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- 2021-05-13 发布
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元素化合物练习卷
1.Fe3+具有较强的氧化性,能氧化SO2 。为验证该反应,用1 mol· L-1 FeCl3溶液与SO2进行实验。
(1)Fe3+氧化SO2的反应表示为 M。向黄色FeCl3溶液中通入SO2后,预期的实验现象是__________
(2)用如下图所示装置进行实验。
①将A装置加热,反应的化学方程式是____________
②A中产生的气体通入B中后,溶液变为红色。为证明B中Fe3+氧化了SO2,进行如下两个实验方案的实验:
I 取B中红色溶液,加入铁氰化钾溶液,有蓝色沉淀生成,Fe3+与SO2发生氧化还原反应的离子方程式是____________。
II取B中红色溶液,加入用盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀,证明B中Fe3+氧化了SO2。比较I和II实验方案,哪个方案更好,理由是___________。
(3)已知:B中溶液变红的反应:Fe3++6SO2 Fe(SO2)63+(红色 )K=1 表示为N证明该反应是可逆反应的实验操作是___________。
(4)向1 mol· L-1 FeCl3溶液通入足量SO2,溶液很快变为红色;停止通入SO2,静置;15分钟后溶液逐渐变为黄色;60分钟后变为浅绿色。说明B中既发生反应M,也发生了反应N。结合反应速率和平衡移动原理解释溶液很快变红,最终变浅绿的原因____________。
【答案】 黄色溶液逐渐转化为浅绿色 2Fe3+ + SO2 +2 H2O = 2Fe2+ + SO42- + 4H+ 采用铁氰化钾检验二价铁更好,如果是检验硫酸根的话,存在空气中氧气氧化溶液中+4价硫的干扰 取红色溶液,加入过量的NaOH溶液,充分混合,静置,上层清液为无色,证明反应N是可逆反应 反应M和反应N相比,反应N的反应速率更快,所以先观察到红色,反应M的反应速率慢,但是限度更大,在反应N达平衡后,反应M建立平衡过程中,不断消耗Fe3+ 和 SO2是使反应N平衡左移,最终溶液呈现浅绿色
2.甲、乙、丙是三种常见的单质,A、B、C是三种常见的二元无机化合物,它们之间的转化关系如右图所示。请回答下列有关问题:
(1)若甲为常见气态非金属单质,丙为金属单质,三种单质中只有甲由短周期元素组成;甲与乙同主族、乙与丙同周期;它们的转化关系均在溶液中进行。则:学.科+-网
①甲物质的名称为___________。
②丙元素在元素周期表中的位置是___________。
③反应A+甲→乙+B的离子方程式为______________________。
④请简述B中阳离子的检验方法__________________________________。
(2)若甲为常见金属单质,乙为常见固态非金属单质,且所有物质组成元素均为短周期元素。则:
①乙的化学式为___________。
②A的电子式为___________。
③将A缓慢通入氢氧化钠溶液中,所得溶液中的某种阴离子的物质的量随n(A)
的通入转化关系如右图所示。图中a、b两点的溶液中水的电离程度的大小关系为a_______b(填“>”、“=”或“<")。若溶液X为图中曲线上任意一点,则向溶液X中逐滴加入盐酸至反应完全,消耗盐酸的物质的量最大为___________。
【答案】 氯气 第四周期第Ⅷ族 2Fe2++4Br-+3Cl2=2Br2+2Fe3++6Cl- 用试管取少量B溶液,然后向其中滴入几滴KSCN溶液,若溶液呈现血红色,证明有Fe3+存在 C < 4mol
3.某研究小组为了探究一种浅绿色盐X(仅含四种元素,不含结晶水,M(X)<908g•mol﹣1)的组成和性质,设计并完成了如下实验
取一定量的浅绿色盐X进行上述实验,充分反应后得到23.3g白色沉淀E、28.8g红色固体G和12.8g红色固体H。
已知:①浅绿色盐X在570℃、隔绝空气条件下受热分解为非氧化还原反应.
②常温下B呈液态且1个B分子含有10个电子。请回答如下问题:
(1)写出B分子的电子式 _________
(2)请写出红色固体G与足量D溶液反应的离子方程式__________
(3)X的化学式是_________
【答案】 Cu2O+2H+═Cu2++Cu+H2O Cu4(OH)6SO4
4.铜及其化合物在生产、生活中有广泛应用,铜在化合物中的常见化合价有+1价、+2 价。已知Cu2O与稀硫酸反应,溶液呈蓝色。学+/科.网
(1)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中,温度控制在50℃,加入H2O2,反应一段时间后,升温到60℃,再反应一段时间后可制得硫酸铜,该反应的离子方程式为_______________。温度控制在50℃-60℃的两个原因除了加快反应速率外,还有____________________。在CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl 溶液加热,生成CuCl沉淀,写出生成CuCl的离子方程式________________________________。
(2)现向Cu、Cu2O 和CuO组成的混合物中,加入1L 0.6 mol/L HNO3溶液恰好使混合物溶解,同时收集到2240 mL NO 气体(标准状况)。Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式_______________________________。若将上述混合物用足量的H2加热还原,所得到固体的质量为___________g。若混合物中含0.1mol Cu,将该混合物与稀硫酸充分反应,至少消耗H2SO4的物质的量为_____________。
【答案】 Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O 同时防止H2O2 分解 2Cu2++2Cl-+SO32-+H2O2CuCl↓+SO42-+2H+ 3Cu2O+14H++2NO3-=6Cu2++2NO↑+7H2O 16 0.1mol
5.某研究小组为了探究一种无机矿物盐X(仅含四种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验:
另取21.6gX在惰性气流中加热至完全分解,得到12.8g固体1和0.2mol气体甲。
(1)画出白色沉淀1中金属元素的原子结构示意图_____________,写出气体甲的电子式_______。
(2)X的化学式是______________,在惰性气流中加热X至完全分解的化学反应方程式为______________________________________。
(3)白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是_______(用化学反应方程式表示)。
(4)一定条件下,气体甲鱼固体1中的某种成分可能发生氧化还原反应,写出一个有气体生成的可能的化学反应方程式______________________________,并设计实验方案验证该反应的产物___________________________________________。
【答案】 CaFe(CO3)2 CaFe(CO3)2CaO+FeO+2CO2↑ 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 2FeO+CO2===Fe2O3+CO 检验Fe2O3:将固体用稀盐酸溶解,加入KSCN溶液若显红色表明产物中有Fe3+;检测CO:将气体通过灼热CuO,黑色固体变为红色
6.某含氧酸盐X的化学式为ABO3。已知在元素周期表中,A、B均为前四周期主族元素,且A位于B的下一周期。
(1)若常温下A、B的单质都能与水发生反应。
①B在元素周期表中的位置是___________________。
②下列说法正确的是__________(填代号)。
a.A的简单离子半径比B的简单离子半径大
b.A、B元素的最高价氧化物对应的水化物都是强电解质
c.A单质与水反应后溶液的pH比B单质与水反应后溶液的pH大
③400℃时,X能发生分解反应生成两种盐,其物质的量之比为1:3,其中一种是无氧酸盐。该反应的化学方程式为_______________________________________________。
(2)若X难溶于水,在空气中易氧化变质;B元素原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。
①X能快速消除自来水中的C1O-,该反应的离子方程式为_______________________。
②请你设计实验验证X是否变质:___________________________________________。
(3)若X能与稀硫酸反应,生成无色、无味的气体。
①该气体的电子式为______________。
②X在水中持续加热,发生水解反应,生成一种更难溶的物质并逸出气体,反应的化学方程式为________________________________________________。
③X可用作防火涂层,其原因是:a.高温下X发生分解反应时,吸收大量的热;b.______________________________(任写一种)。
【答案】 第3周期第ⅦA族 bc 4KClO3 KCl+3KClO4 ClO-+CaSO3=Cl-+CaSO4 取X样品少许于试管中,加入足量稀盐酸,若固体完全溶解,则证明X未变质;若固体有剩余,则X已变质 MgCO3+H2O Mg(OH)2+CO2↑ 生成CO2阻隔空气或生成的高熔点MgO覆盖在可燃物表面
7.锂是最轻的活泼金属,其单质及其化合物有广泛的用途。回答下列问题:
(1)用碳酸锂和_______反应可制备氯化锂,工业上可由电解LiCl-KCl的熔融混合物生产金属锂,阴极上的电极反应式为__________。
(2)不可使用二氧化碳灭火器扑灭因金属锂引起的火灾,其原因是__________。
(3)硬脂酸锂是锂肥皂的主要成分,可作为高温润滑油和油脂的稠化剂。鉴别硬脂酸锂与硬脂酸钠、硬脂酸钾可采用的实验方法和现象分别是__________。
(4)LiPF6易溶于有机溶剂,常用作锂离子电池的电解质。LiPF6受热易分解,其热分解产物为PF3和__________。
【答案】(1)盐酸,Li++e-=Li;(2)金属锂在CO2仍可燃烧;(3)分别取样品进行焰色反应,锂盐焰色为深红色,钠盐焰色为黄色,钾盐焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃);(4)LiF
8.SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。
(1)SCR(选择性催化还原)工作原理:
① 尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,该反应的化学方程式:____________。
② 反应器中NH3还原NO2的化学方程式:____________。
③ 当燃油中含硫量较高时,尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4,使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成:________。
④ 尿素溶液浓度影响NO2的转化,测定溶液中尿素(M=60 g·mol −1)含量的方法如下:取a g尿素溶液,将所含氮完全转化为NH3,所得NH3用过量的v1 mL c1 mol·L−1 H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4用v2 mL c2 mol·L−1 NaOH溶液恰好中和,则尿素溶液中溶质的质量分数是________。
(2)NSR(NOx储存还原)工作原理:
NOx的储存和还原在不同时段交替进行,如图a所示。
① 通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。储存NOx的物质是_________。
② 用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程,该过程分两步进行,图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是__________。
③ 还原过程中,有时会产生笑气(N2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在有氧条件下15NO与NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是15NNO。将该反应的化学方程式补充完整:_______□15NNO+□H2O x.k+-w
【答案】(1)①CO(NH2)2+H2OCO2+2NH3 ②8NH3+6NO27N2+12H2O
③2SO2+O2+4NH3+2H2O=2(NH4)2SO4
(2)①BaO
②8∶1
③415NO+4NH3+3O2415NNO+6H2O