2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)專題4非金屬及其化合物化學(xué)計(jì)算無機(jī)推斷小實(shí)驗(yàn)綜合強(qiáng)化突破二訓(xùn)練含解析

化學(xué)計(jì)算、無機(jī)推斷＋小實(shí)驗(yàn)綜合強(qiáng)化突破(二)[學(xué)生用書P207(獨(dú)立成冊(cè))]1．(2021·浙江選考模擬)現(xiàn)有一份Fe2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液，向該混合溶液中參加一定濃度的Ba(OH)2溶液，產(chǎn)生的沉淀質(zhì)量與參加Ba(OH)2溶液的體積關(guān)系如下圖：(1)Ba(OH)2溶液的物質(zhì)的量濃度為________。(2)該混合溶液中Fe2(SO4)3和(NH4)2SO4物質(zhì)的量之比為________。解析：(1)V[Ba(OH)2]為150～200mL時(shí)，生成的沉淀只有BaSO4，m(BaSO4)＝2.33g，那么n[Ba(OH)2]＝n(BaSO4)＝0.0100mol，故c[Ba(OH)2]＝eq\f(0.0100mol,0.0500L)＝0.200mol·L－1。(2)V[Ba(OH)2]為200mL時(shí)，根據(jù)元素守恒，那么有n(BaSO4)＝n[Ba(OH)2]＝0.0400mol，m(BaSO4)＝233g·mol－1×0.0400mol＝9.32g，其中SOeq\o\al(2－,4)全部來自Fe2(SO4)3和(NH4)2SO4；m[Fe(OH)3]＝11.46g－9.32g＝2.14g，根據(jù)元素守恒，那么有n[Fe2(SO4)3]＝eq\f(1,2)n[Fe(OH)3]＝eq\f(1,2)×eq\f(2.14g,107g·mol－1)＝0.0100mol；根據(jù)SOeq\o\al(2－,4)守恒可得n[(NH4)2SO4]＝0.0400mol－0.0100mol×3＝0.0100mol，故Fe2(SO4)3和(NH4)2SO4的物質(zhì)的量之比為1∶1。答案：(1)0.200mol·L－1(2)1∶12．(2021·杭州教學(xué)檢測(cè))為測(cè)定某肥料發(fā)酵產(chǎn)生的混合氣體(CH4、CO2、NH3)中甲烷的含量，將一定量的混合氣體通過足量的灼熱的CuO，發(fā)生的反響有①CH4＋4CuOeq\o(=,\s\up7(△))CO2＋2H2O＋4Cu；②2NH3＋3CuOeq\o(=,\s\up7(△))N2＋3H2O＋3Cu。完全反響后固體質(zhì)量減少14.4g，再將反響后氣體通入3.00L0.100mol·L－1Ba(OH)2溶液中，充分吸收生成碳酸鋇沉淀39.4g，剩余氣體為2.24L的N2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。(1)原混合氣體中CH4的物質(zhì)的量為________mol。(2)原混合氣體中CH4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為____________________________________________________________。解析：(1)先根據(jù)氮?dú)獾捏w積求出和氨氣反響消耗的氧化銅，再根據(jù)氧化銅反響前后質(zhì)量減少算出反響消耗的氧化銅的總物質(zhì)的量，然后計(jì)算出和甲烷反響消耗的氧化銅的量，即可求出甲烷的量。標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.24L氮?dú)鉃?.100mol，根據(jù)3CuO～N2可知，和氨氣反響消耗0.300molCuO，根據(jù)CuO～Cu～O，計(jì)算和氨氣、甲烷反響消耗的CuO的總物質(zhì)的量為n(CuO)＝14.4g÷16g·mol－1＝0.900mol，所以和甲烷反響消耗的氧化銅的物質(zhì)的量為0.900mol－0.300mol＝0.600mol，根據(jù)4CuO～CH4可知，n(CH4)＝0.150mol。(2)n(CH4)＝0.150mol，n(NH3)＝0.200mol，二氧化碳的物質(zhì)的量有兩種可能，第一種：氫氧化鋇過量，n(CO2)＝n(BaCO3)＝eq\f(39.4g,197g·mol－1)＝0.200mol，那么原混合氣體中二氧化碳的物質(zhì)的量為0.200mol－0.150mol＝0.050mol，所以原混合氣體中CH4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.150mol÷(0.150mol＋0.200mol＋0.050mol)×100%＝37.5%。第二種：氫氧化鋇完全反響，n(CO2)＝n(BaCO3)＋2n[Ba(HCO3)2]＝0.200mol＋2×(3.00L×0.100mol·L－1－0.200mol)＝0.400mol，那么原混合氣體中二氧化碳的物質(zhì)的量為0.400mol－0.150mol＝0.250mol，所以原混合氣體中CH4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.150mol÷(0.150mol＋0.200mol＋0.250mol)×100%＝25%。答案：(1)0.150(2)37.5%或25%3．取一定質(zhì)量的NaBr、NaI的混合物平均分成五等份，分別加水配成溶液并編號(hào)為甲、乙、丙、丁、戊，再分別向各溶液中通入一定體積的氯氣，將反響后所得溶液蒸干灼燒得固體，通入氯氣的體積與最終所得固體質(zhì)量記錄如下：編號(hào)甲乙丙丁戊固體組成NaI、NaBr、NaClNaI、NaBr、NaClNaBr、NaClNaBr、NaClNaClCl2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)/mLV2V3V4V5V固體質(zhì)量/g54.6243.6435.4830.1429.25求：(1)表中數(shù)據(jù)V為________。(2)原混合物中NaBr的物質(zhì)的量為________。解析：(1)由甲～戊各實(shí)驗(yàn)最后的固體成分可知，丁中最后VmL氯氣與NaBr反響，VmL氯氣完全反響，且有NaBr剩余，令VmL氯氣的物質(zhì)的量為xmol，那么：Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2Δm1mol160g－71g＝89gxmol35.48g－30.14g＝5.34g解得x＝0.06，即VmL氯氣的物質(zhì)的量為0.06mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為0.06mol×22.4L·mol－1＝1.344L＝1344mL。(2)由于乙最后通入VmL氯氣只與NaI反響，甲通入VmL氯氣導(dǎo)致固體質(zhì)量減少等于乙最后通入VmL氯氣導(dǎo)致固體質(zhì)量減少，所以原溶液中NaI與NaBr的總質(zhì)量為54.62g＋(54.62g－43.64g)＝65.6g，令原溶液中NaI的物質(zhì)的量為ymol，NaBr的物質(zhì)的量為zmol，那么：eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(ymol＋zmol＝\f(29.25g,58.5g·mol－1)＝0.5mol,ymol×150g·mol－1＋zmol×103g·mol－1＝65.6g))解得：y＝0.3，z＝0.2，那么原混合物中NaBr的物質(zhì)的量為0.2mol。答案：(1)1344(2)0.2mol4．Ⅰ.(2021·慈溪適應(yīng)性考試)某種電鍍廢水含A陰離子，排放前的處理過程如下：：4.5g沉淀D在氧氣中灼燒后，產(chǎn)生4.0g黑色固體，產(chǎn)生的無色無味氣體通過足量澄清石灰水時(shí)，產(chǎn)生5.0g白色沉淀，最后得到的混合氣體除去氧氣后，還剩余標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度為1.25g·L－1的單質(zhì)氣體E560mL。(1)寫出沉淀D在氧氣中灼燒的化學(xué)方程式：_________________________________________________________________________________________________________________________。(2)溶液B具有__________(填“氧化性〞或“復(fù)原性〞)。(3)濾液C中還含有微量的A陰離子，通過反響②，可將其轉(zhuǎn)化為對(duì)環(huán)境無害的物質(zhì)，離子方程式為__________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.(2021·柯橋月考)晶體硅是一種重要的非金屬材料。實(shí)驗(yàn)室用SiHCl3與過量H2反響制備純硅的裝置如圖(熱源及夾持裝置略)。制備純硅的主要反響為SiHCl3＋H2=Si(純)＋3HCl。：①SiHCl3的沸點(diǎn)為33.0℃，上述反響在1000～1100℃進(jìn)行；②SiHCl3能與H2O強(qiáng)烈反響，在空氣中易自燃。請(qǐng)答復(fù)以下問題：(1)以下說法不正確的選項(xiàng)是__________。A．裝置B中的溶液可以是濃硫酸B．裝置C中的燒瓶需要加熱，其目的是使滴入燒瓶中的SiHCl3汽化C．裝置D中觀察到的現(xiàn)象是有固體物質(zhì)生成D．裝置D可以采用普通玻璃管代替石英管E．為保證制備純硅實(shí)驗(yàn)的成功，關(guān)鍵的操作步驟有檢查實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性，控制好反響溫度以及排盡裝置中的空氣，枯燥氣體F．尾氣處理裝置中可以將導(dǎo)管直接插入盛有NaOH溶液的燒杯中(2)為檢驗(yàn)?zāi)炒止柚写嬖诘蔫F元素，可采取的實(shí)驗(yàn)操作方法是______________________________________________________________________________________________________________________________。解析：Ⅰ.單質(zhì)氣體E的摩爾質(zhì)量為1.25g·L－1×22.4L·mol－1＝28g·mol－1，那么E為N2，n(N2)＝eq\f(0.56L,22.4L·mol－1)＝0.025mol；沉淀D中含有Cu元素，灼燒后產(chǎn)生的黑色固體為CuO，n(CuO)＝eq\f(4.0g,80g·mol－1)＝0.05mol，產(chǎn)生的無色無味氣體中有CO2，n(CO2)＝n(CaCO3)＝eq\f(5.0g,100g·mol－1)＝0.05mol；即D中含有0.05molCu元素、0.05molN元素、0.05molC元素，共4.5g，那么D中不含其他元素，所以D的化學(xué)式為CuCN，A陰離子為CN－。Ⅱ.(1)裝置B的作用是枯燥氫氣，可以用濃硫酸，A項(xiàng)正確；SiHCl3與H2反響在石英管中進(jìn)行，所以裝置C處燒瓶需要加熱，使SiHCl3汽化，B項(xiàng)正確；反響在裝置D中進(jìn)行，會(huì)有硅晶體生成，C項(xiàng)正確；普通玻璃管高溫下容易變形甚至熔化，所以不能使用普通玻璃管，D項(xiàng)錯(cuò)誤；為保證制備成功，需要隔絕氧氣、水，控制反響溫度等，E項(xiàng)正確；尾氣中含有氯化氫，極易溶于水，假設(shè)直接插入氫氧化鈉溶液中，易發(fā)生倒吸，F(xiàn)項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：Ⅰ.(1)2CuCN＋3O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuO＋2CO2↑＋N2↑(2)復(fù)原性(3)2CN－＋5ClO－＋2H＋=5Cl－＋2CO2↑＋N2↑＋H2OⅡ.(1)DF(2)取少量樣品，先參加足量NaOH溶液，充分反響后過濾，在濾渣中參加一定量稀硫酸充分反響，在反響后的溶液中滴加氯水，再滴加KSCN溶液，假設(shè)溶液變?yōu)檠t色，說明存在鐵元素5．Ⅰ.(2021·上虞模擬)某同學(xué)為分析某鹽M的成分，做了如下實(shí)驗(yàn)：請(qǐng)答復(fù)：(1)鹽M的化學(xué)式是________________。(2)向溶液A中通入H2S氣體，有淡黃色沉淀產(chǎn)生，寫出反響的離子方程式：________________________________________________________________(不考慮空氣的影響)。Ⅱ.(2021·杭州高級(jí)中學(xué)月考)常用的補(bǔ)鐵劑有硫酸亞鐵等，而乳酸亞鐵被人體吸收的效果比無機(jī)鐵好，它溶于水形成淡綠色的透明溶液，幾乎不溶于乙醇。它的制備方法有兩種：一是在FeCO3中參加乳酸；二是利用廢鐵屑制取純潔的三水合乳酸亞鐵晶體，其實(shí)驗(yàn)流程如下圖：(1)寫出制備方法一中反響的離子方程式：_____________________________________________________________________________________________。(2)操作①中不需要用到的儀器為________。A．玻璃棒 B．坩堝C．坩堝鉗 D．蒸發(fā)皿(3)參加過量的試劑Y為____________。解析：Ⅰ.(1)混合單質(zhì)氣體被稀NaOH溶液吸收后得到的無色氣體能使帶火星木條復(fù)燃，說明混合單質(zhì)氣體中含有氧氣，n(O2)＝eq\f(33.6g,32g·mol－1)＝1.05mol；常溫下能被氫氧化鈉吸收的氣體單質(zhì)為Cl2，說明M中含有O和Cl元素；紅棕色固體為Fe2O3，n(Fe2O3)＝eq\f(16.0g,160g·mol－1)＝0.1mol，說明M中含有Fe元素；M中Cl元素的質(zhì)量m(Cl)＝70.9g－33.6g－16.0g＝21.3g，n(Cl)＝eq\f(21.3g,35.5g·mol－1)＝0.6mol，n(Fe)∶n(Cl)∶n(O)＝0.2mol∶0.6mol∶(0.3mol＋2.1mol)＝1∶3∶12，那么M的化學(xué)式為Fe(ClO4)3。Ⅱ.(1)乳酸含有羧基，能與碳酸亞鐵發(fā)生復(fù)分解反響生成乳酸亞鐵、水和二氧化碳，反響的離子方程式為2CH3CH(OH)COOH＋FeCO3=Fe2＋＋2CH3CH(OH)COO－＋H2O＋CO2↑。(2)操作①為蒸發(fā)濃縮，需在蒸發(fā)皿中進(jìn)行，加熱時(shí)需用玻璃棒攪拌，轉(zhuǎn)移時(shí)需用到坩堝鉗，但不需要坩堝，所以選B。(3)乳酸亞鐵幾乎不溶于乙醇，所以試劑Y為無水乙醇。答案：Ⅰ.(1)Fe(ClO4)3(2)2Fe3＋＋H2S=2Fe2＋＋2H＋＋S↓Ⅱ.(1)2CH3CH(OH)COOH＋FeCO3=Fe2＋＋2CH3CH(OH)COO－＋H2O＋CO2↑(2)B(3)無水乙醇6．Ⅰ.(2021·天臺(tái)模擬)為探究某礦物X(僅含三種元素)的組成，設(shè)計(jì)并完成如下實(shí)驗(yàn)：：氣體A能使品紅褪色，固體B中僅含CuO、Fe2O3。請(qǐng)答復(fù)：(1)X的化學(xué)式為____________。(2)溶液C中存在的陽離子有__________________。(3)寫出氣體A與溶液C反響的離子方程式：_______________________________________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.氯化硫(S2Cl2)是一種黃紅色液體，有刺激性、窒息性惡臭，在空氣中強(qiáng)烈發(fā)煙，易與水發(fā)生水解反響；熔點(diǎn)為－80℃，沸點(diǎn)為137.1℃。在熔融的硫中通入氯氣即可生成S2Cl2。以下圖是實(shí)驗(yàn)室用S和Cl2制備S2Cl2的裝置(局部夾持裝置已略去)。請(qǐng)答復(fù)：(1)從上述提供的裝置中選出必要的裝置并排序以制備S2Cl2：b、____________________。(2)S2Cl2水解時(shí)，只有一種元素的化合價(jià)發(fā)生了變化，且被氧化和被復(fù)原的該元素的物質(zhì)的量之比為1∶3，請(qǐng)寫出該反響的化學(xué)方程式：______________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：Ⅰ.(1)氣體A能使品紅褪色，應(yīng)為SO2，固體B中僅含CuO、Fe2O3，并結(jié)合X中僅含三種元素可知，X由S、Fe、Cu三種元素組成；固體B溶于足量稀鹽酸生成FeCl3和CuCl2溶液，參加5.0gCu，剩余1.8gCu，那么溶解的Cu為3.2g，其物質(zhì)的量為0.05mol，根據(jù)Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋可知，固體B中含有Fe3＋的物質(zhì)的量為0.1mol，那么Fe2O3的物質(zhì)的量為0.05mol，質(zhì)量為0.05mol×160g·mol－1＝8.0g，那么CuO為40.0g，物質(zhì)的量為0.5mol，那么原固體X中S元素的物質(zhì)的量為eq\f(50.4g－56g·mol－1×0.1mol－64g·mol－1×0.5mol,32g·mol－1)＝0.4mol，那么化合物X中n(Fe)∶n(Cu)∶n(S)＝0.1mol∶0.5mol∶0.4mol＝1∶5∶4，故X的化學(xué)式為Cu5FeS4。(2)CuO、Fe2O3溶于足量稀鹽酸生成FeCl3和CuCl2溶液，那么所得溶液C中存在的陽離子有Fe3＋、Cu2＋、H＋。(3)SO2溶于含有Fe3＋的溶液會(huì)被氧化生成SOeq\o\al(2－,4)，發(fā)生反響的離子方程式為SO2＋2Fe3＋＋2H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2Fe2＋＋4H＋。Ⅱ.(1)S2Cl2易與水發(fā)生水解反響，因此制取的氯氣需除雜并枯燥，尾氣處理裝置需吸收過量的氯氣并防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入，選擇堿石灰進(jìn)行尾氣處理，故裝置排序?yàn)閎、f、a、d、e、g。(2)S2Cl2中S元素的化合價(jià)為＋1價(jià)，被氧化與被復(fù)原的該元素的物質(zhì)的量之比為1∶3，產(chǎn)物為SO2與S，故反響的化學(xué)方程式為2S2Cl2＋2H2O=SO2↑＋3S↓＋4HCl。答案：Ⅰ.(1)Cu5FeS4(2)Fe3＋、Cu2＋、H＋(3)SO2＋2Fe3＋＋2H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2Fe2＋＋4H＋Ⅱ.(1)f、a、d、e、g(2)2S2Cl2＋2H2O=SO2↑＋3S↓＋4HCl7．Ⅰ.(2021·臺(tái)州教學(xué)質(zhì)評(píng))為探究黃色固體A(僅含三種元素)的組成和性質(zhì)，設(shè)計(jì)并完成如下實(shí)驗(yàn)：：a.氣體C能使品紅溶液褪色；b.溶液D遇KSCN溶液顯血紅色；c.溶液D中參加過量鐵粉，充分反響后鐵粉質(zhì)量減少32.0g。請(qǐng)答復(fù)：(1)A的化學(xué)式是________。(2)固體A與O2反響生成B和C的化學(xué)方程式為_________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)少量Mg在氣體C中完全燃燒，產(chǎn)生的固體產(chǎn)物中含有單質(zhì)、氧化物，有人認(rèn)為還可能存在一種含氧酸鹽，請(qǐng)推測(cè)該鹽的成分，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證：________________________________________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.亞氯酸鈉(NaClO2)是一種高效氧化性漂白劑，受熱易分解，通過以下方法可以制備亞氯酸鈉。(1)寫出三頸瓶中制NaClO2的離子方程式：______________________________________________________________________________________________________________________________。(2)假設(shè)滴入H2O2已過量，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)：_________________________________________________________________________________________。解析：Ⅰ.36.8g固體A與足量氧氣在加熱條件下反響生成32g固體B，和刺激性氣體C，氣體C能使品紅溶液褪色，說明C為二氧化硫，說明A中含有S元素；固體B被鹽酸溶解生成溶液D，溶液D遇KSCN溶液顯血紅色，說明D中含有Fe3＋，那么B中含有氧化鐵；溶液D中參加過量鐵粉，生成固體E和氫氣，固體E中含有紅色固體，說明溶液D中還含有Cu2＋、H＋，因此固體B中還含有氧化銅，那么A中含