高考化学培优专题复习钠及其化合物推断题练习题及答案1.docx
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高考化学培优专题复习钠及其化合物推断题练习题及答案1
高考化学培优专题复习钠及其化合物推断题练习题及答案
(1)
一、钠及其化合物
1.现有常见金属单质A、B、C和常见气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G、H,它们之间能发生如下反应(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出)。
请根据以上信息回答下列问题:
(1)ABC三种金属的还原性强弱由强到弱的顺序是:
______________;(用具体化学式表示)
(2)写出反应③的离子方程式:
__________________________。
(3)实验室制取乙气体时,先将气体生成物通过_____以除去________________。
(4)向烧杯中装有的物质F中加入物质D,可以看到的现象是:
_________,物质F同价态阳离子的碳酸盐在隔绝空气时加强热,可以得到红色固体,对应的化学方程式是:
___;
【答案】Na>Al>Fe2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑饱和食盐水HCl(氯化氢)先有白色沉淀生成,,然后立刻变成灰绿色,最后变成红褐色2FeCO3
Fe2O3+CO↑+CO2↑
【解析】
【分析】
由金属A焰色反应为黄色可知A为金属Na,由反应①可知,D为NaOH,气体甲为H2;氢氧化钠与金属B反应生成氢气,则B为金属Al;黄绿色气体乙为Cl2,与氢气反应生成丙为HCl,HCl溶于水得物质E为盐酸;氢氧化钠与物质G反应生成红褐色沉淀是Fe(OH)3,故物质G中含有Fe3+,由转化关系可知C为Fe金属,物质F为FeCl2,物质G为FeCl3。
【详解】
(1)A为金属Na,B为金属Al,C为Fe金属,由金属活动顺序表可知,三种金属的还原性强弱由强到弱的顺序是Na>Al>Fe,故答案为:
Na>Al>Fe;
(2)反应③为铝单质与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,故答案为:
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;
(3)实验室用浓盐酸与二氧化锰共热反应制取氯气,浓盐酸受热易挥发,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,先将气体生成物通过盛有饱和食盐水的洗气瓶,可以除去极易溶于水的氯化氢气体,故答案为:
饱和食盐水;HCl(氯化氢);
(4)向装有为FeCl2溶液中加入NaOH溶液,NaOH溶液与FeCl2溶液反应生成白色的氢氧化亚铁沉淀和氯化钠,氢氧化亚铁沉淀不稳定被空气中的氧气氧化为氢氧化铁,白色沉淀立刻变成灰绿色,最后变成红褐色;物质F同价态阳离子的碳酸盐为FeCO3,在隔绝空气时加强热,得到红色固体为Fe2O3,化学方程式为2FeCO3
Fe2O3+CO↑+CO2↑,
故答案为:
先有白色沉淀生成,,然后立刻变成灰绿色,最后变成红褐色;2FeCO3
Fe2O3+CO↑+CO2↑。
【点睛】
本题考查物质推断与性质,注意特殊的颜色与特殊反应是推断的突破口,掌握元素化合物的性质是解题的关键。
2.A、B、C、D是中学化学中的常见物质,各物质的转化关系如下:
(1)若A是黄色固体,B是形成酸雨的主要物质之一。
①画出A的原子结构示意图____________。
②写出D的浓溶液所具有的特殊性质________________(两种即可)。
(2)若此反应流程能解释农谚“雷雨发庄稼”的化学原理,则下列叙述正确的是________。
a.A的化学性质较为稳定b.B、C均为酸性氧化物
c.流程中的反应均属氧化还原反应d.可用D与金属反应制取氢气
(3)若A、B、C、D的焰色反应均为黄色,C为淡黄色固体,A在加热条件下可直接转化为C,则C→D的化学方程式是__________。
(4)若A是化合物,且此流程表示工业制硝酸的物质转化关系,则A→B的反应方程式为_______________。
【答案】
强氧化性、吸水性、脱水性(任填两个)ac2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑4NH3+5O2
4NO+6H2O
【解析】
【详解】
(1)若A是黄色固体,B是形成酸雨的主要成分,B为SO2,则判断A为S,D为硫酸,C为SO3。
①A为硫元素原子,硫元素为16号元素,质子数为16,核外电子数=质子数=16,原子核外有3个电子层,最外层电子数为6,硫原子的结构示意图为
。
②D是硫酸,浓硫酸具有的特殊性质为强氧化性、吸水性和脱水性;
(2)若此反应流程能解释农谚“雷雨发庄稼”的化学原理,则A为N2,D为HNO3,B为NO,C为NO2,则
a.A是N2,分子内含N≡N键,该化学键的键能较大,断裂需要很高的能量,因此化学性质较为稳定,a正确;
b.B、C分别是NO、NO2,二者都是不成盐氧化物,b错误;
c.流程中的反应均有元素的化合价变化,所以该反应是氧化还原反应,c正确;
d.D是HNO3,硝酸与金属反应通常不生成氢气,d错误;
故合理选项是ac;
(3)若A、B、C、D的焰色反应均为黄色,C为淡黄色固体,A在加热条件下可直接转化为C,A为Na,D为NaOH,B为Na2O,C为Na2O2,则C→D的化学方程式是2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
(4)A是化合物,且此流程表示工业制硝酸的物质转化关系,则A为NH3,E为O2,B为NO,C为NO2,D为硝酸,A→B的反应方程式为4NH3+5O2
4NO+6H2O。
3.下图表示有关的一种反应物或生成物(无关物质已略去),其中A、C为无色气体,请填写下列空白。
(1)化合物W可能是_________或__________,C是__________,F是__________。
(2)反应①中若消耗Na2O27.8g,则转移的电子数为______________________。
(3)反应③的离子方程式:
___________________________。
(4)A与CuO在加热条件下能反应生成N2和Cu,请写出该反应的化学方程式:
______________。
【答案】(NH4)2CO3NH4HCO3二氧化碳NO20.1NA3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O2NH3+3CuO
3Cu+N2+3H2O
【解析】
【分析】
W能与氢氧化钠和盐酸都反应,生成气体,所以W为铵盐和碳酸盐,故W为(NH4)2CO3或NH4HCO3;A为氨气、B为水、C为二氧化碳;二氧化碳和过氧化钠反应生成氧气(D),氨气催化氧化生成NO(E);NO和氧气反应生成NO2(F);NO2(F)与水(B)反应生成HNO3(G),Cu与稀硝酸反应生成一氧化氮、Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮,据此解答。
【详解】
W能与氢氧化钠和盐酸都反应,生成气体,所以W为铵盐和碳酸盐,故W为(NH4)2CO3或NH4HCO3;A为氨气、B为水、C为二氧化碳;二氧化碳和过氧化钠反应生成氧气(D),氨气催化氧化生成NO(E);NO和氧气反应生成NO2(F);NO2(F)与水(B)反应生成HNO3(G),Cu与稀硝酸反应生成一氧化氮、Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮,
(1)由以上分析知,化合物W可能是(NH4)2CO3或NH4HCO3;C是二氧化碳,F是NO2,故答案为:
(NH4)2CO3;NH4HCO3;二氧化碳;NO2;
(2)二氧化碳和过氧化钠反应中过氧化钠既是氧化剂又是还原剂,1molNa2O2反应转移1mol电子,消耗Na2O27.8g,即0.1molNa2O2,转移的电子数为0.1NA,故答案为:
0.1NA;
(3)Cu与稀硝酸反应生成一氧化氮的离子方程式为3Cu+2NO3-+8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O,故答案为:
3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(4)氨气与CuO在加热条件下能反应生成N2和Cu,反应的化学方程式为2NH3+3CuO
3Cu+N2+3H2O,故答案为:
2NH3+3CuO
3Cu+N2+3H2O。
4.有关物质的转化关系如下图所示(部分物质与条件已略去)。
已知A是由两种元素组成的黑色粉末,B由两种元素组成、其摩尔质量为65g•mol-1,C是空气中含量最多的单质,D是白色粉末且焰色反应呈黄色,E是一种紫红色金属,F是一种无色气体单质,H是一种红棕色气体,I是最常见的液体,K是一种强碱。
(1)B的化学式为__________________。
(2)K的电子式为__________________。
(3)写出反应①的化学方程式:
_________________________________________。
(4)写出反应②的离子方程式:
____________________________________。
【答案】NaN3
CuO+2NaN3
Cu+Na2O+3N23Cu+8H++2NO3- =3Cu2-+2NO↑+4H2O
【解析】C是空气中含量最多的单质,则C是N2;D是白色粉末且焰色反应呈黄色,则D中含有Na元素;E是一种紫红色金属,则E是Cu;结合转化关系图,结合其他已知条件可得:
A是CuO、B是叠氮化钠、D是Na2O、E是Cu、G是NO、H是NO2、I是H2O、J是HNO3、K是NaOH、L是Cu(NO3)2。
(1)叠氮化钠的化学式为NaN3;
(2)NaOH的电子式为
;
(3)反应①为叠氮化钠和CuO受撞击反应生成N2、Na2O和Cu,故化学方程式为:
CuO+2NaN3
Cu+Na2O+3N2;
(4)反应②为Cu和稀硝酸的反应,离子方程式为:
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2-+2NO↑+4H2O。
点睛:
无机框图推断题,既能检查学生元素化合物基础知识的掌握情况,又能检查学生灵活应用知识的能力,更能考查学生的逻辑推理能力,难度较大。
解答无机框图推断题,应认真分析题干,找出明显条件和隐蔽条件。
通过已知条件找出突破口,正推法、逆推法、假设法、猜测法等得出结论。
5.下图是中学常见物质间的转化关系。
已知:
a.A为淡黄色固体,B为导致“温室效应”的主要物质;
b.E为常见金属,J为红褐色沉淀;
c.G在实验室中常用于检验B的存在;
d.L是一种重要的工业原料,常用于制造炸药,浓溶液若保存不当常呈黄色。
回答下列问题:
(1)A的电子式为_______;B分子属于_______分子(极性、非极性);
(2)反应①的化学方程式为_______,
反应②的离子方程式为_______,
(3)若参加反应的A的质量为39g,则消耗CO2的体积(标况下)为_______L。
(4)检验K中阳离子常用的方法是_______。
(5)L浓溶液的保存方法是_______。
【答案】
非极性2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑Fe3++3OH—=Fe(OH)3↓11.2L在试管中取少量K溶液,滴加几滴KSCN溶液,若溶液红色,证明有Fe3+用棕色试剂瓶子保存并放置于低温避光处
【解析】
【分析】
L是一种重要的工业原料,常用于制造炸药,浓溶液若保存不当常呈黄色,L是硝酸;B为导致“温室效应”的主要物质,B是二氧化碳;A为淡黄色固体,A能与二氧化碳反应,所以A是过氧化钠;G在实验室中常用于检验二氧化碳的存在,G是氢氧化钙;过氧化钠与二氧化碳反应生成C、D,则C是氧气、D是碳酸钠;J为红褐色沉淀,J是氢氧化铁,E为常见金属,则E是铁,铁与氧气反应生成F,F是四氧化三铁,四氧化三铁与硝酸反应生成硝酸铁,K是硝酸铁;碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,则I是碳酸钙、H是氢氧化钠。
【详解】
根据以上分析:
(1)A是过氧化钠,过氧化钠的电子式为
;B是二氧化碳,二氧化碳是直线型分子,属于非极性分子;
(2)反应①是过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑,反应②是硝酸铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀和硝酸钠,反应的离子方程式为Fe3++3OH—=Fe(OH)3↓;
(3)39g过氧化钠的物质的量是
,设消耗二氧化碳的物质的量是xmol;
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑
22
0.5molxmol
;x=0.5mol,标况下的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L;
(4)K是硝酸铁,在试管中取少量K溶液,滴加几滴KSCN溶液,若溶液红色,证明有Fe3+。
(5)L是浓硝酸,浓硝酸不稳定,见光或加热易分解,浓硝酸用棕色试剂瓶子保存并放置于低温避光处。
6.在化学中金属或含金属元素的化合物在灼烧时,会使火焰呈现特殊的颜色,化学上叫焰色反应。
如钾一紫色(需透过蓝色钴玻璃),钠一黄色,钙一砖红色,钡一黄绿色,铜一绿色。
A、B均为初中常见化合物,其溶液混合后进行下列图示实验,写出A~F的化学式。
A_______,B_______,C_______,D________,E_________,F__________。
【答案】A.CaC12;B.Na2CO3;C.CaCO3;
D.NaCl;E.CO2;F.AgCl。
【解析】
试题分析:
化合物A的阳离子焰色反应呈砖红色,说明含有Ca元素,化合物B的阳离子焰色反应呈黄色,说明含有Na元素。
A和B混合反应产生白色沉淀C和溶液D,向白色沉淀C中加入稀盐酸,产生无色无味的气体E,该气体可以使澄清石灰水变浑浊,说明含有CO32-,C沉淀是CaCO3沉淀,E是CO2,因此说明B的阴离子是CO32-,B是Na2CO3;向D的溶液中加入AgNO3溶液和稀硝酸,产生白色沉淀F,则F是AgCl,说明D溶液含有Cl-,D物质是NaCl;Cl-是A溶液产生的,A是CaCl2溶液;
考点:
考查无机物的推断的知识。
7.A、B、C、D均为中学所学的常见物质且均含有同一中元素,它们之间的转化关系如图所示(反应条件及其它物质已经略去):
(1)若A是黄色晶体;B为酸雨的成因之一,且可使品红溶液褪色,则将B通入KMnO4溶液的现象为_____;体现B的_________(填“氧化性”“还原性”“漂白性”);请写出D的浓溶液与单质铜反应的化学方程式:
__________;此反应中作氧化剂的D与参加反应的D的物质的量之比为_____________;
(2)若A气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,常温下D的浓溶液能使金属Fe、Al钝化,请写出实验室制备A的化学方程式:
_______________;请写出C→D的离子方程式_________________。
(3)若A是一种活泼金属,C是淡黄色固体,则C的名称为______,试用化学方程式表示该物质与二氧化碳气体的反应_______________;将C长期露置于空气中,最后将变成物质E,E的化学式为_______。
【答案】
(1)紫红色变为无色;还原性;
Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O;1:
2;
(2)2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3+2H2O;3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO;
(3)过氧化钠;2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;Na2CO3
【解析】
试题分析:
A、B、C、D均为中学所学的常见物质且均含有同一种元素,
(1)若A是黄色晶体,B为酸雨的成因之一,且可使品红溶液褪色,则B为SO2,A是单质S,则根据转化关系知,C是SO3,D是H2SO4,二氧化硫具有还原性,将B通入KMnO4溶液的现象为:
紫红色变为无色,在该反应中SO2表现还原性;浓硫酸和铜在加热条件下能生成二氧化硫,反应的方程式为Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O,反应中每2mol硫酸参加反应,其中只有1mol硫酸作氧化剂,所以作氧化剂的H2SO4与参加反应的H2SO4的物质的量之比为1:
2;
(2)若A的水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则A是NH3,D的浓溶液能使金属Fe、Al钝化,则D为浓HNO3,则根据转化关系知,B是NO、C是NO2,实验室用氯化铵与氢氧化钙加热制氨气,反应方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3+2H2O,其中二氧化氮与水反应生成硝酸,该反应的离子方程式为3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO。
(3)若A是一种活泼金属,C是淡黄色固体,则A是Na,B是Na2O,C是Na2O2,C的名称为过氧化钠,用化学方程式表示该物质与二氧化碳气体的反应是2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;将C长期露置于空气中,Na2O2与空气增大水反应产生氢氧化钠,氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应产生碳酸钠,故最后将变成物质E是Na2CO3。
考点:
考查元素及化合物的推断、化学方程式的书写、物质的作用的知识。
8.现有含NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合溶液,选择适当的试剂除去溶液中的NaCl和Na2SO4,从而得到纯净的NaNO3溶液.相应的实验过程可用如图表示.请回答下列问题:
(1)试剂X最好是________(填化学式),检验X是否加入过量的方法________;
(2)写出步骤②的离子反应方程式________;
(3)按此实验方案得到的溶液3中肯定含有________(填化学式)杂质;为了除这个杂质,可以向溶液3中加入过量的________,之后若要获得纯固体NaNO3,还需进行的实验操作是________(填操作名称)。
【答案】
(1)Ba(NO3)2;溶液静置分层,继续滴加Ba(NO3)2,若无沉淀生成,则说明Ba(NO3)2已经过量,否则没有过量;
(2)Ag++Cl-═AgCl↓;(3)Na2CO3;HNO3;蒸发
【解析】
试题分析:
除去溶液中的NaCl和Na2SO4,从而得到纯净的NaNO3溶液,由实验流程可知,如先加入AgNO3,则会同时生成Ag2SO4和AgCl沉淀,则应先加入过量的X为BaCl2[或Ba(NO3)2],生成沉淀A为BaSO4沉淀,然后在溶液1中加入过量的AgNO3,使Cl-全部转化为AgCl沉淀,即沉淀B为AgCl,再向所得溶液2中加入过量的Na2CO3,使溶液中的Ag+、Ba2+完全沉淀,沉淀C为碳酸钡、碳酸银,最后所得溶液3为NaNO3和Na2CO3的混合物,加入稀HNO3,最后进行蒸发操作可得固体NaNO3,
(1)根据上面的分析可知,实验最终要得到NaNO3,试剂X最好是Ba(NO3)2,检验Ba(NO3)2是否加入过量的方法是溶液静置分层,继续滴加Ba(NO3)2,若无沉淀生成,则说明Ba(NO3)2已经过量,否则没有过量,故答案为:
Ba(NO3)2;溶液静置分层,继续滴加Ba(NO3)2,若无沉淀生成,则说明Ba(NO3)2已经过量,否则没有过量;
(2)步骤②的离子反应方程式为Ag++Cl-═AgCl↓,故答案为:
Ag++Cl-═AgCl↓;
(3)根据上面的分析可知,按此实验方案得到的溶液3中肯定含有Na2CO3杂质,为了除这个杂质,可以向溶液3中加入过量的HNO3,之后若要获得纯固体NaNO3,还需进行的实验操作是蒸发,故答案为:
Na2CO3;HNO3;蒸发。
考点:
考查了物质的分离提纯和鉴别的相关知识。
9.A、B、C、D表示中学化学中的四种常见物质,其中A、B、C均含有同一种元素,在一定条件下相互转化关系如图(部分反应中的水已略去)。
(1)若A为强碱溶液,其焰色反应显黄色,C常用作食品添加剂,请回答下列问题:
①反应Ⅱ的离子方程式是。
②现有B和C的固体混合物
g,加热至质量不再改变时剩余固体为
g,则B的质量分数为。
(2)若A、D均为单质,且A为黄绿色气体,D的一种红棕色氧化物常用作颜料,则:
①反应Ⅱ的离子方程式是。
②取少许C溶液于试管中,滴入NaOH溶液并振荡,发生反应的化学方程式为:
,。
③检验B溶液中金属阳离子的方法是。
【答案】(12分,每空2分)
(1)①CO32-+CO2+H2O=2HCO3-;②
(2)①2Fe3++Fe=3Fe2+
②FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
③取溶液少许于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液变为血红色,则含有Fe3+(其他合理答案均可得分)
【解析】
试题分析:
(1)①A为强碱溶液,其焰色反应显黄色,A为NaOH;A、B、C均含有同一种元素,C常用作食品添加剂,再根据转化关系得出:
B为Na2CO3、C为NaHCO3、D为CO2,反应Ⅱ的离子方程式为CO32-+CO2+H2O=2HCO3-;
②碳酸氢钠分解的方程式为2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O,质量减少的是CO2、H2O,根据化学反应方程式可以计算出m(NaHCO3)=
g,则m(Na2CO3)=a-m(NaHCO3)=
g,则ω(Na2CO3)=
;
(2)①A为黄绿色气体,D的一种红棕色氧化物常用作颜料,推出:
A为Cl2,D为Fe,根据转化关系图推知B为FeCl3、C为FeCl2,因此反应Ⅱ的离子方程式是2Fe3++Fe=3Fe2+;
②取少许C溶液于试管中,滴入NaOH溶液并振荡,发生反应的化学方程式依次为FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
③验证Fe3+一般用KSCN进行检验,即取溶液少许于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液变为血红色,则含有Fe3+。
考点:
考查钠的化合物、氯气、铁化合物的性质、铁离子检验等
10.已知A、B、D、E、F、G、X、Y、Z满足下列转化关系。
其中A、B、E为固体化合物,D、G为固体单质,F、X、Z为可燃性气体,F和X的燃烧火焰分别为蓝色和淡蓝色。
(1)写出E的名称:
____________________________;
(2)B的电子式为;
(3)E生成Z的反应中用饱和食盐水的目的是;
(4)A和D反应的化学方程式:
____。
【答案】
(1)碳化钙
(2)
(3)降低反应速率(4)SiO2+2C
Si+2CO↑
【解析】
试题分析:
化合物A与单质D反应得到单质G与气体F,单质G与NaOH溶液反应得到气体X,X、F为可燃性气体,F和X的燃烧火焰分别为蓝色和淡蓝色,则X为H2,F为CO,A为SiO2,G为碳,由转化关系可知,硅与氢氧化钠溶液反应生成氢气和Na2SiO3,Y为CO2,与硅酸钠溶液反应得到白色沉淀为H2SiO3,硅酸分解生成二氧化硅;可溶性气体Z由化合物E与食盐水得到,联系乙炔放热制备,则E是碳化钙,与饱和食盐水反应生成氢氧化钙和乙炔。
氢氧化钙吸收CO2生成碳酸钙,碳酸钙高温分解生成氧化钙和CO2,因此B是CaO。
(1)根据以上分析可知E是CaC2,名称为碳化钙。
(2)氧化钙是离子化合物,电子式为
。
(3)碳化钙与水反应过于剧烈,因此E生成Z的反应中用饱和食盐水的目的是降低反应速率;
(4)A和D反应的化学方程式为SiO2+2C
Si+2CO↑。
【考点定位】本题主要是考查无机框图题推断
【名师点晴】化学推断题是一类综合性较强的试题,如元素及化合物性质和社会生活,环境保护,化学计算等知识,还可引入学科间综合。
它不仅可考查学生对化学知识的理解程度,更重要的是培养学生的综合分析能力和思维方法。
解框图题的方法:
最关键的是寻找“突破口”,“突破口”就是抓“特”字,例如特殊颜色、特殊状态、特殊气味、特殊反应、特殊现象、特殊制法、特殊用途等。