已知:
(a)A、B、C、D是非金属单质,其中B、C、D在常温常压下是气体. (b)反应①、②是化工生产中的重要反应.
(c)化合物E是形成酸雨的污染物之一,化合物K是常用的氮肥. (d)化合物L具有漂白性,可由Cl2与NaOH溶液反应而制得. (e)化合物J由两种元素组成,其相对分子质量为32. 请按要求填空:
(1)反应③的化学方程式为____________________________________. (2)C的结构式为________;H的化学式为________. (3)写出L的溶液与化合物E反应的离子方程式: ______________________________________. (4)化合物J的化学式为________.
解析:本题的突破口是E.由于B、C、D是非金属单质,且其中A不是气体,结合“化合物E是形成酸雨的污染物之一”不难推出E为SO2,A为S,B为O2;再根据“反H2SO4应②是化工生产中的重要反应”及“F――→K”,且“K是常用的氮肥”可推出F为氧气NH3,则C、D为N2、H2;再结合“J――→C”和“J由两种元素组成,其相对分子质量为32”,可推出C只能为N2,J为N2H4;又根据“L具有漂白性,可由Cl2与NaOH溶液反应而制得”可推出L为NaClO.
答案:(1)2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4 (2)NN (NH4)2SO3或NH4HSO3
(3)ClO+SO2+2OH===Cl+SO24+H2O
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(4)N2H4
21.(10分)短周期元素的单质X、Y、Z在通常状况下均为气态,并有下列转化关系(反应条件略去):
已知:a.常见双原子单质分子中,X分子含共价键最多. b.甲分子含10个电子,乙分子含18个电子. (1)X的电子式是________.
(2)实验室可用下图所示装置(缺少收集装置,夹持固定装置略去)制备并收集甲.
①在图中方框内绘出用烧瓶收集甲的仪器装置简图. ②试管中的试剂是(填写化学式)________________________.
③烧杯中溶液由无色变为红色,其原因是(用电离方程式表示)__________________________________.
(3)磷在Z中燃烧可生成两种产物,其中一种产物丁分子中各原子最外层不全是8电子结构,丁的化学式是________.
(4)n mol丁与n mol丙在一定条件下反应,生成4n mol乙和另一化合物,该化合物蒸气的密度是相同状况下氢气的174倍,其化学式是________.
解析:短周期除惰性气体外的气体单质有H2、N2、O2、F2、Cl2.由已知a知X为N2,由b知,甲为NH3,乙为HCl,丙为NH4Cl.
(1)一定要从化学键的形成角度掌握常见物质的电子式,如N2、CO2、CH4、NH3、H2O、Na2O2等.
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(2)①NH3的收集应是向下排空气法.②NH3的制取用铵盐与碱反应,但铵盐一般不用NH4NO3,防止爆炸.碱一般用Ca(OH)2,不用NaOH,因NaOH对玻璃的腐蚀作用太强.③要注意“??”.
(3)P与Cl2反应生成PCl3和PCl5,PCl3的电子式为
,各原子最外层均为8电子结构,所以丁为PCl5.
(4)由“化学方程式中各物质的计量数之比等于物质的量之比”及质量守恒定律共同得出.n molPCl5与n molNH4Cl反应生成4n molHCl,由质量守恒定律知所求物分子中P、N、Cl的原子个数比为N(P)∶N(N)∶N(Cl)=1∶1∶2,所求物质的相对分子质量为174×2,二者结合得出未知物的化学式为P3N3Cl6.
答案:(1)·N??N· ··(2)①
②NH4Cl和Ca(OH)2 ③NH3·H2O??NH4+OH (3)PCl5 (4)P3N3Cl6
22.(9分)Ⅰ.化学实验室制取氯化氢气体的方法之一是将浓硫酸滴入浓盐酸中.请从下图中挑选所需仪器,在方框内画出用该方法制备、收集干燥氯化氢气体的装置简图,并在图中标明所用试剂.(仪器可重复使用,固定装置不必画出)
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Ⅱ.实验室制备少量硫酸亚铁晶体的实验步骤如下:取过量洁净的铁屑,加入20%~30%的稀硫酸溶液,在50℃~80℃水浴中加热至不再产生气泡.将溶液趁热过滤,滤液移至试管中,用橡胶塞塞紧试管口,静置、冷却一段时间后收集产品.
(1)写出该实验制备硫酸亚铁的化学方程式: ____________________________________________. (2)硫酸溶液过稀会导致
____________________________________________________. (3)采用水浴加热的原因是
____________________________________________________. (4)反应时铁屑过量的目的是(用离子方程式表示) ____________________________________________.
(5)溶液趁热过滤的原因是____________________________________________.塞紧试管口的目的是__________________________.
(6)静置、冷却一段时间后,在试管中观察到的现象是 ________________________________________.
解析:第Ⅰ题:实验目的是制备、收集干燥氯化氢气体,实验原理是利用浓硫酸溶于水放出大量的热,促使HCl挥发.实验装置连接顺序是:发生装置(制备HCl,含有H2O)―→干燥装置(浓硫酸)―→收集装置(向上排空气法)―→尾气处理(注意防止倒吸).第Ⅱ题:(1)铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气;(2)硫酸溶液过稀反应速率慢,生成硫酸亚铁浓度小,不利于晶体析出;(3)水浴加热的好处是:受热均匀,容易控制温
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度;(4)过量的铁可以将溶液中的三价铁离子还原为二价铁离子;(5)温度降低会析出硫酸亚铁晶体,趁热过滤可以减少损失;塞紧试管口的目的是防止空气进入试管将Fe2氧化为Fe3;(6)硫酸亚铁晶体为浅绿色.
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答案:Ⅰ.
50℃~80℃
Ⅱ.(1)Fe+H2SO4(稀)=====FeSO4+H2↑ (2)反应速率慢,不利于晶体析出 (3)容易控制温度 (4)Fe+2Fe3===3Fe2
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(5)减少FeSO4的损失 防止空气进入试管将Fe2氧化为Fe3
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(6)有浅绿色晶体析出
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