元素及其化合物專項訓練(B卷)參考答案

1.B 提示:納米四氧化三鐵為磁性納米晶體材料,可作為藥物載體用于疾病的治療,A項正確。納米四氧化三鐵分散在適當?shù)姆稚┲行纬傻姆稚⑾祵儆谀z體,不同于溶液中溶質(zhì)微粒的直徑,B項錯誤。反應①中環(huán)丙胺不參加反應,但加入環(huán)丙胺后FeCl3發(fā)生水解生成FeOOH,即環(huán)丙胺會促進氯化鐵的水解,C項正確。由制備過程可知,反應②的反應物為FeOOH和CO,由一種生成物為Fe3O4和質(zhì)量守恒定律可知反應為6FeOOH+CO==2Fe3O4+3H2O+CO2,D項正確。

2.C 提示:NaHCO3不是化肥,A項錯誤。氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2,B項錯誤。制NaHCO3時是向飽和NaCl溶液中依次通入NH3和CO2,D項錯誤。

3.A 提示:氨水的主要成分NH3·H2O是弱電解質(zhì),氫氧化鈉是強電解質(zhì),前者部分電離,后者完全電離,故通過室溫下測定等濃度氨水和NaOH溶液的pH,可比較氨水和NaOH堿性強弱,A項正確。由于NH3·H2O是弱堿,Al(OH)3不能溶于氨水中,故無法驗證Al(OH)3的酸性,B項錯誤。濃硫酸無揮發(fā)性,無法觀察到白煙,C項錯誤。NH4Cl受熱也會分解,故不可采用加熱法除雜,D項錯誤。

4.D 提示:由題意知X為濃硫酸。濃硫酸使蔗糖變黑主要體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性,A項錯誤。濃硫酸在室溫下使Fe鈍化,B項錯誤。A為碳單質(zhì)時,生成的C為CO2,CO2通入少量澄清石灰水生成可溶性的Ca(HCO3)2,C項錯誤。SO2與O2反應的條件為常壓、催化劑、加熱,D項正確。

5.D 提示:鎵(Ga)與鋁同主族,均位于第ⅢA族,A項正確。Ga2O3與Al2O3的性質(zhì)具有相似性,可與鹽酸反應生成GaCl3,B項正確。Ga(OH)3與Al(OH)3的性質(zhì)相似,屬于兩性氫氧化物,能與NaOH溶液反應生成NaGaO2,C項正確。化學反應遵循強酸制弱酸原理,在NaAlO2和NaGaO2的混合溶液中通入CO2,有Al(OH)3生成,而無Ga(OH)3生成,可能是Ga(OH)3酸性強于碳酸,則酸性:Al(OH)3＜Ga(OH)3,D項錯誤。

6.C 提示:若A是大氣中含量最高的氣體,則A為N2,C、D是氧化物且會造成光化學污染,則C為NO,D為NO2,B為NH3,D轉(zhuǎn)化成C的反應化學方程式為3NO2+H2O==2HNO3+NO,故A項正確。若A、B、C分別為C(s)、CO(g)和CO2(g),且通過與O2(g)反應實現(xiàn)圖示的轉(zhuǎn)化,在同溫同壓且消耗含碳物質(zhì)均為1mol時,反應①②③的焓變依次為ΔH1、ΔH2、ΔH3,得到C(s)+CO2(g) ΔH3,依據(jù)蓋斯定律得到ΔH1+ΔH3=ΔH2,故B項正確。若C為一元強堿且陰、陽離子所含的電子數(shù)相同,判斷C為NaOH;D為日常生活中常用的調(diào)味品,則D為NaCl,A為Na,B為Na2O2或Na2O,電解熔融氯化鈉得到鈉單質(zhì),反應的化學方程式為,故C項錯誤。若A是應用最廣泛的金屬,則A為Fe,反應④用到A,反應②⑤均用到同一種氣態(tài)非金屬單質(zhì),推斷為Cl2,則C為FeCl3,D為FeCl2,實驗室保存FeCl2溶液需要防止被氧化和水解,應加入少量鐵粉和稀鹽酸,故D項正確。

7.D 提示:0.98gCu(OH)2的物質(zhì)的量為0.01 mol,若全部生成CuO,則質(zhì)量為0.01mol×80g·mol-1=0.80g,所以a點對應的物質(zhì)是CuO;若全部生成Cu2O,則質(zhì)量為0.005mol×144g·mol-1=0.72g,所以b點對應的物質(zhì)是Cu2O,A項錯誤。根據(jù)化學方程式可知,生成水的物質(zhì)的量為0.01mol,質(zhì)量為0.01mol×18g·mol-1=0.18g,B項錯誤。CuO和其中所含Cu元素的質(zhì)量關(guān)系(以CuO的質(zhì)量為10g計算)為:

CuO～Cu

80 64

10g 8g

觀察圖2可知,B曲線符合上述質(zhì)量關(guān)系,表示的是CuO,C項錯誤。根據(jù)反應方程式4CuO高溫==2Cu2O+O2↑可知,a到b的過程中有0.01mol電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移,D項正確。

8.(1)Fe3O4(2)ab (3)①H2O2+SO2

③ab

9.(1)?→?→⑨→⑩ ⑩←⑨←⑦

(2)進水 吸收逸出的Cl2、SO2,防止空氣中的水蒸氣進入反應裝置而使SOCl2水解

(4)蒸餾 71%

(5)取少量溶液于試管中,加入過量Ba(NO3)2溶液,靜置,取上層清液,滴加稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀,則說明溶液中有Cl-

提示:(1)根據(jù)SO2+Cl2+SCl2==2SOCl2可知,向三頸燒瓶中分別通入的是SO2和Cl2,其中實驗室利用MnO2和濃鹽酸混合加熱制Cl2,制得的Cl2中混有HCl和水蒸氣,需要通過飽和NaCl溶液除去HCl,利用濃硫酸干燥,再通入三頸燒瓶中,裝置的連接順序為⑥→?→?→⑨→⑩→①;向亞硫酸鈉固體中滴加濃度較大的硫酸來制取SO2,只需要利用濃硫酸干燥生成的SO2,然后即可通入三頸燒瓶中,裝置的連接順序為②←⑩←⑨←⑦。

(2)冷凝管中水流方向是“低進高出”,則③是進水口;冷凝管上連接的干燥管的作用有二:一是吸收逸出的Cl2、SO2,防止污染空氣;二是防止空氣中的水蒸氣進入反應裝置而使SOCl2水解。

(3)利用MnO2和濃鹽酸混合加熱制Cl2的離子方程式為遇水劇烈反應,液面上產(chǎn)生的白霧是鹽酸小液滴,并有刺激性氣味的SO2氣體產(chǎn)生,反應的化學方程式為。

(4)SCl2的沸點為50℃,實驗結(jié)束后,可通過蒸餾操作分離液體混合物;若反應中消耗的Cl2的體積為896 mL,物質(zhì)的量為,SOCl理論產(chǎn)量2為0.04mol×2×119g·mol-1=9.52g,則的產(chǎn)率為。

(5)因為SOCl2與足量NaOH溶液反應有Na2SO3生成,所以要先除去SO2-3。檢驗溶液中存在Cl-的操作方法是取少量溶液于試管中,加入過量Ba(NO3)2溶液,靜置,取上層清液,滴加稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則說明溶液中有Cl-。

提示:(1)根據(jù)信息:等物質(zhì)的量的一氧化氮和二氧化氮通入氫氧化鈉溶液中便可制得NaNO2,即+H2O。(2)碘離子被氧化為碘單質(zhì)時,所有的碘元素化合價升高了2價,消耗碘離子2mol,亞硝酸鈉中氮元素化合價為+3,2mol的亞硝酸鈉得到2mol電子時,則需氮元素的化合價降為+2,所以產(chǎn)物中含氮的物質(zhì)為NO。(3)濃NaNO2溶液中通入二氧化碳,由于H2CO3比HNO2酸性弱,不能制取HNO2;如果通入二氧化硫,會被亞硝酸氧化為硫酸,即二氧化硫具有較強的還原性,亞硝酸具有較強的氧化性。(4)亞硝酸鈉具有氧化性,金屬鋁具有還原性,堿性條件下,二者發(fā)生氧化還原反應生成偏鋁酸鹽和一水合氨,反應方程式為2Al+NaNO2+NaOH+(2)NO (3)bc

(4)NaNO22Al 下降 陰極

(5)2滴溶液所含有的Ag+的物質(zhì)的量2H2O==2NaAlO2+NH3·H2O;該反應中氫氧根離子參加反應,導致溶液中氫氧根離子濃度減小,則溶液的pH減小;用電解法將廢水中轉(zhuǎn)換為N2除去,根據(jù)電解池的陰極上發(fā)生得電子的還原反應,所以N2將在陰極產(chǎn)生。

提示:(1)0.1mol·L-1(NH4)2SO4溶液由于水解而呈酸性,故離子濃度:(2)pH=10,則溶液中c(OH-)=10-4mol·L-1,根據(jù)K(NH3·H2O)=則(3)設(shè)該物質(zhì)中Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)的個數(shù)分別為x、y,則x+y=6,根據(jù)化合物中各元素化合價代數(shù)和為0,有2x+3y-12-2=0,聯(lián)立解得x=4,y=2。故n[Fe(Ⅱ)]∶n[Fe(Ⅲ)]=2∶1。結(jié)合流程圖,根據(jù)得失電子守恒、原子守恒配平化學方程式:Fe6(OH)12SO4+O2+2NH3·H2O==6FeOOH+(NH4)2SO4+4H2O。(4)該硫酸銨溶液的物質(zhì)的量濃度為·L-1。(5)①電解(NH4)2SO4溶液制備(NH4)2S2O8,陽極上發(fā)生氧化反應:。陰極上H+發(fā)生還原反應:2H++。由于使用質(zhì)子交換膜,H+可通過質(zhì)子交換膜進入陰極室,故電解過程中陰極室溶液中c(H+)不變,pH不變。②電解時H+通過質(zhì)子交換膜由陽極室進入陰極室,因此陽極室還需加入H2SO4。