非选择题专练(一)
1．下表是元素周期表的一部分，请回答下列问题：
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
一
①
二
②
③
④
⑤
⑥
三
⑦
⑧
⑨
⑩
(1)写出元素⑩的＋1价含氧酸的结构式：________________，⑥与①形成的10电子阴离子的电子式为________________。
(2)写出⑧的单质与NaOH溶液反应的离子方程式：____________________________。
(3)元素⑨形成的单质中存在的化学键为____________________。
解析：(1)⑩为氯元素，其＋1价含氧酸为HClO，⑥与①分别为氧、氢两种元素，10电子阴离子为OH－。
(2)元素⑧为铝。
(3)⑨为硫元素，其单质中只存在共价键。
答案：(1)H—O—Cl
(2)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
(3)共价键
2．(2012·广州模拟)甲醇是一种优质燃料，可用于制作燃料电池。
(1)工业上可用下列两种反应制备甲醇。
CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH1；
CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH2。
已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH3。则2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)的反应热ΔH＝________(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代数式表示)。
(2)生产甲醇的原料CO和H2来源于如下反应：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) ΔH4。
①一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图a所示。则ΔH4________0，p1________p2。(填“＜”、“＞”或“＝”)
②100℃时，将1 mol CH4和2 mol H2O通入容积为100 L的反应室中，达到平衡时CH4的转化率为0.5。100℃时该反应的平衡常数K＝________。
(3)某实验小组设计如图b所示的电池装置，正极的电极反应式为________。
解析：(1)根据盖斯定律，结合已知的热化学方程式即可得出答案。
(2)①升高温度CH4的平衡转化率增大，又知升温平衡向吸热反应方向移动，可知ΔH4＞0；根据增大压强CH4的平衡转化率减小，又知增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，可知p1＜p2。②由题意可知，
CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)
初始时(mol) 1 2 0 0
转化量(mol) 0.5 0.5 0.5 1.5
平衡时(mol) 0.5 1.5 0.5 1.5
K＝c(CO)·c3(H2)/[c(CH4)·c(H2O)]＝0.005×0.0153/(0.005×0.015)＝2.25×10－4。
(3)O2在正极放电，电极反应式为
O2＋2H2O＋4e－===4OH－。
答案：(1)2ΔH1－2ΔH2＋ΔH3
(2)①＞ ＜
②2.25×10－4
(3)O2＋2H2O＋4e－===4OH－
3．(2012·福建高考)(1)元素M的离子与NH所含电子数和质子数均相同，则M的原子结构示意图为______________________________________________________________。
(2)硫酸铝溶液与过量氨水反应的离子方程式为_________________________________
____________________。
(3)能证明Na2SO3溶液中存在SO＋H2OHSO＋OH－水解平衡的事实是________(填序号)。
A．滴入酚酞溶液变红，再加入H2SO4溶液后红色退去
B．滴入酚酞溶液变红，再加入氯水后红色退去
C．滴入酚酞溶液变红，再加入BaCl2溶液后产生沉淀且红色退去
(4)元素X、Y在周期表中位于同一主族，化合物Cu2X和Cu2Y可发生如下转化(其中D是纤维素水解的最终产物)：
Cu2X澄清溶液悬浊液Cu2Y(砖红色沉淀)
①非金属性X____________Y(填“＞”或“＜”)。
②Cu2Y与过量浓硝酸反应有红棕色气体生成，化学方程式为____________________。
(5)在恒容绝热(不与外界交换能量)条件下进行2A(g)＋B(g)2C(g)＋D(s)反应，按下表数据投料，反应达到平衡状态，测得体系压强升高。简述该反应的平衡常数与温度的变化关系：________________ 。
物质
A[来源:Z§xx§k.Com]
B
C
D
起始投料/mol
2
1
2
0
解析：由题意，元素M与NH所含的电子数和质子数均相同，则M为Na原子。
(2)一水合氨是弱电解质，用化学式表示。
(3)H2SO4溶液显酸性、氯水具有漂白作用，A、B均不能证明平衡移动；加入BaCl2溶液后，平衡发生移动。
(4)根据氧化的顺序，可知非金属性X＜Y。(5)由表可知，起始时反应向正反应方向进行。恒容绝热条件下，体系压强增大，说明正反应为放热反应，可知平衡常数随温度的升高而减小。
答案： (2)3NH3·H2O＋Al3＋=
==Al(OH)3↓＋3NH＋4 ?3?C ?4?①＜
②Cu2O＋6HNO3?浓?===2Cu?NO3?2＋2NO2↑＋3H2O
(5)平衡常数随温度的升高而变小(或其他合理答案)
4．(2012·西安模拟)单质A与淡黄色粉末状化合物B组成的混合物的相互转化关系如图所示。
请回答下列问题。
(1)组成A单质的元素在周期表中处于第________周期________族。
(2)化合物B的电子式为________________。
(3)D与G两溶液混合后发生反应的离子方程式为______________________________
________________________________________________________________________。
(4)常温下，D溶液的pH________________7(填“＞”、“＜”或“＝”)，其原因是(用离子方程式表示)________________________________________。
(5)10.8 g A单质与足量的NaOH溶液反应，消耗氧化剂的质量为________________g。
(6)用碳棒、稀硫酸、气体E和气体F组成燃料电池，该电池的正极反应式为______________________________。以该电池为电源，用惰性电极电解100 g 8%的C溶液，当电解到溶质的质量分数为12.5%时停止电解，则电解过程中，生成的气体在标准状况下的体积共为________L，在电路上通过电子的物质的量为________mol。
解析：由题中转化关系可知，淡黄色化合物B为过氧化钠，单质A为铝，气体E和F为H2和O2；G为偏铝酸钠，沉淀H为氢氧化铝，D为硫酸铝，C为硫酸钠。铝位于第三周期ⅢA族；偏铝酸钠溶液与硫酸铝溶液发生相互促进的水解反应离子方程式为Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓；硫酸铝溶液中铝离子水解呈酸性；铝与氢氧化钠溶液反应，本质是铝与水反应生成氢氧化铝和氢气，氢氧化铝再与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，故水为氧化剂，且铝与水的关系式为Al～3H2O，n(Al)＝0.4 mol，故消耗的水的物质的量为1.2 mol，即为21.6 g。所给燃料电池中，正极O2得电子。电解硫酸钠溶液，相当于电解水，溶质的质量不变，电解后溶液的质量为8 g/0.125＝64 g，消耗的水的质量为100 g－64 g＝36 g。消耗水的物质的量为2 mol，转移的电子为4 mol，产生的H2和O2分别为2 mol和1 mol，故生成的气体总体积为3 mol×22.4/mol＝67.2 L。
答案：(1)三 ⅢA
(3)Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓
(4)＜ Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋
(5)21.6
(6)O2＋4H＋＋4e－===2H2O 67.2 4
5．(2012·石家庄模拟)某小组同学以碳棒为电极电解CuCl2溶液时，发现阴极碳棒上除了有红色物质析出外，还有少量白色物质析出。为探究阴极碳棒上的产物，同学们设计了如下实验过程。
(1)对比实验(以碳棒为电极电解下列溶液)
电解质溶液
阴极析出物质
实验1
CuSO4溶液
红色固体[来源:Zxxk.Com]
实验2
CuSO4和NaCl的混合溶液
红色固体和少量白色固体
(2)提出假设
①红色物质一定有铜，还可能有Cu2O；
②白色物质为铜的化合物，其化学式可能为________________。
(3)实验验证
取电解CuCl2溶液后的阴极碳棒，洗涤、干燥。连接下列装置进行实验，验证阴极产物。[来源:学科网ZXXK]
仪器a的名称为____________，各装置从左至右的连接顺序为________________。
(4)观察现象，得出结论。
实验结束后，碳棒上的白色物质变为红色，F中物质不变色，D中出现白色沉淀。根据现象写出装置B中发生反应的化学方程式____________________。
(5)问题讨论[来源:学科网ZXXK]
①欲洗去碳棒上的红色、白色物质，可将碳棒插入稀硝酸中，则红色物质消失的离子方程式为____________________________________，白色物质消失的离子方程式为____________________________________。
②实验过程中，若装置B中的空气没有排净就开始加热，可能对实验造成的影响是____________________。
解析：(2)对比(1)中实验1和实验2，实验1中没有白色固体物质生成，而实验2中有白色固体，该白色物质为铜的化合物，而铜的化合物多为黑色、红色，再结合实验2的电解质溶液增加了NaCl，故该白色固体只能是CuCl(氯化亚铜)。
(3)漏斗种类较多，包括普通漏斗、分液漏斗、长颈漏斗，解题时要注意区分。装置A制备氢气，但用盐酸制备的氢气中含有HCl和水蒸气两种杂质，前者可用碱液除去(E装置)，后者用浓硫酸除去(C装置)，但干燥装置应该放后，故装置连接顺序是A→E→C→B；如果红色物质含有Cu2O，则装置B中会有水生成，可以用装置F中的无水硫酸铜检验，装置D中的AgNO3溶液用于检验Cl－。[来源:Z,xx,k.Com]
(4)无水硫酸铜不变色，说明没有Cu2O，AgNO3溶液中出现白色沉淀，说明生成物中含有氯化物气体(HCl)，故装置B中的反应为CuCl被氢气还原，生成Cu和HCl。
(5)①由(4)可知红色物质为Cu，故红色物质消失的反应是铜与稀硝酸反应生成NO的反应；白色物质消失的反应是CuCl被稀硝酸氧化为＋2价铜的反应，硝酸被还原为NO。
②可燃性气体受热前必须排除装置中的空气，防止发生爆炸；上述装置B中若有空气，则其中的水蒸气会使后续检验水的装置F出现变色，从而干扰Cu2O是否存在的判断。
答案：(2)CuCl
(3)分液漏斗 AECBFD(若多选装置，只要合理均可)
(4)2CuCl＋H22Cu＋2HCl
(5)①3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
3CuCl＋NO＋4H＋===3Cu2＋＋3Cl－＋NO↑＋2H2O
②能发生爆炸，并干扰Cu2O是否存在的判断
6．(2012·课标全国卷)铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式，可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54 g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH－的阴离子交换柱，使Cl－和OH－发生交换。交换完成后，流出溶液的OH－用0.40 mol·L－1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0 mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中x值：________(列出计算过程)；
(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品；采用上述方法测得n(Fe)∶n(Cl)＝1∶2.1，则该样品中FeCl3的物质的量分数为________。在实验室中，FeCl2可用铁粉和________反应制备，FeCl3可用铁粉和________反应制备；
(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为
________________________________________________________________________；
(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为___________________；与MnO2-Zn电池类似，K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为________________________，该电池总反应的离子方程式为__________。[来源:学&科&网]
解析：(2)设混合物样品中含有a mol FeCl2、b mol FeCl3，根据题意有(a＋b)∶(2a＋3b)＝1∶2.1，解得a＝9b，所以FeCl3的物质的量分数为b∶(a＋b)＝b∶10 b＝0.10。实验室中，FeCl2可用铁粉与稀盐酸发生置换反应得到，FeCl3可用铁粉与氯气发生化合反应得到。
(3)Fe3＋具有强氧化性而I－具有强还原性，二者发生氧化还原反应生成棕色物质I2，离子方程式为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。
(4)首先明确ClO－的还原产物是Cl－，然后根据元素守恒、得失电子守恒和电荷守恒即可完成方程式。根据题意可写出题给原电池的负极反应式为Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2，总反应式为3Zn＋2FeO＋8H2O===3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4OH－。用总反应式减去负极反应式可得正极反应式为FeO＋3e－＋4H2O===Fe(OH)3＋5OH－。
答案：(1)n(Cl)＝0.025 0 L×0.40 mol·L－1＝0.010 mol
m(Fe)＝0.54 g－0.010 mol×35.5 g·mol－1＝0.185 g
n(Fe)＝0.185 g÷56 g·mol－1＝0.0033 mol
n(Fe)∶n(Cl)＝0.003 3∶0.010≈1∶3，x＝3
(2)0.10 盐酸 氯气
(3)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2(或2Fe3＋＋3I－===2Fe2＋＋I)
(4)2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋5H2O＋3Cl－(或2Fe3＋＋10OH－＋3ClO－===2FeO＋3Cl－＋5H2O) FeO＋3e－＋4H2O===Fe(OH)3＋5OH－ 3Zn＋2FeO＋8H2O===3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4OH－
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