高考化学培优(含解析)之卤素及其化合物一、卤素及其化合物练习题(含详细答案解析)1.现有单质A 、B 、C 及化合物D 、E 、F 、G 、H ,它们之间能发生如图反应(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)反应③是D 物质的水溶液与金属铝反应,金属铝被氧化___(写化学式);(2)步骤⑦中刚生成的白色沉淀颜色会迅速发生变化,最终生成红褐色沉淀H ,请写出由白色沉淀变成H 的化学方程式:___;(3)检验G 中所含的金属离子时,在G 溶液中加入硫氰化钾溶液,离子方程式为:___; (4)工业上将氯气通入D 溶液中制取消毒液,反应的化学方程式为___,1mol 氯气发生反应,转移电子___mol ;消毒液中的有效成分是___(填名称);(5)将0.1molA 的碳酸盐溶液和0.15molE 溶液混合,有如下两种方式:A .将含A 的碳酸盐溶液逐滴加入到E 溶液中;B .将E 溶液逐滴加入到含A 的碳酸盐溶液中;理论上产生气体比较多的是___(填序号),多___mol 。
【答案】2H O 22234Fe(OH)O 2H O 4Fe(OH)++= 33Fe 3SCN Fe(SCN)+-+=222NaOH Cl NaCl NaClO H O +=++ 1 次氯酸钠 A 0.025【解析】【分析】金属A 焰色反应为黄色,故A 为Na ,由反应Na +①水→气体C D +,故C 为2H 、D 为NaOH ,则E 为HCl ,HCl 溶于水形成盐酸。
金属B 能与盐酸反应生成F ,F 与氯气反应生成G ,而G 能与NaOH 反应生成红褐色沉淀H ,故B 为Fe 、F 为2FeCl 、H 为3Fe(OH),据此解答。
【详解】()1反应③是NaOH 水溶液与金属铝反应,本质是Al 与水反应生成氢氧化铝与氢气,氢氧化铝再与NaOH 反应生成偏铝酸钠与水,金属铝被2H O 氧化,故答案为:2H O ; ()2步骤⑦中刚生成的白色沉淀氢氧化亚铁易被氧化,颜色会迅速发生变化,最终生成红褐色沉淀氢氧化铁,化学方程式为:22234Fe(OH)O 2H O 4Fe(OH)++=,故答案为:22234Fe(OH)O 2H O 4Fe(OH)++=;()3检验3FeCl 中所含的金属离子时,在3FeCl 溶液中加入硫氰化钾溶液,溶液变红,离子方程式为:33Fe 3SCN Fe(SCN)+-+=,故答案为:33Fe 3SCN Fe(SCN)+-+=; ()4工业上将氯气通入NaOH 溶液中制取消毒液NaClO ,反应的化学方程式为:222NaOH Cl NaCl NaClO H O +=++,根据氧化还原反应化合价规律可知,氯气中的Cl 有一半化合价升高,一半化合价降低,即反应中氯气既是氧化剂又是还原剂,各占一半,1mol 氯气发生反应转移1mol 电子,消毒液中的有效成分是次氯酸钠,故答案为:222NaOH Cl NaCl NaClO H O +=++;1;次氯酸钠;()5A .将碳酸钠溶液逐滴加入到盐酸中,发生反应:2322Na CO 2HCl 2NaCl H O CO +=++↑n ,生成2CO 为10.15mol 0.075mol 2⨯=; B .将盐酸逐滴加入到含碳酸钠溶液中,先发生反应:233Na CO HCl NaHCO NaCl +=+,剩余0.05molHCl 、生成30.1molNaHCO ,而后发生反应:322NaHCO HCl NaCl H O CO =+++↑,生成20.05molCO ;故理论上产生气体比较多的是A ,多产生2CO 为0.075mol 0.05mol 0.025mol -=。
故答案为:A ;0.025。
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)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CO 2作用,即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸,化学反应方程式为____。
(2)A 中元素的原子结构示意图为____。
(3)F 在溶液中的电离方程式为_____。
(4)上述反应中属于氧化还原反应的是___(填写序号)。
【答案】2Cl 2+2Ca (OH)2=Ca (ClO)2+CaCl 2+2H 2O Ca (ClO)2+CO 2+H 2O=CaCO 3↓+2HClOHCl=H ++Cl - ①⑤【解析】【分析】C 能与气体B 反应得到E ,而B 与石灰水反应也得到E ,题给B 为气体,可推知B 为CO 2,则E为CaCO3,F为HCl;A与石灰乳反应得到C,反应①是重要的工业反应,由此可知,该反应为工业制备漂白粉的反应,所以A为Cl2,C为Ca(ClO)2,D为CaCl2,G为HClO, H 为O2,据此来分析作答即可。
【详解】(1)B是CO2,D是CaCl2,G是HClO,H是O2;(2)工业上常利用反应①氯气与石灰乳反应制取漂白粉,该反应的化学方程式:2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,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Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO;(3)A为氯元素,其原子结构示意图为;(4)F为HCl,在溶液中的电离方程式为HCl=H++Cl-;(5)上述反应中属于氧化还原反应的是①2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,氯元素化合价由0价变为+1价和-1价;⑤2HClO2HCl+ O2↑,氯元素、氧元素化合价均发生改变。
3.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+3Fe3O44Al2O3+9Fe 3 Fe2++4H++NO3-=3 Fe3++NO↑+2H2O 4NH3+5O2 4NO+6H2O O2 0.045【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+3Fe3O44Al2O3+9Fe,故答案为:8Al+3Fe3O44Al2O3+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3 Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O,故答案为:3 Fe2++4H++NO3-=3 Fe3++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+5O24NO+6H2O,故答案为:4NH3+5O24NO+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VL22.4L/mol=V22.4mol,所得溶液中硝酸的物质的量为V22.4mol,溶液的物质的量浓度为mV22.4olVL≈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。
4.A、B和C为常见气体,A是所有气体中密度最小的气体;B是黄绿色气体;C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
D是目前用量最大,用途最广的金属。
请回答下列问题:(1)A是________(填化学式)(2)实验室制取C时,常用________(填“向下”或“向上”)排空气法收集;(3)B与D的单质在点燃条件下反应的化学方程式为______________________________【答案】H2向下 2Fe+3Cl22FeCl3【解析】【分析】A是密度最小的气体,则A为H2;B是黄绿色气体,则B为Cl2;C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则C为NH3;D是目前用量最大,用途最广的金属,则D为Fe。
【详解】(1)A是氢气,氢气的化学式为H2,故答案为H2;(2)C为NH3,NH3的密度比空气小,所以用向下排空气法收集,故答案为向下;(3)B为Cl2,D为Fe,Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3,反应的化学方程式为2Fe+3Cl22FeCl3,故答案为2Fe+3Cl22FeCl3。
【点睛】本题考查元素化合物,掌握元素化合物的性质是解答关键。
5.有X、Y、Z三种元素:(1)X、Y、Z的单质在常温下均为气体;(2)X单质可以在Z的单质中燃烧,生成物为XZ,火焰呈苍白色;(3)XZ极易溶于水,在水溶液中电离出X+和Z-,其水溶液能使蓝色石蕊试纸变红;(4)每2个X2分子能与1个Y2分子化合成2个X2Y分子,X2Y常温下为液体;(5)Z单质溶于X2Y中,所得溶液具有漂白性。
试写出其元素符号:X__,Y__,Z__,化合物的分子式:XZ__,X2Y__。
【答案】H O Cl HCl H2O【解析】【分析】根据特殊颜色(苍白色)以及水在常温下为液体可以推断出各元素和各物质。
【详解】X单质可以在Z的单质中燃烧,生成物为XZ,火焰呈苍白色,所以X为H2,Z为Cl2,HCl 为HCl;XZ极易溶于水,在水溶液中电离出H+和Cl-,其水溶液能使蓝色石蕊试纸变红,验证了刚才的结论;X2Y常温下为液体,根据X为氢元素,可以确定X2Y为H2O,所以Y为O;Cl2溶于H2O中,所得溶液中含有次氯酸,具有漂白性。
综上可确定X为H,Y为O,Z 为Cl。
XZ为HCl,X2Y为H2O。