI 溶液(事先加入几滴淀粉溶液)加入到0.1molL1AgNO3 溶液中时,溶液应变蓝色,有碘生成,对应的离子方程式2Ag+2I2AgI2;
48、故答案为:2Ag+2I2AgI2 ;(2)乙同学认为甲同学的实验方案有问题,理由是Ag+会与I发生反应生成AgI沉淀,使Ag+的浓度下降,从而减弱Ag+的氧化性,使上述反应很难发生。用原电池的方法证明Ag+也能氧化 I,要用盐桥将Ag和I分开,用惰性电极作电极,电极材料及电解质溶液、实验装置图,如图: 。11 IX由四种常见元素组成的化合物,其中一种是氢元素,其摩尔质量小于200gmol-1。某学习小组进行了如下实验:已知:气体A在标况下的密度为0.714gL-1,A完全燃烧的气体产物E能使澄清石灰水变浑浊,沉淀D是混合物。请回答:(1)气体E的结构式_,沉淀D是_(写化学式),X的化学式_。
49、(2)写出化合物X与足量盐酸反应的化学方程式_。II 纯净的氮化镁(Mg3N2)是淡黄色固体,热稳定性较好,遇水极易发生反应。某同学初步设计了如图实验装置制备氮化镁(夹持及加热仪器没有画出)。已知:Mg+2NH3Mg(NH2)2+H2。请回答:(1)写出A中反应的化学方程式_。(2)下列说法不正确的是_。A为了得到纯净的氮化镁,实验前需要排除装置中的空气B装置B起到了缓冲、安全的作用C装置C只吸收水,避免镁和水反应产生副产物D将装置B、C简化成装有碱石灰的U型管,也能达到实验目的E.实验后,取D中固体加少量水,能生成使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体【答案】I. (1)O=C=O AgCl和AgI
50、 CH3MgI (2)2CH3MgI+2HC=2CH4+MgI2+MgCl2 II (1) 2NH3+3CuON2+3H2O+Cu (2)CDE 【解析】I. (1)已知:X由四种常见元素组成的化合物,流程图中知X与过量盐酸反应生成气体A,A在标况下的密度为0.714gL-1,则其摩尔质量M=22.4L/mol 0.714gL-1=16gmol -1,A完全燃烧的气体产物E能使澄清石灰水变浑浊,E为二氧化碳,A为甲烷,则3.32gX中含0.02mol即0.24g碳原子,溶液B均分为二等份,其中一份加足量氢氧化钠溶液得白色沉淀C,则C为氢氧化镁,0.58g氢氧化镁为0.01mol,故一份B溶液含
51、0.01molMgCl2,按元素守恒,则3.32gX中含0.02mol即0.48g镁元素,另一份B溶液中加足量硝酸银溶液,得到沉淀D,沉淀D是混合物,其中必有0.2 molAgCl,其质量为2.87g,则5.22g-2.87g=2.35g为X中另一种元素与银离子产生的沉淀,假如该沉淀是AgBr,则为0.0125molAgBr,则原X中含0.025molBr,质量为2g,则剩余氢元素为3.32g-0.24g-0.48-2g=0.6g,则氢原子的物质的量为0.6mol,则所含原子数目比为C:Mg:Br:H=0.02:0.02:0.025:0.6=1:1:1.25:30,得到的化学式不合理,假设不成
52、立,舍弃;假如该沉淀是AgI,2.35g则为0.01molAgI,则原X中含0.02mol碘元素,质量为2.54g,则剩余氢元素为3.32g-0.24g-0.48-2.54g=0.06g,则氢原子的物质的量为0.06mol,则所含原子数目比为C:Mg:I:H=0.02:0.02:0.02:0.06=1:1:1:3,得到的最简式为CH3MgI;最简式式量为166,X摩尔质量小于200gmol-1,则X的化学式为CH3MgI;故气体E的结构式为O=C=O,沉淀D是AgCl和AgI,X的化学式为CH3MgI;(2)化合物X与足量盐酸反应生成CH4、MgI2和MgCl2,化学方程式为2CH3MgI+2
53、HCl=2CH4+MgI2+MgCl2。II (1) A中氨气和氧化铜在加热下发生反应生成铜、氮气和水,反应的化学方程式为:2NH3+3CuON2+3H2O+Cu;(2) A项,为了得到纯净的氮化镁,实验前需要排除装置中的空气,防止氮气、二氧化碳和镁反应,A正确;B项,装置B起到了缓冲、安全的作用,防止液体倒吸,B正确;C项,装置C吸收水,避免镁和水反应产生副产物,也吸收未反应的氨气,防止镁和氨气反应,C错误;D项,将装置B、C简化成装有碱石灰的U型管,不能达到实验目的,因为碱石灰不能吸收氨气,D错误;E项,实验后,取D中固体加少量水,能生成使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体;故说法不正确的是CD
54、E。12含三种元素的化合物X是一种高效的消毒剂。为探究X的组成与性质,设计并完成以下实验:(1)化合物X所含的金属元素为_。(2)写出化合物X溶于水中反应的化学方程式_。(3)若向化合物X加水溶解后的烧杯中通入氯气,亦可生成少量X,其中的离子方程式为_。某学习小组按如图装置探究NaHCO3和Na2O2的性质,请完成下列问题:(1)实验设计过程中,有小组成员对反应结束时,如何停止停止加热产生了分歧,出现多种不同的意见:有人认为要先停止加热,再将E中导管移出水面;也有人认为应先将E中导管移出水面,再停止加热,请帮助小组成员完成这方面的实验设计: _。(2)小组同学撰写实验报告时,认为该实验对NaH
55、CO3的分解产物和Na2O2的性质探究不够充分,于是临时将装置B、D互换位置后进行了补充实验,分析该补充实验是否符合实验探究目的并说明原因:_。【答案】(1)Fe、K (2)4K2FeO410H2O =4Fe(OH)33O28KOH (3)3Cl2 + 2Fe(OH)3 + 10OH= 2FeO42-+6Cl+8H2O (1)在反应结束后,先断开装置A和B之间的导管连接,再停止加热,以防B中的浓硫酸倒吸进入A中试管,引起试管爆裂 (2)不合理,装置B与D互换位置后,实现了对Na2O2与水的反应的探究,但经过水溶液的气体会混入水蒸气,因此对NaHCO3分解产物中的水蒸气验证不够严谨。 【解析】化
56、合物X加水溶解,得无色气体可令带火星的木条复燃,则为氧气,得到红褐色沉淀为氢氧化铁,洗涤充分灼烧得到红棕色粉末为氧化铁,质量为2.40g,则n(Fe2O3)=0.015mol,nFe(OH)3=0.03mol,同时还得到碱溶液,碱溶液加入150mL0.6mol/L稀硫酸后再加入6.72gKOH固体,得到只含一种溶质的中性溶液,则为硫酸钾溶液,可推知碱溶液中n(KOH)=20.15L0.6mol/L-=0.06mol,化合物X含三种元素,则所含O元素的物质的量为n(O)=0.12mol,故n(K) :n(Fe):n(O)=0.06mol:0.03mol:0.12mol=2:1:4,故X为K2Fe
57、O4。(1)化合物X为K2FeO4,所含的金属元素为Fe、K;(2)化合物X溶于水中,反应生成氢氧化铁、氢氧化钾和氧气,反应的化学方程式为4K2FeO410H2O =4Fe(OH)33O28KOH;(3)若向化合物X加水溶解后的烧杯中通入氯气,氯气将氢氧化铁氧化生成高铁酸钾,亦可生成少量X,反应的离子方程式为3Cl2 + 2Fe(OH)3 + 10OH= 2FeO42-+6Cl+8H2O。加热NaHCO3固体,产生的气体通过浓硫酸干燥,再与Na2O2作用,产生的物质通过氢氧化钠处理,最后利用排水法收集所得气体,进行探究NaHCO3和Na2O2的性质。(1)在反应结束后,先断开装置A和B之间的导
58、管连接,再停止加热,以防B中的浓硫酸倒吸进入A中试管,引起试管爆裂;(2)装置B与D互换位置后,实现了对Na2O2与水的反应的探究,但经过水溶液的气体会混入水蒸气,因此对NaHCO3分解产物中的水蒸气验证不够严谨,因此临时将装置B、D互换位置后进行了补充实验不合理。13I为探究某盐X ( 含五种元素)的组成和性质, 设计并完成如下实验: 已知:气体F能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。请回答:(l)X含有的元素有 O、H、_( 用元素符号表示), X 的化学式为_。(2)写出气体F 与黑色固体 C 在一定条件下发生的氧化还原反应, 产物中有一气体单质:_。II 某学习小组设计制取 SO2并验证其部分性
59、质的实验装置如图(夹持装置省略):请回答:(1)简述检查装置 A 气密性的方法:_。(2)写出C 中发生的离子反应方程式:_。(3)设计实验方案检验实验后 D 中的主要阴离子:_。【答案】I(1)N、Cu、Cl CuCl22NH4Cl2H2O或(NH4)2CuCl42H2O (2)3CuO +2NH33Cu+N2+3 H2O II(1)关闭a,打开b,B中长导管伸入液面下,微热A,若长导管口产生连续气泡,停止加热,一段时间后长导管处有一段水柱生成,说明气密性良好 (2)SO2+2Fe3+ Ba2+2H2O = BaSO4+ 2Fe2+ 4H+ (3)取少量D中溶液,加足量Ba(NO3)2和稀H
60、NO3,若产生白色沉淀,说明有SO42-,再取上层清液滴加AgNO3,若产生白色沉淀,说明有Cl-。 【解析】I某盐X与足量氢氧化钠反应生成气体A中含有氨气,说明X中含有铵根;反应后的固体加水溶解得到无色溶液B和黑色固体C,无色溶液B加入足量硝酸银和稀硝酸生成白色沉淀为氯化银,黑色固体C和乙醇蒸气反应生成红色固体为铜,则X中含有铵根、氯离子、铜离子,根据题中数据通过计算确定其化学式。(l)由分析可知,X中含有铵根、氯离子、铜离子,所以X含有的元素有 O、H、N、Cu、Cl;气体F为氨气,物质的量=0.04mol,说明X中含有0.04mol铵根;生成的氯化银沉淀的物质的量=0.08mol,生成的
61、铜的物质的量=0.02mol,说明X中含有0.08molCl-、0.02molCu2+,由信息可知X中还有O元素,说明X中含有结晶水,5.56g晶体中含结晶水质量=5.56g-0.04mol18g/mol-0.08mol35.5g/mol-0.02mol64g/mol=0.72g,结晶水的物质的量=0.04mol,X 的化学式结合各微粒物质的量之比得到n(Cu2+):n(Cl-):n(NH4+):n(H2O)=0.02mol:0.08mol:0.04mol:0.04mol=1:4:2:2,所以X 的化学式为CuCl22NH4Cl2H2O或(NH4)2CuCl42H2O;(2)气体F为氨气, 黑
62、色固体 C 为氧化铜,在一定条件下发生的氧化还原反应,氨气具有还原性,发生氧化反应生成氮气,氧化铜发生还原反应生成铜,反应的化学方程式为3CuO +2NH33Cu+N2+3 H2O。II(1)装置 A 为制取二氧化硫装置,反应前要检查装置的气密性,可关闭a,打开b,B中长导管伸入液面下,微热A,若长导管口产生连续气泡,停止加热,一段时间后长导管处有一段水柱生成,说明气密性良好,答案:关闭a,打开b,B中长导管伸入液面下,微热A,若长导管口产生连续气泡,停止加热,一段时间后长导管处有一段水柱生成,说明气密性良好;(2)C 中为FeCl3和BaCl2的混合溶液,通入SO2后,Fe3+将SO2氧化为
63、SO42-,SO42-再与 Ba2+生成BaSO4沉淀,反应的离子方程式为SO2+2Fe3+ Ba2+2H2O = BaSO4+ 2Fe2+ 4H+,答案:SO2+2Fe3+ Ba2+2H2O = BaSO4+ 2Fe2+ 4H+;(3)SO2通入饱和氯水中发生反应SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4,反应后溶液中的阴离子主要有SO42-和Cl-,取少量D中溶液,加足量Ba(NO3)2和稀HNO3,若产生白色沉淀,说明有SO42-,再取上层清液滴加AgNO3,若产生白色沉淀,说明有Cl-,答案:取少量D中溶液,加足量Ba(NO3)2和稀HNO3,若产生白色沉淀,说明有SO42-,再取
64、上层清液滴加AgNO3,若产生白色沉淀,说明有Cl-。14 I由三种元素组成的化合物A,式量在200- -300之间。在一 定条件下A能发生如下图的转化,其中B的焰色反应为紫色(透过蓝色钴玻璃),C是不溶于酸的白色沉淀。请回答(1) C的化学式是_,组成A的三种元素是_。(2) A加热分解的化学方程式是_。(3) E可以和SCl2反应生成一种常用于有机合成的物质SOCl2和另一种常见气体,反应的化学方程式是_。II 实验室测定某铁铝合金中的铝含量,利用如图装置和试剂完成。请回答(1)下列有关该实验的说法中正确的是_。A由于恒压分液漏斗的存在,该装置不能进行气密性检查B读数前需将量气管C上下移动
65、使B、C中的液面相平C反应完成后生成的氢气都要转移至装置B中D需要控制NaOH的量以防止产生气体过多超过量气装置的量程(2)若将恒压分液漏斗(A) 去掉导管a,改成普通分液漏斗,则测得铁铝合金中的铝含量_,(填“偏大”、“偏小”或“不变”),请说明理由_。【答案】(1)BaSO4 K、S、O (2)2K2S2O8 2K2SO4+2SO3+O2 (3)SO3+SCl2= SOCl2+ SO2 II (1)B (2)偏大 滴入锥形瓶中的液体排开的气体使量气装置中气体体积增大,导致计算的铝含量增多。 【解析】 固体A隔绝空气加热,得到固体B,焰色反应为紫色,说明其含有K元素;与足量的BaCl2反应得
66、到白色不溶于酸的沉淀,则固体C为BaSO4,固体B为K2SO4;混合气体D,冷却后得到固体E,E能与BaCl2溶液得到BaSO4沉淀,则E为SO3;由此可知,这三种元素为K、S、O,则另一种气体单质为O2。根据分析,固体A含有元素分别为K、S、O;固体B为K2SO4,固体B与BaCl2溶液反应后得到BaSO44.66g,其物质的量,根据关系式n(K)2n(SO42),则5.40gA中K的质量;固体A中的S元素均转化为BaSO4中的硫元素,一共得到BaSO4的质量为4.66g4.66g=9.32g;则5.40gA中S的质量;根据质量守恒,5.40gA中O的质量;则物质A中各元素原子的比例,A的最
67、简式为KSO4,式量在200-300之间,则A的分子式为K2S2O8.(1)C的化学式为BaSO4;组成A的三种元素为K、S、O;(2)根据流程图,A物质分解得到K2SO4、SO3、O2。5.4gA的物质的量,根据得到固体C的质量可知,得到SO3和K2SO4的物质的量均为0.02mol,根据O2的体积可知,分解得到O2的物质的量为0.01mol,在化学方程式中,各物质的物质的量之比等于计量数之比,则可得化学方程式为2K2S2O82K2SO4+2SO3+O2;(3)SO3和SCl2反应得到SOCl2,SOCl2中S的化合价为4。SCl2中S的化合价为2,SO3中S的化合价为6,在2和6之间只有4
68、,根据化合价只能靠近不能交叉的原则,则该反应另一种产物中S的化合价也为4,是SO2,化学方程式为SO3+SCl2=SOCl2+SO2。II (1)A项,该实验是通过测量气体的体积,来测定合金中Al的含量,因此气密性必须良好,A错误;B项,气体体积和压强有关,为了正确测量气体的体积,内外压强需相等,因此左右两边的液面差相等,B正确;C项,由于反应前装置中就有空气,生成的氢气会把空气排出,因此不必把生成的氢气转移至B中,C错误;D项,若生成的氢气过多,超过了量气装置的量程,则无法测得生成氢气的体积,但是要保证合金中的Al完全反应才能计算出Al的含量,NaOH必须足量,因此需要控制合金的用量,以防止
69、生成的气体过多,D错误;故选B;(2)若改为普通分液漏斗,则放入锥形瓶中的NaOH溶液的体积也会被算作生成氢气的体积,从而使计算出的Al质量偏大,铁铝合金中铝含量偏大。15由三种常见元素组成的化合物A,按如下流程进行实验。气体B、C、D均无色、无臭,B、D是纯净物;浓硫酸增重3.60g,碱石灰增重17.60g;溶液F焰色反应呈黄色。请回答:(1)组成A的非金属元素是_,气体B的结构简式_。(2)固体A与足量水反应的化学方程式是_。(3)一定条件下,气体D可能和FeO发生氧化还原反应,试写出一个可能的化学方程式_。 某兴趣小组为验证卤素单质的氧化性强弱,向NaBr溶液中通入一定量Cl2,将少量分
70、液漏斗中溶液滴入试管中,取试管振荡,静止后观察现象。实验装置如图:(4)说明氧化性 Br2I2 的实验现象是_。 (5)为了排除Cl2对溴置换碘实验的干扰,需确认分液漏斗中通入Cl2 未过量。试设计简单实验方案检验_。【答案】(1)碳(C)和氢(H) CHCH (2)NaHC2+H2O=NaOH+C2H2 (3) CO2+2FeOFe2O3+CO (4)试管内溶液分层,且下层为紫红色,上层无色 (5)取分液漏斗中上层少量溶液于试管中,向试管中通入Cl2,若试管中溶液出现红棕色,说明有溴单质生成,可确定氯气未过量 【解析】气体B在氧气中燃烧生成气体C,100时,气体C通过浓硫酸,浓硫酸增重 3.
71、60g,增重的质量为H2O的质量,气体 B、C、D 均无色、无臭,B、D 是纯净物;气体D能被碱石灰吸收,则D为CO2,碱石灰增重 17.60g,即CO2的质量为17.60g,根据以上分析可得B和氧气反应生成CO2和H2O,B由C、H两种元素组成,CO2的物质的量为=0.4mol,则碳元素的物质的量为0.4mol,H2O的物质的量为=0.2mol,则氢元素的物质的量为0.4mol,气体B标况下的体积为4.48L,则B的物质的量为=0.2mol,由碳、氢元素的物质的量与B的物质的量关系,可得B的化学式为C2H2,溶液 F 焰色反应呈黄色,则F中含有Na元素,根据反应流程,A、E中均含有Na元素,
72、碱性溶液E与0.2molHCl恰好完全反应生成中性的F溶液,则F为NaCl,则n(Na)= n(Cl)= n(HCl)=0.2mol,由三种常见元素组成的化合物 A,与足量的水反应生成B和E,A中应含有C和Na元素,A的质量为9.6g,则第三种元素的质量为9.6g-0.4mol12g/mol-0.2mol23g/mol=0.2g,则A为C、H、Na三种元素组成,物质的量分别为0.4mol、0.2mol、0.2mol,则A的化学式为NaHC2。(1)组成 A 的非金属元素是碳(C)和氢(H),气体 B 为C2H2,结构简式CHCH;(2)固体A与足量水反应的化学方程式是NaHC2+H2O=NaO
73、H+C2H2;(3)根据分析,D为CO2,一定条件下,气体CO2可能和FeO发生氧化还原反应,CO2中碳元素为+4价,属于碳元素的最高价,具有氧化性,FeO中Fe元素为+2价,具有一定的还原性,可能的化学方程式CO2+2FeOFe2O3+CO。向 NaBr 溶液中通入一定量Cl2,溶液由无色变为红棕色,证明有溴单质生成,发生反应Cl2+2NaBr=2NaCl+ Br2,将分液漏斗中反应后的溶液加入到盛有含有四氯化碳的KI溶液中,取试管振荡,静置后,试管内溶液分层,且下层为紫红色,上层无色,说明试管内由碘单质生成,发生反应为Br2+2KI=2KBr+I2,根据实验中发生的氧化还原反应,结合氧化剂
74、的氧化性强于氧化产物的氧化性分析氧化性强弱。(4) 将分液漏斗中反应后的溶液加入到盛有含有四氯化碳的KI溶液中,取试管振荡,静置后,试管内溶液分层,且下层为紫红色,上层无色,说明试管内由碘单质生成,发生反应为Br2+2KI=2KBr+I2,反应中Br2为氧化剂,I2为氧化产物,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,说明氧化性Br2I2;(5)为了排除Cl2 对溴置换碘实验的干扰,需确认分液漏斗中通入Cl2 未过量。由于溴单质的密度比水大,在溶液的下层,取分液漏斗中上层少量溶液于试管中,向试管中通入Cl2,若试管中溶液出现红棕色,说明有溴单质生成,可确定氯气未过量。16I化合物甲和化合物乙的混合粉
75、末是汽车安全气囊中存放的化学物质,经组成分析,确定该混合粉末仅含 Na、Fe、N、O 四种元素。为研究安全气囊工作的化学原理,进行以下实验操作:请回答下列问题:(1)工业上冶炼单质2的化学方程式为 _;(2)若化合物丙在空气中转化为碳酸氢盐,则反应的化学方程式为 _;(3)化合物甲可用下列方法制备:30时,将水合肼(N2H4H2O)、亚硝酸甲酯(CH3ONO)、NaOH 混合,充分反应后先回收得到 CH3OH,母液降温结晶,过滤得到化合物甲。写出用该法制备化合物甲的化学反应方程式 _。II 晶体硅是一种重要的非金属材料。实验室用 SiHCl3 与过量 H2 反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装
76、置略)。制备纯硅的主要反应为:SiHCl3+H2 = Si(纯)+3HCl已知SiHCl3 沸点 33.0,上述反应在 10001100进行;SiHCl3 能与 H2O 强烈反应,在空气中易自燃。请回答下列问题:(1)下列说法不正确的是_;A装置B中的溶液可以是浓硫酸 B装置C中的烧瓶需要加热,其目的是使滴入烧瓶中的 SiHCl3 气化C装置D中观察到的现象是有固体物质生成 D装置D可以采用普通玻璃管代替石英管 E为保证制备纯硅实验的成功,关键的操作步骤有检查实验装置的气密性,控制好反应温度以及排尽装置中的空气、干燥气体 F.尾气处理装置中可以将导管直接插入盛有NaOH 溶液的烧杯中(2)为检
77、验某粗硅中存在的铁元素,可采取的实验操作方法是_。【答案】I(1)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 (2)Na2O+2CO2+H2O=2NaHCO3 (3)N2H4H2O+CH3ONO+NaOH=NaN3+CH3OH+3H2O II(1)DF (2)取样品,先加入足量NaOH 溶液,充分反应后过滤,在滤渣中加入一定量稀硫酸充分反应,在反应后的溶液中滴加氯水,再滴加 KSCN 溶液,若溶液变红, 说明存在 Fe 元素 【解析】I化合物甲和化合物乙的混合粉末仅含Na、Fe、N、O四种元素,将13.0g化合物甲加热,使其完全分解,生成氮气和单质1,则甲中含有两种元素,其中一种为N元素,单质1在高温
78、隔绝空气的条件下与化合物反应生成化合物丙和另一种单质2,化合物乙应为金属氧化物,应为Fe2O3,生成的另一种单质2为Fe,单质1为Na,化合物丙则为钠的氧化物,能在潮湿的空气中生成可溶性盐,丙为Na2O;氮气物质的量=0.3mol,氮气的质量=0.3mol28g/mol=8.4g,故Na元素质量=13g-8.4g=4.6g,Na物质的量=4.6g23g/mol=0.2mol,故甲中Na、N原子数目之比=0.2mol:0.3mol2=1:3,则甲为NaN3。由分析知:甲为NaN3、乙为Fe2O3,、单质1为Na、单质2为Fe、化合物丙为Na2O,可溶性盐X可能为Na2CO3或NaHCO3;(1)
79、工业上利用CO在高温下还原氧化铁来冶炼Fe,发生反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;(2)Na2O在空气中转化为碳酸氢盐,酸式盐为NaHCO3,则反应的化学方程式为Na2O+2CO2+H2O=2NaHCO3;(3) 30时,将水合肼(N2H4H2O)、亚硝酸甲酯(CH3ONO)、NaOH 混合,可得到 CH3OH和NaN3,则发生反应的化学反应方程式N2H4H2O+CH3ONO+NaOH=NaN3+CH3OH+3H2O。II(1)A项,装置B的作用是干燥H2,可以选择浓硫酸,故A正确;B项,SiHCl3沸点为33.0,易气化,则可选择用热水浴加热装置C,使滴入烧瓶中的 SiH
80、Cl3 气化,有利于和H2充分混合,故B正确;C项,装置D在高温下有Si生成,则观察到的现象是有固体物质生成,故C正确;D项,装置D中反应在 10001100进行,普通玻璃管会软化或熔化,不能用来代替石英管,故D错误;E项,SiHCl3 能与 H2O 强烈反应,且在空气中易自燃,则为保证制备纯硅实验的成功,除装置气密性好并控制温度外,还需要排尽装置中的空气、干燥气体,故E正确;F项,HCl易溶于水或NaOH溶液,尾气处理装置中不可以将导管直接插入盛有NaOH 溶液的烧杯中,要有防倒吸措施,故F错误;故选DF;(2)检验某粗硅中存在的铁元素,采取的实验操作方法是取样品,先加入足量NaOH 溶液,充分反应后过滤,在滤渣中加入一定量稀硫酸充分反应,在反应后的溶液中滴加氯水,再滴加 KSCN 溶液,若溶液变红, 说明存在 Fe 元素。