北京高考化学卤素及其化合物推断题综合题.docx
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北京高考化学卤素及其化合物推断题综合题
北京高考化学卤素及其化合物推断题综合题
一、卤素及其化合物练习题(含详细答案解析)
1.四种短周期元素A、B、C、D的性质或结构信息如下:
信息:
①原子半径:
A
②四种元素之间形成的某三种分子的比例模型及部分性质如下:
物质
比例模型图
存在或性质
甲
是地球上最常见的物质之一,是所有生命体生存的重要资源,约占人体体重的三分之二
乙
无色,无气味并且易燃。
是常见的一种基础能源
丙
有强氧化性的弱酸,有漂白性,可用于消毒杀菌
请根据上述信息回答下列问题。
(1)A的元素符号是___;C元素在元素周期表中的位置是___;甲的电子式是___。
(2)丙可由D元素的单质与物质甲反应得到,该反应的离子方程式是___;D所在周期中,E元素的单质还原性最强,则E的单质与甲反应后的溶液呈___(填“酸”或“碱”)性,用电离方程式表示其原因是___。
(3)①A、B、C元素可组成多种化合物。
由A、C组成的一种化合物丁,其产量常常用来衡量一个国家石油化工发展水平,则实验室中可用来除去乙中少量丁的试是___。
②A、C组成的化合物中,化学式为C2A6,该物质与D的单质发生反应的类型___,写出其中一个化学方程式是___。
【答案】H第二周期第IVA族
Cl2+H2O=H++Cl-+HClO碱.NaOH=Na++OH-Br2的CCl4溶液取代反应C2H6+Cl2→C2H5Cl+HCl
【解析】
【分析】
四种短周期元素A、B、C、D,信息②中四种元素之间形成甲、乙、丙三种分子,甲分子为V型结构,是地球上最常见的物质之一,是所有生命体生存的重要资源,约占人体体重的三分之二,故甲为H2O,乙为正四面体结构,无色无味而易燃,是常见的一种基础能源,乙为CH4,丙分子有3个不同的原子,具有强氧化性,可以用于消毒杀菌,丙应是HClO,再根据信息①原子半径大小:
A<B<C<D可得,A为H元素、B为O元素、C为C元素、D为Cl元素。
【详解】
由分析知:
A为H元素、B为O元素、C为C元素、D为Cl元素;甲为H2O、乙为CH4、丙为HClO;
(1)A的元素符号是H;C为碳元素,在元素周期表中的位置是:
第二周期IVA族,甲为H2O,电子式是:
;
(2)丙(HClO)可由D(Cl)元素的单质与物质甲反应得到,该反应的离子方程式是Cl2+H2O=H++Cl-+HClO;D(Cl)所在周期中,E元素的单质还原性最强,而E为Na,则E的单质与甲(水)反应生产NaOH溶液,发生电离:
NaOH=Na++OH-,溶液呈碱性;
(3)①由H、C组成的一种化合物丁,其产量常常用来衡量一个国家石油化工发展水平,则丁为乙烯,在实验室中利用Br2的CCl4溶液可除去甲烷中混有的少量乙烯;
②化学式为C2H6,为乙烷,在光照条件下,能与Cl2发生取代反应,其中生成CH3CH2Cl的化学方程式是CH3CH3+Cl2
C2H5Cl+HCl。
2.如图中A~H均为中学化学中常见的物质,A、B、H为气体,反应①是重要的工业反应,它们之间有如下转化关系(反应中生成的水已略去)。
请回答以下问题:
(1)B是________,D是________,G是________,H是________(填化学式)。
(2)工业上常利用反应①制取漂白粉,该反应的化学方程式:
_____________________,漂白粉溶于水后,受空气中的CO2作用,即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸,化学反应方程式为__________________________。
(3)A中元素的原子结构示意图为________________。
(4)上述反应中属于氧化还原反应的是_________(填写序号)。
【答案】CO2CaCl2HClOO22Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2OCa(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
①⑤
【解析】
【分析】
反应①是重要的工业反应,工业上常利用反应①制取漂白粉,则A是Cl2,与石灰乳反应生成CaCl2和Ca(ClO)2,G在光照下反应,应为HClO,生成的气体H为O2,则F为HCl,B与澄清的石灰水反应产生E,E与HCl反应产生B与C反应产生G为HClO,所以C应为Ca(ClO)2,D为CaCl2,无色气体B应为CO2,沉淀E为CaCO3,以上推断符合题目转化关系,结合物质的性质和题目要求解答该题。
【详解】
根据上述推断可知A是Cl2,B是CO2,C是Ca(ClO)2,D是CaCl2,E是CaCO3,F是HCl(盐酸),G是HClO,H是O2。
(1)由以上分析可知B是CO2,D为CaCl2,G为HClO,H为O2;
(2)反应①为Cl2和石灰乳Ca(OH)2的反应,生成CaCl2和Ca(ClO)2和H2O,反应的方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,由于HClO的酸性比碳酸弱,所以漂白粉在空气中可发生Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO;
(3)A为Cl2,Cl元素是17号元素,原子核外有3个电子层,最外层电子数为7,原子结构示意图为
;
(4)反应①⑤中,有元素化合价的变化,反应属于氧化还原反应,②③④反应中无元素化合价的变化,不属于氧化还原反应,故上述反应中属于氧化还原反应的是①⑤。
【点睛】
本题考查无机物的推断,本题注意把握常见物质工业用途及次氯酸干燥分解、次氯酸具有漂白性的性质为解答该题的关键,注意把握相关物质的性质,在平时的学习中注意知识的积累。
3.室温下,A是常见的金属单质、单质B是黄绿色气体、单质C是无色气体。
在合适反应条件下,它们可以按下面框图进行反应;E是无色溶液,F是淡绿色溶液。
B和C反应发出苍白色火焰。
请回答:
(1)A是__________,B是__________,C是__________(请填写化学式);
(2)反应①的化学方程式______________________________;
(3)反应③的离子方程式______________________________;
(4)反应④的离子方程式______________________________。
【答案】FeCl2H22Fe+3Cl2
2FeCl3Fe+2H+=Fe2++H2↑2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
【解析】
【分析】
室温下,A是常见的金属单质、单质B是黄绿色气体、单质C是无色气体,B是氯气,B和C反应发出苍白色火焰,C是氢气,E是氯化氢。
F是淡绿色溶液,F溶液中含有亚铁离子,所以A是铁,F是氯化亚铁,D是氯化铁,据以上分析解答。
【详解】
室温下,A是常见的金属单质、单质B是黄绿色气体、单质C是无色气体,B是氯气,B和C反应发出苍白色火焰,C是氢气,E是氯化氢。
F是淡绿色溶液,F溶液中含有亚铁离子,所以A是铁,F是氯化亚铁,D是氯化铁,
(1)根据以上分析可知A、B、C分别是Fe、Cl2、H2;
(2)反应①为铁与氯气反应生成氯化铁,化学方程式为2Fe+3Cl2
2FeCl3;
(3)反应③为铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑;
(4)反应④为氯化亚铁与氯气反应生成氯化铁,离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。
4.甲、乙、丙均为化合物,其中甲为淡黄色的固体,乙常温下为无色无味液体,丙为常见的无色无味气体,它们有如下图的转化关系,已知D为黄绿色气体,按要求回答下列问题:
(1)甲物质为____________(填化学式)。
(2)乙与甲反应的化学方程式为____________,丙与甲反应的化学方程式为____________。
(3)D能使湿润的有色布条褪色,其褪色原因是____________(结合化学反应方程式描述原因)。
(4)D可用于制取“84”消毒液,反应的化学方程式为____________,也可用于工业上制取漂白粉,反应的化学方程式为____________,但漂白粉保存不当易变质,变质时涉及到的化学方程式为____________。
【答案】Na2O22Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2Cl2+H2O=HCl+HClO、HClO有漂白性Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2OCa(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO,2HClO
2HCl+O2↑
【解析】
【分析】
甲、乙、丙均为化合物,甲为淡黄色的固体,乙常温下为无色无味液体,丙为常见的无色无味气体,甲能既能与乙反应也能与丙反应,可知甲为Na2O2,乙为H2O,丙为CO2,则A为NaOH,B为O2,C为Na2CO3,D为黄绿色气体,则D为Cl2,D(Cl2)与A(NaOH)反应生成NaCl、NaClO,F的溶液能与丙(CO2)反应C与I,则F为NaClO、E为NaCl、I为HClO,G与C(Na2CO3)反应得到E(NaCl)与丙(CO2),则G为HCl,据此解答。
【详解】
根据上述分析可知:
甲为Na2O2,乙为H2O,丙为CO2,A为NaOH,B为O2,C为Na2CO3,D为Cl2,E为NaCl,F为NaClO,G为HCl,I为HClO。
(1)甲是过氧化钠,化学式为Na2O2;
(2)甲为Na2O2,乙为H2O,丙为CO2,Na2O2与H2O反应产生NaOH和O2,反应方程式为:
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;Na2O2与CO2反应产生Na2CO3和O2,反应方程式为:
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
(3)D为Cl2,氯气与水反应产生HCl和HClO,反应方程式为:
Cl2+H2O=HCl+HClO,产生的HClO由于有强氧化性而具有漂白性,能够将有色物质氧化变为无色,所以氯气能够使湿润的有色布条褪色;
(4)Cl2与NaOH溶液发生反应:
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,得到的溶液为NaCl、NaClO的混合物,即为“84”消毒液,有效成分为NaClO;氯气与石灰乳发生反应制取漂白粉,反应为:
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,有效成分为Ca(ClO)2,由于酸性H2CO3>HClO,所以漂白粉在空中中露置,会发生反应:
Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO,产生的HClO不稳定,光照易分解:
2HClO
2HCl+O2↑,导致漂白粉失效,所以漂白粉要密封保存在冷暗处。
【点睛】
本题考查无机物推断,“甲为淡黄色的固体且能与无色液体反应、与无色无味气体反应”是推断突破口,熟练掌握钠、氯元素的单质及化合物性质是本题解答的关键,注意二氧化碳与次氯酸盐溶液反应。
5.根据下图所示的转化关系,回答下列问题:
(1)写出反应①的离子方程式:
______________________________________________;写出反应②的离子方程式:
______________________。
(2)推出下列物质的化学式:
E____________;I______________。
(3)在上述转化过程中,B、C、F、H的氧化能力由弱到强的顺序为______________________(写化学式)。
【答案】MnO2+2Cl-+4H+
Mn2++Cl2↑+2H2OBr2+2I-===2Br-+I2KClAgBrI2<Br2<Cl2<MnO2
【解析】
【详解】
H中加入淀粉溶液变蓝,说明H为 I2 单质,F溶液为橙色,应为溴水,即F是 Br2 单质,其通过反应②即加入G(钾盐)溶液后有单质 I2 生成,说明G溶液一定是KI溶液,则D为KBr,因为C+KBr→Br2 +E ,很容易联想到卤素间的置换反应,比 Br2 单质氧化性强的应是Cl2,所以C应该是Cl2,B为黑色粉末,可想到A和B的反应是制 Cl2 的反应,则A为HCl,E为KCl,I为AgBr。
(1)反应①是实验室制氯气反应,离子方程式为:
MnO2+2Cl-+4H+
Mn2++Cl2↑+2H2O,反应②是Br2与I-的置换反应,反应的方程式为:
Br2+2I-===2Br-+I2,故答案为MnO2+2Cl-+4H+
Mn2++Cl2↑+2H2O;Br2+2I-===2Br-+I2
(2)C为 Cl2 , Cl2 与KBr反应生成Br2和KCl,所以E为KCl,D为KBr与AgNO3反应生成AgBr沉淀,所以I为AgBr,故答案为KCl;AgBr。
(3)B、C、F、H分别为:
MnO2、Cl2、Br2、I2,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,可以推出氧化能力由弱到强的顺序为I2<Br2<Cl2<MnO2,故答案为I2<Br2<Cl2<MnO2
6.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。
7.已知X、Y均为有刺激性气味的气体,且几种物质间有以下转化关系,部分产物未标出。
请回答下列问题。
(1)写出下列各物质的化学式:
X______、Y______、A______、B______、C______。
(2)反应①的离子方程式为____________。
【答案】Cl2SO2HClH2SO4FeCl32Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
【解析】
【分析】
A与硝酸酸化的AgNO3溶液反应产生白色沉淀,A中含Cl-;B与盐酸酸化的BaCl2溶液反应产生白色沉淀,B中含SO42-;又根据X、Y均为有刺激性气味的气体,且X能与
反应,则X为Cl2,Y为SO2,A为HCl,B为H2SO4,C为FeCl3。
【详解】
(1)分析可知,X为Cl2,Y为SO2,A为HCl,B为H2SO4,C为FeCl3。
(2)反应①为氯化铁与二氧化硫发生氧化还原反应,离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+。
8.有两种常见的非金属元素A、B与常见的三种金属元素C、D、E。
A与C的单质在加热条件下反应生成淡黄色化合物X,B单质的水溶液有漂白性,但干燥的B单质不能使干燥红布条褪色,D的单质既能与盐酸也能与NaOH溶液反应生成H2。
E的单质在A的单质中燃烧火星四射,生成一种黑色固体Y。
请回答下列问题:
(1)物质X的化学式为__________。
B单质与水反应的离子方程式_________。
(2)将D的单质用砂纸打磨,然后与NaOH溶液发生反应,写出该反应的离子方程式__________________________。
(3)将C的单质投入足量CuSO4溶液中,下列实验现象正确的有____(填字母序号)。
A.C的单质熔化成光亮的小球
B.C的单质沉在溶液底部
C.生成红色固体物质
D.小球四处游动发出“嘶嘶”的声音
E.生成蓝色沉淀
【答案】Na2O2Cl2+H2O=H++Cl-+HClO2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ADE
【解析】
【分析】
A与C的单质在加热条件下反应生成淡黄色化合物X,X为Na2O2,则A为O元素,C为Na元素;B单质的水溶液有漂白性,但干燥的B单质不能使干燥的红色布条褪色,则B为Cl;D的单质既能与盐酸也能与NaOH溶液反应生成H2,说明D的单质具有两性,D是Al;E的单质在A的单质中燃烧火星四射,生成一种黑色固体Y,E是铁,Y是Fe3O4,据此分析解答。
【详解】
(1)根据分析,X为Na2O2,B单质是氯气,氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸,离子方程式为Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO;
(2)Al与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;
(3)C的单质是Na,钠的密度比水小,易和水反应生成氢气,小球四处游动,发出“嘶嘶”的声音,反应放出的热可使钠熔化,将钠加入硫酸铜溶液中,钠先和水反应生成氢气和氢氧化钠,氢氧化钠和硫酸铜生成氢氧化铜蓝色沉淀,故选ADE。
9.A、B、C、D、E、F六种物质旳相互转化关系如图所示(反应条件未标出),其中反应①是置换反应,A是常见旳金属单质,D是无色气体单质、F是黄绿色气态单质,反应①②均在水溶液中进行的。
(1)写出B旳电子式___。
(2)写出反应①旳化学方程式___。
(3)E旳水溶液显酸性其原因是(用离子方程式表示)____。
(4)保存C旳水溶液时,要防止其被氧化,一般旳做法是:
___。
【答案】
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+在C溶液中加入少量铁粉
【解析】
【分析】
F是黄绿色气态单质,为Cl2,由反应①A+B→C+D,D+Cl2→B,结合A是常见的金属单质,D是无色气体单质,反应①是置换反应,考虑反应①是金属与酸发生的置换反应,故D为H2,B为HCl,C含有金属A的元素,由C
E,A
E可知,A为变价金属,故A为Fe,C为FeCl2,E为FeCl3,验证符合转化关系。
【详解】
F是黄绿色气态单质,为Cl2,由反应①A+B→C+D,D+Cl2→B,结合A是常见的金属单质,D是无色气体单质,反应①是置换反应,考虑反应①是金属与酸发生的置换反应,故D为H2,B为HCl,C含有金属A的元素,由C
E,A
E可知,A为变价金属,故A为Fe,C为FeCl2,E为FeCl3,验证符合转化关系;
(1)B为HCl,氯原子与氢原子之间形成1对共用电子对,电子式为
,故答案为:
;
(2)反应①是铁与盐酸反应生成氯化亚铁与氢气,反应方程式为:
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,故答案为:
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;
(3)FeCl3的水溶液中Fe3+离子水解,Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+,溶液呈酸性,故答案为:
Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+;
(4)C为FeCl2,保存FeCl2的水溶液时,要防止其被氧化,一般的做法是在FeCl2溶液中加入少量铁粉,故答案为:
在C溶液中加入少量铁粉。
【点睛】
做无机推断题时,找突破口是关键,本题中F是黄绿色气态单质,反应①是置换反应,A是常见的金属单质,D是无色气体单质等均为解题突破口。
10.已知:
某些强酸盐的水溶液呈中性,如NaCl溶液,某些弱酸盐的水溶液呈碱性,如Na2CO3溶液。
请根据如下图所示转化关系回答有关问题。
A和B均为焰色反应呈黄色的水溶液,A呈中性,B呈碱性并具有强氧化性。
(1)写出C的化学式:
________。
(2)依次写出A→D和D→E(E中含有某+5价元素的含氧酸根离子)的离子方程式:
___________________,_____________________。
(3)写出将SO2气体通入K溶液中发生反应的离子方程式:
____________。
(4)检验K溶液中阳离子的简易方法是__________。
【答案】AgI2I-+ClO-+H2O=I2+Cl-+2OH-I2+5ClO-+2OH-=2IO3-+5Cl-+H2O2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+取少量K溶液于试管中,滴加少量的KSCN溶液,溶液变红
【解析】
【分析】
A、B的焰色反应均为黄色,则A、B均含有Na元素;A和AgNO3溶液生成不溶于稀HNO3的黄色沉淀C为AgI,则说明A为NaI溶液;B和浓盐酸反应生成的黄绿色气体F为Cl2,且B呈碱性,则B为NaClO溶液,K为FeCl3溶液,H为NaCl和NaClO的混合溶液;将B逐滴滴入A中,NaClO将NaI氧化为I2(D),再继续加入B,NaClO将I2氧化,根据题
(2)可以推测E为NaIO3溶液。
【详解】
(1)根据分析,C为AgI;
(2)A为NaI溶液,D为I2,E为NaIO3溶液,A→D的离子方程式为:
2I-+ClO-+H2O=I2+Cl-+2OH-,D→E的离子方程式为:
I2+5ClO-+2OH-=2IO3-+5Cl-+H2O;
(3)K溶液为FeCl3溶液,向此溶液中通入SO2的离子方程式为:
2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+;
(4)K溶液中阳离子为Fe3+,检验该阳离子的方法为:
取少量K溶液于试管中,滴加少量的KSCN溶液,若溶液变红,说明该溶液中含有Fe3+。
11.A、B、C三种常见单质,其中A、C为气体,B为常见金属.A溶于水所得的溶液可使紫色石蕊先变红后褪色.F的水溶液为浅绿色,其转化关系如图所示,请回答:
(1)
和C燃烧的现象是______.
(2)
的化学式是______,检验F水溶液中金属阳离子的方法是______.
(3)反应
的离子方程式是______.
【答案】安静地燃烧、产生苍白色火焰、瓶口有白雾FeCl2先加入KSCN溶液,无明显现象,再加入几滴新制氯水,溶液变成血红色,可说明存在亚铁离子2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
【解析】
【分析】
A溶于水所得的溶液可使石蕊试液先变红后退色,则说明A为Cl2,氯气与水反应生成HCl和HClO,能使石蕊试液先变红后褪色;F的水溶液为浅绿色溶液,说明F中含有Fe2+,能继续和Cl2反应生成D,则D为FeCl3,F为FeCl2,所以B为Fe,则C为
,E为HCl。
【详解】
(1)A为氯气,C为氢气,氢气在氯气中燃烧:
H2+Cl2
2HCl,生成的氯化氢气体极易溶于水,所以瓶口上方有白雾,所