第二讲 非金属综合
【基础知识之一】氯、溴、碘及其化合物
例1.下列实验现象,与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的
A.将NaHCO3固体加入新制氯水,有无色气泡(H+)
B.使红色布条褪色(HCl)
C.向FeCl2溶液中滴加氯水,再滴加KSCN溶液,发现呈血红色(HCl)
D.滴加AgNO3溶液生成白色沉淀(Cl-)
例2.将CO2气体通人CaCl2溶液,若要有白色沉淀产生,可加入的试剂是
A.氯化钾溶液 B.碳酸氢钙溶液 C.氨水 D.氢氧化钠溶液
例3.空气吹出法工艺,是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下:
(1)步骤④的离子方程式:________________________________________。
(2)步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物,可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离。分离仪器的名称是_____________,分离时液溴从分离器的_____(填“上口”或“下口”)排出。
(3)为什么不直接用含溴的海水进行蒸馏得到液溴,而要经过“空气吹出、SO2吸收、氯化”: 。
例4.取相同体积的KI、Na2S、FeBr2溶液,分别通入足量的Cl2,当反应恰好完成时,消耗Cl2的体积相同(同温、同压条件下),则KI、Na2S、FeBr2溶液的物质的量浓度之比是
A.1:1:2 B.2:1:3
C.6:3:2 D.3:2:1
【基础知识之二】碳、硅及其重要化合物
例5.某合作学习小组讨论辨析以下说法
① SiO2可以制光导纤维; ② 水玻璃和漂白粉都是是混合物;
③不锈钢和目前流通的硬币都是合金; ④盐酸和食醋都属于电解质;
⑤纯碱和熟石灰都是碱; ⑥豆浆和雾都是胶体。上述说法正确的是
A. ①②③④⑥ B.①②③⑥ C.②③⑤⑥ D.①②⑤⑥
【练习】
1.有15mL 2mol·L-1的H2SO4溶液与15mL 3 mol·L-1的Na2CO3溶液,欲使其反应产生CO2的量最多,则正确的操作是
A.把两种溶液快速混合并不断搅拌
B.把两种溶液缓慢混合并不断搅拌
C.把Na2CO3溶液滴加到H2SO4溶液中
D.把H2SO4溶液滴加到Na2CO3溶液中
例6.已知SiO2、SO2、CO2都是酸性氧化物,化学性质具有一定的相似性;Mg和Na的化学性质也具有一定的相似性(提示:2Mg+CO2====2MgO+C)
Ⅰ、用如图所示的装置进行Mg和SO2的实验:
(1)选择制取SO2的合适试剂 。
①10%的H2SO4溶液;
②80%的H2SO4溶液;
③Na2SO3固体;
④CaSO3固体
(2)写出装置B中发生的主要反应的化学方
程式:
(3)你认为该装置是否有不足之处? ,如果有,请列出两点:
。
Ⅱ、某研究性学习小组进行了“实验室制Si”的研究,它们以课本为基础,查阅资料后得到以下可供参考的信息:
工业上在高温时用C还原SiO2可制得Si;
Mg在高温的条件下即可与SiO2反应;
③金属硅化物与稀H2SO4反应生成硫酸盐和SiH4;
④Si和SiO2均不与稀H2SO4反应; ⑤SiH4在空气中自燃。
他们在研究报告中记载着“……选用合适的物质在适宜的条件下充分反应;再用足量稀H2SO4溶解固体产物;然后过滤、洗涤、干燥;最后称量……在用稀H2SO4溶解固体产物时,发现有爆鸣声和火花,其产率也只有预期值的63%左右”。
(4)该小组“实验室制“Si”的化学方程式是
(5)你估计“用稀H2SO4溶解固体产物时,发现有爆鸣声和火花”的原因是
【基础知识之三】硫及其重要化合物的相互转化关系
例7.在化学课上,围绕浓硫酸的化学性质进行了如下实验探究:将适量的蔗糖放入烧杯中,加入几滴水,搅拌均匀。然后加入适量浓硫酸,迅速搅拌,放出大量的热,同时观察到蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,并放出有刺激性气味的气体。请回答:
(1)生成的黑色(单质)物质是 (填化学式)。
(2)这种黑色物质继续与浓硫酸作用会产生两种气体,其中一种气体有刺激性气味,是大气的主要污染物之一,这种刺激性气味的气体成分是___________ (填化学式),这种黑色物质继续与浓硫酸作用,产生两种气体的化学方程式为____________________
(3)据蔗糖与浓硫酸反应的实验现象,说明浓硫酸具有 (填序号)。
A.酸性 B.吸水性 C.脱水性 D.强氧化性
(4)将实验②产生的刺激性气味气体通入品红溶液,可以看到品红溶液__________
说明这种气体具有__________性;将②中产生的刺激性气味的气体通入水中可生成一种不稳定、易分解的酸,请写出该反应的化学方程式________________________
(5)能否用澄清石灰水区别这两种气体? (填“能”或“不能”)若不能请填写两种能鉴别的试剂 。
例8.完成下列各题:
(1)试列举出三种不同类别的物质(酸、碱、盐)之间的反应,它们对应的离子方程都可用“Ba2++SO42-==BaSO4↓”来表示,请写出有关反应的化学方程式(3个)
① ;
② ;
③ 。
(2)在淀粉KI溶液中加入适量稀硫酸,再滴加少量NaClO溶液,溶液即变蓝色,写出该反应的离子方程式: 。在上述蓝色溶液中滴加足量的Na2SO3溶液,蓝色逐渐消失,写出该反应的离子方程式:
。
从以上实验可知ClO-,I2,SO32-的氧化性由强到弱的顺序是__________________。
(3)硫酸铝铵【NH4Al(SO4)2】溶于水能电离出NH4+、Al3+和SO42-。往硫酸铝铵溶液中滴加过量NaOH溶液并加热,写出反应的离子方程式: 。
往硫酸铝铵溶液中滴加过量Ba(OH)2溶液并加热,写出反应的离子方程式:
。
【基础知识之四】氮及其重要化合物的相互转化关系
例9.下图甲是课本中验证铜和浓硝酸反应的装置,乙、丙是师生对演示实验改进后的装置:
(1)甲、乙、丙三个装置中共同发生的反应的化学方程式
是
(2)和甲装置相比,乙装置的优点是 ① ;② 。
(3)为了进一步验证NO2和水的反应,某学生设计了丙装置。先关闭弹簧夹 ,再打开弹簧夹 ,才能使NO2气体充满试管②。
(4)当气体充满试管②后,将铜丝提起与溶液脱离,欲使烧杯中的水进人试管②应如何操作
例10.已知气体的摩尔质量越小,扩散速度越快。右图所示为气体扩散速度的实验,两种气体扩散相遇时形成白色烟环。下列关于甲、乙的判断正确的是
A.甲是浓氨水,乙是浓硫酸
B.甲是浓盐酸,乙是浓氨水
C.甲是浓氨水,乙是浓盐酸
D.甲是浓硝酸,乙是浓氨水
【综合习题】
1.新制氯水中含有多种粒子,某校化学研究性学习小组的同学为探究其性质,做了如
下实验,请你帮助完成:
(1)HClO不稳定,见光易分解生成HCl和O2,请设计实验证明有O2生成。
。
(2)氯气能使湿润的红色布条褪色。对于使红色布条褪色的物质,同学们的看法不一致,认为氯水中存在的几种粒子都有可能。请你设计实验,得出正确结论。
提出问题 收集资料 提出假设 验证假设 得出结论
氯水中何种物质能使湿润的红色布条褪色 ①氯气有强氧化性②氯气与冷水反应生成盐酸和次氯酸③次氯酸有强氧化性 ① ② ③ ④H2O使布条褪色 实验①:把红色干布条放入充满氯气的集气瓶中,布条不褪色实验②: 实验③: 实验④:把红色布条放在水里布条不褪色
2.下列有关叙述不正确的是( )
A.不需要通过化学反应就能从海水中获得食盐和淡水
B.潜水艇在紧急情况下可用过氧化钠供氧
C.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂
D.工业上常用硅制造光导纤维;用铝粉还原一些金属氧化物来制金属
3.某钠盐溶液可能含有阴离子NO3-、CO32-、SO32-、SO42-、Cl-、Br-、I-、为鉴别这些离子,分别取少量溶液进行以下实验:
①测得混合液呈碱性;
②加HCl后,生成无色无味气体,该气体能使饱和石灰水溶液变浑浊;
③加CCl4后,滴加少量氯水,振荡后,CCl4后层未变色;
④加BaCl2溶液产生白色沉淀,分离,在沉淀中加入足量盐酸,沉淀不能完全溶解;
⑤加HNO3酸化后,再加过量AgNO3,溶液中析出白色沉淀。
(1)分析上述5个实验,写出每一步实验鉴定离子的结论与理由。
实验① ;
实验② ;
实验③ ;
实验④ ;
实验⑤ ;
(2)上述5个实验不能确定是否存在的离子是 。
4.下图是气体制取装置,下列能用此装置制取气体并能“随开随用、随关随停”的是
A.大理石和稀硫酸制取二氧化碳 B.锌粒和稀硫酸制氢气
C.浓盐酸和二氧化锰制取氯气 D.碳酸钠和盐酸反应制取二氧化碳
5.亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂,主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的部分工艺流程图:
已知:①NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO2 3H2O。
②160 g/L NaOH溶液是指160 gNaOH固体溶于水所得溶液的体积为1L。
吸收塔内的反应的化学方程式为
2NaOH+2ClO2+ H2O2=== 2NaClO2+ 2 + ,
若1 mol ClO2参加反应,则转移电子的物质的量是 mol;
(2)从滤液中得到NaClO2 3H2O粗晶体的实验操作依次是 (选填序号),
a.蒸馏 b.蒸发 c.灼烧 d.过滤 e.冷却结晶
要得到更纯的NaClO2 3H2O晶体必须进行的操作是 (填操作名称);
(3)在碱性溶液中NaClO2比较稳定,所以吸收塔中应维持NaOH稍过量,判断NaOH是否过量的简单实验方法是 ;
(4)160 g/L NaOH溶液的物质的量浓度为 ,若要计算该溶液的质量分数,还需要的一个条件是 (用文字说明)。
6.下列物质间发生化学反应在不同条件下生成物亦不同的是
①Cu和硝酸 ②H2S和O2
③Na和O2 ④Fe和稀盐酸
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
7.有Na2CO3、AgNO3、BaCl2、HCl及NH4NO3无标签溶液, 为鉴别它们,取四只试管分别装入一种溶液,向上述四只试管中加入少许剩下的一种溶液,下列结论错误的是 ( )
A.有三只试管出现沉淀时,则后加入的是AgNO3溶液
B.全部若没有什么现象变化时,后加的是NH4NO3溶液
C.一只试管出现气体,两只试管出现沉淀时,最后加入的是HCl溶液
D.若只有两只试管出现沉淀时,则最后加入的是BaCl2溶液
8.等物质的量的N2、O2、CO2混合气体通过Na2O2后,体积变为原体积的8/9(同温同压),这时混合气体中N2、O2、CO2物质的量之比为
A.3:4:1 B.3:3:2
C.6:7:3 D.6:9:0
例6答案
⑴、②③ (2分)
⑵、3Mg+SO2=====2MgO+MgS(或写成2Mg+SO2===2MgO+S,Mg+S===MgS)
⑶、有(1分);在A和B之间未连接一干燥装置;C装置未与大气相通;在镁下方未垫一不锈钢垫片,镁能与玻璃管反应;未设计一防倒吸装置(只要答出其中两点即可。)⑷、Mg+SiO2====2MgO+Si
⑸、金属镁与生成的硅继续反应生成硅化镁,硅化镁与稀硫酸反应生成的SiH4可自燃
(或用方程式表示:2Mg + Si===Mg2Si, Mg2Si + 2H2SO4=MgSO4 +SiH4,
SiH4+ 2O2=SiO2 + 2H2O)(3分)
例7答案(1)C;(2)SO2; C+2H2SO4=加热=CO2+2SO2+2H2O;(3)BCD;(4)褪色,漂白,SO2+H2O=H2SO3;
(5)不能,品红、溴水(其它合理即可)
例8答案(1)Na2SO4+Ba(OH)2===2NaOH+BaSO4↓(方程式每个2分)
H2SO4+BaCl2===2HCl+BaSO4↓ Na2SO4+BaCl2===2NaCl+BaSO4↓(其他合理答案给分)
(2)2I-+ClO-+2H+===I2+Cl-+H2O SO32-+I2+H2O===2I-+SO42-+2H+
ClO->I2>SO32- (1分)
(3)NH4++Al3++5OH- △ NH3↑+AlO2-+3H2O
NH4++Al3++2SO42-+2Ba2++5OH- △ NH3↑+AlO2-+2BaSO4↓+3H2O
【综合习题】
选项红色标志为答案
1答案
(1)将盛满氯水的无色塑料瓶倒置在水槽中,光照一段时间后,有无色气体生成。(1分)将瓶子倒转过来,用带火星的木条插入瓶口检验气体,若木条复燃,证明HClO分解生成的气体为氧气。(1分)
(2)[提出假设]①氯气使布条褪色(1分)②HClO使布条褪色(1分)③盐酸使布条褪色(1分)
[验证假设] ②把红色布条伸入氯水中,红色布条褪色(1分)
③把红色布条伸入稀盐酸中,红色布条不褪色(1分)
[得出结论]次氯酸使布条褪色(1分)
2、答案D
3答案(1)①说明可能含有CO32-或者含有SO32- 因为二者水解均显碱性;(结论与理由各1分)
②肯定含有CO32- ,肯定不含SO32-、因SO2有刺激性气味;
③肯定不含有Br-、I-,因两者均能与氯水反应后生成单质溴和单质碘,溴和碘单质溶解于CCl4显色;
④肯定含有SO42-,因BaSO4不溶于盐酸。
⑤肯定含有Cl-,因AgNO3与Cl-反应生成的AgCl不溶于稀HNO3。
NO3-(1分)
4、答案 B
5答案(1) H2O,O2 ;1 (3分)
(2) b、e、d(2分), 重结晶(1分)。
(3)连续测定吸收塔内溶液的pH(1分)
(4)4mol/L(1分,未写单位不给分),该溶液的密度(1分);
非金属综合课后习题
1.强热硫酸亚铁固体可发生如下反应2FeSO4 Fe2O3 +SO2↑+SO3↑若将此反应生成的气体通入BaCl2溶液中,则
A.析出BaSO3沉淀 B.析出BaSO4沉淀
C.逸出SO3气体 D.逸出SO2气体
2.工业上以硫铁矿为原料制硫酸所产生的尾气中含有SO2,为便于监控,实施环境保护,下列适合测定硫酸尾气SO2含量的试剂是
A.品红溶液 B.氨水、酚酞试液 C.碘水、淀粉溶液 D.以上都能
3.下列有关Cl、N、S等非金属元素化合物的说法正确的是
A.漂白粉的成分为次氯酸钙 B.实验室可用浓硫酸干燥氨气
C.实验室可用NaOH溶液处理NO2和HCl废气
D.Al2(SO4)3可除去碱性废水及酸性废水中的悬浮颗粒
4.用下面的方案进行某些离子的检验,其中方案设计得最严密的是
A.检验试液中的SO:试液无沉淀白色沉淀
B.检验试液中的SO:试液无沉淀白色沉淀
C.检验试液中的:试液 棕黄色溶液 蓝色溶液
D.检验试液中的CO:试液白色沉淀沉淀溶解
5.将按等物质的量的SO2和Cl2混合后的气体溶解于适量的蒸馏水中,再滴入含有品红和Ba(NO3)2的混合溶液,则发生的实验现象是 ①红色溶液很快褪色 ②红色溶液不褪色
③有白色沉淀生成 ④溶液仍然透明
A.仅①和④ B.仅①和③ C.仅②和③ D.仅②和④
6.下列叙述中正确的是( )。
A.碘易升华所以要保存在铁盖旋紧的试剂瓶中
B.液溴应保存在磨口玻璃棕色试剂瓶中,并加少量水进行水封
C.碘易溶于酒精,所以用酒精从碘水中萃取碘
D.能使湿润淀粉碘化钾试纸变蓝的气体可能是氯气
7.从下列事实所得出的相应结论正确的是
实 验 事 实 结 论
① Cl2的水溶液可以导电 Cl2是电解质
② 将CO2通入到Na2SiO3溶液中产生白色浑浊 酸性:H2CO3>H2SiO3
③ NaHCO3溶液与NaAlO2溶液混合产生白色沉淀 酸性:HCO3—>Al(OH)3
④ 常温下白磷可自燃而氮气须在放电时才与氧气反应 非金属性:P>N
⑤ 某无色溶液中加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝 该溶液一定有NH4+
A.③④⑤ B.②③⑤ C.①②③ D.全部
8. 在100mL含有等物质的量的HBr和H2SO3的溶液中通入0.01mol Cl2,有2/3的Br –转变为Br2(已知Cl2先氧化H2SO3)。则原溶液中HBr和H2SO3的物质的量浓度为
A.0.0075 mol·L-1 B. 0.075 mol·L-1
C. 0.008 mol·L-1 D. 0.08 mol·L-1
9.碘是公认的“智慧元素”,儿童缺碘会导致发育迟缓,成人缺碘会引起甲状腺肿大。因此我国强制推行食用加碘盐。下面是四位同学对食用加碘盐的有关认识,其中正确的是( )
10.2007年诺贝尔化学奖授予德国化学家Gerhard Ertl,以表彰他对固体表面化学研究过程中的重大发现。使CO、NOx等在铂表面发生化学反应转变成无毒气体,以减少汽车尾气中有毒气体的排放,正是此项研究的重要应用之一。下列有关说法不正确的是
A.CO在铂表面被氧化生成CO2,铂起催化作用
B.汽车尾气中NOx在铂表面发生反应的产物是N2
C.CO在铂表面可能和O2、NOx反应
D.NOx、CO、CO2均能与人体中的血红蛋白结合
11.铜与1mol/L的硝酸反应,如果NO浓度下降0.2mol/L,则溶液中c(H+)同时下降(溶液体积变化忽略不计)
A.0.2mol·L B.0.4mol·L C.0.6mol·L D.0.8mol·L
习题答案:
1.BD 2.C 3.C 4.B 5.C 6.BD 7. 8.B 9.C 10.D 11.D
海水
苦卤
提取粗盐
①硫酸酸化
②氯气氯化
含Br2的
海水
③空气吹出
含Br2的
空气
④SO2吸收
吸收液
⑤ 氯化
溴水
混合物
⑥ 蒸馏
溴蒸气
液溴
⑦ 冷凝
⑧ 分离
粗溴水
点燃
C
NaOH
溶液
Mg B
A
乙
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