2022年高考化学一轮复习第5章第28讲　专项提能特训8　有关“元素推断实验探究”的综合考察_05高考化学_新高考复习资料_2022年新高考资料_2022年一轮复习各版本

专项提能特训 8 有关“元素推断实验探究”的综合考察 1．X、Y和W为原子序数依次递增的短周期元素，X和Y同主族，Y和W的气态氢化物具 有相同的电子数，X的单质只有氧化性。 (1)写出实验室制取W 反应的离子方程式：__________________________________________。 2 (2)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YX 和W 的性质。 2 2 ①分别通入 YX 和 W ，在装置 A 中观察到的现象是否相同(填“相同”或“不相 2 2 同 ” )________ ； 若 装 置 D 中 装 的 是 铁 粉 ， 当 通 入 W 时 观 察 到 的 现 象 为 2 ___________________ ______________________________________________________________________________； 若装置 D 中装的是催化剂，当通入 YX 时，打开 K 通入适量 X ，化学反应方程式为 2 2 _______________________________________________________________________________； ②若装置B中装有5.0 mL 1.0×10－3mol·L－1的碘水，当通入足量W 完全反应后，转移了 2 5.0×10－5mol电子，该反应的化学方程式为__________________________________________。 (3)某同学将足量的YX 通入一支装有氯化钡溶液的试管，未见沉淀生成，向该试管中加入 2 过 量 ( 填 字 母 )________ ， 可 以 看 到 白 色 沉 淀 生 成 ， 其 原 因 为 ______________________________。 A．氨水 B．稀盐酸 C．稀硝酸 D．氯化钙 (4)若由元素Y和X组成－2价酸根Z，Z中Y和X的质量比为Y∶X＝4∶3，当W 与含Z 2 的溶液完全反应后，有浅黄色沉淀产生，取上层清液加入氯化钡溶液，有白色沉淀产生，该 反应的离子方程式为____________________________________________________________。 答案 (1)MnO ＋4H＋＋2Cl－=====Mn2＋＋Cl↑＋2HO 2 2 2 (2)①相同 产生棕黄色的烟 2SO ＋O2SO ②5Cl ＋I ＋6HO===2HIO ＋10HCl 2 2 3 2 2 2 3 (3)AC 当加入氨水时，使该溶液变为碱性，产生BaSO 白色沉淀；当加入HNO 时，将溶 3 3 液中的HSO 氧化成HSO ，产生BaSO 白色沉淀 (4)S O＋Cl＋HO===SO＋S↓＋ 2 3 2 4 4 2 2 2 2Cl－＋2H＋ 解析 X、Y和W为原子序数依次增大的短周期元素，X的单质只有氧化性，为氧元素或氟 元素，X和Y同主族，Y和W的气态氢化物具有相同的电子数，则 X只能为O，则Y为 S、W为Cl。(1)实验室通常用二氧化锰与浓盐酸在加热的条件下制备氯气，反应的离子方程式为 MnO ＋ 2 4H＋＋2Cl－=====Mn2＋＋Cl↑＋2HO。(2)①二氧化硫与品红化合生成无色物质，氯气与水 2 2 反应生成次氯酸，次氯酸具有强氧化性，将品红氧化为无色物质，二氧化硫与氯气都可以使 品红溶液褪色，在装置A中观察到的现象相同；氯气与铁反应产生棕黄色的烟；二氧化硫 在催化剂、加热条件下与氧气反应生成三氧化硫，反应的化学方程式为 2SO ＋ 2 O2SO 。 2 3 ②若装置B中装有5.0 mL 1.0×10－3mol·L－1的碘水，当通入足量Cl 完全反应后，转移的电 2 子为5.0×10－5mol，令碘元素在氧化产物中的化合价为a，则根据电子转移守恒有5.0× 10－3L×1.0×10－3mol·L－1×2×a＝5.0×10－5mol，解得 a＝＋5，所以碘单质被氧化为 HIO ，则该反应的化学方程式为5Cl ＋I ＋6HO===2HIO ＋10HCl。(3)当加入氨水时，使该 3 2 2 2 3 溶液变为碱性，产生BaSO 白色沉淀；加入盐酸和氯化钙不能使二氧化硫与氯化钡发生反应； 3 当加入HNO 时，将溶液中的HSO 氧化成HSO ，产生BaSO 白色沉淀。(4)由元素S和O 3 2 3 2 4 4 组成－2价酸根Z，Z中Y和X的质量比为4∶3，则n(S)∶n(O)＝∶＝2∶3，则Z为SO， 2 当Cl 与含SO的溶液完全反应后，有浅黄色沉淀产生，说明生成S单质，取上层清液加入 2 2 氯化钡溶液，有白色沉淀产生，说明生成SO，氯气被还原为Cl－，该反应的离子方程式为 SO＋Cl＋HO===SO＋S↓＋2Cl－＋2H＋。 2 2 2 2．A、B、C、D、E为含同一种元素的常见物质。C物质只由一种元素组成，在1个C分子 中形成共价键的电子数与分子中所含电子数之比为3∶7。C和E均可与氧气在一定条件下 反应生成A。请回答以下问题： (1)常温下将气体 B 通入水中发生反应，生成 A 和 D，则该反应的离子方程式是 _____________________________________________________________________________。 (2)写出E与氧气反应生成A的化学方程式：________________________________________。 (3)D和E生成的化合物在某温度下加热分解，同时生成两种氧化物。且在此过程中，若有 0.5 mol该化合物完全反应，转移电子数为2 mol。写出该反应的化学方程式： ______________________________________________________________________________。 (4)如图所示是进行木炭与D浓溶液反应，并检验生成的气体和反应的热效应的实验装置， 它具有无污染、现象明显等特点。具支试管A中所盛固体下层是无水CaCl (作载体不参加反 2 应)，上层是红热的木炭。实验时慢慢将D浓溶液滴到木炭上，反应即开始进行且能长时间 剧烈反应。 ① 写 出 木 炭 与 D 浓 溶 液 反 应 的 化 学 方 程 式 ：__________________________________________ _______________________________________________________________________________ 。 ②该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。 ③试管B内出现的现象为_______________________________________________________。 ④在实验临近结束时，发现滴管中的D浓溶液难以滴下。若想再滴入几滴D浓溶液使木炭 反 应 完 全 ， 最 简 单 的 办 法 是 __________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ 。 答案 (1)3NO ＋HO===2H＋＋2NO＋NO 2 2 (2)4NH ＋5O=====4NO＋6HO (3)NH NO =====2HO＋NO↑ (4)①C＋4HNO(浓) 3 2 2 4 3 2 2 3 =====CO↑＋4NO ↑＋2HO ②放热 ③试管内有红棕色气体生成，石灰水变浑浊 ④摇 2 2 2 动试管B，使上部的气体溶于石灰水 解析 C物质只由一种元素组成，说明C为单质，在1个C分子中形成共价键的电子数与分 子中所含电子数之比为3∶7，如C为双原子分子，则C原子核外有7个电子，形成的单质 中含有3个共用电子对，C为N ，C、E均可与氧气在一定条件下反应生成 A，则A为 2 NO，E为NH ，由(1)信息可知B为NO ，D为HNO，结合对应物质的性质和题目要求解答 3 2 3 该题。 (1)常温下NO 通入水中发生反应，生成NO和HNO ，发生反应的离子方程式为 3NO ＋ 2 3 2 HO===2H＋＋2NO＋NO。(2)NH 在催化剂、加热条件下，与氧气反应生成NO和HO，发 2 3 2 生反应的化学方程式为 4NH ＋5O=====4NO＋6HO。(3)HNO 和 NH 生成的化合物为 3 2 2 3 3 NH NO ，在某温度下加热分解，同时生成两种氧化物，其中一种为HO，反应中N元素的 4 3 2 化合价既升高，又降低，则另一种氮的氧化物既为氧化产物，又为还原产物，其中 N元素 从＋5价降为x价，则(5－x)×0.5 mol＝2 mol，解得x＝＋1，即产物为NO，故反应的化学 2 方程式：NH NO =====2HO＋NO。(4)①木炭与浓硝酸溶液在加热条件下生成NO 、CO 和 4 3 2 2 2 2 水，发生反应的化学方程式为C＋4HNO(浓)=====CO↑＋4NO ↑＋2HO。②浓硝酸滴到 3 2 2 2 红热的木炭上，能长时间剧烈反应，说明该反应为放热反应，利用放出的热量维持反应持续 进行。③NO 和CO 的混合气体经过水湿棉花，NO 溶于水生成NO，NO遇试管B上方空 2 2 2 气中的氧气生成红棕色气体NO ，CO 通入澄清石灰水变浑浊，有碳酸钙生成。④滴管中的 2 2 D浓溶液难以滴下，说明容器内气体压强较大，则只要摇动试管B，使上部的气体溶于石灰 水，降低容器内压强，就可继续滴入浓硝酸使木炭反应完全。 3．X、Y、Z、J、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大。元素Z在地壳中含量最高， J元素的焰色反应呈黄色，Q的最外层电子数与其电子总数之比为3∶8，X能与J形成离子 化合物，且J＋的半径大于X－的半径，Y的氧化物是形成酸雨的主要物质之一。请回答：(1)Q元素在周期表中的位置为_______________________________________________。 (2)将这五种元素原子半径从大到小排列，排在第三的元素原子是__________(填元素符号)。 (3)元素的非金属性Z________(填“>”或“<”)Q。下列各项中，不能说明这一结论的事实 有________(填字母)。 A．Q的氢化物的水溶液放置在空气中会变浑浊 B．Z与Q之间形成的化合物中元素的化合价 C．Z和Q的单质的状态 D．Z和Q在周期表中的位置 (4)X与Y可形成分子A，也可形成阳离子B，A、B在水溶液中酸、碱性恰好相反，写出阳 离子B的立体构型为________，离子中键角为_______________________________________； X与Q在一定条件下可以形成极不稳定的原子个数比为1∶1的化合物，该化合物分子中既 有极性键又有非极性键，写出该分子的结构式：___________________________________。 (5)M和N均为上述五种元素中的三种组成的化合物，且M和N都为强电解质，M和N溶液 反 应 既 有 沉 淀 出 现 又 有 气 体 产 生 ， 写 出 M 和 N 反 应 的 化 学 方 程 式 ： ______________________ _______________________________________________________________________________ 。 答案 (1)第三周期ⅥA族 (2)N (3)> C (4)正四面体 109°28′ H—S—S—H (5)Na SO＋HSO ===NaSO ＋S↓＋SO ↑＋HO 2 2 3 2 4 2 4 2 2 解析 Z元素在地壳中含量最高，Z为O元素；J元素的焰色反应呈黄色，J为Na元素；Q 的原子序数大于J，Q的最外层电子数与其电子总数之比为3∶8，Q为S元素；Y的原子序 数小于Z，Y的氧化物是形成酸雨的主要物质之一，Y为N元素；X的原子序数小于Y，X 能与J形成离子化合物且J＋的半径大于X－的半径，X为H元素。 4．原子序数依次增大的X、Y、Z、W、M五种短周期主族元素中，X、Y两元素间能形成 原子个数比分别为1∶1和1∶2的固态化合物A和B，Y是短周期元素中失电子能力最强的 元素，W、M的最高价氧化物对应的水化物化学式分别为HWO 、HMO ，Z的单质能与盐 3 4 4 酸反应。 (1)根据上述条件不能确定的元素是__________(填代号)，A的电子式为________________， 举例说明Y、Z的金属性相对强弱：_____________________________(写出一个即可)。 (2)W能形成多种含氧酸及相应的盐，其中NaH WO 能与盐酸反应但不能与NaOH溶液反应， 2 2 则下列说法正确的是________________(填字母)。 A．HWO 是三元酸 3 2 B．HWO 是一元弱酸 3 2 C．NaH WO 是酸式盐 2 2 D．NaH WO 不可能被硝酸氧化 2 2(3)X、M形成的一种化合物MX 是一种优良的水处理剂，某自来水化验室利用下列方法检 2 测处理后的水中MX 残留量是否符合饮用水标准(残留MX 的浓度不高于0.1 mg·L－1)，已知 2 2 不同pH环境中含M粒子的种类如图所示： Ⅰ.向100.00 mL水样中加入足量的KI，充分反应后将溶液调至中性，再加入2滴淀粉溶液。 Ⅱ.向Ⅰ中所得溶液中滴加2.0×10－4 mol·L－1 Na SO 的溶液至终点时消耗5.00 mL标准溶 2 2 3 液 (已知2SO＋I ===SO＋2I－)。 2 2 4 ①则该水样中残留的MX 的浓度为________mg·L－1。 2 ②若再向Ⅱ中所得溶液中加硫酸调节水样 pH 至 1～3，溶液又会呈蓝色，其原因是 ________________________(用离子方程式表示)。 答案 (1) Z 钠的金属性比Z的强，如钠能与冷水剧烈反应 而Z不能(或最高价氧化物对应水化物的碱性：Na＞Z) (2)B (3)①0.675 ②ClO＋4I－＋4H＋ === Cl－ ＋2I＋2HO 2 2 解析 Y是短周期元素中失电子能力最强的元素，则推出Y为Na元素，又X、Y两元素间 能形成原子个数比分别为1∶1和1∶2的固态化合物A和B，则推出X为O元素，两者形 成的化合物B为NaO、A为NaO ；Z的单质能与盐酸反应，则说明Z为活泼金属，为Mg 2 2 2 或Al中的一种；W、M的最高价氧化物对应的水化物化学式分别为HWO 、HMO ，则W 3 4 4 和M的最高化合价分别为＋5和＋7，又X、Y、Z、W、M五种短周期主族元素原子序数依 次增大，则可推出W为P元素，M为Cl元素，据此分析作答。(2)NaH PO 能与盐酸反应， 2 2 说明HPO 是弱酸，NaH PO 不能与NaOH反应，说明NaH PO 中的H不能被中和，推出 3 2 2 2 2 2 NaH PO 为正盐，C项错误；HPO 分子中只能电离出一个H＋，为一元弱酸，B项正确，A 2 2 3 2 项错误；NaH PO 中P的化合价为＋1，具有还原性，可被硝酸氧化，D项错误。(3)①由图 2 2 知，中性条件下ClO 被I－还原为ClO，I－被氧化为I；根据氧化还原反应中得失电子数目相 2 2 等可知：2ClO ～I～2NaSO，因此可知，水中残留的ClO 的浓度为2.0×10－4 mol·L－1 2 2 2 2 3 2 ×5×10－3L×67.5 g·mol－1×1 000 mg·g－1÷0.1 L＝0.675 mg·L－1。②由图知，水样pH调至1 ～3时，ClO被还原成Cl－，该操作中I－被ClO氧化为I ，故离子方程式为ClO＋4I－＋4H＋ 2 === Cl－＋2I＋2HO。 2 2