13元素化合物综合题(85—94)

第十三章 元素化合物综合题 1 W H1 W H2 第十三章第十三章 元素化合物综合元素化合物综合题题 1.（2012 海淀二模 11）甲、乙、丙、丁、戊是中学常见的无机物，其中甲、乙均为单质，它们的转 化关系如下 图所示（某些条件和部分产物已略去） 。下列说法不正确的是 A. 若甲既能与盐酸反应又能与 NaOH 溶液反应，则丙可能 属于两性氧化物 B. 若甲为短周期中原子半径最大的主族元素的单质，且戊 为碱，则丙只能为 Na2O2 C. 若丙、丁混合产生白烟，且丙为 18 电子分子，丁为 10 电子分子，则乙的水溶液 可能具有漂白作用 D. 若甲、丙、戊含有同一种元素，则三种物质中，该元素的化合价由低到高的顺序可 能为：甲 丙 戊 2.（2012 丰台二模 9）X、Y、Z、W 有如图所示的转化关系，已知H=H1+H2，则 X、Y 可能是 C 、CO S、SO2 AlCl3、Al(OH)3 Na2CO3、NaHCO3 X Y Z W H A B C D 3.（2012 天津 2）下列单质或化合物性质的描述正确的是 A. NaHSO4水溶液显中性 B. SiO2与酸、碱均不反应 C. NO2溶于水时发生氧化还原反应 D. Fe 在足量 Cl2中燃烧生成 Fe Cl2和 Fe Cl3 4.（2011 东城示范校 11）根据以下事实得出的判断一定正确的是 AHA 的酸性比 HB 的强，则 NaA 溶液 pH 比 NaB 溶液的小 BA和 B的电子层结构相同，则 A 原子的核电荷数比 B 原子的核电荷数小 CA 盐的溶解度在同温下比 B 盐的大，则 A 盐溶液的物质的量浓度比 B 盐溶液的大 DA 原子失去的电子比 B 原子的多，则 A 单质的还原性比 B 单质的强 5. (2011 东城二模 8)下列叙述正确的是 ANH4Cl 只含共价键，所以它是共价化合物 BAl(OH)3是两性氢氧化物，所以它能溶解于盐酸或氨水中 C硅胶多孔，吸附水份能力强，所以常用作袋装食品的干燥剂 D元素周期表中氢原子半径最小，所以氢是最活泼的非金属元素 6.（2011 江苏化学 9）NaCl 是一种化工原料，可以制备一系列物质（见图 4） 。下列说法正确的是 甲 乙 丙戊 丁 第十三章 元素化合物综合题 2 A25，NaHCO3在水中的溶解度比 Na2CO3的大 B石灰乳与 Cl2的反应中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂 C常温下干燥的 Cl2能用钢瓶贮存，所以 Cl2不与铁反应 D图 4 所示转化反应都是氧化还原反应 7. （2011 海淀三模 5）下列事实不能用金属活动性解释的是 A生活中可用铝制的水壶烧水 B镀锌铁制品破损后，镀层仍能保护铁制品 C工业上常用热还原法冶炼铁，用电解法冶炼钠 D电解法精炼铜时，其含有的 Ag、Au 杂质沉积在电解槽的底部 8.（2012 东城一模 25）卤化物和卤酸盐在工业生产中有着重要的作用。某小组为探究其中一些盐的性 质，查阅资料并进行实验。 查阅资料如下： BrO3 + 6I + 6H+ = 3I2 + Br+ 3H2O 2BrO3 + I2 = 2IO3 + Br2 IO3 + 5I + 6H+ = 3I2 + 3H2O 2IO3 + 10Br+ 12H+ = I2 + 5Br2 + 6H2O 实验如下： 步骤现象 .向盛有 30 mL 0.2 molL-1 KI 溶液的锥形瓶中 依次滴入几滴淀粉溶液和足量稀硫酸，再用滴定 管逐滴加入 KBrO3溶液 随着 KBrO3溶液滴入，溶液由无色变为 蓝色并逐渐加深,最终保持不变 .继续向上述溶液中滴入 KBrO3溶液 溶液的蓝色逐渐褪去 请回答： （1）步骤开始时发生的反应如资料所示，溶液中 I完全被氧化时转移 mol e，该反应 中硫酸表现出的化学性质是 。 （2）上述资料中的反应 （填序号）可表示步骤中的反应，通过该反应 （填“能”或“不能”）说明碘的非金属性强于溴，原因是 。 （3）根据资料中的反应并结合所学知识，判断 IO3、BrO3、I2、Br2的氧化性由强到弱的顺 序是 ；KBrO3溶液与 KBr 溶液在酸性条件下反应的离子方程式是 。 （4）若用 y 表示锥形瓶中含碘物质的物质的量 ，用x 表示所滴入KBrO3的物质的量，在下图中画出上 述整个实验过程中 y 随 x 的变化曲线（要求：在图中标出终点坐标） 。 点燃 Ca(OH)2 H2O 通电 NH3、CO 2 H2O 熔融 通电 第十三章 元素化合物综合题 3 9. （2012 朝阳一模 27）高铁酸钠（Na2FeO4）具有很强的氧化性，是一种新型的绿色净水消毒剂。工 业上可以通过次氯酸钠氧化法制备高铁酸钠，生产过程如下： 回答下列问题： （1）氢氧化钠的电子式是_。 （2）经过步骤后，加入 NaOH 固体的原因是_。 （3）步骤反应的离子方程式是_。 （4）从溶液中分离出 Na2FeO4后，还有副产品 Na2SO4 、NaCl，则步骤中反应的离子方程式为 _。 （5）将一定量的 Na2FeO4投入到 pH 不同的污水中（污水中其余成分均相同） ，溶液中 Na2FeO4浓 度变化如下图曲线、所示，试推测曲线 I 比曲线 II 对应的污水 pH _（填“高”或“低” ） 。 第十三章 元素化合物综合题 4 （6）通过计算得知 Na2FeO4的消毒效率（以单位质量得到的电子数表示）比氯气的_（填“高” 或“低” ） ，用高铁酸钠代替氯气作净水消毒剂的优点是_（答出两点即可） 。 10. （2012 石景山一 25 模）A、B、C 为中学常见单质，其中一种为金属；通常情况下，A 为固体， B 为液体，C 为气体。D、E、F、G、H、X、Y 均为化合物，其中 X 是一种无氧强酸、E 为黑色晶体， H 在常温下为液体。它们之间的转化关系如图所示（其中某些反应条件和部分反应物已略去） 。 （1）反应的基本反应类型是 。 （2）E 的俗称是 。 （3）写出 X 电子式 。 （4）Y 溶液显酸性，但一般不能用酸碱指示剂检验。在 Y 溶液中若加入 B 的浓溶液会有白色沉淀 生成；若加入 D 溶液会变为紫色。写出 Y 的结构简式_。 （5）反应的化学方程式为_，该反应中每消耗 3 mol 的 A，可转移电子 mol。 （6）区别 D 溶液和用 D 饱和溶液制备的胶体的物理方法是 。 11. （2010 朝阳二模 26）在下列物质转化关系中，反应的条件和部分产物已略去。 回答下列问题： 若甲、乙是两种常见金属，且反应是工业制盐酸的反应。 反应中甲在通常条件下和水剧烈反应，除丙外，还生成一种焰色反应为黄色的物质，则工 业 上生产甲的一般方法是 。 A热分解法 B热还原法 C电解法 反应中乙与 H2O 在高温下反应，除丙外，还生成一种有磁性的物质，则反应的化学方程 式是 。 通过比较反应、的反应条件，可得出甲的金属性比乙的金属性 （填“强”或 “弱” ） ， 比较二者金属性强弱的依据还可以是 （写出一种即可） 。 若甲、乙是化合物，且反应是工业上制漂白粉的反应。 第十三章 元素化合物综合题 5 反应的化学方程式是 。 反应的另一种产物为有机物，则该有机物的电子式是 。 反应是化合反应。乙可与硫酸铵共热反应制氨气，则此反应的化学方程式是： 。 在饱和氯水中加块状石灰石，能制得较浓 HClO 溶液，同时放出一种气体。其反应的离子方 程 式是 。 12. (2010 石景山一模 26) A、B、W、D、E 为短周期元素，且原子序数依次增大，质子数之和为 39， B、W 同周期，A、D 同主族，A、W 能形成两种液态化合物 A2W 和 A2W2，E 元素的周期序数与 主 族序数相等。 （1）E 元素在周期表中的位置为 。 （2）由 A、B、W 三种元素组成的 18 电子微粒的电子式为 。 （3）经测定 A2W2为二元弱酸，其酸性比碳酸的还要弱，请写出其第一步电离的电离方程式： 。常用硫酸处理 BaO2来制备 A2W2，写出该反应 的 化学方程式 。 （4）废印刷电路板上含有铜，以往的回收方法是将其灼烧使铜转化为氧化铜，再用硫酸溶解。现改 用 A2W2和衡稀硫酸浸泡废印刷电路板既达到上述目的，又保护了环境，试写出反应的离子方 程式 。 （5）元素 D 的单质在一定条件下，能与 A 单质化合生成一种氢化物 DA，熔点为 800。DA 能与 水反应放氢气，若将 1molDA 和 1molE 单质混合加入足量的水，充分反应后生成气体的体积 是 （标准状况下） 。 （6）D 的某化合物呈淡黄色，可与氯化亚铁溶液反应。若淡黄色固体与氯化亚铁反应的物质的量之 比为 1：2，且无气体生成，则该反应的离子方程式为 。 13. (2011 潍坊抽测 22）铬是水体的主要污染物之一，可以导致水生生物死亡。化学实验中，如使某步 中的有害产物作为另一步的反应物，形成一个循环，就可不再向环境排放该有害物质。例如处理 铬的实验循环示意图如右： Na2Cr2O7Cr2(SO4)3Cr(OH)4 Na2CrO4NaCrO2 第十三章 元素化合物综合题 6 （1）在上圉所示的编号步骤中，其中反应所用的试剂是硫酸酸化的 H2O，请写出该反应的离子 方 程式方程式（可以不配平） 。 （2）现有含 Cr3+和 Fe3+的溶液，使用 NaOH 溶液和盐酸溶液，可将这两种离子相互分离，根据上 图信息分析，在涉及的过滤操作中，上述两种离子的存在形态分别是 、 （写化学式） 。 （3）铬的化台价除了示意图中涉及的+3 和+6 价外，还有 0、+2、+4 和+5 价等。现有 24mL 浓度 为 0.05 molL1的 Na2SO3溶液恰好与 20mL 浓度为 0.02 molL1的 Na2Cr2O7溶液完全反 应。已知 Na2SO3被 Na2Cr2O7氧化为 Na2SO4，则元素 Cr 在还原产物中的化合价为 。 （4）已知 298K 时， Cr(OH)3的溶度积常数 KSP6.31031(molL1)4，取少量 Cr2(SO4)3溶液， 加入一定量的氨水达到沉淀溶解平衡，测得 pH11，则此温度下残留在溶液中 Cr3+的浓度为： molL1。 14. (2011 西城二模 26) 某废金属屑中主要成分为 Cu、Fe、Al，还含有少量的铜锈Cu2(OH)2CO3、 少 量的铁锈和少量的氧化铝，用上述废金属屑制取胆矾（CuSO45H2O） 、无水 AlCl3和铁红的过程 如 下图所示： CO2 废金属屑粉末 气体 1 过量试剂 A 试剂 B 试剂 C SOCl2 固体 1溶液 1 气体 2固体 2溶液 2固体 4溶液 3 过量 试剂 A CuSO4溶液气体 1 过量 试剂 A 固体 3溶液 4 灼烧 铁 红胆 矾 AlCl36H2O无水 AlCl3 空气 第十三章 元素化合物综合题 7 已知： Al3+、Al(OH)3、AlO2 有如下转化关系： 碳酸不能溶解 Al(OH)3。 请回答： （1）在废金属屑粉末中加入试剂 A，生成气体 1 的反应的离子方程式是 。 （2）溶液 2 中含有的金属阳离子是 ；气体 2 的成分是 。 （3）溶液 2 转化为固体 3 的反应的离子方程式是 。 （4）固体 2 制取 CuSO4溶液有多种方法。 在固体 2 中加入浓 H2SO4，并加热，使固体 2 全部溶解得 CuSO4溶液，反应的化学方程式是 。 在固体 2 中加入稀 H2SO4 后，通入 O2并加热，使固体 2 全部溶解得 CuSO4溶液，反应的离 子方程式是 。 （5）溶液 1 转化为溶液 4 过程中，不在溶液 1 中直接加入试剂 C，理由是 。 （6）直接加热 AlCl36H2O 不能得到无水 AlCl3。SOCl2为无色液体，极易与水反应生成 HCl 和一种 具有漂白性的气体。AlCl36H2O 与 SOCl2混合加热制取无水 AlCl3 ，反应的化学方程式是： 。 15. (2011 东城二模 28) 为了减少煤燃烧对大气造成的污染，煤的气化和液化是高效、清洁利用煤炭 的 重要途径，而减少 CO2气体的排放也是人类面临的重大课题。煤综合利用的一种途径如下所示： （1）用下图所示装置定量检测过程产生的 CO2（已知：煤粉燃烧过程中会产生 SO2） B 中预期的实验现象是 ，D 中的试剂是 。 CO2(g)+H2O(g) 煤粉合成气 CO(g)+H2(g)二甲醚 （CH3OCH3) 第十三章 元素化合物综合题 8 （2）已知 C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) H1+131.3 kJmol1 C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g) H2+90 kJmol1 则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是： ， 该反应的化学平衡常数 K 随温度的升高将 （填“增大” 、 “减小”或“不变” ） 。 （3）用右图装置可以完成的转化，同时提高能量的利用率。 其实现的能量转化形式主要是 ，a 的 电极反应式是 。 （4）燃煤烟气中的 CO2可用稀氨水捕获和吸收，不仅可以减少 CO2的排放，也可以生产化肥碳酸氢铵。假设该方法每小 时处理含 CO2的体积分数为 11.2%的燃煤烟气 1000 m3 (标准状况)，其中 CO2的脱除效率为 80%，则理论上每 小时生产碳酸氢铵 kg。 16. (2011 朝阳二模 27) 氮气是制备含氮化合物的一种重要物质，而氮的化合物用途广泛。 （1）下面是利用氮气的一种途径： 过程的化学方程式是 。 （2）氨气的制备与运输过程中都有严格要求。 合成氨时，温度过高，氨气的产率降低，试从化学平衡移动原理的角度加以解释 。 运输时，严禁与卤素（如 Cl2）混装运输。若二者接触时剧烈反应产生白烟，且 0.4 mol NH3参 加 反应时有 0.3 mol 电子转移。写出反应的化学方程式 。 工业上也可在碱性溶液中通过电解的方法实现由 N2制取 NH3：2N2 + 6H2O 电解 4NH3 + 3O2 通入 N2的一极是 （填“阴极”或“阳极” ） ，阳极的电极反应式是 。 （3）已知：4NH3(g) + 3O2(g) 2N2(g) + 6H2O(g) H1316 kJ/mol 氨是一种潜在的清洁能源，可用作碱性燃料电池的燃料。 能利用该反应设计成电池的原因是 。 燃料电池的负极反应式是 。 17. (2011 丰台二模 26) 煤的直接燃烧已引起严重的生态和环境污染,并且其直接燃烧很难解决温室气体 减排问题。解决煤炭的清洁高效利用 问题是中国发展低碳经济的关键。右图是煤气化和除硫的实验系统示意图。 液态空气 氮 气 含氮化合物 氮的固定 分离 第十三章 元素化合物综合题 9 其操作步骤为： 升温至实验温度，通入高纯 N2，从投料口加入石英砂（含载氧体） 停止通入 N2，从反应器下方按比例通入水蒸气和 CO2，从投料口加入 CaO。 停止通入水蒸气和 CO2，从投料口加入煤。 持续通入水蒸气和 CO2，开始反应；在气体出口管中通入高纯 N2。 （1）冷凝器的作用是 。 （2）可使用 CaCO3代替 CaO 脱硫，CaCO3脱硫的化学方程式为 。 （3）通入 N2的目的： 。 （4）反应器中发生如下几种反应： C(s) + H2O(g)CO(g) + H2(g) H131 kJ/mol C(s) + O2(g)CO2(g) H394 kJ/mol CO(g) + 1/2O2(g)CO2(g) H283 kJ/mol CO(g) + H2O(g) H2(g) + CO2(g) 下图能表示 CO 与 H2O(g) 生成 CO2和 H2的反应过程和能量关系的图是 （填序号） 。 （5）已知 830时，CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)的平衡常数 K1，等物质的量的 CO 和 H2O 反 应达到平衡时，CO 的转化率为 。 （6）煤气化过程中会生成少量 CH4，已知 CH4与 CaSO4反应生成 CaS、CO2和 H2O，该反应中氧化 剂与还原剂的物质的量之比为 。 （7）煤气化后，混合气体由 CO、H2和 CH4等组成，可用于制燃料电池。其中碱性条件下 CH4参与 反应的电极反应式为 。 18. (2011 福建理综 24) 四氯化钛（TiCl4）是制取航天航空工业材料钛合金的重要原料。由钛铁 矿（主要成分是 FeTiO3）制备 TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下： 铁屑 强酸性浸出液 （含 TiO2、Fe2、 Fe3、Al3等） 富含 TiO2 溶液 绿矾 TiO2nH2O 粗 TiO2 成品 TiCl4 废渣 废液 废气 钛 矿 石 氯气、焦炭 第十三章 元素化合物综合题 10 回答下列问题： （1）往中加入铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生： 2Fe3Fe3Fe2 2TiO2(无色)Fe4H2Ti3(紫色)Fe22H2O Ti3(紫色)Fe3H2OTiO2(无色)Fe22H 加入铁屑的作用是 。 （2）在工艺中需要控制条件以形成 TiO2nH2O 溶胶，该分散质颗粒直径大小在 范围。 （3）若把中制得的固体 TiO2nH2O 用酸清洗除去其中的 Fe(OH)3杂质，还可制得钛白粉。25时，