1、专题14 元素及其化合物知识的综合应用1(2022浙江高考真题)化合物X由三种元素组成,某实验小组按如下流程进行相关实验: 化合物X在空气中加热到,不发生反应。请回答:(1)组成X的三种元素为_;X的化学式为_。(2)溶液C的溶质组成为_(用化学式表示)。(3)写出由X到A的化学方程式_。X难溶于水,但可溶于氨水中,写出该反应的离子方程式_。(4)设计实验,检验尾气中相对活泼的2种气体_。【答案】(1) Ba、Cu、O BaCu3O4(2)HCl、H2SO4(3) 2NH3+BaCu3O4Ba(OH)2+3Cu+N2+2H2O BaCu3O4+12NH3H2O3Cu(NH3)+Ba2+8OH+
2、8H2O(4)将湿润的红色石蕊试纸置尾气出口,若变蓝,说明尾气中有NH3。将尾气通入冷的集气瓶中,若有液珠,说明有H2O【解析】化合物X由三种元素组成,在加热条件下和足量氨气反应生成固体混合物A,A和盐酸反应生成0.960g紫红色固体应该是Cu,无色溶液B中加入0.015mol稀硫酸生成白色沉淀1.165g应该是BaSO4,无色溶液C中加入足量BaCl2溶液生成白色沉淀2.330g是BaSO4,据此解答。(1)根据以上分析可知Cu的物质的量是0.96g64g/mol0.015mol,第一次生成硫酸钡的物质的量是1.165g233g/mol0.005mol,第二次生成硫酸钡的物质的量是2.33g
3、233g/mol0.01mol,因此1.965gX中一定含有0.96gCu,Ba的质量是0.005mol137g/mol0.685g,二者质量之和是1.645g1.965g,相差0.32g,根据原子守恒可知应该是氧元素,物质的量是0.32g16g/mol0.02mol,则Ba、Cu、O三种原子的个数之比是1:3:4,所以组成X的三种元素为Ba、Cu、O,X的化学式为BaCu3O4。(2)根据氯原子原子守恒以及溶液C仍然能与氯化钡反应生成硫酸钡可知溶液C的溶质组成为HCl、H2SO4。(3)反应中Cu元素化合价降低,得到电子,则氨气中氮元素化合价升高,被氧化生成氮气,根据原子守恒可知由X到A的化
4、学方程式为2NH3+BaCu3O4Ba(OH)2+3Cu+N2+2H2O。X难溶于水,但可溶于氨水中,说明有Cu(NH3)生成,所以该反应的离子方程式为BaCu3O4+12NH3H2O3Cu(NH3)+Ba2+8OH+8H2O。(4)反应中氨气可能过量,高温下水是气态,氮气性质稳定,所以需要检验的是氨气和水蒸气,实验方案为:将湿润的红色石蕊试纸置尾气出口,若变蓝,说明尾气中有NH3。将尾气通入冷的集气瓶中,若有液珠,说明有H2O。2(2022浙江高考真题)化合物X由4种元素组成。某兴趣小组按如图流程进行实验: 请回答:(1)组成X的元素有_,X的化学式为_。(2)溶液C中溶质的成分是_(用化学
5、式表示);根据CDE的现象,给出相应微粒与阳离子结合由弱到强的排序_。(3)X与足量Na反应生成固体F的化学方程式是_。(4)设计实验确定溶液G中阴离子_。【答案】(1) Fe、S、O、H FeH(SO4)2(2) FeCl3、HCl、BaCl2 Cl-、H2O、SCN-、OH-(3)2FeH(SO4)2+40Na2Fe+4Na2S+16Na2O+H2(4)用玻璃棒蘸取溶液G,点在红色石蕊试纸上,若变蓝,说明存在OH-;取少量溶液G,加入足量H2O2,用盐酸酸化,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀,说明有S2-【解析】X形成水溶液,与氯化钡反应生产白色沉淀,且沉淀不与盐酸反应说明生产硫酸钡,说明
6、X含有硫酸根,溶液加入KSCN变红说明含有Fe3+,B为4.66g则为0.02mol硫酸钡,说明X含有0.02mol的硫酸根,H中为Fe单质,即为0.01mol,X中含有0.01molFe,由此可知X中应含有0.01的H,据此分析解题。(1)由分析可知,组成X的元素有:Fe、S、O、H;X的化学式为FeH(SO4)2;(2)X 为FeH(SO4)2与氯化钡反应,溶液C中溶质的成分是FeCl3、HCl以及过量的BaCl2;根据C为溶液,铁离子在水中会水解,CD形成络合物,DE形成沉淀,相应微粒与阳离子结合由弱到强的排序:Cl-、H2O、SCN-、OH-;(3)X与足量Na反应生成固体F的化学方程
7、式是:2FeH(SO4)2+40Na2Fe+4Na2S+16Na2O+H2;(4)设计实验确定溶液G中阴离子:用玻璃棒蘸取溶液G,点在红色石蕊试纸上,若变蓝,说明存在OH-;取少量溶液G,加入足量H2O2,用盐酸酸化,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀,说明有S2-。3(2022辽宁高考真题)某工厂采用辉铋矿(主要成分为,含有、杂质)与软锰矿(主要成分为)联合焙烧法制备和,工艺流程如下: 已知:焙烧时过量的分解为,转变为;金属活动性:;相关金属离子形成氢氧化物的范围如下:开始沉淀完全沉淀6.58.31.62.88.110.1 回答下列问题:(1)为提高焙烧效率,可采取的措施为_。a进一步粉碎矿石
8、b鼓入适当过量的空气c降低焙烧温度(2)在空气中单独焙烧生成,反应的化学方程式为_。(3)“酸浸”中过量浓盐酸的作用为:充分浸出和;_。(4)滤渣的主要成分为_(填化学式)。(5)生成气体A的离子方程式为_。(6)加入金属的目的是_。【答案】(1)ab(2)(3)抑制金属离子水解(4)(5)(6)将转化为【解析】联合焙烧:由已知信息和第(2)问题干可知,发生转化:、,故联合焙烧后得到、和;水浸:进入滤液,滤渣为、和;酸浸:加入过量浓盐酸后,和发生转化:、,因有氧化性,会与浓盐酸发生氧化还原反应:,气体A为,滤渣主要为不溶于浓盐酸的,滤液中金属离子为;第(4)(5)问转化:由已知信息知,的金属活
9、动性强于,且调pH=2.6时和进入滤液,可知加入金属的目的是将还原为。(1)a.联合焙烧时,进一步粉碎矿石,可以增大矿石与空气的接触面积,能够提高焙烧效率,选项a符合题意;b.鼓入适当过量的空气有利于矿石充分反应,选项b符合题意;c.降低焙烧温度,反应速率减慢,不利于提高焙烧效率,选项c不符合题意;答案选ab;(2)在空气中单独焙烧生成,根据原子守恒可知还应生成,结合得失电子守恒,反应的化学方程式为;(3)加入浓盐酸后,溶液中含有的离子主要为、,而酸浸后取滤液进行转化,故要防止金属离子水解生成沉淀,进入滤渣,造成制得的产率偏低;(4)滤渣主要为不溶于浓盐酸的,答案为;(5)因有氧化性,会与浓盐
10、酸发生氧化还原反应:;(6)由已知信息知,调pH=2.6时,会水解生成沉淀,但还没开始沉淀,故要将转化为,在调后获得含的滤液,为了不引入新的杂质,加入作还原剂。4(2022河北高考真题)以焙烧黄铁矿(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝颜料。工艺流程如下: 回答下列问题:(1)红渣的主要成分为_(填化学式),滤渣的主要成分为_(填化学式)。(2)黄铁矿研细的目的是_。(3)还原工序中,不生成S单质的反应的化学方程式为_。(4)工序的名称为_,所得母液循环使用。(5)沉铁工序产生的白色沉淀中的化合价为_,氧化工序发生反应的离子方程式为_。(6)若用还原工序得到的滤液制备和,所加试剂为_和_(
11、填化学式,不引入杂质)。【答案】(1) Fe2O3 SiO2(2)增大固液接触面积,加快反应速率,提高黄铁矿的利用率(3)7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O=15FeSO4+8H2SO4(4)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤(5) +2; Fe(NH4)2Fe(CN)6+ClO-+2H+=Fe(NH4)Fe(CN)6+H2O+Cl-+(6) H2O2 NH3H2O【解析】已知黄铁矿高温煅烧生成Fe2O3,反应原理为:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,故产生的红渣主要成分为Fe2O3和SiO2,将红渣粉碎后加入足量的50%的H2SO4溶液加热充酸浸,反应原理为:Fe2O3+3H2SO
12、4=Fe2(SO4)3+3H2O,过滤出滤渣,主要成分为SiO2,向滤液中加入黄铁矿进行还原,将Fe3+还原为Fe2+,由(3)小问可知不生成S沉淀,则硫元素被氧化为,反应原理为:14Fe3+FeS2+8H2O=15Fe2+2+16H+,然后进行工序为蒸发浓缩、冷却结晶,得到FeSO4晶体和母液主要含有FeSO4溶液和H2SO4,加水溶解FeSO4晶体,向所得溶液中加入(NH4)2SO4、K4Fe(CN)6并用H2SO4调节溶液的pH为3,进行沉铁过程,反应原理为:Fe2+2+Fe(CN)63-=Fe(NH4)2Fe(CN)6,然后过滤出沉淀,洗涤后加入H2SO4和NaClO3进行氧化步骤,反
13、应原理为:6Fe(NH4)2Fe(CN)6+ +6H+=6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+6,过滤、洗涤干燥即制得Fe(NH4)Fe(CN)6,据此分析解题。(1)由分析可知,红渣的主要成分为:Fe2O3,滤渣的主要成分为:SiO2,故答案为:Fe2O3;SiO2;(2)黄铁矿研细的主要目的是增大固液接触面积,加快反应速率,提高黄铁矿的利用率,故答案为:增大固液接触面积,加快反应速率,提高黄铁矿的利用率;(3)由分析可知,还原工序中,不产生S单质沉淀,则硫元素被氧化为,反应原理为:14Fe3+FeS2+8H2O=15Fe2+2+16H+,故化学方程式为:7Fe2(SO4)3+F
14、eS2+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,故答案为:7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O=15FeSO4+8H2SO4;(4)由分析可知,工序的名称为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤,所得母液主要含有FeSO4溶液和H2SO4可以循环利用,故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤;(5)沉铁工序中产生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中Fe的化合价为+2价和Fe(CN)64-中的+3价,由分析可知,氧化工序所发生的离子方程式为:6Fe(NH4)2Fe(CN)6+ +6H+=6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+6,故答案为:+2;6Fe(NH4)2Fe(CN)6+ +6H
15、+=6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+6;(6)由分析可知,还原工序所得的滤液中主要含有FeSO4溶液和H2SO4,向滤液中先加入一定量的H2O2溶液将Fe2+完全氧化为Fe3+,在向氧化后的溶液中加入氨水至不再产生沉淀为止,过滤洗涤,对沉淀进行灼烧,即可制得Fe2O3x H2O和(NH4)2SO4,故所需要加入的试剂为H2O2和NH3H2O,故答案为:H2O2;NH3H2O。5(2022广东高考真题)稀土()包括镧、钇等元素,是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理,一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下: 已知:月桂酸熔点为;月桂酸和均难溶
16、于水。该工艺条件下,稀土离子保持价不变;的,开始溶解时的pH为8.8;有关金属离子沉淀的相关pH见下表。离子开始沉淀时的pH8.81.53.66.27.4沉淀完全时的pH/3.24.7/ (1)“氧化调pH”中,化合价有变化的金属离子是_。(2)“过滤1”前,用溶液调pH至_的范围内,该过程中发生反应的离子方程式为_。(3)“过滤2”后,滤饼中检测不到元素,滤液2中浓度为。为尽可能多地提取,可提高月桂酸钠的加入量,但应确保“过滤2”前的溶液中低于_(保留两位有效数字)。(4)“加热搅拌”有利于加快溶出、提高产率,其原因是_。“操作X”的过程为:先_,再固液分离。(5)该工艺中,可再生循环利用的
17、物质有_(写化学式)。(6)稀土元素钇(Y)可用于制备高活性的合金类催化剂。还原和熔融盐制备时,生成1mol转移_电子。用作氢氧燃料电池电极材料时,能在碱性溶液中高效催化的还原,发生的电极反应为_。【答案】(1)Fe2+(2) 4.7pH6.2 (3)4.010-4(4) 加热搅拌可加快反应速率 冷却结晶(5)MgSO4(6) 15 O2+4e-+2H2O=4OH-【解析】由流程可知,该类矿(含铁、铝等元素)加入酸化MgSO4溶液浸取,得到浸取液中含有、等离子,经氧化调pH使、形成沉淀,经过滤除去,滤液1中含有、等离子,加入月桂酸钠,使形成沉淀,滤液2主要含有MgSO4溶液,可循环利用,滤饼加
18、盐酸,经加热搅拌溶解后,再冷却结晶,析出月桂酸,再固液分离得到RECl3溶液。(1)由分析可知,“氧化调pH”目的是除去含铁、铝等元素的离子,需要将Fe2+氧化为Fe3+,以便后续除杂,所以化合价有变化的金属离子是Fe2+,故答案为:Fe2+;(2)由表中数据可知,沉淀完全的pH为4.7,而开始沉淀的pH为6.27.4,所以为保证、沉淀完全,且不沉淀,要用溶液调pH至4.7pH6.2的范围内,该过程中发生反应的离子方程式为,故答案为:4.7pHKBrKI Cl、Br、I位于第VIIA族,从上到下电子层数逐渐增加,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,阴离子的还原性逐渐增强(3)AgNO3 或A
19、g2SO4(4)比较AgX的溶解度,AgI 溶解度最小,Ag+I-= AgI使得Ag还原性增强的最多,使得2Ag+2H+=2Ag+ H2反应得以发生(5)氧化剂(还原剂)的浓度越大,其氧化性(还原性)越强,还原产物(还原产物)的浓度越大,氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越小;还原反应中,反应物浓度越大或生成物浓度越小,氧化剂氧化性越强【解析】(1)二氧化锰和浓盐酸制氯气的离子方程式为:MnO2+4H+ +2Cl- Mn2+Cl2 + 2H2O;氧化反应是元素化合价升高,故氧化反应为:2Cl-2e- =Cl2反应不能发生也可能是还原剂还原性减弱,或者产生了氧化性更强的氧化剂,故答案为:Cl-还
20、原性减弱或Cl2 的氧化性增强可以从增大氯离子浓度的角度再结合实验II的现象分析,试剂a可以是KCl固体(或浓/饱和溶液);结合实验III的显现是没有氯气,且实验III也加入了试剂a,那一定是试剂b影响了实验III的现象,再结合原因i可知试剂b是MnSO4固体(或浓/饱和溶液);(2)非金属性越弱其阴离子的还原性越强,反应时所需的氢离子浓度越小,故顺序是KClKBrKI;其原因是Cl、Br、I位于第VIIA族,从上到下电子层数逐渐增加,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,阴离子的还原性逐渐增强;(3)根据(1)中的结论推测随Cl-浓度降低导致二氧化锰的氧化性减弱,那么如果进一步降低Cl-浓度
21、降低则可以导致可以提高溴的氧化性,将Mn2+氧化为MnO2,故答案为:AgNO3 或Ag2SO4;(4)若要使反应2Ag+2H+=2Ag+ H2发生,根据本题的提示可以降低Ag+浓度,对比AgX的溶解度,AgI 溶解度最小,故Ag只与氢碘酸发生置换反应的原因是:比较AgX的溶解度,AgI 溶解度最小,Ag+I-= AgI使得Ag还原性增强的最多,使得2Ag+2H+=2Ag+ H2反应得以发生;(5)通过本题可以发现,物质氧化性和还原性还与物质的浓度有关,浓度越大氧化性或者还原性越强,故答案为:氧化剂(还原剂)的浓度越大,其氧化性(还原性)越强,还原产物(还原产物)的浓度越大,氧化剂(还原剂)的
22、氧化性(还原性)越小;还原反应中,反应物浓度越大或生成物浓度越小,氧化剂氧化性越强。6(2021北京高考真题)铁黄是一种重要的化工产品。由生产钛白粉废渣制备铁黄的过程如下。 资料:i.钛白粉废渣成分:主要为FeSO4H2O,含少量TiOSO4和不溶物ii.TiOSO4+(x+1)H2OTiO2xH2O+H2SO4iii.0.1 mol/L Fe2+生成Fe(OH)2,开始沉淀时pH=6.3,完全沉淀时pH=8.3;0.1 mol/L Fe3+生成FeOOH,开始沉淀时pH=1.5,完全沉淀时pH=2.8(1)纯化加入过量铁粉的目的是_。充分反应后,分离混合物的方法是_。(2)制备晶种为制备高品
23、质铁黄产品,需先制备少量铁黄晶种。过程及现象是:向一定浓度FeSO4溶液中加入氨水,产生白色沉淀,并很快变成灰绿色。滴加氨水至pH为6.0时开始通空气并记录pH变化(如图)。 产生白色沉淀的离子方程式是_。产生白色沉淀后的pH低于资料iii中的6.3。原因是:沉淀生成后c(Fe2+)_0.1mol/L(填“”“=”或“”)。0-t1时段,pH几乎不变;t1-t2时段,pH明显降低。结合方程式解释原因:_。pH4时制得铁黄晶种。若继续通入空气,t3后pH几乎不变,此时溶液中c(Fe2+)仍降低,但c(Fe3+)增加,且(Fe2+)降低量大于c(Fe3+)增加量。结合总方程式说明原因:_。(3)产
24、品纯度测定铁黄纯度可以通过产品的耗酸量确定。wg铁黄溶液b溶液c滴定资料:Fe3+3=Fe(C2O4),Fe(C2O4)不与稀碱液反应Na2C2O4过量,会使测定结果_(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。【答案】(1) 与硫酸反应,使得TiOSO4+2H2OTiO2H2O+ H2SO4平衡正向移动,沉钛;过量的作用是防止二价铁被氧化 过滤(2) Fe2+ 2NH3H2O = Fe(OH)2 + 2 pH6.0左右, 4Fe(OH)2 +O2+ 2H2O= 4Fe(OH)3因此pH几乎不变。之后发生4Fe2+ + O2+ 6H2O= 4FeOOH + 8H+, 溶液中H+浓度增大,pH减小 溶
25、液中同时存在两个氧化反应4Fe2+ + O2 +4H+=4Fe3+和4Fe2+ + O2+ 2H2O =4FeOOH + 4H+,因此c(Fe2+)的减小大于c(Fe3+)的增加。或用叠加反应解释: 12Fe2+ + 3O2+ 2H2O= 4FeOOH + 8Fe3+(3)不受影响【解析】根据钛白粉废渣制备铁黄流程 和钛白粉废渣成分:FeSO4H2O、TiOSO4及其它难溶物,可知:加入蒸馏水、铁粉纯化后,TiOSO4+2H2OTiO2H2O+H2SO4,TiO2H2O是沉淀,通过过滤后,得到精制FeSO4溶液,加入氨水和空气后,FeSO4溶液被氧化成三价铁离子,同时调整PH(0.1mol/L
26、Fe2+沉淀为Fe(OH)2,起始的pH为6.3,完全沉淀的pH为8.3;0.1mol/LFe3+沉淀为FeOOH,起始的pH:1.5,完全沉淀的pH为2.8)和空气,生成FeOOH,再经过系列提纯,最终制得FeOOH固体。(1)与硫酸反应,使得TiOSO4+2H2OTiO2H2O+ H2SO4平衡正向移动,沉钛;过量的作用是防止二价铁被氧化. 钛白粉废渣成分:FeSO4H2O、TiOSO4及其它难溶物,充分反应后有沉淀出现,所以分离混合物的方法是过滤;(2)pH6.0左右, 4Fe(OH)2 +O2+ 2H2O= 4Fe(OH)3因此pH几乎不变。之后发生4Fe2+ + O2+ 6H2O=
27、4FeOOH + 8H+, 溶液中H+浓度增大,pH减小.溶液中同时存在两个氧化反应4Fe2+ + O2 +4H+=4Fe3+和4Fe2+ + O2+ 2H2O =4FeOOH + 4H+,因此c(Fe2+)的减小大于c(Fe3+)的增加。或用叠加反应解释: 12Fe2+ + 3O2+ 2H2O= 4FeOOH + 8Fe3+(3)由于Fe3+3C2O42- =Fe(C2O4)3 ,Fe(C2O4)3 不与稀碱溶液反应, 所以加入的Na2C2O4过量,则测定结果不受影响 12020江苏卷吸收工厂烟气中的SO2,能有效减少SO2对空气的污染。氨水、ZnO水悬浊液吸收烟气中SO2后经O2催化氧化,
28、可得到硫酸盐。已知:室温下,ZnSO3微溶于水,Zn(HSO3)2易溶于水;溶液中H2SO3、HSO3-、SO32-的物质的量分数随pH的分布如图-1所示。(1)氨水吸收SO2。向氨水中通入少量SO2,主要反应的离子方程式为_;当通入SO2至溶液pH=6时,溶液中浓度最大的阴离子是_(填化学式)。(2)ZnO水悬浊液吸收SO2。向ZnO水悬浊液中匀速缓慢通入SO2,在开始吸收的40mim内,SO2吸收率、溶液pH均经历了从几乎不变到迅速降低的变化(见图-2)。溶液pH几乎不变阶段,主要产物是_(填化学式);SO2吸收率迅速降低阶段,主要反应的离子方程式为_。(3)O2催化氧化。其他条件相同时,
29、调节吸收SO2得到溶液的pH在4.56.5范围内,pH越低SO生成速率越大,其主要原因是_;随着氧化的进行,溶液的pH将_(填“增大”、“减小”或“不变”)。【答案】(1)或 HSO3(2)ZnSO3或(3)随着pH降低,HSO3浓度增大减小【解析】【分析】向氨水中通入少量的SO2,反应生成亚硫酸铵,结合图像分析pH=6时溶液中浓度最大的阴离子;通过分析ZnO吸收SO2后产物的溶解性判断吸收率变化的原因;通过分析与氧气反应的生成物,分析溶液pH的变化情况。【详解】(1)向氨水中通入少量SO2时,SO2与氨水反应生成亚硫酸铵,反应的离子方程式为2NH3+H2O+SO2=2+(或2NH3H2O +
30、SO2=2+H2O);根据图-1所示,pH=6时,溶液中不含有亚硫酸,仅含有和,根据微粒物质的量分数曲线可以看出溶液中阴离子浓度最大的是;(2)反应开始时,悬浊液中的ZnO大量吸收SO2,生成微溶于水的ZnSO3,此时溶液pH几乎不变;一旦ZnO完全反应生成ZnSO3后,ZnSO3继续吸收SO2生成易溶于水的Zn(HSO3)2,此时溶液pH逐渐变小,SO2的吸收率逐渐降低,这一过程的离子方程式为ZnSO3+SO2+H2O=Zn2+2(或ZnO+2SO2+H2O=Zn2+2)(3)可以经氧气氧化生成,这一过程中需要调节溶液pH在4.56.5的范围内,pH越低,溶液中的的浓度越大,使得催化氧化过程
31、中反应速率越快;随着反应的不断进行,大量的反应生成,反应的离子方程式为2+O2=2+2H+,随着反应的不断进行,有大量的氢离子生成,导致氢离子浓度增大,溶液pH减小。22020浙江7月选考 . 化合物由四种短周期元素组成,加热X,可产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体Y,Y为纯净物;取,用含的盐酸完全溶解得溶液A,将溶液A分成和两等份,完成如下实验(白色沉淀C可溶于溶液):请回答:(1)组成X的四种元素是N、H和_(填元素符号),X的化学式是_。(2)溶液B通入过量得到白色沉淀C的离子方程式是_。(3)写出一个化合反应(用化学方程式或离子方程式表示)_。要求同时满足:其中一种反应物的组成元素必须
32、是X中除N、H外的两种元素;反应原理与“”相同。. 某兴趣小组为验证浓硫酸的性质进行实验,如图。实验中观察到的现象有:锥形瓶内有白雾,烧杯中出现白色沉淀。请回答:(1)将浓硫酸和浓盐酸混合可产生气体的原因是_。(2)烧杯中出现白色沉淀的原因是_。【答案】.(1)、 (2)(3)或.(1)吸水或放热导致挥发(2)气体会将带出,与作用生成 【解析】【分析】根据题干可知,加热X可产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的纯净物气体Y,故Y为NH3,由实验流程图中分析可知,结合B中通入过量的CO2产生能溶于NaOH溶液的白色沉淀C,故C为Al(OH)3,则D为Al2O3,E是AgCl,结合图中数据利用原子守恒,
33、可以计算出各自元素的物质的量,求出X的化学式,再根据物质性质进行解答。【详解】.(1)由分析可知,Y为NH3,由实验流程图中分析可知,结合B中通入过量的CO2产生能溶于NaOH溶液的白色沉淀C,故C为Al(OH)3,则D为Al2O3,E是AgCl,利用原子守恒可知:A1溶液中含有N原子的物质的量为:,Al原子的物质的量为:,A2溶液中含有的Cl-的物质的量为: ;故一半溶液中含有的H原子的物质的量为:,故X中含有四种元素即N、H、Al、Cl,其个数比为:,故X的化学式为:AlCl3NH3,故答案为:Al Cl AlCl3 NH3;(2)根据分析(1)可知,溶液B中通入过量的CO2所发生的离子方
34、程式为:,故答案为:;(3)结合题给的两个条件,再分析化合物X(AlCl3NH3)是NH3和AlCl3通过配位键结合成的化合物,不难想到类似于NH3和H2O反应,故可以很快得出该反应的离子方程式为AlCl3+Cl-= 或者AlCl3+NH3=AlCl3NH3,故答案为:AlCl3+Cl-= 或者AlCl3+NH3=AlCl3NH3;.(1)由于浓硫酸具有吸水性且浓硫酸稀释是个放热过程,而且HCl的挥发性随浓度增大而增大,随温度升高而增大,从而得出用浓硫酸和浓盐酸混合制备HCl的原理是浓硫酸吸收浓盐酸中的水分且放热,使浓盐酸的挥发性增强,使HCl挥发出来,故答案为:浓硫酸吸收浓盐酸中的水分且放热
35、,使浓盐酸的挥发性增强,使HCl挥发出来;(2)浓硫酸虽然难挥发,但也会随HCl气流而带出少量的H2SO4分子,与Ba(NO3)2反应生成硫酸钡白色沉淀,故答案为:HCl气体能够带出H2SO4分子,与Ba(NO3)2反应生成BaSO4沉淀。【点睛】本题为实验题结合有关物质的量计算,只要认真分析题干信息,利用(元素)原子守恒就能较快求出化合物X的化学式,进而推到出整个流程过程。32020江苏卷次氯酸钠溶液和二氯异氰尿酸钠(C3N3O3Cl2Na)都是常用的杀菌消毒剂。 NaClO可用于制备二氯异氰尿酸钠。(1)NaClO溶液可由低温下将Cl2缓慢通入NaOH溶液中而制得。制备 NaClO的离子方
36、程式为 ;用于环境杀菌消毒的NaClO溶液须稀释并及时使用,若在空气中暴露时间过长且见光,将会导致消毒作用减弱,其原因是 。(2)二氯异氰尿酸钠优质品要求有效氯大于60%。通过下列实验检测二氯异氰尿酸钠样品是否达到优质品标准。实验检测原理为准确称取1.1200 g样品,用容量瓶配成250.0 mL溶液;取25.00 mL上述溶液于碘量瓶中,加入适量稀硫酸和过量KI溶液,密封在暗处静置5 min;用Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈微黄色,加入淀粉指示剂,继续滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。通过计算判断该样品是否为优质品。(写出计算过程, )若在检测中加入稀硫酸的量过少,将导
37、致样品的有效氯测定值 (填“偏高”或“偏低”)【答案】(1)NaClO溶液吸收空气中的CO2后产生HClO,HClO见光分解(2)根据物质转换和电子得失守恒关系:得氯元素的质量:该样品的有效氯为:该样品的有效氯大于60%,故该样品为优质品偏低【解析】(1) 由题意可知,氯气通入氢氧化钠中产生次氯酸钠,同时产生氯化钠,反应的离子方程式为:;次氯酸钠溶液长期暴露在空气中会吸收空气中的二氧化碳气体,因次氯酸酸性比碳酸弱,因此次氯酸钠可以与二氧化碳在水中反应产生HClO,HClO具有不稳定性,在受热或见光条件下会发生分解反应,产生HCl和O2,从而是次氯酸钠失效,故答案为:;NaClO溶液吸收空气中的
38、CO2后产生HClO,HClO见光分解;(2) 由题中反应可知,在酸性条件产生HClO,HClO氧化碘离子产生碘单质,碘单质再用硫代硫酸钠滴定,结合反应转化确定物质之间的关系为:, ,根据物质转换和电子得失守恒关系:得n(Cl)=0.5=,氯元素的质量:m(Cl)= =0.03550g,该样品中的有效氯为: =63.39%,该样品中的有效氯大于60%,故该样品为优质品故答案为:n(S2O)=,根据物质转换和电子得失守恒关系:,得n(Cl)=0.5=,氯元素的质量:m(Cl)= =0.03550g,该样品中的有效氯为: =63.39%,该样品中的有效氯大于60%,故该样品为优质品如果硫酸的用量过少,则导致反应不能充分进行,产生的HClO的量偏低,最终导致实验测得的有效氯含量会偏低,故答案为:偏低;