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mxt-化学最经典-第13讲 非金属及其化合物

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(5)比较酸(碱)的酸(碱)性强弱:较强的酸(碱)能制得较弱的酸(碱)。

比较盐的水解程度,如通过测定等浓度NaHCO3和NaHSO3溶液的pH,确定H2CO3和H2SO3酸性强弱。

(6)气体检验时杂质气体的干扰问题:先除去干扰气体,检验杂质气体已经除净,再检验待检气体。如检验SO2和CO2混合气体中的CO2,先通过酸性KMnO4溶液除去SO2,再通过品红溶液确定SO2已经除净,最后通过澄清石灰水检验CO2。

【例】(2016·北京高考)以Na2SO3溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象,探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。 实验 试剂 滴管 试管 饱和Ag2SO4溶液 0.2 mol·L-1 现象 Ⅰ.产生白色沉淀 Ⅱ.溶液变绿,继续滴加产生棕黄色沉淀 Ⅲ.开始无明显变化,继续滴加产生白色沉淀 +-0.2 mol·L-1 CuSO4溶液 Na2SO3溶液 0.1 mol·L-1 Al2(SO4)3溶 ===Ag2SO3↓ 。

液 (1)经检验,现象Ⅰ中的白色沉淀是Ag2SO3。用离子方程式解释现象Ⅰ: 2Ag+SO2322

(2)经检验,现象Ⅱ的棕黄色沉淀中不含SO24,含有Cu、Cu和SO3。

-++-

已知:Cu――→Cu+Cu,Cu――→CuI↓(白色)+I2。

①用稀H2SO4证实沉淀中含有Cu的实验现象是_析出红色固体__。 ②通过下列实验证实,沉淀中含有Cu2和SO23。

+稀硫酸

2+2+

I

a.白色沉淀A是BaSO4,试剂1是_HCl和BaCl2溶液__。

2b.证实沉淀中含有Cu2和SO23的理由是_在I的作用下,Cu转化为白色沉淀CuI,2

SO23转化为SO4__。

(3)已知:Al2(SO3)3在水溶液中不存在。经检验,现象Ⅲ的白色沉淀中无SO24,该白色沉淀既能溶于强酸,又有溶于强碱,还可使酸性KMnO4溶液褪色。

①推测沉淀中含有亚硫酸根和_Al3、OH__。 ②对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设:

ⅰ.被Al(OH)3所吸附;ⅱ.存在于铝的碱式盐中。对假设ⅱ设计了对比实验,证实了假设ⅱ成立。

a.将对比实验方案补充完整。 步骤一:

步骤二:

(按上图形式呈现)。

b.假设ⅱ成立的实验证据是_V1明显大于V2__。

(4)根据实验,亚硫酸盐的性质有_亚硫酸盐的溶解性、氧化还原性、在水溶液中的酸碱性__。盐溶液间反应的多样性与_两种盐溶液中阴、阳离子的性质和反应条件__有关。

[解析] (1)反应生成的沉淀是Ag2SO3,离子方程式为2Ag+SO23===Ag2SO3↓。 (2)①根据信息Cu――→Cu+Cu2可知,用稀硫酸证实沉淀中含有Cu的实验现象是析出红色固体铜。

②由信息

I+

Cu2――→CuI↓(白色)+I2可知,滴加

+-

+稀硫酸

++

KI溶液时有I2生成,加入淀粉,无明

2显现象,是因为发生了反应I2+SO2试剂1用来检验SO2需3+H2O===SO4+2I+2H。4,22

排除SO23的干扰,故应选HCl和BaCl2溶液。故证实沉淀中含有Cu和SO3的理由是在I

2的作用下,Cu2转化为白色沉淀CuI,SO23转化为SO4。

+--

(3)①根据题意知现象Ⅲ的白色沉淀中无SO24,该白色沉淀既能溶于强酸,又能溶于强碱,还可使酸性KMnO4溶液褪色,可推测沉淀中含有亚硫酸根和Al3、OH。

②铝的碱式盐的化学式为Al(OH)SO3,相比Al(OH)3,碱式盐中每个铝对应的氢氧根离子不足其三倍,因此应当设计一个定量实验(记录数据V1也暗示了这是一个定量实验),定量思路可能有多种,比如使用同浓度的酸去滴定,但题目中要求“按上图形式呈现”,故可设

计为。

(4)由题目可知,①Ag2SO3是白色沉淀;②SO2说明其有还原性;③Al2(SO3)33能被I2氧化,在水溶液中不存在,是因为发生了水解相互促进反应。实验结论要紧扣实验目的,根据题目,我们探究的是Na2SO3溶液和不同金属的硫酸盐溶液反应,所以得到结论是盐溶液间反应的多样性与两种盐溶液中阴、阳离子的性质有关。另外,实验Ⅱ和Ⅲ都是因为滴加量的不同,所发生的反应不同,故盐溶液间反应的多样性与反应条件有关。

备考验证Bèi kǎo yàn zhènɡ

(课后)

1.(2024·河南郑州市三模)碲(Te)广泛用于彩色玻璃和陶瓷生产。工业上用精炼铜的阳极泥(主要含有TeO2、少量Ag、Au)为原料制备单质碲的一种工艺流程如下:

已知TeO2微溶于水,易溶于较浓的强酸和强碱溶液。

(1)“碱浸”时发生反应的离子方程式为 TeO2+2OH===TeO23+H2O 。

(2)碱浸后的“滤渣”可以部分溶于稀酸,发生反应的化学方程式是 3Ag+4HNO3===3AgNO3+NO↑+2H2O 。

(3)“沉碲”时控制溶液的pH为4.5~5.0,生成TeO2沉淀。酸性不能过强,其原因是_溶液酸性过强,TeO2会继续与酸反应导致碲元素损失__;防止局部酸度过大的操作方法是_缓慢加入硫酸,并不断搅拌__。

(4)“酸溶”后,将SO2通过TeCl4酸性溶液中进行“还原”得到碲,该反应的化学方程式是 TeCl4+2SO2+4H2O===Te+4HCl+2H2SO4 。

(5)25 ℃时,亚碲酸(H2TeO3)的Ka1=1×103,Ka2=2×108。

已电离弱电解质分子数-

①0.1 mol·L1 H2TeO3电离度α约为_10%__。(α=×100%)

弱电解质分子数②0.1 mol·L

-1

的NaHTeO3溶液中,下列粒子的物质的量浓度关系正确的是_CD__。

A.c(Na)>c(HTeO3)>c(OH)>c(H2TeO3)>c(H) B.c(Na)+c(H)=c(HTeO3)+c(TeO23)+c(OH) C.c(Na)=c(TeO23)+c(HTeO3)+c(H2TeO3) D.c(H)+c(H2TeO3)=c(OH)+c(TeO23)

[解析] (1)TeO2微溶于水,易溶于较浓的强酸和强碱溶液,Ag、Au不与氢氧化钠反应。(2)滤渣的成分是Ag、Au。只有Ag与硝酸反应,反应的化学方程式为3Ag+4HNO3===3AgNO3+NO↑+2H2O。(3)如果酸性过强,TeO2会溶解,造成碲元素损失;缓慢加入硫酸,并不断搅拌可防止局部酸性过强。(4)SO2将TeCl4还原成Te,本身被氧化成SO2→Te+H2SO4+HCl,根据化合价升降法进行配平即得化学方程4,因此有TeCl4+SO2―式:TeCl4+2SO2+4H2O===Te+4HCl+2H2SO4。 (5)①亚碲酸是二元弱酸,以第一步电离为主,H2TeO3

-1-

c?HTeO3?×c?H?+

HTeO3+H,根据Ka1=,代入数值,求出c(H)≈0.01

c?H2TeO3?

-+

0.01 mol·L1KW

mol·L,即转化率为=-1×100%=10%;②NaHTeO3的水解平衡常数Kh=Ka10.1 mol·L1×1014-11--+

<2×108,此溶液应显酸性,即c(OH)

1×10

应是c(Na)+c(H)=c(HTeO3)+2c(TeO23)+c(OH),B错误。根据物料守恒,c(Na)=c(HTeO23)+c(H2TeO3)+c(H2FeO3),C正确。根据质子守恒,c(H)+c(H2TeO3)=c(OH)+c(TeO23),D正确。

2.(2024·河北衡水中学三模)铜是一种重要的战略物资,以黄铜矿(主要成分是CuFeS2)为主要原料生产铜、铁红、单质硫时,原料的综合利用率较高,其主要流程如图所示。已知Na[CuCl2]的电离方程式为Na[CuCl2]===Na+[CuCl2]。

--

++---+

(1)流程中粉碎的目的是_增大反应物间的接触面积,增大反应速率,使反应更充分__,操作①、②、③、④的目的相同,在实验中这种操作的名称是_过滤__。

(2)铁红的一种重要用途是_常用作红色油漆和涂料__。固体B中含有两种产物,一种是单质C、另一种是原子个数比为1∶1的一种金属的低价态盐,写出堆浸时反应的化学方程式: CuFeS2+3FeCl3===4FeCl2+CuCl↓+2S↓ 。

(3)写出反应Ⅴ的离子方程式: 2[CuCl2]===Cu+Cu2+4Cl 。

(4)此方法中得到的铜纯度不能满足某些生产的需要,需要利用电解法进行提纯。若用如图所示的装置进行电离精炼,则乙溶液的溶质是_CuSO4__,e电极上的电极反应式为 Cu2

+2e===Cu 。

若当电路中有2 mol电子通过时,乙中某个电极质量减小了63.92 g,则粗铜的纯度为(假设杂质只有铁且精炼时铜与铁的放电比例与混合物比例相同,计算结果用%表示,保留一位小数)_99.1%__。

[解析] 氯化铁具有氧化性,能氧化黄铜矿,根据(2)中提示,固体B中含有两种产物,一种是单质C、另一种是原子个数比为1∶1的一种金属的低价态盐,可知反应①为CuFeS2+3Fe3+Cl===4Fe2+CuCl↓+2S↓,然后过滤得到固体B和溶液A,向溶液A中加入碳酸钠发生反应Ⅱ,反应的离子方程式为Fe2+CO23===FeCO3↓,过滤得到FeCO3,在空气中灼烧FeCO3得到氧化铁,反应Ⅲ为4FeCO3+O2=====2Fe2O3+4CO2;向CuCl、S的混合物中加入NaCl溶液,发生反应Ⅳ为Cl+CuCl===[CuCl2],过滤得到Na[CuCl2]溶液,

再加入酸发生反应Ⅴ生成Cu和溶液D,在反应Ⅴ中Cu发生自身氧化还原反应,歧化为Cu2

和Cu,则D中含有CuCl2、NaCl。(1)将矿石粉碎,可以增大与氯化铁溶液的接触面积,

从而增大反应速率;根据流程图,操作①、②、③、④都是过滤。(2)铁红常用作红色油漆和涂料;固体B中含有CuCl和S,堆浸时反应的化学方程式为CuFeS2+3FeCl3===4FeCl2+CuCl↓+2S↓。(3)反应Ⅴ的离子方程式为2[CuCl2]===Cu+Cu2+4Cl。(4)电解精炼铜,用粗铜作阳极,精铜作阴极,硫酸铜溶液作电解质溶液;根据图示,通入氢气的一极为电池的负极,则e电极为阴极,发生还原反应,电权反应式为Cu2+2e===Cu;设粗铜中反应的铜的物质的量为x,铁的物质的量为y,阳极反应为Cu-2e===Cu2、Fe-2e===Fe2,则2x+2y=2 mol,64 g·mol1 x+56 g·mol1 y=63.92 g,解得x=0.99 mol,y=0.01 mol,粗0.99 mol×64 g·mol1铜的纯度为×100%=99.1%。

63.92 g

1.(2024·淮安模拟)下列做法符合节能减排、保护环境思想的是( A )

①开发太阳能、风能和氢能等能源 ②大量开采地下水,以满足生产、生活的需求 ③在含硫的煤中加入适量生石灰 ④利用苯、甲苯等有机物代替水作溶剂 ⑤利用可降解的“玉米塑料”生产一次性饭盒

A.①③⑤ C.②④⑤

B.①②③ D.①②④

[解析] 节能减排,保护环境,就是要减少化石燃料的使用,开发新能源,减少污染物的排放,①③⑤符合。

2.(2024·南通全真模拟)《中华人民共和国安全生产法》指出,安全生产工作应当以人为本,坚持安全发展、预防为主、综合治理的方针。下列做法不正确的是( D )

A.面粉生产车间应严禁烟火 B.NH3泄露时向空中喷洒水雾 C.含Cl2的尾气用碱溶液处理后再排放 D.金属钠失火时应立即用大量冷水扑灭

[解析] 面粉厂有可燃性的粉尘,遇到烟火容易发生爆炸,所以生产车间应严禁烟火,A正确;氨气极易溶于水,喷洒水雾可吸收氨气,B正确;氯气有毒,直接排放引起环境污染,含Cl2的尾气用碱溶液处理后再排放,C正确;钠与水反应生成氢气,氢气易燃烧,钠着火不能用水灭,应用沙土灭火,D错误。

3.(2024·南通、泰州一模)下列有关物质性质和用途具有对应关系的是( C ) A.二氧化硅光学性能好,可用于制太阳能电池 B.氨催化氧化生成二氧化氮,可用于生产硝酸 C.次氯酸钙具有强氧化性,可用于消毒杀菌

mxt-化学最经典-第13讲 非金属及其化合物

(5)比较酸(碱)的酸(碱)性强弱:较强的酸(碱)能制得较弱的酸(碱)。比较盐的水解程度,如通过测定等浓度NaHCO3和NaHSO3溶液的pH,确定H2CO3和H2SO3酸性强弱。(6)气体检验时杂质气体的干扰问题:先除去干扰气体,检验杂质气体已经除净,再检验待检气体。如检验SO2和CO2混合气体中的CO2,先通过酸性KMnO4溶液除去SO2,再通过品红溶液确
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