1、1题型强化专项训练一 元素化合物1.(2018宁波六校联考)物质 X 由三种非金属元素组成,有毒性,结构与二氧化碳相似,存在如下转化:(1)白色沉淀的化学式为 ,物质 X 的分子式为 。 (2)气体与氯水反应的离子方程式: 。 答案(1)BaSO 4 CSO (2)SO 2+Cl2+2H2O 4H+S +2Cl-O2-4解析物质 X 隔绝空气加热生成气体和固体单质;气体能够燃烧生成气体,气体能够使澄清石灰水变浑浊,生成沉淀的质量为 10.0g,应为碳酸钙白色沉淀,其物质的量为 0.1mol,所以气体为一氧化碳,其物质的量为 0.1mol;固体单质点燃后生成气体,该气体能够与氯水反应,说明该气体
2、具有还原性,应为二氧化硫,二氧化硫与氯水反应生成硫酸和盐酸;硫酸与氯化钡溶液反应生成硫酸钡(白色沉淀),则固体单质为硫,质量为 3.2g,其物质的量为 0.1mol;根据质量守恒可知: m(C)+m(S)=0.1mol12gmol-1+0.1mol32gmol-1=4.4g;物质 X 的总质量为 6.0g,所以 m(O)=6.0g-4.4g=1.6g,6.0gX 中所含氧原子的物质的量为 0.1mol;物质 X 中所含 C、S、O 的原子个数比为 N(C)N(S) N(O)=0.10.10.1=111,故 X 的化学式为 CSO。(1)由上述分析可知,白色沉淀为硫酸钡,化学式为 BaSO4;物
3、质 X 由碳、氧、硫三种非金属元素组成,化学式为 CSO。(2)二氧化硫与氯水反应生成硫酸和盐酸,反应的离子方程式为SO2+Cl2+2H2O 4H+S +2Cl-。O2-42.(2018浙江名校协作体联考)A、B、C、D、E、F、G 属于元素周期表中前 18 号元素,它们的原子序数依次增大。A 与 E 同主族且 A 的原子半径最小;B 与 D 组成常见化合物 BD、BD 2,且二者的相对分子质量相差 16;F 的最外层电子数等于电子层数,G 的单质是黄绿色气体。(1)B 在元素周期表中的位置是 。 (2)C2的电子式为 ,D、E、G 对应的简单离子半径由小到大的顺序为 (用离子符号表示)。 (
4、3)写出一个能证明元素 B、G 非金属性强弱的化学反应方程式: 。 (4)化合物甲由 D、F 两元素组成,将化合物甲、C 的单质与 B 的单质按物质的量之比 113 在一定条件下反应可得到乙和 BD,写出反应的化学方程式: 。 答案(1)第 2 周期第A 族 (2 N r(Cl-)r(O2-)r(Na+) (3) N2HClO4+Na2CO3 CO2+H 2O+2NaClO4 (4)Al 2O3+N2+3C 2AlN+3CO解析 A、B、C、D、E、F、G 属于元素周期表中前 18 号元素,它们的原子序数依次增大。A 与 E 同主族且 A 的原子半径最小,在前 18 号元素中,原子半径最小的为
5、 H,则 A 为氢元素;B 与 D 组成常见化合物 BD、BD 2,且二者的相对分子质量相差 16,所以 D 的相对原子质量为 16,D 为氧元素,则 B 为碳元2素,C 为氮元素;F 的最外层电子数等于电子层数,且原子序数大于 8,所以 F 为铝元素;G 的单质是黄绿色气体,则 G 为氯元素;A 与 E 同主族,则 E 为钠元素。(1)由上述分析可知,B 为碳元素,在元素周期表中的位置为第 2 周期第A 族。(2)由上述分析可知,C 为氮元素,N 2的电子式为 N 。电子层数越多,离子半径越大,因 N此 r(Cl-)r(O2-),r(Cl-)r(Na+);电子层数相同时,核电荷数越大,离子半
6、径越小,因此 r(O2-)r(Na+),所以三者的离子半径大小为 r(Cl-)r(O2-)r(Na+)。(3)元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则元素的非金属性越强,而根据化学反应规律,强酸可以制备弱酸,所以 2HClO4+Na2CO3 CO2+H 2O+2NaClO4可以证明氯的非金属性强于碳的。(4)化合物甲由 D、F 两元素组成,所以化合物甲为氧化铝,C 的单质为氮气,B 的单质为碳,三者按物质的量之比 113 在一定条件下反应可得到乙和一氧化碳,根据质量守恒可知,乙为氮化铝,反应的化学方程式为 Al2O3+N2+3C 2AlN+3CO。3.(2018新疆乌鲁木齐第一中学月考)1 L
7、 某混合溶液中可能含有的离子如下表所示:可能大量含有的阳离子H+、K +、Mg 2+、Al 3+、N H+4、Fe 2+、Fe 3+可能大量含有的阴离子Cl-、Br -、I -、C 、AlO2-3O-2(1)往该溶液中逐滴加入 NaOH 溶液,产生沉淀的物质的量( n)与加入 NaOH 溶液的体积( V)的关系如图所示,则该溶液中一定不含有的离子是 。 (2)BC 段发生反应的离子方程式为 。 (3)V1、 V2、 V3、 V4之间的关系为 。 (4)经检测,该溶液中还含有大量的 Cl-、Br -、I -,若向 1 L 该混合溶液中通入一定量的 Cl2,溶液中Cl-、Br -、I -的物质的量
8、与通入 Cl2的体积(标准状况)的关系如下表所示,分析后回答下列问题:Cl2的体积(标准状况)/L2.8 5.611.2n(Cl-)/mol 1.251.52n(Br-)/mol 1.5 1.40.9n(I-)/mol a 0 0当通入 Cl2的体积为 2.8 L 时,溶液中发生反应的离子方程式为 。 原溶液中 Cl-、Br -、I -的物质的量浓度之比为 。 3答案(1)Mg 2+、Fe 2+、Fe 3+、C 、Al (2)N +OH- NH3H2O (3) V2-V1=3(V4-V3) (4)O2-3 O-2 H+4Cl 2+2I- I2+2Cl- 10154解析根据图像可知,开始阶段加入
9、 NaOH 溶液没有沉淀产生,则该溶液中一定含有大量的 H+;依据离子共存分析,该溶液中一定不含有 C 、Al 。加入 V1mLNaOH 溶液过程中无沉淀生成,说明发生O2-3 O-2的离子反应是 H+OH- H2O,随着 NaOH 溶液的继续加入,开始有沉淀产生且最后消失,则该溶液中一定没有 Mg2+、Fe 2+、Fe 3+,一定含有 Al3+。由图像可知,当加入氢氧化钠溶液至 V2mL 时,生成沉淀的量增多至最大,发生的离子反应为 Al3+3OH- Al(OH)3,使 Al3+转化为 Al(OH)3沉淀消耗氢氧化钠溶液的体积为( V2-V1)mL;继续加入氢氧化钠溶液,沉淀量不变,说明该溶
10、液中含有 N ,发生的H+4离子反应为 N +OH- NH3H2O,消耗氢氧化钠溶液的体积为( V3-V2)mL;继续加入氢氧化钠溶液,H+4沉淀开始溶解,当加入氢氧化钠溶液的体积增至 V4mL 时,沉淀全部溶解,发生的离子反应为 Al(OH)3+OH- Al +2H2O,消耗氢氧化钠溶液的体积为( V4-V3)mL;由图像和已知信息无法确定原溶液中O-2是否存在 K+。(1)综上所述该溶液中一定含有 H+、N 、Al 3+,一定不含有的离子是H+4Mg2+、Fe 2+、Fe 3+、C 、Al ;O2-3 O-2(2)BC 段发生反应的离子方程式为 N +OH- NH3H2O;H+4(3)根据
11、 Al3+3OH- Al(OH)3、Al(OH) 3+OH- Al +2H2O 可知, V1、 V2、 V3、 V4之间的关系O-2为 V2-V1=3(V4-V3);(4)标准状况下,2.8LCl 2的物质的量为 =0.125mol,由于还原性:I -Br-,通入2.8L22.4Lmol-10.125molCl2时,由于溶液中有 I-,所以 Br-没有参加反应,溶液中发生反应的离子方程式为 Cl2+2I-I2+2Cl-;原溶液中 n(Br-)=1.5mol,溶液中的 Cl-为通入氯气生成的 Cl-和原来溶液中就存在的Cl-的总和,根据氯原子守恒可得,原溶液中 n(Cl-)=1.25mol-0.
12、125mol2=1mol。当通入 5.6LCl2时,n(Cl2)= =0.25mol,此时溶液中不存在 I-,则 I-完全反应,溶液中 n(Br-)=1.4mol,说明有5.6L22.4Lmol-10.1molBr-参加反应,Br -消耗的 n(Cl2)=0.05mol,则与 I-反应的 n(Cl2)=0.25mol-0.05mol=0.2mol,原溶液中的 n(I-)=0.4mol,则原溶液中 c(Cl-) c(Br-) c(I-)=n(Cl-) n(Br-) n(I-)=1mol1.5mol0.4mol=10154。4.(2018湖南师大附中月考)(1)氯及其化合物在生活中应用广泛。将铁片
13、插入盛有少量新制氯水的试管中,无气泡产生,用长滴管吸取 KSCN 溶液滴入铁片附近,溶液变血红色,然后血红色消失。使溶液显血红色的离子反应方程式为 。 向新制氯水中加入碳酸钙固体,可以收集到 2 种气体(水蒸气除外),写出这 2 种气体的化学式: 。 (2)净水丸能对饮用水进行快速的杀菌消毒,药丸通常分内外两层。外层的优氯净Cl 2Na(NCO)3先与水反应,生成次氯酸起杀菌消毒作用;几分钟后,内层的亚硫酸钠(Na 2SO3)溶出,可将水中的余氯(次氯酸等)除去。优氯净中氯元素的化合价为 。 4亚硫酸钠将水中多余的次氯酸除去,发生反应的化学方程式为 。 (3)某无机盐 M 是一种优良的氧化剂,
14、为确定其化学式,某小组设计并完成了如下实验:已知:.无机盐 M 仅由钠离子和一种含氧酸根离子构成,其化学式中的原子个数比为 124。.如图中所示,将 1.66 g 该无机盐 M 溶于水,滴加适量稀硫酸后,再加入 1.12 g 还原铁粉,恰好完全反应得混合溶液 N。.该小组同学将溶液 N 分为二等份,分别按路线、路线进行实验。.在路线中,首先向溶液 N 中滴加适量 NaOH 溶液至元素 X 刚好沉淀完全,过滤后将沉淀在空气中充分灼烧得到纯净的 Fe2O3粉末 1.20 g;再将滤液在一定条件下蒸干,只得到 2.84 g 纯净的不含结晶水的正盐 W。请按要求回答下列问题:由路线的现象可知,溶液 N
15、 中含有的阳离子是 。 由实验流程图可推得,含氧酸盐 W 的化学式是 。 无机盐 M 的溶液与 1.12 g 还原铁粉恰好完全反应生成溶液 N 的离子方程式为 。 答案(1)Fe 3+3SCN- Fe(SCN)3 O 2、CO 2(2)+1 Na 2SO3+HClO Na2SO4+HCl(或 Na2SO3+HClO NaHSO4+NaCl) (3)Fe 2+ Na 2SO4 2Fe+Fe +8H+ 3Fe2+4H2OO2-4解析(1)滴入 KSCN 溶液,溶液变血红色,说明加入氯水后有 Fe3+生成,溶液显血红色的原因是Fe3+3SCN- Fe(SCN)3;氯水中存在平衡 Cl2+H2O HC
16、l+HClO,加入 CaCO3,CaCO3与 HCl 反应生成CO2,促使平衡向正反应方向移动,HClO 浓度增大,HClO 易分解,发生反应的化学方程式为2HClO 2HCl+O2,故这 2 种气体的化学式为 O2和 CO2。(2)Cl 2Na(NCO)3中 N 元素为-3 价,O 元素为-2 价,C 元素为+4 价,Na 元素显+1 价,根据各元素的正、负化合价代数和为 0,可知 Cl 元素显+1 价;HClO 具有强氧化性,S 具有强还原性,二者发生反应的化学方程式为O2-3Na2SO3+HClO Na2SO4+HCl 或 Na2SO3+HClO NaHSO4+NaCl。(3)滴加 KS
17、CN 溶液无现象,加入适量氯水后,溶液变血红色,说明溶液 N 中含有的阳离子是 Fe2+;无机盐 M 是由 Na+和含氧酸根离子构成,根据实验流程以及元素守恒可知,含氧酸盐 W 应为 Na2SO4;Fe 2O3的质量为 1.20g,其中含有 Fe原子的物质的量为 2=0.015mol,溶液 N 中 Fe 原子的总物质的量为 0.015mol2=0.03mol,即1.20g160gmol-1无机盐 M 中 Fe 原子的物质的量为(0.03-0.02)mol=0.01mol,根据 2Fe(OH)22Fe(OH)3Fe2O3可知,氢氧化亚铁的物质的量为 2=0.015mol,生成 0.015molF
18、e(OH)2消耗 NaOH 的物质的量为1.20g160gmol-150.015mol2=0.03mol,2.84g 含氧酸盐 Na2SO4中 Na+的物质的量为 2=0.04mol,1.66g 无2.84g142gmol-1机盐 M 中 Na+的物质的量为(0.04-0.03)mol2=0.02mol,则无机盐中氧元素的物质的量为(1.66g-0.01mol56gmol-1-0.02mol23gmol-1)/16gmol-1=0.04mol,即无机盐 M 的化学式为Na2FeO4。Fe 具有强氧化性,与 Fe 发生氧化还原反应生成 Fe2+,即反应的离子方程式为 2Fe+FeO2-4+8H+
19、 3Fe2+4H2O。O2-45.(2018山东实验中学一诊)铁是生产、生活及生命中的重要元素。(1)血红蛋白中的铁元素呈+2 价,具有结合 O2分子生成氧合血红蛋白的能力。如果误服亚硝酸盐,会使人中毒,因为二价铁被 (填“氧化”或“还原”)。 (2)为防止 FeCl2溶液发生氧化反应而变质,存放时应加入 (填化学式)。现有一瓶久置的FeCl2溶液,请设计实验检验其中是否含有 Fe3+: 。 (3)高铁酸钠(Na 2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型消毒剂。在强碱溶液中次氯酸钠与 Fe(OH)3反应生成 Na2FeO4的离子方程式为 ;高铁酸钠对水消毒时转化为 Fe3+,Fe3+净水发生反
20、应的有关离子方程式为 。 (4)球墨铸铁中含有一种铁碳化合物 X。实验小组为测定 X 的组成设计实验如下:固体 2 的俗名是 ,X 的化学式可以表示为 。 (5)某稀溶液中含有 Fe(NO3)3、Cu(NO 3)2、HNO 3,向其中逐渐加入铁粉,溶液中 F 的浓度和加入铁e2+粉的物质的量之间的关系如图所示。则溶液中 Fe(NO3)3、Cu(NO 3)2、HNO 3的物质的量浓度之比为 。 答案(1)氧化 (2)Fe 取少量待测液,滴加 KSCN 溶液,若溶液呈血红色,说明原溶液中有 Fe3+,否则不含 (3)3ClO -+2Fe(OH)3+4OH- 2Fe +5H2O+3Cl- Fe 3+
21、3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H + (4)铁红 O2-4Fe3C (5)114解析(1)误食亚硝酸盐,会使人中毒,原因是亚硝酸盐把 Fe2+氧化成 Fe3+,使血红蛋白失去运输 O2的能力。(2)Fe2+容易被氧气氧化成 Fe3+,为避免 Fe2+被氧化,加入铁屑;检验 Fe3+一般用 KSCN 溶液,具体操作是取少量待测液,滴加 KSCN 溶液,若溶液呈血红色,说明原溶液中有 Fe3+,否则不含。(3)根据信息可知,发生的离子反应为 ClO-+Fe(OH)3+OH- Fe +H2O+Cl-,根据化合价升降法O2-4进行配平,离子方程式为 3ClO-+2Fe(OH)3+4OH- 2Fe
22、 +5H2O+3Cl-。Fe 3+能发生水解反应生成氢O2-4氧化铁胶体,氢氧化铁胶体具有吸附性,吸附溶液中的杂质形成沉淀,从而使水净化。(4)化合物 X 在空气中高温煅烧生成固体 1,固体 1 为铁的氧化物,加入过量盐酸,溶液甲中含有铁的氯化物;通入足量的 Cl2,将 Fe2+氧化成 Fe3+,加热蒸发,灼烧得到 Fe2O3,即固体 2 为 Fe2O3,俗名6为铁红;固体 2 中铁原子的物质的量为 2=0.3mol,根据铁元素守恒可知,18.0g 化合物 X24.0g160gmol-1中铁原子的物质的量为 0.3mol,碳原子的物质的量为 =0.1mol,化合物 X 的化18.0g-0.3m
23、ol56gmol-112gmol-1学式为 Fe3C。(5)氧化性强弱的顺序是 HNO3Fe(NO3)3Cu(NO3)2,加入铁粉依次发生反应的离子方程式为Fe+4H +N Fe3+NO+2H 2O,Fe+2Fe 3+ 3Fe2+,Fe+Cu 2+ Fe2+Cu。当加入铁粉的物质O-3的量为 1mol 时,发生反应,消耗 HNO3的物质的量为 4mol;当加入铁粉的物质的量为 2mol 时,发生反应,消耗 Fe3+的物质的量为 2mol,反应生成 Fe3+的物质的量为 1mol,即原溶液中 Fe(NO3)3的物质的量为 1mol;当加入铁粉的物质的量为 3mol 时,发生反应,消耗 Cu(NO
24、3)2的物质的量为 1mol,同一溶液体积相同,物质的物质的量浓度之比等于其物质的量之比,即 Fe(NO3)3、Cu(NO 3)3、HNO 3物质的量之比为 114。6.(2018山东实验中学一诊)A、B、C、D 都是中学化学常见的物质,其中 A、B、C 均含有同一种元素。在一定条件下相互转化的关系如下图所示。请回答下列问题:(1)若通常情况下 A、B、C、D 都是气体,且 B 和 D 为空气的主要成分,写出反应()的化学方程式: (反应条件不必写出)。B 在工业上用于制备 A,反应的化学方程式为 。 (2)若 B 为非金属单质,且 B 所含元素的原子最外层电子数与内层电子数之和的比值为 35
25、,则反应()的化学方程式为 ,其中氧化产物与还原产物的物质的量之比为 。 (3)若 A、B、C 的溶液均显碱性,C 为焙制糕点的发酵粉的主要成分之一。D 的电子式为 。 写出反应()的离子方程式: 。 取 100 mL B、C 的混合溶液,其中 B、C 的浓度均为 0.1 molL-1,向溶液中缓慢滴加 0.1 molL-1盐酸至过量,收集并测量产生气体的体积。刚开始滴加盐酸时,反应的离子方程式为 。请将产生气体的体积(标准状况下且不考虑产生气体在水中的溶解)随滴加盐酸的体积变化的曲线绘制在下图坐标系中。 答案(1)4NH 3+6NO 5N2+6H2O N 2+3H2 2NH3(2)2H2S+
26、SO2 3S+2H 2O 217(3) OH -+HC H2O+C OCO O-3 O2-3H +C HCO2-3 O-3解析(1)B 和 D 为空气的主要成分,即为 N2和 O2,根据转化关系,D 应为 O2,B 为 N2,则 C 为 NO,A 为 NH3,反应的化学方程式为 4NH3+6NO 5N2+6H2O。工业上用 N2和 H2反应合成氨,反应的化学方程式为N2+3H2 2NH3。(2)若 B 为非金属单质,且 B 所含元素原子最外层电子数与内层电子数之和的比值为 35,推出B 为 S。根据转化关系,A 为 H2S,C 为 SO2,反应的化学方程式为 2H2S+SO2 3S+2H 2O
27、,H2S 为还原剂,SO 2为氧化剂,S 既是氧化产物又是还原产物,氧化产物与还原产物的物质的量之比为 21。(3)C 为焙制糕点的发酵粉的主要成分,即 C 为 NaHCO3;A、B、C 均含有同一种元素,三种物质的溶液均显碱性,根据转化关系,推出 A 为 NaOH,B 为 Na2CO3,D 为 CO2,CO 2的电子式为。 OCO反应的离子方程式为 HC +OH- H2O+C ;O-3 O2-3B 和 C 混合溶液中的溶质为 Na2CO3和 NaHCO3,向混合液中滴加盐酸,初始阶段发生的离子反应为 H+C HC ,消耗盐酸的体积为 100mL 时 Na2CO3完全反应生成 NaHCO3,此
28、时溶液中 NaHCO3O2-3 O-3的物质的量为 10010-3L0.1molL-1+10010-3L0.1molL-1=0.02mol;继续滴加盐酸发生反应HC +H+ CO2+H 2O,消耗盐酸 200mL 时反应完毕,产生 CO2的体积为 0.02mol22.4Lmol-O-31=0.448L,产生气体的体积随滴加盐酸的体积变化的曲线如下图所示:7.已知合金 A 由两种常见金属组成。为测定其组成,某同学的实验流程如下图所示:请回答:(1)过程中分离 C 和 E 的实验操作是 。 8(2)检验溶液 B 中有颜色的金属阳离子的方法是 (写出所用试剂、操作步骤及结论)。 (3)写出步骤中通入空气后发生反应的化学方程式: 。 (4)写出步骤中所发生反应的离子方程式: 。 (5)溶液 H 中所含的阳离子有 (用离子符号表示)。 (6)已知活泼金属可把比其活泼性差的金属从其氧化物中置换出来,则合金 A 与 D 在高温下反应的化学方程式为 。 答案(1)过滤 (2)取少量溶液 B 放入试管,加入 KSCN 溶液,无明显变化,再加入氯水(或双氧水),溶液变为血红色(3)4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3 (4)H +OH- H2O、Al +H+H2O Al(OH)3 (5)Al 3+、H +O-2(6)2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe
