专题三 元素及其化合物
第1讲 常见非金属元素单质及其重要化合物
真题试做
1.(改编自2012课标全国理综,27)光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途,工业上采用高温下CO与Cl2在活性炭催化下合成。
(1)实验室中常用来制备氯气的化学方程式为________________________。
(2)实验室中可用氯仿(CHCl3)与双氧水直接反应制备光气,其反应的化学方程式为____________________________。
2.(2010课标全国理综,27)某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按下图所示装置进行实验。
请回答下列问题:
(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是________,其中发生反应的化学方程式为______________________________________。
(2)实验过程中,装置B、C中发生的现象分别是____________________、__________________,这些现象分别说明SO2具有的性质是________和________;装置B中发生反应的离子方程式为____________________________________。
(3)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现象__________________________________________________。
(4)尾气可采用________溶液吸收。
考向分析
近几年考查的热点:本部分常常与实验结合考查化学方程式及离子方程式的书写、常见非金属元素及其化合物的重要性质及用途。
热点例析
热点一、常见非金属单质的性质
【例1】(2012北京昌平模拟,27)常见化学反应方程式A+B―→X+Y+H2O。请回答:
(1)若A为红色金属单质,B是浓硫酸,写出该反应的化学方程式_____________________,检查其中气体产物X的方法是__________________________________。
(2)若A为黑色固体,Y是黄绿色气体,写出Y的电子式______________,该反应的离子方程式是____________________。将气体Y通入NaOH溶液中加热发生反应,当消耗6.72 L(标准状况下)的气体时,转移0.5 mol电子,写出该反应的化学方程式________________________________。
(3)若A为金属单质,B是稀硝酸,当A与B以物质的量之比为1∶4进行反应,生成无色气体X,遇空气立即变为红棕色;且A可溶于Y溶液中。
①写出该反应的化学方程式___________________________________________________。
②含a mol Y的溶液溶解了一定量A后,若溶液中两种金属阳离子的物质的量恰好相等,则被还原的Y是______mol。
归纳总结1.常见非金属单质的性质
非金属单质
Cl2、Br2、I2、O2、O3、N2、H2、S、C、Si
物理性质
颜色、状态
①气态的有Cl2、O2、O3、N2、H2;固态的有S、C、Si、I2;Br2为液态。②Cl2黄绿色、Br2深红棕色、I2紫黑色、S淡黄色
溶解性
Cl2、Br2溶于水;S不溶于水、微溶于酒精、易溶于CS2,其他均不易溶于水
毒性
Cl2、Br2、I2有一定的毒性
化学性质
与O2
①N2在放电或高温时反应;②H2、S、C、Si加热或点燃时反应,其他一般不反应
与H2
①Cl2光照爆炸;②O2点燃爆炸;③N2在高温高压催化剂条件反应
与H2O
①Cl2、Br2与水反应,既作氧化剂,又作还原剂;②C与水高温下反应
与碱
Br2、I2与碱反应,既作氧化剂,又作还原剂
与氧化剂
S、C与强氧化性酸如浓硫酸、浓硝酸反应
与还原剂
Cl2、Br2、O2、O3与H2SO3、Na2SO3、H2S、Na2S、Fe2+、I-等还原剂反应
特性及用途
I2使淀粉变蓝、Si作半导体材料
2.联系应用
我们不仅要熟记上述规律和特性,最重要的是学以致用,如:
①Cl2与碱反应,所以可以用碱性溶液吸收尾气中的Cl2;
②氯气溶于水,所以不能用排水法收集氯气,可以用向上排空气法或排饱和食盐水法收集;
③氯气具有强氧化性,所以可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验氯气。
即时训练1下列叙述正确的是______________。
①溴水中加入足量碘化钾固体,溶液褪成无色
②氢气在氯气中燃烧,有白雾生成
③氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂
④氯气可以使湿润的有色布条褪色,说明氯气具有漂白作用
⑤如果发生了氯气泄漏,可以用湿毛巾或蘸有纯碱水的毛巾捂住口鼻撤离
⑥硅是制造太阳能电池和光导纤维的主要原料
⑦C可以把SiO2中的Si和H2O中的H还原出来
⑧S在过量氧气中燃烧生成SO3
⑨在自然界中无游离态的硅,但有游离态的氧
⑩附着在试管内壁的碘单质可以用酒精清洗
热点二、常见非金属氧化物的性质
【例2】下列叙述正确的是______________。
①SO2、NO、NO2都是形成酸雨的因素,都能和水反应生成酸
②除去CO2中少量的SO2将混合气体通过饱和Na2CO3溶液
③水晶的主要成分是SiO2
④SiO2与CO2都属于酸性氧化物,都不能与酸反应
⑤将CO2通入饱和Na2CO3溶液中有沉淀产生,继续通入CO2沉淀溶解
⑥某酸雨样本采集后放置一段时间,pH由4.68变为4.28,是因为水中溶解了较多的CO2
⑦CO2不能与CaCl2溶液反应,SO2也不能与CaCl2溶液反应
⑧实验室可用NaOH溶液处理NO2和SO2废气
⑨用稀双氧水清洗伤口可以杀菌消毒
⑩NO只能用排水集气法收集,不能用排空气法收集;而NO2只能用排空气法收集,不能用排水集气法
思路点拨1.常见非金属氧化物的性质
氧化物
CO2、CO、SO2、SO3、NO2、NO、SiO2
物理性质
色、状、味
①除SiO2外,其余均为气体;②除NO2红棕色外,其他均无色;③SO2、NO2有刺激性气味;④SO2易液化
毒性
除CO2、SiO2外均有毒
类型
CO2、SO2、SO3、SiO2是酸性氧化物;CO、NO、NO2是不成盐氧化物
化学性质
与H2O
①SO2、SO3、CO2生成相应酸;②NO2生成酸和NO;③SiO2、NO、CO不溶于水
与碱
CO2、SO2、SO3、SiO2等酸性氧化物与碱溶液反应生成正盐或酸式盐
氧化性
①SO2能氧化H2S;②CO2、SiO2能在高温下被C还原
还原性
①SO2具有较强还原性,能被Cl2、Br2、I2、O3、MnO、Fe3+、HNO3等氧化剂氧化为SO;②NO遇空气被氧化为红棕色的NO2
特性
①SO2具有漂白性;②SiO2能与氢氟酸反应;③2NO2N2O4
环保
SO2、NO、NO2、CO均是大气污染物:SO2→酸雨、NO、NO2→光化学烟雾、CO→有毒气体
2.联系应用
(1)气体收集:①NO与氧气反应,所以不能用排空气法收集,能用排水法收集;②CO2、SO2、NO2均与水反应,所以不能用排水法收集,可以用向上排空气法收集。
(2)尾气处理:除CO外大多数非金属氧化物均能与强碱反应,所以可以用碱液吸收,CO可用点燃方法除去。
(3)检验:①依据SO2具有较强还原性,漂白性,检验SO2。常用方法:a.通入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色;b.通入品红溶液,溶液褪色,加热后恢复红色。
②检验CO2常用方法:通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,但要排除SO2的干扰。
(4)除杂:依据SO2具有较强还原性、H2SO3的酸性强于H2CO3的,所以除去CO2中SO2的常用方法:a.通过盛有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶;b.通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶。
即时训练2(2012安徽合肥质检,11)下列实验过程中,始终无明显现象的是( )
A.NO2通入FeSO4溶液中
B.CO2通入CaCl2溶液中
C.NH3通入AlCl3溶液中
D.SO2通入Ba(NO3)2溶液中
热点三、常见无机酸的重要规律及特性
【例3】下列叙述正确的是________。
①常温下,浓硫酸可储存在铁质或铝制器皿中,说明常温下铁和铝与浓硫酸不反应
②氯元素的非金属性强于碳元素,氯元素含氧酸的酸性都强于碳元素的含氧酸的酸性
③不论是浓硝酸还是稀硝酸,与铜反应均体现出硝酸的酸性和强氧化性
④在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解,再加入Cu(NO3)2固体,铜粉仍不溶解
⑤向BaCl2溶液中加入Na2SO3产生沉淀,再通入NO2,沉淀完全溶解
⑥浓硫酸和浓盐酸久置在空气中浓度降低
⑦浓硫酸能干燥氢气、氯气、一氧化碳等气体,说明浓硫酸具有吸水性
⑧浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氨气、氢气等气体
⑨浓硝酸在光照条件下变黄是由于浓硝酸不稳定,生成的有色物质能溶于浓硝酸
思路点拨在复习此部分知识时,要注意总结规律,注意特性。
1.重要规律
(1)酸性强弱:①最高价含氧酸的酸性强弱取决于元素非金属性强弱,如酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3>H2SiO3;
②记忆酸性强弱:H2SO4>H2SO3>H2CO3>HClO。
(2)证明酸性强弱:可利用复分解反应中“强酸制弱酸”的规律,如:
①Na2SiO3+H2O+CO2===H2SiO3↓+Na2CO3
②Ca(ClO)2+H2O+CO2===2HClO+CaCO3↓
(3)与金属反应:①非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸、磷酸)与排在H前面的金属反应生成氢气;
②氧化性酸(如HNO3、浓硫酸)与金属反应,一般不会生成氢气;金属和浓硝酸反应一般生成NO2,与稀硝酸反应一般生成NO。
2.重要特性
(1)H2SiO3(或H4SiO4)为唯一难溶性酸,盐酸、硝酸是挥发性酸;
(2)HNO3、浓硫酸、HClO具有强氧化性,属于氧化性酸,其中HNO3、HClO见光受热易分解;
(3)浓硝酸和Cu(足量)、浓硫酸和Zn(足量)等反应,随着反应的进行,产物会发生变化;浓硫酸和Cu(足量)、浓盐酸和MnO2(足量)等反应,随着反应的进行,浓酸逐渐变为稀酸,反应停止;
(4)浓硫酸具有吸水性、脱水性、强氧化性;
(5)常温下,铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化。
(6)浓盐酸、浓硝酸等挥发性酸遇氨气能冒白烟,这些挥发出来的酸遇氨气生成铵盐固体小颗粒,形成白烟;
(7)SO2具有还原性,但不与浓硫酸反应,能用浓硫酸干燥。
3.注意事项
NO是中学阶段经常考查的一个考点,NO遇到H+便可表现氧化性,与Fe2+、S2-、I-等还原性离子不能大量共存;在中性或碱性环境中,NO与S2-、I-可以大量共存。而ClO-无论在酸性、中性还是碱性环境中,与Fe2+、S2-、I-等还原性离子均不能大量共存。
即时训练3在含2 mol H2SO4的浓H2SO4溶液中加入足量的Zn粉,使其充分反应,则下列推断中错误的是( )
①放出的气体中除SO2外还有H2 ②反应结束时转移电子的总物质的量为4 mol ③只放出SO2气体,其物质的量为1 mol ④反应结束后加入KNO3固体,Zn粉继续溶解
A.① B.②
C.③④ D.②③④
热点四、常见非金属元素及其化合物的检验
【例4】有一瓶澄清溶液,可能含有NH、K+、Mg2+、Ba2+、Al3+、Fe3+、SO、CO、NO、Cl-、I-,现进行如下实验:
①测知溶液显强酸性;
②取样加少量四氯化碳和数滴新制氯水,CCl4层为紫色;
③另取样滴加稀NaOH溶液,使溶液变为碱性,此过程无沉淀生成;
④取少量上述碱性溶液,加Na2CO3溶液出现白色沉淀;
⑤将实验③中的碱性溶液加热,有气体放出,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
问:(1)原溶液中肯定存在的离子是______;
(2)肯定不存在的离子是______;
(3)不能确定是否存在的离子是______。
思路点拨常见非金属形成离子的鉴别方法
离子
试剂
现象
注意
沉淀法
Cl-、Br-、I-
AgNO3溶液和HNO3溶液
白色沉淀AgCl、淡黄色沉淀AgBr、黄色沉淀AgI
—
SO
稀盐酸和BaCl2溶液
加入稀盐酸后无现象,然后加入BaCl2溶液有白色沉淀
需先用稀盐酸酸化
显色法
I-
氯水,CCl4
液体分层,
下层为紫色
振荡静置
氯水,淀粉
溶液变蓝
—
OH-
酚酞
变红
—
紫色石蕊
变蓝
—
H+
变红
—
气体法
NH
浓氢氧化钠溶液和湿润的红色石蕊试纸
产生刺激性气味的气体,且使试纸变蓝
要加热
CO
稀盐酸和澄清石灰水
石灰水变浑浊
SO也有此现象
SO
稀硫酸和品红溶液
品红溶液褪色
—
即时训练4(2012吉林期末质检,18)有一瓶无色气体,可能含有CO2、HBr、SO2、HCl、NO2中的若干种,将其通入氯水中,得无色透明溶液。将此溶液分成两份,向其中一份加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生;向另一份中加入硝酸酸化的AgNO3溶液,也有白色沉淀产生。则下列结论正确的是( )
A.肯定有SO2、HCl
B.一定没有CO2、HBr、NO2
C.可能有HBr、CO2
D.一定有SO2,可能有HCl、CO2
误区警示
1.混淆褪色本质
(1)活性炭、SO2、氯水都能使品红褪色,但本质不同,活性炭是吸附作用;SO2是与有色物质结合形成不稳定的无色物质;氯水中HClO具有强氧化性,把有色物质氧化成稳定的无色物质;
(2)SO2使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色是利用SO2的还原性;
(3)NaOH使溴水褪色是Br2与碱反应;
(4)苯、CCl4使溴水褪色是萃取;
(5)乙烯使溴水褪色是发生加成反应。
2.混淆氧化性酸和酸的氧化性
氧化性酸如浓硫酸、HNO3、HClO是指酸根部分易得电子;酸的氧化性是指H+得电子,所以所有的酸都具有氧化性,氧化性酸的氧化性强于非氧化性酸的氧化性。
3.混淆酸的浓度对化学反应的进行及产物均有影响
有些反应对物质的浓度要求比较严格,浓度不仅影响化学反应速率,还影响化学反应能否发生及生成的产物,如
浓
稀
是否反应
主要产物
是否反应
主要产物
硫酸与铜
加热反应
SO2
否
—
硫酸与铁
冷,钝化
—
反应
Fe2+、H2
硝酸与铜
反应
NO2
反应
NO
硝酸与铁
冷,钝化
—
反应
Fe3+(或Fe2+)、NO
盐酸与MnO2
加热反应
Cl2
否
—
4.忽视反应过程中的量变到质变
在反应过程中,随着反应的进行,反应物的量逐渐减小(还可能有水生成),所以反应物的浓度逐渐减小,那么浓溶液最后变成稀溶液。如浓硫酸与铜、浓硝酸与Cu反应等。
5.忽视SiO2的特殊性
二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于水,所以制取硅酸只能用可溶性硅酸盐与酸反应制取,如Na2SiO3+H2O+CO2===H2SiO3↓+Na2CO3,但二氧化硅是一种特殊的酸性氧化物,它可以与一种特殊的酸(氢氟酸)反应生成SiF4气体。
跟踪练习判断正误:(正确的打“√”号,错误的打“×”号)
1.氯水、漂白粉、H2O2的漂白原理相同。
2.SO2具有还原性,浓硫酸具有强氧化性,因而浓硫酸不能干燥SO2气体。
3.SO2通入酸性高锰酸钾溶液、溴水时溶液褪色,说明SO2具有漂白性。
4.碳纤维、聚乙烯、C60都含有碳元素,都属于有机高分子材料。
5.光导纤维的主要成分为硅单质,电脑芯片的主要成分是锌的化合物。
6.二氧化硅既能与NaOH反应也与氢氟酸反应,所以二氧化硅属于两性氧化物。
7.把足量的铜投入到含2 mol硫酸的浓硫酸中,消耗铜的物质的量为1 mol。
8.氯水、浓硫酸滴在蓝色石蕊试纸上均是先变红后褪色。
1.将SO2气体通入BaCl2溶液至饱和,未见有沉淀生成,继续通入另一种气体仍无沉淀产生,则通入的气体可能是( )
A.NH3 B.Cl2
C.CO2 D.NO2
2.某溶液中同时含有下列六种离子,①S2-、②SO、③NO、④PO、⑤SO、⑥Na+,向其中加入足量H2O2后,充分反应后溶液中离子数目基本保持不变的是( )
A.①②④⑤ B.②③④
C.③④⑥ D.⑤⑥
3.下列叙述中,不正确的是( )
A.水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂
B.碳酸氢铵受热分解产生的气体用碱石灰干燥后可得到纯净的氨气
C.浓硫酸、浓硝酸在常温下都能与铜较快反应
D.NH4HCO3溶液与NaHCO3溶液均能与盐酸、氢氧化钠溶液反应,且物质的量浓度相同时,NaHCO3溶液的pH大
4.某无色溶液X,由K+、NH、Ba2+、Al3+、Fe3+、CO、SO中的若干种离子组成,取该溶液进行如下实验:
(1)白色沉淀甲是__________;
(2)试写出实验过程中生成气体A、B的离子方程式______________、______________;
(3)通过上述实验,可确定X溶液中一定存在的离子是____________________,尚未确定是否存在的离子是____________。
5.(2012辽宁部分重点中学联考,19)以下是有关SO2、Cl2的性质实验。
(1)某小组设计如图所示的装置图(图中夹持和加热装置略去),分别研究SO2和Cl2的性质。
①若从左瑞分别通入SO2和Cl2,装置A的溶液中观察到两组实验的现象是否相同?______(填“相同”或“不相同”);若D中盛铜粉,通入足量的Cl2,D中的现象是
________________________________________________________________________;
若装置D中装的是五氧化二钒(催化剂),通入SO2时,打开K通入适量O2的化学反应方程式为______________________。
②SO2通入B中,碘水褪色,则该反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
③E中盛有__________溶液。
(2)某同学将足量的SO2通入一支装有氯化钡溶液的试管,未见沉淀生成,若向该试管中加入足量(填字母)________,则可以看到白色沉淀产生。
A.氨水 B.稀盐酸
C.稀硝酸 D.氯化钙溶液
(3)若由元素S和O组成-2价酸根离子X,X中S和O的质量比为4∶3;当Cl2与含X的溶液完全反应后,得澄清溶液,取少量该溶液加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀产生。写出Cl2与含X的溶液反应的离子方程式_______________________________________。
6.(2012河南岳阳质检,18)已知A、B、C、D、E、F、G、H可以发生如下图所示的转化(反应过程中部分产物已略去)。其中,A、G为同一主族元素的单质,B、C、H在通常情况下为气体,化合物C是一种形成酸雨的大气污染物。
请填空:
(1)A在元素周期表的位置为________________________________________________。
(2)请写出E的化学式为___________________________________________________。
(3)E的用途是________________________________(任写一种均可)。
(4)反应②的化学方程式是___________________________________________________。
(5)反应③的化学方程式是___________________________________________________。
(6)反应④的离子方程式是___________________________________________________。
7.请分析回答某同学在探究浓硫酸、稀硫酸、浓硝酸、稀硝酸分别与铜反应的实验中发现的有关问题。
Ⅰ.探究上述四种酸的氧化性相对强弱及其与铜反应的还原产物的性质
(1)分别向盛有等量铜片的四支试管中加入等体积的浓硫酸、稀硫酸、浓硝酸、稀硝酸,实验结果记录如下表:
酸
实验结果
a
浓硫酸
加热后发生反应,产生无色刺激性气体
b
稀硫酸
加热也不发生反应
c
浓硝酸
不加热即可发生反应,产生红棕色气体
d
稀硝酸
微热发生反应,产生无色气体
①由上表中实验结果,四种酸的氧化性由强到弱的顺序是__________________________。
②由上表可知,铜与稀硫酸在加热条件下不反应,但若同时通入O2,铜片能逐渐溶解,溶液变为蓝色。写出该反应的化学方程式:___________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)先将铜与浓硫酸反应产生的气体X持续通入如图所示装置中,一段时间后再将铜与浓硝酸产生的气体Y也持续通入该装置中,则整个过程中可观察到的现象包括______(填字母)。
A.通入X气体后产生白色沉淀
B.通入X气体后溶液无明显现象
C.通入Y气体后产生沉淀
D.通入Y气体后沉淀溶解
E.通入Y气体后溶液中无明显现象
由此可得到的结论是______。
A.硝酸的酸性比硫酸强
B.H2SO3的酸性比盐酸强
C.HNO3能氧化H2SO3(或SO2)
D.BaSO4不溶于水也不溶于HNO3溶液
Ⅱ.如图是某同学探究铜与稀硝酸反应的还原产物的实验装置图,请回答下列问题:
(1)写出铜与稀硝酸反应的离子方程式:________________________________。
(2)已知装置气密性良好,请简述利用该装置证明铜和稀硝酸反应生成的气体产物是NO的操作过程:____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
参考答案
命题调研·明晰考向
真题试做
1.答案:(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)CHCl3+H2O2===HCl+H2O+COCl2↑
解析:(2)由CHCl3生成COCl2,碳的化合价由+2升高到+4,升高2价,由H2O2生成H2O,O化合价降低2价,所以上述物质的计量数均为1,即CHCl3+H2O2→COCl2+H2O,依据Cl守恒可知还应有HCl生成。
2.答案:(1)蒸馏烧瓶 Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O
(2)溶液由紫红色变为无色 无色溶液中出现黄色浑浊 还原性 氧化性 5SO2+2MnO+2H2O===2Mn2++5SO+4H+
(3)品红溶液褪色后,关闭分液漏斗的旋塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复为红色
(4)NaOH
解析:A中发生的反应为Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O;生成的SO2通入B中与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应,SO2被氧化成SO,KMnO4被还原为Mn2+,溶液的紫红色消失;SO2与C装置中的Na2S发生氧化还原反应,SO2被还原成S,S2-被氧化成S,C装置中出现黄色浑浊;SO2通入品红溶液中使品红的红色消失,但是生成的无色物质受热不稳定,受热后又恢复红色;SO2是有毒气体,其吸收试剂为NaOH溶液,发生的反应为SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O。
精要例析·聚焦热点
热点例析
【例1】答案:(1)2H2SO4(浓)+CuCuSO4+2H2O+SO2↑ 将气体通入品红溶液,若褪色,则证明是SO2
(2)∶∶∶ MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 6NaOH+3Cl2NaClO3+5NaCl+3H2O
(3)①Fe+4HNO3===NO↑+Fe(NO3)3+2H2O ②0.4a
解析:(1)由红色金属单质可知A为铜;(2)由Y是黄绿色气体,可知Y为Cl2,所以A为MnO2;0.3 mol Cl2参加反应,转移0.5 mol电子,所以3 mol Cl2参加反应,转移5 mol电子,由反应物及生成物可知氯的化合价既升高也降低,降低只能生成NaCl,有6个Cl原子参加反应,转移5个电子,即有5个Cl原子化合价降低,有1个Cl原子化合价升高,升高5价。(3)①X为NO、Y为A的硝酸盐,由A与Y反应可知A为Fe、Y为Fe(NO3)3;②设被还原的Y为x mol,依据离子方程式计算:
Fe+2Fe3+===3Fe2+
1 2 3
x 1.5x
1.5x=a-x,x=0.4a
【即时训练1】答案:②③⑤⑦⑨⑩
解析:①溴水变为碘水,溶液仍有颜色,错误;②生成的HCl吸收空气中的水蒸气形成盐酸小液滴,正确;③均生成次氯酸盐,正确;④是氯气与水生成的HClO具有漂白性,错误;⑤氯气与碱反应,且密度大于空气,正确;⑥光导纤维的主要原料是SiO2,错误;⑦依SiO2+2CSi+2CO↑、C+H2O(g)CO+H2可知正确;⑧不论氧气是否过量均生成SO2,错误。
【例2】答案:③⑦⑧⑨⑩
解析:①NO不能与水反应,错误;②CO2也与Na2CO3溶液反应,应该用饱和碳酸氢钠溶液,错误;④SiO2与氢氟酸反应,错误;⑤生成NaHCO3沉淀,NaHCO3不能继续与CO2反应,错误;⑥是因为弱酸H2SO3被氧化为强酸H2SO4,错误;⑨双氧水具有强氧化性,可以使蛋白质发生变性,正确;⑩NO与氧气反应、NO2与水反应,正确。
【即时训练2】B 解析:A选项中红棕色的NO2与水反应生成无色NO和HNO3,HNO3把绿色的Fe2+氧化为黄色的Fe3+;B选项CO2与CaCl2溶液不反应;C选项中生成白色沉淀Al(OH)3;SO2通入Ba(NO3)2溶液中使溶液呈酸性,H+、NO把SO氧化为SO,最终生成白色沉淀BaSO4。
【例3】答案:③⑥⑦⑨
解析:①钝化也属于氧化还原反应,错误;②由H2CO3的酸性大于HClO的可知错误;④溶液中有H+、NO,在酸性条件下NO具有强氧化性与铜反应,错误;⑤NO2溶于水生成HNO3,HNO3可以把BaSO3氧化为BaSO4,错误;⑥浓硫酸具有吸水性、浓盐酸具有挥发性,所以浓度均降低,正确;⑧浓硫酸与氨气反应,错误;⑨分解生成的NO2,溶于硝酸使硝酸显黄色,正确。
【即时训练3】D 解析:随着反应的进行,浓硫酸逐渐变为稀硫酸,所以有H2生成,①正确;生成的SO2气体小于1 mol,③错误;依2H2SO4(浓)+Zn===ZnSO4+SO2↑+2H2O,2 mol H2SO4转移2 mol电子,依Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑ 2 mol H2SO4转移4 mol电子,所以反应结束时转移电子的总物质的量一定小于4 mol,②错误;最后无H+剩余,所以④错误。
【例4】答案:(1)I-、Ba2+、NH
(2)Fe3+、NO、Mg2+、SO、CO、Al3+
(3)K+、Cl-
解析:由实验①可知溶液中一定无CO;由②可知溶液中含有I-,含I-一定不含具有氧化性的Fe3+、NO(H+);由③可知溶液中一定无Mg2+、Al3+;由④可知溶液中一定含有Ba2+,有Ba2+一定无SO;由⑤可知溶液中一定含有NH。
【即时训练4】D 解析:气体无色则一定无NO2,通入氯水中,得无色透明溶液,可知氯水黄绿色褪去,一定无HBr、一定含有还原性物质SO2;因为在加AgNO3溶液前已经加入了氯水,所以无法鉴别原溶液中是否含有Cl-。
误区警示
【跟踪练习】答案:√ × × × × × × ×
解析:1.均是利用其强氧化性,正确;3.SO2具有还原性而使酸性高锰酸钾溶液、溴水褪色,错误;4.C60不属于高分子,错误;5.光导纤维的主要成分为二氧化硅,电脑芯片的主要成分是硅单质,错误;6.二氧化硅只与氢氟酸反应,不与其他酸反应,属于酸性氧化物,错误;7.随着反应的进行浓硫酸变为稀硫酸,所以消耗的Cu小于1 mol,错误;8.浓硫酸具有脱水性会使试纸变黑,错误。
创新模拟·预测演练
1.C 解析:A选项NH3通入水中显碱性,与SO2反应生成SO,有BaSO3沉淀生成;B、D选项Cl2、HNO3(NO2溶于水生成HNO3)具有强氧化性,把SO2氧化为SO,有BaSO4沉淀生成。
2.C 解析:S2-、SO均具有还原性,可以被H2O2氧化为S、SO,所以S2-、SO离子数目减少,SO离子数目增多,C正确。
3.C 解析:碳酸氢铵受热分解生成CO2、NH3、H2O,碱石灰吸收CO2、H2O,余下的是纯净的氨气,B正确;C选项浓硫酸与铜在加热条件下才能反应,错误;D都是弱酸酸式盐,所以均能与强碱、强酸反应,两溶液中均存在HCO+H2OH2CO3+OH-,而NH4HCO3溶液中还存在NH+H2ONH3·H2O+H+,所以NaHCO3溶液碱性强,正确。
4.答案:(1)BaSO4
(2)CO+2H+===CO2↑+H2O NH+OH-NH3↑+H2O
(3)NH、CO、SO K+
解析:无色溶液中一定无Fe3+;由①生成气体A可知溶液中一定含有CO,A为CO2,有CO一定无Ba2+、Al3+;由②生成气体B可知溶液中一定含有NH,B为NH3,生成白色沉淀甲可知溶液中一定含有SO,甲为BaSO4,无法确定是否含有K+。
5.答案:(1)①相同 Cu粉红热,并产生棕黄色烟 2SO2+O22SO3 ②SO2+I2+2H2O===4H++2I-+SO ③NaOH
(2)AC
(3)4Cl2+S2O+5H2O===2SO+8Cl-+10H+
解析:(1)③装置E的作用是尾气处理,应用氢氧化钠溶液;(2)A中氨水与SO2反应为SO,进一步生成BaSO3沉淀;C中硝酸具有强氧化性,把SO2氧化为SO,生成BaSO4沉淀;(3)X中S和O的原子个数比为∶=2∶3,X为S2O,最后产物有BaSO4沉淀,所以反应物为S2O、Cl2、H2O,生成物为SO、Cl-、H+,配平即可。
6.答案:(1)第二周期第ⅣA族
(2)SiO2
(3)生产玻璃,制粗硅等
(4)SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O
(5)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
(6)SiO+CO2+H2O===H2SiO3↓+CO(或SiO+2CO2+2H2O===H2SiO3↓+2HCO)
解析:此题突破口“化合物C是一种形成酸雨的大气污染物”可知C为SO2,由单质A与浓硫酸反应生成两种气体,所以A为碳单质、B为CO2;单质G为Si、E为SiO2;由碳的两种氧化物CO、CO2,B为CO2,所以H为CO,F为Na2SiO3,D为H2SiO3。
7.答案:Ⅰ.(1)①浓硝酸>稀硝酸>浓硫酸>稀硫酸
②2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O
(2)BC CD
Ⅱ.(1)3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O
(2)反应停止打开b,如果看到无色气体变为红棕色,证明生成的气体是NO
解析:根据反应条件“不加热即可发生反应”“微热发生反应”“加热后发生反应”“加热也不发生反应”可以判断氧化性由强到弱的顺序为浓硝酸>稀硝酸>浓硫酸>稀硫酸。铜、稀硫酸和O2反应的化学方程式为2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O。铜与浓硫酸反应产生的气体X为SO2,通入BaCl2溶液中不反应,但再通入铜与浓硝酸产生的气体Y(NO2)以后,SO2被氧化为H2SO4,与BaCl2生成BaSO4沉淀。铜与稀硝酸反应产生的NO为无色气体,在U形管右上端聚集,反应一段时间停止后(可拔出铜丝),打开b,如果看到无色气体变为红棕色,则证明生成的气体是NO。
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