高考化学压轴题之钠及其化合物(高考题型整理,突破提升)及答案解析
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备战高考化学钠及其化合物推断题-经典压轴题附详细答案一、钠及其化合物1.由短周期元素组成的中学常见无机物A、B、C、D、E、X存在如图转化关系(部分生成物和反应条件略去)。
(1)若A是常温下的气态单质,X是Na2CO3,则D与A的水溶液反应的化学方程式为:_____________________________________。
(2)若E为难溶于水的白色沉淀,B与X的反应是中学化学中重要的化工反应:写出D与水反应所得的稀溶液与铜片反应的离子方程式________________________。
(3)若D为白色沉淀,且与A的摩尔质量相等,(a)A的电子式__________。
写出X与C反应生成D的离子方程式___________。
(b)将NaHCO3分解产生的气体用足量的A充分吸收得到固体混合物甲,将甲溶于VmLCmol·L- 的盐酸中,产生无色混合气体乙,溶液呈中性,则A的物质的量为__________mol,混合气体乙的物质的量为___mol。
【答案】NaHCO3+Cl2=NaCl+CO2↑+HClO 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2OAl3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓ 5VC×10-4 5VC×10-4mol<n(乙)<7.5VC×10-4mol【解析】【分析】(1)X是Na2CO3,B应为酸,与碳酸钠反应生成C为CO2,C与碳酸钠反应所生产的D为NaHCO3,若A是常温下的气态单质,则A为Cl2;(2)若E为难溶于水的白色沉淀、B与X的反应是中学化学中重要的化工反应,则A为Mg3N2,E为Mg(OH)2,B为NH3,C为NO,D为NO2;(3)若D为白色沉淀,且与A的摩尔质量相等,则A为Na2O2,E为氧气,B为NaOH,X为铝盐,C为NaAlO2,D为Al(OH)3。
【详解】(1)X是Na2CO3,B应为酸,与碳酸钠反应生成C为CO2,C与碳酸钠反应所生产的D为NaHCO3,若A是常温下的气态单质,则A为Cl2,则D与A的水溶液反应的化学方程式为:Cl2+NaHCO3=NaCl+CO2↑+HClO;(2)若E为难溶于水的白色沉淀、B与X的反应是中学化学中重要的化工反应,则A为Mg3N2,E为Mg(OH)2,B为NH3,C为NO,D为NO2,D与水反应所得的稀溶液与铜片反应的离子方程式:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;(3)若D为白色沉淀,且与A的摩尔质量相等,则A为Na2O2,E为氧气,B为NaOH,X为铝盐,C为NaAlO2,D为Al(OH)3;(a) A为Na2O2,电子式为,X与C反应生成D的离子方程式为:3AlO2-+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓;(b)将NaHCO3分解产生的气体用足量的Na2O2充分吸收得到固体混合物甲为碳酸钠、过氧化钠,将甲溶于V mL c mol•L-1的盐酸中,产生无色混合气体乙为二氧化碳、氧气,溶液呈中性,溶液中溶质为NaCl,根据钠离子守恒n(Na2O2)=12n(NaCl),再有氯离子守恒,则n(Na2O2)=12n(NaCl)=12n(HCl)=12×V×10-3L×c mol/L=5Vc×10-4mol;由2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑,2Na2O2+CO2=2Na2CO3+O2,可知过氧化钠生成氧气为5Vc×10-4mol×12=2.5Vc×10-4mol,由于过氧化钠剩余,故碳酸钠的物质的量小于5Vc×10-4mol,还发生反应:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,生成二氧化碳小于5Vc×10-4mol,则混合气体最大物质的量小于2.5Vc×10-4mol+5Vc×10-4mol=7.5Vc×10-4mol,故乙的物质的量:2.5Vc×10-4mol<n(乙)<7.5Vv×10-4mol,故答案为:5Vc×10-4mol;2.5Vc×10-4mol<n(乙)<7.5Vc×10-4mol。
高考化学压轴题之钠及其化合物推断题(高考题型整理,突破提升)含详细答案一、钠及其化合物1.下图为一些物质之间的转化关系,其中部分反应中反应物或生成物未列全。
已知A、H、I、K均为家庭厨房中的常见物质,其中A是食品调味剂,H是消毒剂的有效成分,I、K 可用作食品发泡剂。
B是一种有机酸盐,E、F、G均为氧化物,L是红褐色沉淀。
根据以上信息,回答下列问题:(1)B的组成元素为_____。
(2)鉴别等物质的量浓度的I、K稀溶液的实验方法为_____。
(3)G→J的离子方程式为_____。
(4)M是含氧酸盐,反应①中H、L、D的物质的量之比为3:2:4,则M的化学式为_____。
【答案】Fe、C、O 取I、K的稀溶液,分别滴加CaCl2溶液,出现白色沉淀者为I2FeO+H2O2+6H+=2Fe3++4H2O Na2FeO4【解析】【分析】A是食品调味剂,H是消毒剂的有效成分,则A为NaCl,H为NaClO,G为氧化物,加H2SO4、H2O2生成J,J加D得L,L为红褐色沉淀,则L为Fe(OH)3,D为NaOH,以此逆推可知J为Fe2(SO4)3,G为FeO,则B中含有Fe元素,C为Cl2,B为有机酸盐,则一定含有C、O两元素,E、F为氧化物,结合框图,则F为CO,E为CO2,I为Na2CO3(纯碱),K为NaHCO3(小苏打)。
【详解】(1)由以上分析可知B加热分解可生成CO、CO2、FeO,则应含有Fe、C、O三种元素,故答案为:Fe、C、O;(2)I为Na2CO3(纯碱),K为NaHCO3(小苏打),Na2CO3与氯化钙反应生成CaCO3为白色沉淀,可加入CaCl2溶液鉴别,出现白色沉淀者为Na2CO3,故答案为:取I、K的稀溶液,分别滴加CaCl2溶液,出现白色沉淀者为I;(3)G→J的反应为FeO生成Fe2(SO4)3的过程,H2O2具有氧化性,反应的离子方程式为2FeO+H2O2+6H+=2Fe3++4H2O,故答案为:2FeO+H2O2+6H+=2Fe3++4H2O;(4)H、L、D分别为:NaClO、Fe(OH)3、NaOH,根据物质的量之比为3:2:4,结合生成一种含氧酸盐M,可确定M的化学式为Na2FeO4,方程式为3NaClO+2Fe(OH)3+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O,故答案为:Na2FeO4。
高考化学与钠及其化合物推断题有关的压轴题含详细答案一、钠及其化合物1.M是日常生活中不可缺少的调味品。
已知C可在D中燃烧发出苍白色火焰。
M与其他物质间的转化关系如下图所示(部分产物已略去)(1)若A是地売中含量最多的金属元素,将A的氯化物溶液和氢氧化钠溶液等体积混合,得到的沉淀物中A元素与溶液中A元素的质量相等,则A的该氯化物溶液和氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比可能为____________。
(2)若A是CO2气体,A与B溶液反应后所得的溶液再与盐酸反应,放出气体的物质的量与所加盐酸体积之间的关系如图所示:则A与B溶液反应后溶液中的溶质为___________(填化学式),物质的量之比为_______。
(3)若A是一种正盐,A能分别与B、F溶液反应生成无色且具有刺激性气味的气体,则A 的化学式为_____________。
【答案】2:3或2:7Na2CO3和NaHCO31:1(NH4)2SO3【解析】【分析】已知C可在D中燃烧发出苍白色火焰,所以C为氢气,D为氯气;C与D反应生成的F为HCl;M是日常生活中不可缺少的调味品,M为NaCl,结合转化关系图,B为NaOH。
(1)若A是地壳中含量最多的金属元素,则推断A为金属铝,将A的氯化物溶液和氢氧化钠溶液等体积混合,发生的反应为,Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;(2)若A是CO2气体,A与NaOH溶液反应后所得溶液中溶质可能为:NaOH和Na2CO3、Na2CO3、NaHCO3和Na2CO3、NaHCO3;根据加入盐酸后所消耗盐酸的体积来分析解答即可。
(3)若A是一种正盐,A能分别与NaOH、HCl溶液反应生成无色且具有刺激性气味的气体,该气体为常见的NH3和SO2,据此来分析作答。
【详解】已知C可在D中燃烧发出苍白色火焰,所以C为氢气,D为氯气;C与D反应生成的F为HCl;M是日常生活中不可缺少的调味品,M为NaCl,结合转化关系图,B为NaOH。
高考化学钠及其化合物推断题-经典压轴题及答案解析一、钠及其化合物1.常见无机物A 、B 、C 、D 存在如图转化关系:(1)若A 是一种碱性气体,常用作制冷剂,B 是汽车尾气之一.遇空气会变色,则反应①的化学方程式为_________________________________________________。
(2)若A 为常见挥发性强酸,D 是生产生活中用量最大用途最广的金属单质,则B 的化学式是_____________________。
(3)若A 、C 、D 都是常见气体,C 是形成酸雨的主要气体,则A 的电子式是____________。
(4)若A 、B 、C 的水溶液均显碱性,焰色反应均为黄色,D 为2CO ,举出C 的一种用途_______________________。
【答案】322Δ4NH 5O 4NO 6H O +=+催化剂 33Fe(NO )治疗胃酸过多、发酵粉、泡沫灭火器等【解析】【详解】(1)若A 是一种碱性气体,常用作制冷剂,为氨气,B 是汽车尾气之一,遇空气会变色,则B 是NO ,D 是氧气,C 是二氧化氮,反应①的化学方程式为:322Δ4NH 5O 4NO 6H O +=+催化剂, 故答案为:322Δ4NH 5O 4NO 6H O +=+催化剂; (2)若A 为常见挥发性强酸,D 是生产生活中用量最大用途最广的金属单质,则D 是Fe ,B 能和D 反应生成C ,则A 是硝酸、B 是硝酸铁、C 是硝酸亚铁,则B 的化学式为33Fe(NO ),故答案为:33Fe(NO );(3)若A 、C 、D 都是常见气体,C 是形成酸雨的主要气体,则C 是二氧化硫,A 是硫化氢、D 是氧气、B 是S ,A 的电子式是, 故答案为:; (4)若A 、B 、C 的水溶液均显碱性,焰色反应均为黄色,说明都含有Na 元素,D 为2CO ,A 为NaOH 、B 是碳酸钠、C 为碳酸氢钠,B 为强碱弱酸盐,碳酸根离子水解导致溶液呈碱性,碳酸氢钠溶液呈弱碱性,碳酸氢钠能水解,所以其用途有治疗胃酸过多、发酵粉、泡沫灭火器等,故答案为:治疗胃酸过多、发酵粉、泡沫灭火器等。
备战高考化学压轴题之钠及其化合物推断题(备战高考题型整理,突破提升)含答案一、钠及其化合物1.A、B、C、D、E、X是中学常见的无机物,存在如下图转化关系(部分生成物和反应条件略去)。
(1)若A为常见的金属单质,且其焰色反应呈黄色,X能使品红溶液褪色,写出C和E反应的离子方程式:___________________________________________。
(2)若A为短周期元素组成的单质,该元素的最高价氧化物的水化物酸性最强,则X可能为__________(填字母)。
a. NaHCO3b. Na2CO3c.Al(OH)3d.NaAlO2(3)若A为淡黄色粉末,则A的电子式为_______ 。
若X为一种最常见的造成温室效应的气体。
则鉴别等浓度的D、E两种溶液,可选择的试剂为___。
(填字母)a.盐酸b.CaCl2溶液c.氨水d.澄清石灰水(4)若A为氧化物,X是Fe,溶液D中加入KSCN溶液变红。
则A与水反应的化学方程式中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________________。
【答案】OH-+HSO3-=SO32-+H2O bd ab 1:2【解析】【分析】(1)若A为常见的金属单质,由焰色反应呈黄色可知A是金属Na,由 X能使品红溶液褪色可知X是SO2,钠和水反应生成氢气和氢氧化钠,氢氧化钠能和二氧化硫反应,则B是氢气、C是氢氧化钠,氢氧化钠溶液和二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水,则D是亚硫酸钠,亚硫酸钠和二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠,则E是亚硫酸氢钠;(2)若A为短周期元素组成的单质,由该元素的最高价氧化物的水化物酸性最强可知A 是氯气,氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸是强酸,能和弱酸盐反应;(3)若A为淡黄色粉末,由淡黄色固体能和水反应可知A为过氧化钠,过氧化钠为离子化合物,由X为一种最常见的造成温室效应的气体可知X为二氧化碳,则C是氢氧化钠,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠,碳酸钠和二氧化碳反应生成碳酸氢钠,则D是碳酸钠、E是碳酸氢钠;(4)若A是氧化物,X是铁,由溶液D中加入硫氰化钾溶液显红色,说明D中含有三价铁离子,由A和水反应生成酸和另一种物质可知,A为二氧化氮、B为一氧化氮、C为硝酸、D为硝酸铁、E为硝酸亚铁。
高考化学钠及其化合物提高练习题压轴题训练及答案解析一、高中化学钠及其化合物1.纯碱、烧碱等是重要的化工原料。
(1)利用如图所示装置可间接证明二氧化碳与烧碱溶液发生了反应。
将A与B连接,打开止水夹,将胶头滴管中的液体挤入烧瓶,此时的实验现象是______。
若其它操作不变,将A与C连接,可观察到的现象是_______。
(2)向100 mL2 mol/L的NaOH 溶液中通入一定量CO2,结晶,得到9.3 g白色固体,该白色固体的组成是_______(写化学式)。
设计实验确认该白色固体中存在的阴离子,试完成下列方案。
实验操作实验现象结论①取少量白色固体于试管中,加____________足量水溶解,再加足量BaCl2溶液②过滤,取2 mL滤液于试管____________中,滴加酚酞(3)现代工业常以氯化钠为原料制备纯碱,部分工艺流程如下:已知NaHCO3在低温下溶解度较小。
反应I为:NaCl+CO2+NH3+H2O NaHCO3↓+NH4Cl,处理母液的两种方法如下。
①向母液中加入石灰乳,可将其中_____循环利用,同时得到融雪剂_____。
②向母液中通入NH3,加入细小的食盐颗粒并降温,可得到NH4Cl晶体。
试写出通入NH3后,溶解度较小的酸式碳酸盐转变为溶解度较大的碳酸盐的离子方程式:______________。
【答案】水沿导管由广口瓶进入烧瓶广口瓶中的长导管口有气泡产生 NaOH和Na2CO3产生白色沉淀原白色固体中有CO32-存在溶液变红溶液中含有氢氧化钠 NH3 CaCl2 HCO3—+NH3=NH4++H2O【解析】【分析】(1)CO2与NaOH反应生成Na2CO3,烧瓶内压强减小;(2)先根据钠原子守恒,通过极值法确定白色固体的组成;根据题中所给试剂,要首先利用中性溶液BaCl2检验出碳酸钠,并将碳酸根离子全部沉淀,再通过检验溶于的pH来确定是否含有NaOH;(3)①根据流程可知,母液中含有氯化铵,加入石灰乳后可以生成氨气;②碳酸氢钠溶于水,母液为碳酸氢钠饱和溶液,向母液中通入氨气,氨气与碳酸氢钠反应碳酸钠和碳酸铵。
高考化学压轴题专题复习——钠及其化合物的综合及详细答案一、高中化学钠及其化合物1.(1)配平下列方程式①_____Na+_____H2O =_____NaOH+_____H2↑②_____Na2O2 +_____ CO2=_____ NaCO3 +_____O2↑③_____KMnO4 +_____HCl(浓) =_____ KCl +_____MnCl2 +_____H2O + _____Cl2↑④_____Al+_____H2O +_____NaOH =_____Na AlO2+_____H2↑(2)用双线桥法表示电子转移的数目和方向____________、__________①2Na2O2 + 2H2O= 4NaOH + O2↑②2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3【答案】22212221216228522223【解析】【分析】配平氧化还原方程时先判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物,可利用化合价升降守恒来配平,再通过原子守恒来配平其他物质。
【详解】2Na+2H O =2NaOH+H↑,故(1)① Na由0价变为+1价,H由+1价变为0价,故方程为:22答案为:2;2;2;1;②此为歧化反应,O化合价由-1价变为-2价和0价,故方程为:2Na O+2CO=2Na CO+O↑,故答案为:2;2;2;1;222232③Mn化合价由+7价下降为+2价,Cl化合价由-1价升高为0价,故方程为:2KMnO+16HCl(浓) =2KCl +2MnCl+8H O +5Cl↑,故答案为:2;16;2;2;8;5;4222④Al化合价由0价升高为+3价,H化合价有+1价下降为0价,故方程为:2Al+2H O +2NaOH=2Na AlO+3H↑,故答案为:2;2;2;2;3;222(2)①此化学方程式为歧化反应,O由+1价变为-2价和0价,双线桥表示为:,故答案为:②Fe2+离子为还原剂化合价由+2变为+3价失去一个电子,Cl由0价变为-1价得到一个电子,用双线桥表示为:,故答案为:。
高考化学压轴题专题钠及其化合物推断题的经典综合题附答案解析一、钠及其化合物1.A 、B 、C 、X 是中学化学常见物质,均由短周期元素组成,转化关系如图。
请针对以下三种不同情况回答:()1若A 、B 、C 中均含同一种常见金属元素,该元素在C 中以阴离子形式存在,将A 、C 的水溶液混合可得B 的白色胶状沉淀。
A ①中含有的金属元素在元素周期表中的位置为_______________________,向水中加入X 物质,X 对水的电离平衡的影响是_________(填“促进”、“抑制”或“无影响”)。
A ②与C 的水溶液混合后生成B ,反应的离子方程式为___________________________。
()2若A 为固态非金属单质,A 与X 同周期,同时A 在X 中燃烧,生成3(AX 和5AX )白色烟雾,常温常压下C 为白色固体,B 分子中各原子最外层均为8电子结构。
①若A 为该元素的白色固体单质,其结构为正四面体,分子式为4A ,则1molA 单质中含共价键数目为_________A N ,B 的电子式为_________。
X ②与水反应的离子方程式为_______________________________________________。
()3若A 、B 、C 的焰色反应呈黄色,A 为淡黄色固体,B 、C 的水溶液均为碱性,A 溶于水后可与X 反应生成C ,常温下,X 为气态酸性氧化物。
A ①中所含有的化学键类型是_________。
B ②溶液中离子浓度由小到大的顺序是_________。
【答案】第三周期第ⅢA 族 抑制 ()3223Al 3AlO 6H O 4Al OH +-++===↓ 622Cl H O H Cl HClO +-+=++ 离子键、共价键()()()()()233c H c HCO c OH c CO c Na +---+<<<< 【解析】【分析】A 、B 、C 、X 是中学化学常见物质,均由短周期元素组成;(1)若A 、B 、C 中均含同一种常见金属元素,将A 、C 的水溶液混合可得B 的沉淀,由转化关系可知,A 含有铝离子,B 为氢氧化铝,C 含有偏铝酸根,x 为氢氧化钠;①A 中含有的金属元素为Al ;加入X 为氢氧化钠,抑制水的电离程度;②A 与C 的水溶液混合后生成B ,是铝离子和偏铝酸根离子双水解反应生成氢氧化铝沉淀;(2)①若A 为固态非金属单质,A 与X 同为第三周期元素,常温常压下C 为白色固体,B 分子中各原子最外层均为8e -结构,同时A 在X 中燃烧,由转化关系可知,A 为磷,B 为三氯化磷,C 为五氯化磷,x 为氯气;依据磷单质分子式为P4分析共价键数,三氯化磷是共价化合物,写出电子式;②X 与水反应是氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸是弱电解质;(3)若A 、B 、C 的焰色反应均呈黄色,水溶液均为碱性;将C 加到盐酸中,有无色无味的气体X 产生,则A 为氢氧化钠,B 为碳酸钠,C 为碳酸氢钠,x 为二氧化碳;①A 为氢氧化钠使钠离子和氢氧根离子构成,据此分析化学键类型;②C 为NaHCO 3,碳酸氢根离子水解大于电离,溶液呈碱性。
高考化学钠及其化合物提高练习题压轴题训练含答案解析一、高中化学钠及其化合物1.过氧化钠是一种淡黄色固体,有漂白性,能与水、酸性氧化物和酸反应。
(1)一定条件下,m克的H2、CO的混合气体在足量的氧气中充分燃烧,产物与过量的过氧化钠完全反应,过氧化钠固体增重___克。
(2)常温下,将14.0克的Na2O和Na2O2的混合物放入水中,得到400mLpH=14的溶液,则产生的气体标准状况下体积为___L。
(3)在200mLAl2(SO4)3和MgSO4的混合液中,加入一定量的Na2O2充分反应,至沉淀质量不再减少时,测得沉淀质量为5.8克。
此时生成标准状况下气体体积为5.6L。
则原混合液中c(SO42-)=___mol/L。
(4)取17.88gNaHCO3和Na2O2的固体混合物,在密闭容器中加热到250℃,经充分反应后排出气体,冷却后称得固体质量为15.92g。
请列式计算:①求原混合物中Na2O2的质量B___;②若要将反应后的固体反应完,需要1mol/L盐酸的体积为多少毫升___?【答案】m 1.12 2 7.8g 200mL≤V≤320mL【解析】【分析】(1)利用差量法,根据化学方程式分析:CO与H2在氧气中完全燃烧,生成CO2和H2O,生成的CO2和H2O再与Na2O2反应;2CO+O22CO2,一氧化碳与二氧化碳物质的量相等,Na2O2与CO2反应2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,质量增重△m为2Na2CO3﹣2Na2O2=2CO,可知,反应后固体质量增加量为CO的质量;2H2+O22H2O,生成的水与氢气物质的量相等,Na2O2与H2O反应2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2,质量增重△m为2H2O﹣O2=2H2,可知,反应后固体增加的质量为氢气质量;(2)氧化钠、过氧化钠与水反应后的溶质为氢氧化钠,根据n=mM计算出氢氧化钠的物质的量,再根据质量守恒、钠原子守恒列式计算出氧化钠、过氧化钠的物质的量,最后根据c=nV计算出氢氧根离子的物质的量、根据过氧化钠与水的反应方程式计算出生成的标况下氧气的体积;(3)生成标准状况下气体体积为5.6L,物质的量为:5.6L22.4L/mo1=0.25mol,所以过氧化钠的物质的量为0.5mol,所以氢氧化钠的物质的量为:0.5mol×2=1mol,沉淀质量为5.8克,即氢氧化镁的质量为5.8克,所以氢氧化镁的物质的量为:5.858/1gg mo=0.1mol,生成氢氧化镁消耗氢氧根离子的物质的量为0.1×2=0.2mol,则铝离子转化为偏铝酸根离子消耗氢氧根的物质的量为0.8,所以铝离子的物质的量为0.2mol,所以溶液中硫酸根离子的物质的量为:0.3+0.1=0.4mol ,则c =0.4mol 0.2L=2mol/L ; (4)①结合发生的反应2Na 2O 2+4NaHCO 3=4Na 2CO 3+2H 2O↑+O 2↑和2Na 2O 2+2NaHCO 3=2Na 2CO 3+2NaOH+O 2↑计算;②反应后固体为0.08mol 的NaOH 和0.12mol 的Na 2CO 3,再结合反应原理计算。
高考化学钠及其化合物推断题提高练习题压轴题训练附答案一、钠及其化合物1.A、B、C、X为中学化学常见物质,A、B、C含有相同元素甲,一定条件下可以发生如下转化(水参与的反应,水未标出)。
(1)符合上述转化关系的A、X、B、C为____________________(填字母代号)a.NaOH CO2 Na2CO3 NaHCO3b.Na O2 Na2O Na2O2c.NH3 O2 NO NO2d.Fe Cl2 FeCl2 FeCl3(2)X为无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体,则C为_________________(填化学式)。
若B中混有少量C杂质,除杂的化学方程式为_________________。
(3)C为红棕色气体,则A是_______或________(填化学式),若A的水溶液显碱性,写出A→B的化学方程式______________________________,B和C可相互转化,写出C→B的化学方程式_____________________________。
(4)若C为淡黄色固体,则B为___________,写出C在潜水艇中作为供氧剂牵涉的两个反应方程式__________、________。
(5)除(1)涉及的转化外,再写出一组符合转换关系的A、X、B、C ____ (填化学式)。
【答案】abc NaHCO3 2NaHCO3ΔNa2CO3+H2O+CO2↑ NH3 N24NH3+O24NO+4H2O 3NO2+H2O=2HNO3+NO Na2O 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O22Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ S(H2S)、O2、SO2、SO3【解析】【分析】氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,二氧化碳能与碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠,符合上述转化关系;常温下,钠与氧气反应生成氧化钠,加热条件下,氧化钠与氧气反应能生成过氧化钠,符合上述转化关系;氨气在催化剂作用下,与氧气加热反应生成一氧化氮和水(或氮气在放电条件下,与氧气反应生成一氧化氮),一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,符合上述转化关系;硫在氧气中燃烧生成二氧化硫(或硫化氢在氧气中燃烧生成二氧化硫和水),二氧化硫在催化剂作用下,二氧化硫与氧气共热反应生成三氧化硫。
高考化学压轴题之钠及其化合物(高考题型整理,突破提升)及答案解析一、高中化学钠及其化合物1.如图所示,“二氧化碳是否在有水存在时,才能与过氧化钠反应?”这个问题可通过以下实验加以证明。
(1)按图装置,在干燥的试管Ⅲ中装入Na2O2后,在通入CO2之前,应事先将活塞(K1、K2)关闭好,目的何在?____。
(2)试管I内的试剂X是__时,打开活塞K1、K2,加热试管Ⅲ约5分钟后,将带火星的小木条插入试管Ⅱ的液面上,可观察到带火星的小木条不能剧烈地燃烧起来,且Ⅲ内淡黄色粉末未发生变化,则所得的结论是____。
(3)试管I内试剂为CO2饱和水溶液时,其他操作同(2),通过____的现象,可以证明Na2O2与潮湿的CO2能反应且放出O2。
(4)CO2与过氧化钠反应机理也可用示踪原子分析加以证明,请完成下列反应方程式:__Na2O2+____C18O2+____H218O→____。
【答案】以防止试管Ⅲ内的过氧化钠和外界相通时发生吸潮现象浓H2SO4过氧化钠与干燥的CO2不反应带火星的小木条在试管Ⅱ的液面上复燃,同时,Ⅲ内固体由淡黄色变为白色 2 2 2 ═2Na2C18O3+O2↑+2H2O【解析】【详解】(1)本题旨在利用对比实验,探究Na2O2与CO2反应的环境,故实验步骤中,首先让Na2O2与干燥CO2反应,必须保证整个环境中不能有H2O,故通入反应装置前CO2必须干燥,故答案为以防止试管Ⅲ内的过氧化钠和外界相通时发生吸潮现象;(2)二氧化碳必须是干燥的,所以使用试剂X浓硫酸进行干燥;由带火星的小木条不能剧烈地燃烧起来,且Ⅲ内淡黄色粉末未发生变化,说明干燥的二氧化碳与过氧化钠没有发生反应,故答案为浓H2SO4;过氧化钠与干燥的CO2不反应;(3)过氧化钠与潮湿的二氧化碳反应会生成氧气,所以带火星的小木条在试管Ⅱ的液面上会复燃;Ⅲ内固体由淡黄色变为白色,说明淡黄色的过氧化钠由于参加了反应生成了白色的碳酸钠,故答案为带火星的小木条在试管Ⅱ的液面上复燃,同时,Ⅲ内固体由淡黄色变为白色;(4)过氧化钠与潮湿的二氧化碳反应的实质为:二氧化碳与水结合生成碳酸,碳酸电离的氢离子与过氧化钠反应,碳酸中18O完全存在于碳酸根离子中,生成的水中不含18O,反应的化学方程式为:2Na2O2+2C18O2+2H218O═2Na2C18O3+O2↑+2H2O,故答案为2;2;2;═2Na2C18O3+O2↑+2H2O。
【点睛】本题考查了碱金属及其化合物的性质,该题是高考中的常见考点和题型,试题基础性强,旨在考查学生的逻辑推理能力。
本题的易错点为(4),碳酸电离的氢离子与过氧化钠反应,碳酸中18O完全存在于碳酸根离子中。
2.(1)常温下Na2CO3、NaHCO3、NaOH的溶解度分别为15.9、8.4、109.0g/100g水。
①欲在NaOH溶液中通入CO2产生Na2CO3沉淀,NaOH的质量百分数至少为多少___?(保留1位小数,xx.x%)②NaHCO3溶解度明显低于Na2CO3,在上述NaOH浓溶液中通入CO2,为什么不考虑在Na2CO3沉淀之前先产生NaHCO3沉淀?___。
(2)形式多样的硅酸盐是无机矿物的重要基石。
SiO44-是一种四面体形的离子(属硅酸根),其结构可用图a表示,硅原子位居该四面体中心(图中不可见),四个氧原子各占一个顶点。
图b和图c则是复合硅酸根离子中的两个实例,均为无支链的单环状,分别由数个硅氧四面体a通过共用氧原子的形式构成。
①求b的化学式。
___②若一个单环状离子中Si原子数为n(n≥3),则其化学式为__。
③绿柱石是铍、铝的此类硅酸复盐,其化学式中含6个硅原子,该复盐的化学式是___。
【答案】11.0% 在NaOH存在的条件下不会先生成NaHCO3 Si3O96- Si n O3n2n-Be3Al2Si6O18(或3BeO·Al2O3·6SiO2)【解析】【分析】(1)①设100g水中溶有NaOH ag,根据方程式2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O计算生成碳酸钠、水的质量,产生Na2CO3沉淀,此时碳酸钠为饱和溶液,结合碳酸钠溶解度列方程计算,进而计算氢氧化钠溶液质量分数;②在NaOH存在的条件下不会先生成NaHCO3;(2)①根据每个四面体中心含有1个Si原子及图b中四面体数目判断硅原子、氧原子数目,再根据氧元素和硅元素的化合价进行判断;②根据b、c的化学式找出规律,然后推断硅原子数目为n时含有的氧原子、硅原子数目及所带电荷数,从而确定其化学式;③含有6个硅原子的化学式为Si6O1812−,带有12个单位的负电荷,然后根据铍的化合价为+2、铝的化合价为+3计算出绿柱石化学式。
【详解】(1)①设100g水中溶有NaOH ag,则:2232+8010618a 10618a 2NaOH +CONa CO H Oa 8080=碳酸钠溶解度为15.9g/100g 水,则106a 80:(100g +18a 80)=15.9:100, 解得a =12.3,故NaOH 的质量百分数至少为100g 12.3gg 12.3+×100%=11.0%,故答案为:11.0%; ②在NaOH 存在的条件下不会先生成NaHCO 3,故不需要考虑在Na 2CO 3沉淀之前先产生NaHCO 3沉淀,故答案为:在NaOH 存在的条件下不会先生成NaHCO 3;(2)①b 含有氧原子个数为9,含有3个四面体结构,则含有硅原子个数为3,根据化合物中Si 的化合价为+4、O 氧元素化合价为−2可知,b 的化学式为:Si 3O 96−,故答案为:Si 3O 96−;②c 中含有6个四面体结构,所以含有6个Si 原子,含有的氧原子数为18,含有氧原子数比6个硅酸根离子少6个O ,带有的电荷为:6×(−2)=−12;根据图示可知:若一个单环状离子中Si 原子数为n(n≥3),则含有n 个四面体结构,含有的氧原子比n 个硅酸根离子恰好少n 个O 原子,即:含有n 个Si ,则含有3n 个O ,带有的负电荷为:n×(−2)=−2n ,其化学式为:Si n O 3n 2n−,故答案为:Si n O 3n 2n−;③根据Si n O 3n 2n−可知,含有6个硅原子,该硅酸盐所带的负电荷为:−12,设铍的个数为x ,铝的个数为y ,则2x +3y =12,讨论可得x =3、y =2,其化学式为:Be 3Al 2Si 6O 18,故答案为:Be 3Al 2Si 6O 18(或3BeO·Al 2O 3·6SiO 2)。
【点睛】本题(2)注意掌握确定复杂化学式的方法,能够根据题中信息找出规律是解答本题关键。
3.锂离子电池历经半个世纪岁月的考验,作出重大贡献的三位科学家被授予2019 年诺贝尔化学奖。
磷酸亚铁锂( LiFePO 4)是新型锂离子电池的正极材料。
某小组拟设计以一种锂辉石(主要成分为Li 2O · Al 2O 3·4SiO 2,含少量铁、钙、镁)为原料制备纯净的碳酸锂,进而制备LiFePO 4的工艺流程:已知:LiO 2·Al 2O 3·4SiO 2+H 2SO 4(浓) Li 2SO 4+Al 2O 3·4SiO 2·H 2O ↓回答下列问题: (1) LiFePO 4含有锂、铁两种金属元素,它们焰色反应的颜色分别是_____________(填序号)。
A .紫红色、无焰色反应B .黄色、无焰色反应C .黄色、紫色D .洋红色、黄绿色(2)滤渣1的主要成分是_____________;向滤液1中加入适量的CaCO 3细粉用于消耗硫酸并将Fe 3+转化为红褐色沉淀,若()()33+n CaCO n Fe =3,反应的离子方程式为__________; 滤渣2的主要成分是Fe(OH)3、________、 CaSO 4,其中 Fe(OH)3 脱水后可生成一种元素种类不变且摩尔质量为89 g ·mol -1的新化合物,其化学式为_______________。
(3)已知碳酸锂在水中的溶解度随温度升高而减小,上述流程中趁热过滤的目的是________。
(4)煅烧制备LiFePO 4时,反应的化学方程式为_____________________。
(5)某种以LiFePO 4,作正极材料的锂电池总反应可表示为: LiFePO 4+C 垐垎?噲垐?充电放电Li 1-x FePO 4 +CLi x 。
放电时正极的电极反应式为__________。
【答案】A Al 2O 3·4SiO 2·H 2O Fe 3++3H ++3CaCO 3= Fe(OH)3+3Ca 2++3CO 2↑或Fe 3++3H ++3CaCO 3+3SO 42-= Fe(OH)3+3CaSO 4+3CO 2↑ Mg(OH)2 FeO(OH)或FeOOH 减小LiCO 3的溶解损失 Li 2CO 3+H 2C 2O 4+2FePO 4煅烧 2LiFePO 4+3CO 2↑+H 2O↑ Li 1-x FePO 4+xLi ++xe - =LiFePO 4【解析】【分析】锂辉石(主要成分为Li 2O·Al 2O 3·4SiO 2,含少量铁、钙、镁)加入浓硫酸共热,根据已知信息可知得到的沉淀1主要成分为Al 2O 3·4SiO 2·H 2O ,滤液中的主要阳离子有Fe 3+、Mg 2+、Ca 2+、Li +;加入碳酸钙和石灰乳可以将过量的氢离子和Fe 3+、Mg 2+除去,滤渣2主要为Fe(OH)3、Mg(OH)2以及硫酸钙;滤液主要杂质离子有Ca 2+和SO 42-;再加入碳酸钠将钙离子除去,得到硫酸锂和硫酸钠的混合溶液,蒸发浓缩后加入饱和碳酸钠溶液,趁热过滤得到碳酸锂沉淀;提纯后加入草酸和磷酸铁经煅烧得到LiFePO 4。
【详解】(1)锂元素的焰色反应为紫色;铁元素无焰色反应,所以选A ;(2)根据分析可知,滤渣1主要为Al 2O 3·4SiO 2·H 2O ;得到的红褐色沉淀应为Fe(OH)3,再结合()()33+ CaCO Fe n n =3以及溶液中有过量的硫酸,所以离子方程式为Fe 3++3H ++3CaCO 3=Fe(OH)3+3Ca 2++3CO 2↑,考虑到溶液中有大量硫酸根也可以写成Fe 3++3H ++3CaCO 3+3SO 42-= Fe(OH)3+3CaSO 4+3CO 2↑;根据分析可知滤渣2的主要成分是Fe(OH)3、Mg(OH)2以及CaSO 4;摩尔质量为89 g·mol -1,则该物质的式量为89,Fe(OH)3的式量为107,107-89=18,说明脱水过程失去一分子水,所以新物质的化学式为:FeO(OH);(3)碳酸锂在水中的溶解度随温度升高而减小,所以趁热过滤可以减小碳酸锂的溶解度,减少碳酸锂的损耗;(4)煅烧制备过程的原料为Li 2CO 3、H 2C 2O 4和FePO 4,产物中有LiFePO 4,铁元素的化合价降低,则该过程中某种物质被氧化,根据元素化合价变化规律可知草酸中的C 元素被氧化,由+3价升高为+4价,结合电子守恒和元素守恒可知方程式为:Li2CO3+H2C2O4+2FePO4煅烧2LiFePO4+3CO2↑+H2O↑;(5)放电时正极得电子发生还原反应,负极失电子被氧化,根据总反应可知负极应为CLi x-xe-=xLi++C,正极反应等于总反应减去负极反应,所以正极反应为:即Li1-x FePO4+xLi++xe-=LiFePO4。