第二章 非金属及其化合物1(2013重庆理综，15分)(15分)某研究小组利用如图装置探究温度对CO还原Fe2O3的影响(固定装置略)。(1)MgCO3的分解产物为_。(2)装置C的作用是_，处理尾气的方法为_。(3)将研究小组分为两组，按如图装置实行对比实验，甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置D加热，反应产物均为黑色粉末(纯净物)。两组分别用产物实行以下实验：步骤操作甲组现象乙组现象1取黑色粉末加入稀盐酸溶解，无气泡溶解，有气泡2取步骤1中溶液，滴加K3Fe(CN)6溶液蓝色沉淀蓝色沉淀3取步骤1中溶液，滴加KSCN溶液变红无现象4向步骤3溶液中滴加新制氯水红色褪去先变红，后褪色乙组得到的黑色粉末是_。甲组步骤1中反应的离子方程式为_。乙组步骤4中，溶液变红的原因为_，溶液褪色可能的原因及其验证方法为_。从实验安全考虑，题图装置还可采取的改进措施是_。解析：本题考查CO与氧化铁反应的探究实验，意在考查考生对化学实验的设计与评价水平。(1)MgCO3的分解类似于CaCO3。(2)Zn粉与CO2反应制备CO时，CO2可能过量，C中氢氧化钠溶液可将过量的CO2除去。尾气中的CO会污染空气，可用点燃的方法除去。(3)根据表格中的信息可知，甲、乙两组实验所得黑色固体分别是Fe3O4、Fe。Fe3O4可视为FeOFe2O3。FeO、Fe2O3与盐酸反应的化学方程式分别为FeO2HCl=FeCl2H2O、Fe2O36HCl=2FeCl33H2O，叠加得Fe3O48HCl=FeCl22FeCl34H2O，改写成离子方程式为Fe3O48H=2Fe3Fe24H2O。乙组实验步骤3得到的溶液中含有Fe2而无Fe3，滴加新制氯水变红是因为Fe2被氧化为Fe3，溶液随后褪色，可能是因为Cl2将SCN氧化，欲验证此结论是否准确，可向溶液中重新滴加KSCN溶液，观察是否重新出现红色。若出现红色，则假设成立，否则不成立。B装置温度较高，若发生倒吸，则会造成玻璃管炸裂，所以可在装置BC之间增加防倒吸装置。答案：(1)MgO、CO2 (2)除CO2 点燃(3)Fe Fe3O48H=2Fe3Fe24H2O Fe2被氧化为Fe3，Fe3遇SCN显红色 假设SCN被Cl2氧化，向溶液中加入KSCN溶液，若出现红色，则假设成立 在装置BC之间添加装置E防倒吸2(2012全国理综，15分)现拟用下图所示装置(尾气处理部分略)来制取一氧化碳，并用以测定某铜粉样品(混有CuO粉末)中金属铜的含量。(1)制备一氧化碳的化学方程式是_；(2)实验中，观察到反应管中发生的现象是_，尾气的主要成分是_；(3)反应完成后，准确的操作顺序为_(填字母)；a关闭漏斗开关，b熄灭酒精灯1；c熄灭酒精灯2；(4)若实验中称取铜粉样品5.0 g，充分反应后，反应管中剩余固体的质量为4.8 g，则原样品中单质铜的质量分数为_；(5)从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水、双氧水中选用合适的试剂，设计一个测定样品中金属铜质量分数的方案：设计方案的主要步骤是(不必描述操作过程的细节)_；写出相关反应的化学方程式_。解析：(1)实验室常将甲酸和浓硫酸混合加热来制取CO，HCOOHCOH2O。(2)反应管中是铜(红色)和氧化铜(黑色)的混合物，反应中逐渐变为红色的铜，尾气的主要成分为CO和CO2因烧瓶中有大量的硫酸，水蒸气不会考虑。(3)还原的铜样应在CO气体中冷却，故应先熄灭酒精灯，再关闭漏斗开关，最后熄灭酒精灯，可保证加入的甲酸得以充分反应。(4)反应前后固体物质的质量差为5.0 g4.8 g0.2 g，即原混合物中氧化铜中氧原子的质量为0.2 g，则原混合物中氧化铜为1 g，即金属铜的质量分数为80%。(5)从所给试剂来看，易于操作，且实验效果较好的是：将浓硫酸稀释后，用过量稀硫酸与样品反应，过滤、洗涤、干燥、称量、计算。答案：(1)HCOOHCOH2O(2)样品粉末逐渐变为红色CO、CO2(3)cab(4)80%(5)将浓硫酸稀释；称取一定量的样品；样品与过量稀硫酸充分反应；过滤、洗涤；干燥、称量、计算CuOH2SO4=CuSO4H2O3(2010北京理综，14分)由短周期元素组成的化合物X是某抗酸药的有效成分甲同学欲探究X的组成查阅资料：由短周期元素组成的抗酸药的有效成分有碳酸氢钠、碳酸镁、氢氧化铝、硅酸镁铝、磷酸铝、碱式碳酸镁铝Al3在pH5.0时沉淀完全；Mg2在pH8.8时开始沉淀，在pH11.4时沉淀完全实验过程：.向化合物X粉末中加入过量盐酸，产生气体A，得到无色溶液.用铂丝蘸取少量中所得的溶液，在火焰上灼烧，无黄色火焰.向中所得的溶液中滴加氨水，调节pH至56，产生白色沉淀B，过滤.向沉淀B中加过量NaOH溶液，沉淀全部溶解.向中得到的滤液中滴加NaOH溶液，调节pH至12，得到白色沉淀C.(1)中气体A可使澄清石灰水变浑浊，A的化学式是_(2)由、判断X一定不含有的元素是磷、_.(3)中生成B的离子方程式是_.(4)中B溶解的离子方程式是_.(5)沉淀C的化学式是_(6)若上述n(A)n(B)n(C)113，则X的化学式是_解析：本题考查抗酸药成分的探究实验(1)中气体A可使澄清石灰水变浑浊，结合抗酸药的有效成分，知该气体为CO2.(2)根据知，X中一定不含Si元素，因为硅酸盐中加入过量盐酸，会产生硅酸沉淀；根据知，X中一定不含Na元素，因为Na的焰色为黄色(3)根据题给信息知中调节pH至56时生成的白色沉淀为Al(OH)3.(4)中加入过量NaOH溶液，沉淀B完全溶解，离子方程式为：Al(OH)3OH=AlO2H2O.(5)V中加入NaOH溶液调节pH至12，有白色沉淀产生，则沉淀C为Mg(OH)2.(6)由于n(CO2)nAl(OH)3nMg(OH)2113，则CO、Al3、Mg2的物质的量之比为113，结合电荷守恒，则CO、Al3、Mg2、OH的物质的量之比为1137，故X为Mg3Al(OH)7CO3.答案：(1)CO2(2)钠和硅(3)Al33NH3H2O=Al(OH)33NH(4)Al(OH)3OH=AlO2H2O(5)Mg(OH)2(6)Mg3Al(OH)7CO34(2009浙江理综，7分)各物质之间的转化关系如下图，部分生成物省略C、D是由X、Y、Z中两种元素组成的化合物，X、Y、Z的原子序数依次增大，在周期表中X的原子半径最小，Y、Z原子最外层电子数之和为10.D为无色非可燃性气体，G为黄绿色单质气体，J、M为金属，I有漂白作用，反应常用于制作印刷电路板请回答下列问题：(1)写出A的化学式_，C的电子式_(2)比较Y与Z的原子半径大小_(填写元素符号)(3)写出反应的化学方程式(有机物用结构简式表示)_，举出该反应的一个应用实例_(4)已知F溶于稀硝酸，溶液变成蓝色，并放出无色气体请写出该反应的化学方程式：_.(5)研究表明：气体D在一定条件下可被还原为晶莹透明的晶体N，其结构中原子的排列为正四面体，请写出N及其2种同素异形体的名称_、_、_.解析：据题意，首先推出X为H，G为Cl2，反应为2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2，即M为Cu，L为FeCl3，K为FeCl2，由转化关系可知，FeCl2由H与一金属反应得到，结合J为金属可知，J为Fe，H为HCl，I有漂白作用为HClO，C为H2O，O最外层电子数为6，另一元素原子最外层电子数为4，因为X、Y、Z的原子序数依次增大，所以Y为C，Z为O.BEF这条线根据现象与葡萄糖可知F为Cu2O，E为Cu(OH)2，B为CuCl2，即A与HCl反应得CuCl2、H2O、CO2，所以A为CuCO3或碱式碳酸铜(1)注意要求写A的化学式、水的电子式(2)C与O属同周期元素，从左到右，原子半径随原子序数递增而减小(3)葡萄糖是多羟基醛，与新制Cu(OH)2发生反应方程式也可写为CH2OH(CHOH)4CHO2Cu(OH)2NaOHCH2OH(CHOH)4COONaCu2O3H2O，实例可举医学上检验病人是否患糖尿病(4)Cu2O与HNO3反应被氧化成Cu2，同时生成无色气体NO，注意书写化学方程式后配平(5)CO2被还原为C，据题意可知晶体N为金刚石，再写出其同素异形体答案：(1)Cu2(OH)2CO3或Cu(OH)2CuCO3或CuCO3HH(2)CO(3)CH2OH(CHOH)4C