备战高考化学氯及其化合物综合题附答案Word文档格式.docx
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该剩余固体与足量的浓盐酸在加热条件下充分反应,生成单质气体A,产物中锰元素以Mn2+存在,则气体A的物质的量为_____mol。
【答案】Mn2+Cu、S8:
50.8NA6MnO4-+5CuS+28H+=5Cu2++5SO2↑+6Mn2++14H2O0.2
【解析】
【分析】
(1)结合氧化还原反应的知识分析即可;
(2)用KMnO4酸性溶液处理固体CuS时,也可将CuS反应成Cu2+和SO2,同时得到还原产物Mn2+,结合电子守恒、电荷守恒和原子守恒写出发生反应的离子方程式;
(3)15.8gKMnO4,加热分解后剩余固体15.0g,减少的质量为氧气的质量,在反应后的残留固体中加入足量的浓盐酸,继续加热,收集到气体为氯气,根据电子转移守恒,整个过程中,Mn元素获得电子等于O元素、Cl元素失去的电子,据此分析。
【详解】
(1)在8MnO4-+5Cu2S+44H+=10Cu2++5SO2↑+8Mn2++22H2O中Mn元素从+7价降为+2价,发生还原反应,而Cu2S中Cu元素从+1价升高为+2价,S元素从-2价升高为+4价,发生氧化反应;
①由分析知,还原产物为Mn2+;
②被氧化的元素是Cu2S中Cu、S两元素;
③氧化剂为KMnO4,还原剂为Cu2S,两者的物质的量之比为8:
5;
④Cu2S中Cu元素从+1价升高为+2价,S元素从-2价升高为+4价,则1molCu2S完全被氧化,转移8mol电子;
2.24L(标况下)SO2的物质的量为=0.1mol,反应中转移电子的物质的量为0.8mol,电子数目是0.8NA;
(2)用KMnO4酸性溶液处理固体CuS时,也可将CuS反应成Cu2+和SO2,同时得到还原产物Mn2+,结合守恒法得发生反应的离子方程式为6MnO4-+5CuS+28H+=5Cu2++5SO2↑+6Mn2++14H2O;
(3)15.8gKMnO4,加热分解后剩余固体15.0g,减少的质量为氧气的质量,m(O2)=15.8g-15.0g=0.8g,n(O2)==0.025mol;
在反应后的残留固体中加入足量的浓盐酸,继续加热,收集到气体为氯气,根据电子转移守恒,整个过程中,Mn元素获得电子等于O元素、Cl元素获得的电子,则设氯气的物质的量为xmol,n(KMnO4)==0.1mol,电子转移守恒可得:
0.1mol(7-2)=4n(O2)+2(Cl2),即0.1×
(7-2)=4×
0.025+2x,解得:
x=0.2mol。
2.肼(N2H4)作为火箭发动机的燃料,可通过反应NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O制取。
某化学兴趣小组尝试在实验室制取N2H4,设计了如下实验:
(1)制备NaClO溶液,装置如图所示。
(已知:
3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O)
①仪器A的名称是________________。
②连接好装置,装药品之前,必须进行的一项操作是_________。
③圆底烧瓶内发生反应的化学方程式为_______________;
当生成71g氯气时,被氧化的HCl为_________mol。
试管内发生反应的离子方程式为_________。
④饱和食盐水的作用是_____________,冰水的作用是____________。
(2)将NaClO溶液倒入烧杯中,持续通入NH3制取N2H4。
制取氨气的化学方程式为_______。
(3)火箭发射时用N2H4作燃料,用N2O4助燃,燃烧生成两种可参与大气循环的物质。
写出该反应的化学方程式______________。
【答案】分液漏斗检查装置的气密性MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O2Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O除去Cl2中的HCl气体防止溶液温度过高发生副反应2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O2N2H4+N2O43N2+4H2O
(1)①根据仪器的构造判断;
②检查装置的气密性,以防止漏气;
③该装置是用来制备氯气的,MnO2与浓盐酸反应生成MnCl2、Cl2和H2O;
试管内氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水;
④饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl气体,冰水的作用是防止溶液温度过高发生副反应;
(2)实验室利用加热氯化铵和氢氧化钙混合固体制取氨气;
(3)火箭发射时用N2H4作燃料,用N2O4助燃,燃烧生成两种可参与大气循环的物质氮气和水蒸气。
(1)①根据仪器的构造可知,仪器A的名称是分液漏斗;
②化学实验装置连接以后,在装药品之前,必须进行的一项操作是检查装置的气密性,以防止漏气;
③该装置是用来制备氯气的,所以圆底烧瓶内发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
根据反应可知,当生成71g氯气时,被氧化的HCl为2mol;
试管内氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,发生反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(2)实验室利用加热氯化铵和氢氧化钙混合固体制取氨气,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(3)火箭发射时用N2H4作燃料,用N2O4助燃,燃烧生成两种可参与大气循环的物质氮气和水蒸气,反应的化学方程式为2N2H4+N2O43N2+4H2O。
3.有A、B、C三种可溶性正盐,阴、阳离子各不相同,其阴离子的摩尔质量依次增大(按A、B、C的顺序),将等物质的量的A、B、C溶于水,所得溶液中只含有Fe3+、K+、SO42-、NO3-、Cl-五种离子,同时生成一种白色沉淀。
请回答下列问题:
(1)经检验,三种正盐中还含有下列选项中的一种离子,该离子是___。
A.Na+B.Mg2+C.Cu2+D.Ag+
(2)若将A、B、C三种正盐按一定比例溶于水后,所得溶液中只含有Fe3+、SO42-、NO3-、K+四种离子且物质的量之比依次为1∶2∶3∶4,则A、B、C三种正盐的物质的量之比为___。
【答案】D1∶3∶2
等物质的量的A、B、C溶于水,所得溶液中只含有Fe3+、K+、、、Cl-五种离子,同时生成一种白色沉淀,A、B、C三种可溶性正盐,阴、阳离子各不相同,其阴离子的摩尔质量依次增大,则A为盐酸盐,B为硝酸银,C为硫酸盐;
等物质的量混合,生成沉淀可能为AgCl,则A为FeCl3,B为AgNO3,C为K2SO4,以此来解答。
(1)所给离子中只有Ag+和、、Cl−三种阴离子中Cl−按1:
1生成沉淀,其余所给阳离子均和三种阴离子不沉淀,则该离子是Ag+,
故答案为:
D;
(2)只含有Fe3+、、、K+四种离子且物质的量之比依次为1:
2:
3:
4,则若FeCl3为1mol,AgNO3为3mol,二者发生Ag++Cl−═AgCl↓,K2SO4为2mol,A、B、C三种正盐的物质的量之比为1:
2,
1:
2。
4.室温下,单质A、B、C分别为固体、黄绿色气体、无色气体,在合适反应条件下,它们可按下面框图进行反应。
又知E溶液是无色的。
请回答:
(1)A是________,B是________,C是________(填化学式)。
(2)反应①的化学方程式为____________________________。
(3)反应③的化学方程式为____________________________。
(4)反应④的化学方程式为______________________。
【答案】FeCl2H22Fe+3Cl22FeCl3Fe+2HCl===FeCl2+H2↑2FeCl2+Cl2===2FeCl3
B为黄绿色气体,应为Cl2,C为无色气体且与Cl2能发生反应,则C为H2,E为HCl;
由反应③、④可以推出,A为排在H前面的金属,且A为变价金属,因此A为Fe,结合物质的相关性质解答该题。
由反应③、④可以推出,A为排在H前面的金属,且A为变价金属,因此A为Fe。
(1)由以上分析可知A为Fe,B为Cl2,C为H2,故答案为:
Fe;
Cl2;
H2;
(2)反应①为Fe和Cl2的反应,反应的化学方程式为2Fe+3Cl22FeCl3,故答案为:
2Fe+3Cl22FeCl3;
(3)反应③为Fe和HCl的反应,反应的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,故答案为:
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;
(4)反应④为FeCl2和Cl2的反应,化学方程式为2FeCl2+Cl2=2FeCl3,故答案为:
2FeCl2+Cl2=2FeCl3。
5.物质A~K有如图的转化关系,其中D、E为气体单质,A、H为常见金属。
试回答(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出):
(1)写出下列物质的化学式:
D是________,I是______。
(2)写出“C→F”反应的离子方程式:
______________________________________。
(3)写出反应“J→K”的离子方程式:
____________________________________。
(4)在溶液I中滴入NaOH溶液,可观察到的现象是______________________________。
【答案】H2FeCl2产生白色沉淀,迅速变成灰绿色最后变成红褐色
黄绿色气体E为Cl2,红褐色沉淀K为Fe(OH)3,金属H与溶液B反应得到I,I能被氯气氧化得到J,J与氢氧化钠反应得Fe(OH)3,可推知H为Fe、B为盐酸、I为FeCl2,J为FeCl3,故B为HCl、气体单质D为H2,金属A与盐酸反应得到C为盐,能与氨气反应得到白色沉淀F,且白色沉淀F溶于氢氧化钠溶液得到G,可推知A为Al、C为AlCl3、F为Al(OH)3、G为NaAlO2,据此解答。
(1)由上述分析可知,D为H2,I为FeCl2,
FeCl2;
(2)C为AlCl3,其与NH3·
H2O反应生成氢氧化铝和氯化铵,其离子反应方程式为:
;
(3)J为FeCl3,其与NaOH溶液反应生成氢氧化铁和氯化钠,其离子反应方程式为:
,
(4)I为FeCl2,其与NaOH溶液反应会生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁极易被空气氧化而生成氢氧化铁,其现象为:
产生白色沉淀,迅速变成灰绿色最后变成红褐色,
产生白色沉淀,迅速变成灰绿色最后变成红褐色。
6.有关物质的转化