高考化学二轮 卤素及其化合物 专项培优含答案.docx
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高考化学二轮卤素及其化合物专项培优含答案
高考化学二轮卤素及其化合物专项培优含答案
一、卤素及其化合物练习题(含详细答案解析)
1.A、B、D、E、G 是原子序数依次增大的五种短周期元素,A与E同主族,A、B和E的原子最外层电子数之和为19,B与G 的单质都能与 H2反应生成“HX”(X代表B或G)型氢化物,D 为同周期主族元素中原子半径最大的元素。
(1)B 在元素周期表中的位置是______。
(2)D 的两种常见氧化物中均含有____________(填“离子键”或“共价键”)。
(3)E的最高价氧化物对应水化物的浓溶液和木炭共热,反应的化学方程式为____________。
(4)D 的最高价氧化物对应水化物的溶液与G的单质反应,反应的离子方程式为___________。
(5)用原子结构解释“B、G 单质都能与H2反应生成HX型氢化物”的原因:
________。
【答案】第2周期第VIIA族离子键2H2SO4(浓)+C
CO2↑+2SO2↑+2H2OCl2+2OH﹣═ClO﹣+Cl﹣+H2O氟和氯同在VIIA族,其原子最外层电子数均为7,均可与氢原子共用一对电子形成共价键
【解析】
【分析】
A、B、D、E、G是原子序数依次增大的五种短周期元素,其中B与G同主族,B与G的单质都能与H2反应生成“HX”(X代表B或G)型氢化物,则B为F元素,G为Cl元素.D为同周期主族元素中原子半径最大的元素,原子序数大于F而小于Cl,则D为Na元素.A与E同主族,A、B和E的原子最外层电子数之和为19,可知A与E的最外层电子数都为6,则A为O元素,E为S元素,结合对应单质、化合物的性质以及元素周期律知识的解答。
【详解】
A、B、D、E、G是原子序数依次增大的五种短周期元素,其中B与G同主族,B与G的单质都能与H2反应生成“HX”(X代表B或G)型氢化物,则B为F元素,G为Cl元素.D为同周期主族元素中原子半径最大的元素,原子序数大于F而小于Cl,则D为Na元素.A与E同主族,A、B和E的原子最外层电子数之和为19,可知A与E的最外层电子数都为6,则A为O元素,E为S元素;
(1)B为F元素,位于周期表第2周期第VIIA族;
(2)D为Na元素,其两种常见氧化物为氧化钠、过氧化钠,二者均含有离子键;
(3)E的最高价氧化物对应水化物的浓溶液为浓硫酸,具有强氧化性,和木炭共热反应化学方程式为2H2SO4(浓)+C
CO2↑+2SO2↑+2H2O;
(4)氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠,反应的离子方程式为Cl2+2OH-═ClO-+Cl-+H2O;
(5)氟和氯同在VIIA族,其原子最外层电子数均为7,均可与氢原子共用一对电子形成共价键,单质都能与H2反应生成HX型氢化物。
2.已知A是一种金属单质,B溶液能使酚酞试液变红,且焰色反应呈黄色;D、F相遇会产生白烟。
A、B、C、D、E、F间有如下变化关系:
(1)写出A、B、C、E的化学式:
A__________,B__________,C__________,E__________。
(2)写出E→F反应的化学方程式_________;写出B→D反应的化学方程式_________。
(3)F在空气中遇水蒸气产生白雾现象,这白雾实际上是________。
【答案】NaNaOHNH4ClH2H2+Cl2
2HClNH4Cl+NaOH
NaCl+H2O+NH3↑盐酸小液滴
【解析】
【分析】
A是一种金属,该金属能和水反应生成溶液B和气体E,B溶液能使酚酞试液变红,说明B是碱,焰色反应呈黄色,说明含有钠元素,所以B是NaOH,根据元素守恒知A是Na,E是H2;氢气在氯气中燃烧生成HCl,则F是HCl,氢氧化钠溶液和C反应生成D,D、F相遇会产生白烟,氯化氢和氨气反应生成白烟氯化铵,则D是NH3,C是NH4Cl,据此分析解答。
【详解】
(1)根据上面的分析可知,A是Na,B是NaOH,C是NH4Cl,E是H2;
(2)E→F为在点燃的条件下,氢气和氯气反应生成氯化氢,反应方程式为:
H2+Cl2
2HCl;B→D为在加热条件下,氯化铵和氢氧化钠反应生成氯化钠、氨气和水,反应方程式为:
NH4Cl+NaOH
NaCl+H2O+NH3↑;
(3)F是HCl,HCl极易溶于水生成盐酸,所以氯化氢在空气中遇水蒸气生成盐酸小液滴而产生白雾。
3.X、Y、Z为3个不同短周期非金属元素的单质,在一定条件下有如下反应:
X+Y→A(g),Y+Z→B(g),请针对以下两种不同的情况回答:
(1)若常温下X、Y、Z均为气体,且A和B化合生成固体C时有白烟生成,则:
①Y的化学式是___,
②生成固体C的化学方程式是___。
(2)若常温下Y为固体,X、Z为气体,A在空气中充分燃烧可生成B,则:
①B的化学式是___,
②向烧碱溶液中通入过量的A,所发生反应的离子方程式:
___。
③将Y与①中某单质的水溶液充分反应可生成两种强酸,该反应的化学方程式:
___。
【答案】H2NH3+HCl=NH4ClSO2H2S+OH-=HS-+H2OS+3Cl2+4H2O=H2SO4+6HCl
【解析】
【分析】
(1)若常温下X、Y、Z均为气体,A和B化合生成固体C时有白烟产生,应是氯化氢与氨气反应生成氯化铵,则C为NH4Cl,A、B分别为HCl、NH3中的一种,结合转化关系可知Y为H2;
(2)若常温下Y为固体,X、Z为气体,A在空气中充分燃烧可生成B,结合转化关系可推知,Y为S、X为H2、A为H2S、B为SO2。
【详解】
(1)若常温下X、Y、Z均为气体,A和B化合生成固体C时有白烟产生,应是氯化氢与氨气反应生成氯化铵,则C为NH4Cl,A、B分别为HCl、NH3中的一种,结合转化关系可知Y为H2,则:
①由上述分析可知,Y的化学式是H2;
②生成固体C的化学方程式是:
NH3+HCl=NH4Cl;
(2)若常温下Y为固体,X、Z为气体,A在空气中充分燃烧可生成B,结合转化关系可推知,Y为S、X为H2、A为H2S、B为SO2,则:
①由上述分析可知,B的化学式是SO2;
②向苛性钠溶液中通入过量的H2S,所发生反应的离子方程式是:
H2S+OH-=HS-+H2O;
③将S与
(1)中某单质的水溶液充分反应可生两种强酸,应是硫与氯水反应生成硫酸与HCl,该反应方程式是:
S+3Cl2+4H2O=H2SO4+6HCl。
4.已知:
A为正盐,常温、常压下,B、C、D、E、G、H、I均为气体,其中D、G、H为单质,气体B能使湿润红色石蕊试纸变蓝,气体E本身为无色气体,但是与空气接触会生成一种红棕色气体I,H为黄绿色气体。
F在常温下是一种无色液体。
C、J的水溶液分别为两种强酸。
图中反应条件(除加热外)均己略去。
(1)写出它们的化学式:
A__、C__、J__。
(2)写出②的离子反应方程式:
__。
(3)写出③的化学反应方程式:
__。
(4)红热的碳与J的浓溶液反应的化学方程式:
__。
(5)J的浓溶液与单质Ag反应的离子方程式为:
__。
(6)若86.4g银与含有1.4molJ的浓溶液恰好完全反应,则最终得到气体(NO、NO2)的总物质的量为__mol。
【答案】NH4ClHClHNO3Cl2+H2O=H++Cl-+HClO3NO2+H2O=2HNO3+NOC+4HNO3(浓)
CO2↑+4NO2↑+2H2OAg+2H++NO3-=Ag++NO2↑+H2O0.6
【解析】
【分析】
气体B能使湿润红色石蕊试纸变蓝,B是氨气;气体E本身为无色气体,但是与空气接触会生成一种红棕色气体I,则E是NO、I是NO2,D是O2;J的水溶液为强酸,J是HNO3,F是液体,NO2与水反应生成硝酸,F是H2O,G是氢气;H为黄绿色气体,H是Cl2;Cl2和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸光照条件下分解为盐酸和氧气,则C是HCl、K是HClO;A是NH4Cl。
【详解】
(1)A是氯化铵,化学式是NH4Cl、C是氯化氢,化学式是HCl;J是硝酸,化学式是HNO3;
(2)②是氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,反应的离子反应方程式是Cl2+H2O=H++Cl-+HClO;
(3)③是二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,反应的化学反应方程式是3NO2+H2O=2HNO3+NO;
(4)红热的碳与浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮和水,反应的化学方程式是C+4HNO3(浓)
CO2↑+4NO2↑+2H2O;
(5)浓硝酸与Ag反应生成硝酸银、二氧化氮、水,反应的离子方程式为Ag+2H++NO3-=Ag++NO2↑+H2O;
(6)86.4g银的物质的量是
,生成硝酸银的物质的量是0.8mol,根据氮元素守恒,最终得到气体(NO、NO2)的总物质的量为1.4mol-0.8mol=0.6mol。
【点睛】
本题考查无机物的推断,侧重物质转化及氯、氮及其化合物性质的考查,明确H、I为有色气体,I通常为红棕色气体,F在常温下是一种无色液体是解题关键。
5.如图是中学化学常见物质的转化关系(某些反应条件及部分产物已略去),A、G为日常生活中的常见金属。
B、C、E、I、J为气体,其中C为黄绿色气体,M为红褐色胶体。
(1)D与G反应的化学方程式________。
(2)L→N的离子方程式_____________。
(3)H→I的化学方程式____________。
(4)现将一试管J气体倒立于水槽中一段时间后,水面上升但不充满;若使水充满整个试管,应向试管中通入一定量_____(填气体的化学式),此时试管中溶液的浓度为____mol/L(气体体积按标准状况计算)(保留两位有效数字)。
【答案】8Al+3Fe3O4
4Al2O3+9Fe3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O4NH3+5O2
4NO+6H2OO20.045
【解析】
【分析】
B、C、E、I、J为气体,其中C为黄绿色气体,则C是Cl2;A、G为日常生活中的常见金属,A能和水蒸气反应,则A是Fe,铁和B反应生成D,B是气体,则D是Fe3O4,B为O2,E是H2;M为红褐色胶体,M为Fe(OH)3;则F是FeCl3,H为NH3,I为NO,J为NO2,K为HNO3;G是生活中常见金属,能发生置换反应,则G是Al;过量铁和稀硝酸反应生成L,L是Fe(NO3)2,硝酸亚铁被氧化生成N,N为Fe(NO3)3,据此分析解答。
【详解】
(1)D是Fe3O4,G是Al,二者反应的化学方程式为8Al+3Fe3O4
4Al2O3+9Fe,故答案为:
8Al+3Fe3O4
4Al2O3+9Fe;
(2)L→N为硝酸亚铁酸化后被氧化生成铁离子,反应的离子方程式为3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O,故答案为:
3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O;
(3)H为NH3,I为NO,氨气催化氧化生成NO和水,反应的化学方程式为:
4NH3+5O2
4NO+6H2O,故答案为:
4NH3+5O2
4NO+6H2O;
(4)现将一试管气体J(NO2)倒立于水槽中一段时间后,水面上升但不充满;若使水充满整个试管,应向试管中通入一定量氧气,发生反应:
4NO2+O2+2H2O=4HNO3;设原试管中二氧化氮气体体积为VL,物质的量为
=
mol,所得溶液中硝酸的物质的量为
mol,溶液的物质的量浓度为
≈0.045mol/L,故答案为:
O2;0.045。
【点睛】
解答此类试题的关键是寻找突破口正确推断出物质。
本题的易错点为
(2),要注意在溶液中H+、Fe2+、NO3-要发生氧化还原反应。
6.氧化物X、单质Y都能对大气造成污染。
已知X是红棕色气体,能与水反应;Y是黄绿色气体,能使湿润的有色布条褪色。
请回答下列问题:
(1)X的化学式为_________;
(2)X与水反应生成NO和一种酸,该酸的名称为________;
(3)Y能使湿润的有色布条褪色,说明Y的水溶液具有____(填“漂白”或“酸”)性。
【答案】NO2硝酸漂白
【解析】
【分析】
氧化物X、单质Y都能对大气造成污染。
已知X是红棕色气体,能与水反应;X为NO2,Y是黄绿色气体,能使湿润的有色布条褪色,Y为Cl2。
【详解】
⑴X的化学式为NO2;故答案为:
NO2。
⑵X与水反应生成NO和一种酸,3NO2+H2O=2HNO3+NO,该酸的名称为硝酸;故答案为:
硝酸。
⑶Y能使湿润的有色布条褪色,Cl2+H2O=HCl+HClO,HClO具有漂白性,说明Y的水溶液具有漂白性;故答案为:
漂白。
7.甲、乙、丙、丁是常见的单质,其中甲、乙、丙是摩尔质量依次增加的气体。
A和B以物质的量2︰1通入水中,得到C溶液。
请根据下图的转化关系回答:
(1)用方程式解释A使湿润的红色石蕊试纸变蓝的原因___________________
(2)写出溶液C中加氯水的离子方程式___________________
(3)若A和B按1:
1通入水中反应,写出反应方程式_________________。
【答案】NH3+H2O
NH3·H2O
NH4++OH-SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+SO2+NH3+H2O=NH4HSO3
【解析】
【分析】
D的混合液中滴加石蕊试液,溶液显红色,说明溶液显酸性;加入NaOH溶液有使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,说明D溶液中含有NH4+;加入稀硝酸酸化后,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中含有Cl-;加入盐酸酸化,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中含有SO42-;C溶液中通入氯水得到D溶液,再结合甲和乙生成A的反应条件,丙和丁点燃条件下生成B,并结合甲、乙、丙、丁是常见的单质,其中甲、乙、丙是摩尔质量依次增加的气体;A和B以物质的量2︰1通入水中,得到C溶液。
可知甲为H2、乙为N2、丙为O2,丁为S,A为NH3、B为SO2,C溶液为(NH4)2SO3溶液,C中通入氯水后所得的D溶液中含有SO42-、Cl-、NH4+,据此分析解题。
【详解】
(1)由分析知A为NH3,因其电离使水溶液显碱性,使湿润的红色石蕊试纸变蓝,发生反应的方程式和电离方程式为NH3+H2O
NH3·H2O
NH4++OH-;
(2)C溶液为(NH4)2SO3溶液,C中通入氯水后所得的D溶液中含有SO42-、Cl-、NH4+,发生反应的离子方程式为SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+;
(3)NH3和SO2按1:
1通入水中生成NH4HSO3,发生反应的方程式为SO2+NH3+H2O=NH4HSO3。
8.A、B、C、D、E、F为中学化学中的常见物质,且物质A由1~2种短周期元素组成,在一定条件下有如图转化关系,请完成下列问题:
(1)若常温下A为有色气体。
①当F是一种金属单质时,请写出一定浓度的B溶液和适量F反应生成C与气体E的离子方程式:
_________________。
②当C为直线形分子时,E具有漂白性,物质F焰色反应呈黄色,则C的电子式为________________;D中所含化学键的类型为____________________。
(2)若A为淡黄色固体,D为白色难溶于水的物质,且A和D的相对分子质量相等,请用离子方程式表示F的水溶液呈酸性的原因:
_________________。
(3)若A中一种元素原子的最外层电子数为内层电子总数的
,将B和D分别溶于水,所得溶液按恰当比例混合,可得一种不含金属元素的盐溶液,请写出A与H2O反应的化学方程式:
____________;B转化为C的化学方程式为______________。
【答案】Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O
离子键、极性共价键Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑4NH3+5O2
4NO+6H2O
【解析】
【详解】
(1)①若F是一种金属单质,由转化关系可知,F为变价金属,F为铁,B与铁反应生成Fe3+;由于A为有色气体,与水反应生成B和E,则A为NO2,B为HNO3,E为NO,C为Fe(NO3)3,D为Fe(NO3)2;B与适量F反应生成C和气体E的离子方程式为:
Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O;
②A为有色气体,与水反应生成B和E,E具有漂白性,则A为Cl2,B为HCl,E为HClO,物质F的焰色反应为黄色,说明含有钠元素,C为直线型分子,结合转化关系可知,F为Na2CO3,C为二氧化碳,D为碳酸氢钠;二氧化碳的电子式为:
;D为碳酸氢钠,其中含有离子键、极性共价键。
(2)若A为淡黄色固体,能与水反应生成B和E,则A为过氧化钠,物质A和D的相对分子质量相同,则B为氢氧化钠,C为偏铝酸钠,F为铝盐,D为氢氧化铝,E为氧气;铝盐显酸性是因为铝离子水解造成的,离子方程式为:
Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+。
(3)若物质A中一种元素原子的最外层电子数为内层电子总数的
,则该元素为镁,B和D分别溶于水,所得溶液按恰当比例混合,可得一不含金属元素的盐溶液,为铵盐,则A含有氮元素,A为Mg3N2,B为氨气,F为氧气,C为一氧化氮,D为硝酸,E为氢氧化镁,A和水反应的化学方程式为:
Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑,B转化为C的反应方程式为:
4NH3+5O2
4NO+6H2O。
9.某溶液中可能含有K+、Na+、
、Cl-中的一种或几种,为鉴别其中所含离子,现进行如下实验:
请回答下列问题:
(1)原溶液中一定存在的离子是______(填离子符号,下同),一定不存在的离子是______________,可能存在的离子是__________________。
(2)为进一步确定原溶液中可能存在的离子是否存在,应进行的实验操作及判断依据是_________
【答案】Na+和
K+Cl-取原溶液,向溶液中加入硝酸银溶液,有白色沉淀生成,再加入足量稀硝酸,若白色沉淀不消失,则原溶液中存在Cl-,若白色沉淀消失,则原溶液中不存在Cl-
【解析】
【分析】
钠的焰色反应是黄色,钾的焰色反应(透过蓝色钴玻璃)是紫色;
能和盐酸反应生成气体。
检验Cl-的试剂是稀硝酸和硝酸银溶液。
【详解】
(1)根据焰色反应显黄色、透过蓝色钴玻璃无紫色,说明含有Na+、无K+;加入盐酸有气体产生,说明存在CO32-,但不能确定是否有Cl-;则原溶液中一定存在Na+和CO32-,一定不存在K+,可能存在的是Cl-。
(2)要检验是否存在Cl-选用AgNO3溶液和稀HNO3,所进行的操作和判断的依据为:
取原溶液,向溶液中加入硝酸银溶液,有白色沉淀生成,再加入足量稀硝酸,若白色沉淀不消失,则原溶液中存在Cl-,若白色沉淀消失,则原溶液中不存在Cl-。
10.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
【解析】
【分析】
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。
【详解】
(1)由上述分析可知,D为H2,I为FeCl2,
故答案为:
H2;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:
;
故答案为:
;
(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:
,
故答案为:
;
(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,
故答案为:
产生白色沉淀,迅速变成灰绿色最后变成红褐色。
11.某些化学反应可用下式表示,A+B→C+D+H2O请回答下列问题:
(1)若A、C、D均含有氯元素,且A的化合价介于C与D之间,写出该反应的离子方程式:
________
(2)若气体D能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,写出该反应的化学方程式:
____________。
(3)若A金属单质,C是一种遇空气会变为红棕色的无色气体,写出该反应的离子方程式______________
(4)若A为难溶于水的固体,C为能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体,请写出符合上式的离子方程式:
_____________。
(5)若C、D均为气体且都能使澄清石灰水变浑浊,且D可以使品红褪色,则A与B反应的化学方程式为:
_____________________________。
【答案】Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+H2O2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O(其它符合条件的答案也可以)Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O(其它符合条件的答案也可以)CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O(其它符合条件的也可以)C+2H2SO4
CO2↑+2SO2↑+2H2O
【解析】
【分析】
(1)若A、C、D均含有氯元素,且A的化合价介于C与D之间,常见反应为氯气和氢氧化钠的反应;
(2)若C为氯化钠,D能使澄清石灰水变浑浊的无味气体,应为CO2,可为NaHCO3或Na2CO3与盐酸的反应;
(3)若A为MnO2,B为盐酸,C是黄绿色的单质气体为Cl2,应为浓盐酸和二氧化锰的反应;
(4)若A为单质,B为硝酸,可以为Cu与稀HNO3反应生成硝酸铜、一氧化氮和水;
(5)若C、D均为气体且都能使澄清石灰水变浑浊,且D可以使品红褪色,则C为CO2,D为SO2,应为浓硫酸和碳的反应。
【详解】
(1)若A、C、D均含有氯元素,且A的化合价介于C与D之间,常见反应为氯气和氢氧化钠的反应,反应的离子方程式为Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+H2O,故答案为:
Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+H2O;
(2)若气体D能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则D为NH3,该反应可能为实验室制取NH3的原理方程式,该反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O,故答案为:
2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O(其它符合条件的答案也可以);
(3)若D为红棕色气体,则D是NO2;A金属单质,反应方程式可能为:
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,离子方程式为Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2