高中化学碳族元素简介填空题

某硅铁矿中主要含Si0₂、Fe₃0₄、Al₂0₃、Cu0。某工厂用它为原料进行综合应用来制取硅胶、铁红、铝、胆矾晶体，设计如下工业流程图：

已知：Fe(OH)₂、Fe(OH)₃、Cu(OH)₂完全沉淀的PH分别为9.6、3.7、9.4。
（1）碱浸时发生的离子反应方程式为：_                             
（2）为提高碱浸的浸出率，可采取的方法有                       。（填两种即可）
（3）溶液3中加H₂O₂的目的是           。 对应的离子反应方程式为：________。
（4）Z试剂可以选用下列的   （填字母）
a． Cu    b．CuO    c．Cu(OH)₂    d．CuCO₃
（5）由溶液4制取产品3还要先加热到____（填字母）时，停止加热、冷却结晶。

A．沸腾

B．液体表面出现晶膜

C．析出大量晶体

D．快蒸干，还有少量液体

（6）判断固体4对应的元素沉淀完全的方法是：________________。

HNO₃与金属反应时，还原产物可能是NO₂、NO、N₂O、N₂或NH₃的一种或几种。现有一定量的Al粉和Fe粉的混合物与100mL稀HNO₃充分反应，反应过程中无任何气放出。在反应结束后的溶液中，逐渐加入4 mol·L^-1的NaOH溶液，加入NaOH溶液的体积(mL)与产生沉淀的物质的量关系如下图。请回答：

（1）与HNO₃反应后Fe元素的化合价是_____________
（2）纵坐标中A点数值是______________，B点数值是____________，原HNO₃浓度是______________

现有五种溶液，分别含下列离子：①Ag⁺  ②Mg²⁺  ③Fe²⁺  ④Al³⁺  ⑤Fe³⁺。
（1）写出符合下列条件的离子符号：
滴加氯水有明显现象的离子是            ，加铁粉后溶液增重的是             ；
（2）向③的溶液中滴加NaOH溶液，现象是                      ，反应过程中属于氧化还原反应的化学方程式                   。

物质A～I之间能发生如下反应（图中部分反应的条件和产物没有全部标出），其中A、B、C、I为金属单质，B是地壳中含量最多的金属，甲、乙、丙为气体。

请根据以上信息回答下列问题：
（1）写出下列物质的化学式：C__________、H____________。
（2）写出气体甲在气体乙中燃烧的化学方程式：_______________________；
该反应的现象有：______________________________。
（3）写出反应③的化学方程式：______________________；向反应③所得溶液中通入过量的CO₂，写出反应的离子方程式：_________________________。
（4）写出反应⑤的离子方程式：____________________；
（5）检验物质D中阳离子的方法名称是：_____________________。

（1）二氧化硅与碳高温下反应的化学方程式为                     
上述反应中生成的单质有什么用途：                           （写一条即可）。卞石是硅酸盐，不同类型的卞石中氧原子的物质的量分数相同，由钠卞石化学式NaAlSi₃O₈可推知钙卞石的化学式为          ，请将钠卞石的化学式改写成氧化物的形式：
（2）天然气（主要成分甲烷）含有少量含硫化合物[硫化氢、羰基硫（COS）等]，可以用氢氧化钠溶液洗涤除去．羰基硫用氢氧化钠溶液处理的过程如下（部分产物已略去）：
COSNa₂S溶液H₂          羰基硫分子的电子式为             。反应I除生成两种正盐外，还有水生成，其化学方程式为                         。已知反应II的产物X的溶液中硫元素的主要存在形式为S₂O₃^2﹣，则II中主要反应的离子方程式为             。

某溶液中可能含有Fe²⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、NH₄⁺、Al³⁺。当加入一种淡黄色固体并加热溶液时，有刺激性气味的气体放出和白色沉淀生成，加入淡黄色固体物质的量(横坐标)与析出的沉淀和产生气体的物质的量(纵坐标)的关系，如图所示。

（1）写出反应②和④的离子方程式
②                              。
④                              。
（2）溶液中含有的离子是                   ，它们的物质的量浓度之比为              。

(每空2分，共12分)非金属元素H、C、O、S、Cl能形成多种用途很广泛的单质和化合物，试完成下列填空。
（1）O^2－的电子式为__________；
（2）O、Cl两元素形成的单质和化合物常用来杀菌消毒，试举例__________(写化学式，任写两种)；
（3）H₂O在常温下为液态，H₂S为气态，H₂O的沸点高于H₂S的主要原因是__ _；
（4）Cl₂是一种大气污染物，液氯储存区贴有的说明卡如下(部分)：

危险性
储运要求	远离金属粉末、氨、烃类、醇类物质；设置氯气检测仪
泄漏处理	NaOH、NaHSO3溶液吸收
包装	钢瓶

①用离子方程式表示“泄漏处理”中NaHSO₃溶液的作用__ __。
②若液氯泄漏后遇到苯，在钢瓶表面氯与苯的反应明显加快，原因是__ __。
③将Cl₂通入适量KOH溶液中，产物中可能有KCl、KClO、KClO₃。当溶液中c(Cl^－)∶c(ClO^－)===11∶1时，则c(ClO^－)∶c(ClO)比值等于___。

运用所学知识，回答下列问题。
（1）SiO₂是玻璃的主要成分之一，SiO₂与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为_________________，工艺师常用______________(填物质名称)来雕刻玻璃。
（2）向硫酸铜溶液中逐滴加入KI溶液至恰好反应完全，观察到产生白色沉淀CuI，蓝色溶液变为棕色。该反应的离子方程式为                     ；取一定量上述反应后的上层棕色清液于一支试管中，加入一定量的苯，振荡，此时观察到的现象是____________________________。
（3）电子工业常用FeCl₃溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板，工程师欲从制造印刷电路板的工业废水中回收铜，并获得FeCl₃溶液，设计如下方案：

①滤渣的成分为                。（填化学式）
②加过量B发生反应的离子方程式为                                。
③通入C发生反应的化学方程式为                                  。

(Ⅰ)浓硝酸与浓盐酸混合过程中会产生少量的黄绿色气体单质X、化合物M和无色液体，化合物M中所有原子均达到8电子的稳定结构。2mol M加热分解生成1mol氧化产物X和2mol无色气体Y，Y遇到空气呈现红棕色。
（1）镁与气体X反应产物的电子式          。
（2）浓硝酸与浓盐酸反应的化学方程式为                。
（3）化合物M水解生成两种酸，为非氧化还原反应，该反应的化学方程式为          。
(Ⅱ)石油铁储罐久置未清洗易引发火灾，经分析研究，事故是由罐体内壁附着的氧化物甲与溶于石油中的气态氢化物乙按1︰3反应生成的物质丙自燃引起的。某研究小组将一定量的丙粉末投入足量的浓盐酸中发生反应，得到4.8g淡黄色固体和气体乙，乙在标准状况下的密度为1.52g·L^-1。过滤后向滤液（假设乙全部逸出）中加入足量的NaOH溶液，先出现白色沉淀，最终转变为红褐色沉淀，过滤、洗涤、灼烧后的固体质量为24g。已知气体乙可溶于水。请回答下列问题：
（4）甲的化学式为            。
（5）丙在盐酸中反应的化学方程式为                   。
（6）丙与盐酸反应后的滤液暴露在空气中一段时间颜色加深，其原因是（用离子方程式表示）                  。
（7）为消除石油铁储罐的火灾隐患，下列措施可行的是（填编号）         。

A．石油入罐前脱硫	B．定期用酸清洗罐体
C．罐体内壁涂刷油漆	D．罐体中充入氮气

富铁铝土矿（主要含有A1₂O₃、Fe₂O₃、FeO和SiO₂）可制备新型净水剂液体聚合硫酸铝铁[Al_aFe_b(OH)_m(SO₄)_n]。研究发现，当a＝b时净水效果最好。工艺流程如下（部分操作和产物略）：

（1）A1₂O₃与H₂SO₄发生反应的离子方程式是____________。
（2）测得滤液中。加入FeSO₄·7H₂O和H₂O₂的作用是（结合化学用语说明）____________。
（3）将溶液A电解得到液体聚合硫酸铝铁。装置如图所示（阴离子交换膜只允许阴离子通过，电极为惰性电极）

① 阴极室的电极反应式是__________。
② 电解过程阳极室溶液pH的变化是____________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
③ 简述在反应室中生成液体聚合硫酸铝铁的原理____________。

金属及其化合物在化学中扮演着重要的角色，同学们应该熟练掌握它们的性质。
（1）钠与水反应时，钠漂浮在水面上。甲同学用刺有小孔的铝箔将4.6g的钠包裹，而后投入到水中，使钠沉入水底与水（足量）反应。该过程中发生反应的离子方程式有___________，充分反应生成的气体体积_________（填“大于”、“小于”或“等于”）2.24L（标准状况下）。
（2）乙同学将足量的铜粉投入到500mL18.4mol/L的浓硫酸中并加热制取SO₂，写出该反应的化学方程式__________，生成的SO₂物质的量小于4.6mol的原因是_____________。
（3）丙同学向MgCl₂、AlCl₃的混合溶液中逐滴滴加2mol/L的NaOH溶液，并绘制出沉淀与NaOH溶液体积的关系图像如图，则a=_________，b=________。

Ⅰ．请回答：
（1）将硫化钠溶液与氯化铝溶液混合，有白色沉淀和气体生成，但此沉淀不是硫化铝。写出该反应的离子反应方程式：                                                  。
（2）将NH₃通过灼热的CuO，有无色无味的难溶于水的气体生成，写出该反应的化学方程式：     。
（3）CoCl₂常用作多彩水泥的添加剂，可用钴的某种氧化物与盐酸反应制备(其中Co的化合价为+2、+3)。现取适量这种钴的氧化物，可与480 mL 5 mol·L^－1盐酸恰好完全反应，得到CoCl₂溶液和6.72 L黄绿色气体(标准状况)。则该反应的化学反应方程式为                         。
Ⅱ．下表给出五种元素的相关信息，其中A、B、C、D为短周期元素。根据以下信息填空：

元素	相关信息
A	在常温、常压下，其单质是气体，随着人类对环境的认识和要求的提高，它将成为备受青睐的清洁燃料
B	工业上通过分离液态空气获得其单质，其某种同素异形体是保护地球地表环境的重要屏障
C	植物生长三要素之一，它能形成多种氧化物，其中一种是早期医疗中使用的麻醉剂
D	室温下其单质为淡黄色粉末状固体，加热易熔化。该单质在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰
E	它在地壳中储量丰富，是人体不可缺少的微量元素之一。其单质为银白色固体，是工农业生产中不可或缺的金属材料，常用于机械制备、建筑等行业

（4） C与A形成的某一化合物能和C与B形成的另一无色化合物(这两种化合物分子中原子个数比皆为1∶2)一起用作火箭助推剂，两者发生反应生成无毒物质，写出上述化学反应方程式：                   。
（5）化合物X是元素D的最高价氧化物的水化物，X在水中的电离方程为              ；常温下，E的单质与化合物X稀溶液反应生成盐Y，Y的化学式是            。化合物Z仅由元素D和E组成， Z+H₂O+O₂→X+Y，产物中n(X)：n(Y)=1：1，写出并配平上述方程式：                    。
（6）盐Y受强热会发生分解反应，其气体产物由元素D的氧化物组成，请设计一个可行的定性实验，验证其气体产物中所含元素D的氧化物的组成                           。

海洋化学资源的研究和合理利用具有广阔前景，从海水中可提取氯、溴、碘等卤族元素。
（1）氯原子结构示意图是               ，碘在元素周期表中的位置是             ，HI的稳定性比HBr         (填写“强”或“弱”)。
（2）向浓缩的海水中通入Cl₂，可将Br^-转化为Br₂。再用“空气吹出法” 将Br₂从浓海水中吹出，并用纯碱浓溶液吸收，生成NaBr、NaBrO₃等。当有1 mol Br₂被纯碱吸收时，转移的电子数为             。
下图是NaClO的发生装置。该装置主要利用了电解饱和食盐水的原理，可实现对海水的消毒和灭藻。

（3）写出装置中产生NaClO的化学方程式            。海水中含有Ca²⁺、Mg²⁺、HCO₃^-等杂质离子，处理过程中装置的阴极易产生水垢，其主要成分是Mg(OH) ₂和CaCO₃。 生成CaCO₃的离子方程式是                  。若每隔5-10 min倒换一次电极电性，可有效地解决阴极的结垢问题。试用电极反应式并结合必要的文字进行解释            。
NaOH溶液吸收SO₂得Na₂SO₃，可用Na₂SO₃吸收SO₂。在SO₂被吸收的过程中，pH随n（SO₃^2－）、n（HSO₃^－）变化关系如下：

n（SO3^2^－）：n（HSO3^－）	91：9	1：1	1：91
pH	8.2	7.2	6.2

（4）从上表可判断，NaHSO₃溶液呈      （填“酸性”、“碱性”、“中性”），请用平衡原理解释：                   。
（5）当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度关系正确的是          （选填字母）。
a．c（Na⁺）=2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）
b．c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（SO₃^2-）＞c（H⁺）=c（OH^-）
c．c（Na⁺）+c（H⁺）=c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（OH^-）
d．c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）=c（OH^-）

某同学设计了如图所示装置（夹持仪器省略）进行系列实验，实验时将药品A逐滴加入到固体B中，请根据下列实验回答问题：

（1）若A为水，B为过氧化钠，C中盛有稀硫酸和FeCl₂混合溶液，旋开  活塞E后，C中溶液颜色变化为                     ，烧瓶中发生反应的化学方程式为                      。
（2）若A为盐酸、B为大理石(主要成分为CaCO₃粉末)、C中盛有水玻璃，则小试管中的现象是           ，固体的主要成分为(写化学式)_________________。
（3）利用上述装置可以验证SO₂的性质, 若A为浓硫酸，B为亚硫酸钠粉末，那么C中盛有          溶液时可验证其具有漂白性；而C中盛有               溶液时可验证其具有还原性（各填一种物质名称）。

磷化铝是用红磷和铝粉烧制而成。因杀虫效率高、经济方便而应用广泛。可作粮仓熏蒸的磷化铝片，熏蒸每吨粮食只需3～5片（3.20g/片）。
（1）写出磷化铝的化学式：________；举一例红磷的同素异形体，写出其化学式：________。
（2）磷化铝毒性主要为遇水、酸时则迅速分解，放出吸收很快、毒性剧烈的磷化氢气体，写出磷化铝
和水反应的化学方程式：____________________________________________________________。
（3）磷化氢是一种无色、剧毒、易燃的气体，该气体比空气重并有类似臭鱼的味道，其结构和NH₃相似，写出磷化氢的电子式：________；磷化氢具有强的还原性，通入硫酸铜溶液中会生成单质铜和磷酸，写出该反应的离子方程式：___________________________________________。
（4）磷化氢在空气中的最高允许值为0.3ppm，空气中超标的PH₃气体可以用重铬酸钾、活性炭、氢碘酸处理，你认为他们的反应原理是否相同，原因是____________________________________。
（5）磷的含氧酸很多，H₃PO₄是常见的一种，多个磷酸分子通过脱水作用由O原子连接而成为多磷酸，三聚磷酸钠（Na₅P₃O₁₀·6H₂O）是常见的多磷酸盐，该盐373K时，可发生如下反应Na₅P₃O₁₀·6H₂O="==" Na₃HP₂O₇+X+5H₂O，请你推出X的化学式：__________________；并且写出X溶液中离子电荷守恒的等式：___________________________。