题目列表(包括答案和解析)
物质A、B、C、D、E、F、G、H、I、J有如图所示的转化关系。
图中所有物质均由短周期元素组成，且每个小三角形内的三种物质均至少含有第三周期中的一种相同元素。其它信息见下表：
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编号 |
信 息 |
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1 |
D为地壳中含量最高的元素组成的单质 |
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2 |
E为酸性气态氧化物 |
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3 |
F的浓溶液常做干燥剂 |
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4 |
H为淡黄色固体化合物 |
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5 |
电解饱和J溶液是工业重要反应 |
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6 |
C为离子化合物，阴、阳离子均含有金属元素 |
（1）写出G的化学式： ，指出H中化学键的类型： 。
（2）常温下测得一定浓度的C溶液的pH=10，用离子方程式表示其原因 。
（3）写出与H相对分子质量相同，且它们的阴离子所含的电子数、电荷数也均相同的化合物的化学式 。
（4）写出C溶液中通入过量CO2的化学方程式： 。
（5）通入一定浓度的苛性钾溶液中，两者恰好完全反应（已知反应过程放热），生成物中三种含Y元素的离子，其中两种离子物质的量（n）与反应时间（t）的变化示意图如上图所示，写出该反应的离子方程式是 ，该苛性钾溶液中KOH的质量是 g。
物质结构与性质：等电子体原理是指两个或两个以上的分子(或离子)，它们的原子数相同，分子(或离子)中价电子数也相同，这些分子(或离子)常具有相似的电子结构，相似的几何构型，而且有时在性质上也有许多相似之处．
(1)SiO32－、SO32－、NO3－三种离子是等电子体，三种离子的几何构型为________，其中Si、S、N三种基态原子的第一电离能大小关系为________．
(2)C2O42－和________是等电子体，C2O42－离子具有较强的还原性，它能使酸性KMnO4溶液褪色，Mn原子在元素同期表中的位置是________，外围电子构型为________．
(3)二原子14电子的等电子体共同特点是物质中都具有共价叁键，请举出相应的3个例子________(可以是分子或离子)．每个分子或离子中含________个σ键，________个π键．
(4)过去生产上常以SiO2为催化剂的载体，它和近十几年来应用日广的AlPO4是等电子体，在AlPO4中P为________配位氧．SiO2的晶胞可作如下推导：先将NaCl晶胞中的所有Cl－去掉，并将Na+全部换成Si原子，再在每两个不共面的“小立方体”中心处各放置一个Si原子便构成了晶体Si的一个晶胞，则一个硅的晶胞中有________个Si原子．再在每两个相邻的Si原子(距离最近的两个Si原子)中心联线的中点处增添一个O原子，便构成了SiO2晶胞，故SiO2晶胞中有________个Si原子，________个O原子．
| c(C) |
| c(A)?c(B) |
| c(C) |
| c(A)?c(B) |
| 1 |
| 3 |
| 1 |
| 30 |
| 1 |
| 30 |
A．《物质结构与性质》模块（12分）
二茂铁【(C5H5)2 Fe】是由一个二价铁离子和2个环戊烯基负离子构成，它的发现可以说是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件，它开辟了金属有机化合物研究的新领域，促进了金属有机化学的发展。二茂铁可以用还原铁粉与环戊二烯在氮气氛围中发生反应而制得：
2C5H6＋Fe(还原铁粉)
(C5H5)2 Fe＋H2。
请回答下列问题：
（1）写出二价铁离子的基态电子排布式： ；
（2）二茂铁的熔点是173℃（在100℃时开始升华），沸点是249℃，不溶于水，易溶于苯、乙醚等非极性溶剂。据此可推断二茂铁晶体为 晶体，由此可进一步推知，在二茂铁结构中，C5H5－与Fe2+之间形成的化学键类型是 ；
（3）环戊二烯的结构式为：
（图中数字仅代表碳原子编号），在其5个碳原子中采取sp3杂化的是 （填写编号），
是环茂二烯的一种同分异构体，在其分子结构中处于同一平面上的原子个数最多有 个；
（4）原子数目和电子总数（或价电子总数）相同的微粒互为等电子体，等电子体具有相似的结构特征。与N2分子互为等电子体的二价阴离子是 （填化学式），其电子式是 。
B．《实验化学》模块（12分）
（12分）某课外活动小组为了测定某氯化锶（SrCl2）样品的纯度，在教师指导下设计了如下方案：
称取1.0g样品溶解于适量水中，向其中加入含AgNO32.38g的AgNO3溶液（溶液中除Cl―外，不含其它与Ag+反应生成沉淀的离子），Cl―即被全部沉淀。然后用含Fe3+的溶液作指示剂，用NH4SCN标准溶液滴定剩余的AgNO3，使剩余的Ag+以AgSCN白色沉淀的形式析出，以测定氯化锶样品的纯度。请回答下列问题：
（1）滴定反应达到终点的现象是： 。
（2）实施滴定的溶液以呈 （选填“酸性”、“中性”或“碱性”）为佳，加入 （填化学式）试剂可达这一目的。
（3）在终点到达之前的滴定过程中，两种沉淀表面会吸附部分Ag+，需不断剧烈摇动锥形瓶，否则会使n (Clˉ)的测定结果 （选填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。
（4）到达终点后，则必须轻轻摇动锥形瓶，（此时不得剧烈摇动）以减少误差，否则这种误差会使n (Clˉ)测定值偏低，这说明两者的溶解度：AgCl AgSCN
（填“＞”或“＜”）。
（5）若以Fe3+的溶液作指示剂，用NH4SCN标准溶液滴定剩余的AgNO3时，用去上述浓度的NH4SCN溶液20.0mL，则原氯化锶样品的纯度为 。
③n=1 ④n＞1
例8下列各组离子在溶液中可以大量共存，且加入氨水后也不产生沉淀的是 （ ）
A.Na+ Ba2+ Cl- SO42-
B.K+ AlO2- NO3-
C.H+ NH4+ Al3+ SO42- D.H+ Cl- CH3COO- NO3-
[思路]：离子共存问题，一直是高考的“热点”。解决这类问题，只要考虑两大方面即可：（1）能否发生复分解反应，（2）能否发生氧化还原反应。若两类反应均不发生，则可共存。
[解析]:Al3+只能存在于酸性条件下，故C可共存，但加入氨水后可生成Al(OH)3沉淀，且不溶于溶液中铵盐；AlO2-存在于碱性环境中，加入氨水后不会产生沉淀；A答案中Ba2+、SO42-不共存，而D中的H+ 和CH3COO-不能共存。故选B。
例9.下列离子方程式正确的是 （ ）
A.稀硫酸与氢氧化钡溶液反应
H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O
B.硫酸铝溶液中滴入氨水
Al3++3OH-=Al(OH)3 ↓
C.碳酸氢镁溶液中加入氢氧化钠溶液
Mg2++2HCO3-+4OH-=Mg(OH)2↓+CO32-+2H2O
D.硝酸铝溶液中滴加少量的氢氧化钠溶液
Al3++3OH-=Al(OH)3 ↓
[思路与解析]：A式错在若一种物质中有两种或两种以上的离子参加反应，必须维持在原物质中的微粒数比，在稀硫酸中1个SO42-离子对应两个H+离子，在氢氧化钡中1个Ba2+对应2个OH-离子，故该反应的离子方程式为：
2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O
B项中氨水（NH3?H2O）为一元弱碱，是弱电解质，应该保留分子式，故该反应的离子方程式为：Al3++3 NH3?H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
C项中的碳酸氢镁属易溶且易电离的物质，它与NaOH溶液反应，属酸式盐与碱的反应。变成的是正盐MgCO3，而Mg2+和OH-结合生成的Mg(OH)2因其溶解度较MgCO3低的多，根据离子反应总是向着离子减少的方向进行的规律，Mg2+变成Mg(OH)2而不会生成MgCO3，该离子方程式是正确的。
D项在过量的硝酸铝溶液中滴加少量的NaOH溶液，生成的Al(OH)3沉淀不会溶解，故该离子方程式是正确的。
故选C、D。
例10 今有铝、稀硫酸和氢氧化钠溶液为原料，在实验室制备一定量的氢氧化铝。可分别采用如下化学方程式所表示的两种方法：
①2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4
②2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
2NaAlO2+2H2O+H2SO4=2Al(OH)3↓+Na2SO4
（1）上述那一种方法比较节约试剂？（提示：试从每生产2molAl(OH)3所耗费的试剂用量给予说明）
（2）原料相同，请设计一种更为节约试剂的方法（以方程式表示，并说明其可以最节约试剂的根据）。
思路与解析：（1）Al即可以跟稀硫酸，也可跟氢氧化钠溶液反应放出氢气。反应后如果再以H2SO4或NaOH溶液处理，实际上是调控pH，使之得到Al(OH)3，达到制备的目的。先用酸，后用碱，还是先用碱，后用酸，都是可行的，但是耗用的酸、碱用量却不同。同样是制备2molAl(OH)3，前法需2molAl、3molH2SO4、6molNaOH；后法只需2molAl、1molH2SO4、2molNaOH，显然，后法较前法节约了酸、碱试剂。
（2）仔细观察第一种方法，它第一步生成的是Al2(SO4)3，略有酸性，所以要用较多的NaOH。第二种方法生成的是NaAlO2，略有碱性，所以要用较多的硫酸。因此，设想是否能用略有酸性的Al2(SO4)3和略有碱性的NaAlO2自己中和呢？联合两法可设计出第三种方法。
2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
Al2(SO4)3+6NaAlO2+12H2O=8Al(OH)3↓+3Na2SO4
相当于制备2molAl(OH)3需要的原料为2molAl、0.75molH2SO4、1.5molNaOH,确实节约了试剂。
例11：某复盐的化学式AxB(ED4)y?z H2O,已知x、y、z均为正整数，且x+y+z=10，用该晶体完成下列实验：①称取晶体40.2g，加热至质量不再改变，质量减少了10.8g，②将剩余固体溶于水，配成200mL溶液，取出20mL，向其中加入过量的Ba(OH)2溶液，ED4离子和B离子完全沉淀，经测定为5.24g，③将沉淀物加到足量的盐酸中，固体质量又减少了0.580g。
试通过计算和推理回答A、B是何种元素及晶体的化学式。
[思路]：所谓复盐，即含有两种或两种以上的金属离子（含NH4+ ）和一种酸根离子的盐。题设复盐的化学式为AxB(ED4)y?z H2O，显然A、B为简单金属离子；ED4离子和B离子与过量的Ba(OH)2溶液反应得到两种沉淀物，显然是阴离子ED4离子与Ba2+ 结合得一沉淀，阳离子B离子与OH-结合得一沉淀，且可溶于盐酸的必为B离子与OH-结合得到的金属B的难溶氢氧化物，另一不溶于盐酸的必为ED4离子与Ba2+ 结合得到的难溶性钡盐，而且从阴离子的形式使我们想起了SO42-，即初步确认难溶性钡盐为BaSO4。
[解析]：这类问题的解决，一般还要辅之于定量的计算，由题给实验数据，在
结晶水的物质的量为：10.8g÷18g/mol=0.600mol
初步确认的SO42-的物质的量为：｛（5.24g-0.580g）÷233g/mol｝×200mL/20mL=0.200mol
这样，该复盐中y：z=0.200：0.600=1：3
这就找到了解决问题的突破口，因为有了y：z=1：3，加之题给x+y+z=10，就创造了利用数学手段，结合化学意义进行讨论进而确认的机会。讨论：
当y=1时，z=3，则x=6，依该结论，则该复盐的化学式当初步确定为A6B(ED4)?3H2O，这显然与化合价法则相矛盾。原假设不能成立。
当y=2时，z=6，则x=2，依该结论，则该复盐的化学式当初步确定为A2B(ED4)2?6H2O，且可能成立的情况必然为A为+1价，则B必为+2价。依上述推论推得的40.2g中含结晶水0.600mol，则含A为0.200mol、B为0.100mol，可知生成金属B的氢氧化物的化学式为B（OH）2,且其摩尔质量为：
（0.58g×200mL/20mL）/0.100mol=58.0g/mol
易得金属B的相对原子质量为58.0-17.0×2=24.0，显然B元素为Mg。40.2g复盐中A元素的质量为：
金属A的摩尔质量为：7.80g÷0.2mol=39.0g/mol,所以A元素为K元素。
这样复盐的化学式是K2Mg(SO4)2?6H2O。
例12.向已知含有Zn2+的溶液中滴加氨水，有白色沉淀Zn(OH)2生成，继续滴加氨水使其过量，沉淀溶解，生成了[Zn(NH3)4](OH)2。此外Zn(OH)2即可溶于盐酸，又可溶于NaOH溶液，生成ZnO22-,所以Zn(OH)2是一种两性氢氧化物。
现有四种离子，每组有两种金属离子。请各选一种试剂，将它们两者分开。可供选择的试剂有：
A.硫酸 B.盐酸 C.硝酸 D.氢氧化钠溶液 E.氨水
根据上述内容填写下表：
离子组
选用试剂代号
沉淀物化学式
保留在溶液中的离子
①Zn2+和Al3+
②Zn2+和Mg2+
③Zn2+和Ba2+
④Mg2+和Al3+
[思路]：本题给出的知识性信息是Zn(OH)2两性和可生成溶于水的[Zn(NH3)4](OH)2。运用它们的化学性质，选择适当的试剂加以分离。
[解析]：①Zn2+和Al3+的分离：由于Al(OH)3和Zn(OH)2均为两性氢氧化物，不能用酸碱加以区分，但是Zn2+可与过量的氨水反应，生成Zn(NH3)42+，Al3+无此性质，可选用氨水（E）为试剂，生成沉淀Al(OH)3，留在溶液中的为Zn(NH3)42+。
②Zn2+和Mg2+的分离：因Zn(OH)2为两性氢氧化物，Mg(OH)2无两性且为难溶于水的沉淀，可选用NaOH（D）为试剂。沉淀为Mg(OH)2，留在溶液中的离子为：ZnO22-。
③Zn2+和Ba2+的分离：由于BaSO4难溶于水且不溶于酸，而ZnSO4则能溶于水，可选用H2SO4（A）为试剂。沉淀为BaSO4，保留在溶液中的离子为Zn2+。
④Mg2+和Al3+的分离：Al(OH)3有两性，能溶于过量的NaOH溶液中，Mg(OH)2无两性且为难溶于水的沉淀，可选用NaOH（D）为试剂。沉淀为Mg(OH)2，留在溶液中的离子为：AlO2-。
4．实战演练
一、选择题
1.(2001年春季高考题）将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀H2SO4反应，生成H2
A
C
2.将某物质的量的镁和铝相混合，取等质量的该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是?
A.3 mol?L－1 HCl?
B.4 mol?L－1的HNO3?
C.8 mol?L－1 NaOH?
D.18 mol?L－1 H2SO4?
3.人的纯净的胃液是一种强酸性液体，pH在0.9～1.5左右，氢氧化铝是一种治疗胃液过多的胃药的主要成分，目前这种胃药已不常用，原因主要是?
A.长期摄入铝元素不利于人体健康?
B.它不能中和胃液?
C.它不易溶于胃液?
D.它的疗效太差?
4.下列气体逐渐通入NaAlO2溶液中，开始时产生沉淀，继续通入气体时沉淀又溶解，该气体是?
A.NO2 B.NO?
C.CO2 D.H2S?
5.在硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中，逐滴加入稀氢氧化钠溶液，直至过量。下列表示氢氧化钠加入量(ｘ)与溶液中沉淀物的量（ｙ）的关系示意图中正确的是?
6.在氯化镁和硫酸镁的混合液中，若Mg2＋与Cl－的物质的量浓度之比为4∶3时，下列判断正确的是?
A.溶液中Mg2＋与SO
的物质的量浓度相等?
B.溶液中Mg2＋与SO物质的量浓度之比为5∶8?
C.溶液中Mg2＋与SO物质的量浓度之比为8∶5?
D.溶液中氯化镁和硫酸镁物质的量相等?
7.将AlCl3溶液和NaOH溶液等体积混合得到的沉淀物和溶液中所含铝元素的质量相等，则原AlCl3溶液和NaOH溶液物质的量浓度之比可能是?
A.2∶3 B.1∶3?
C.1∶4 D.2∶7?
8.ｍ ｇ钠、铝混合物，放入n ｇ水中，反应停止后，仍有不溶物a ｇ，则溶液中溶质为
A．NaOH?
B．NaAlO2?
C．NaOH和NaAlO2?
Ｄ．无法确定?
9.将铝粉放入烧碱溶液中，若反应过程中有1．5 mol电子发生转移，则参加反应的水为?
A．9 ｇ? B．18 ｇ?
C．0．5 mol? D．
mol?
10.将物质X逐渐加入Y溶液中，生成沉淀物质的量n2与所加X的物质的量n1的关系如图所示。符合图示情况的是?
A
B
C
D
X
NaOH
AlCl3
HCl
NaAlO2
Y
AlCl3
NaOH
NaAlO2
HCl
二、非选择题（共50分）?
11.(12分)在50 ｍL b mol?L－1 AlCl3溶液中加入50 ｍL a mol?L－1 NaOH溶液。
(1)当a≤3b时，生成Al（OH）3沉淀的物质的量为 。?
(2)当a、b满足 条件时，先有沉淀，后又有部分沉淀溶解，此时Al（OH）3的质量为 ｇ。
12.(12分)今用铝、稀硫酸和氢氧化钠溶液为原料，在实验室制备一定量的氢氧化铝。可分别采用如下化学方程式所表示的两种方法：?
①2Al＋3H2SO4===Al2（SO4）3＋3H2↑?
Al2（SO4）3＋6NaOH===2Al（OH）3↓＋3Na2SO4?
②2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑?
2NaAlO2＋H2SO4＋2H2O===2Al（OH）3↓＋Na2SO4?
(1)上述哪一种方法比较节约试剂?［提示：试从每生产2 mol Al（OH）3所耗费的试剂用量予以说明］?
(2)原料相同，请设计一种更为节约试剂的方法(以方程式表示，并说明其可以最节约试剂的根据)。?????????
13.(10分)镁是一种很活泼的金属，常用作脱硫剂、脱氧剂。在电子工业中利用镁制取硅的反应为：?
2Mg＋SiO2
2MgO＋Si?
同时有副反应发生：2Mg＋SiMg2Si?
Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4(硅烷）。?
SiH4在常温下是一种不稳定、易分解的气体。?
（1）图（甲）是进行Mg与SiO2反应的实验装置。?
Ⅰ.由于O2的存在对该实验有较大影响，实验中应通入X气体作为保护气。X气体应选用①CO2、②N2、③H2中的 。
Ⅱ.实验开始时，必须先通入X的气体，再接通电源加热反应物，其理由是 ；当反应引发后，切断电源，反应能继续进行，其原因是 。
Ⅲ.反应结束时，待冷却至常温后，关闭K，从分液漏斗处加入稀盐酸，可观察到导管口a处有闪亮的火星。据此现象可推知 在空气中能自燃。?
（2）图（乙）所示装置进行的实验如下：先关闭K，使A中反应进行；加热玻璃管C，可观察到C管中发出耀眼白光，产生白烟，管壁上附着有淡黄色物质。实验完成后，将C管中固体全部加入盐酸中，有臭鸡蛋气味的气体生成。?
Ⅰ.C中的Mg应放在不锈钢垫片上而不能直接接触管壁，这是因为 。
Ⅱ.停止实验时，先打开K，再停止滴加浓硫酸并熄灭酒精灯。橡胶气胆B在实验中的作用是 。
Ⅲ.C中全部反应产物有 、 、 。（填化学式）?
14.(8分)有铝粉和四氧化三铁组成的铝热剂，在隔绝空气的条件下灼烧，使之充分反应。将所得混合物研细并分成两等份，分别投入过量的烧碱溶液和盐酸中。充分反应后，前者消耗ｍ mol NaOH，放出气体0．
(1)该铝热剂的质量分数。?
(2)ｍ、ｎ、Ｖ的值。
15.(8分)在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验，三组各取30 ｍL同浓度的盐酸溶液，加入同一种镁铝合金粉末，产生气体，有关数据列表如下：?
实验序号
甲
乙
丙
合金质量(ｍｇ)
255
385
459
生成气体体积（ｍL）
280
336
336
(1)甲组实验中，盐酸 (填“过量”“适量”或“不足量”)，理由是 。乙组实验中，盐酸 (填“过量”“适量”或“不足量”)，理由是 。要算出盐酸的物质的量浓度，题中可作计算依据的数据是 ，求得的盐酸的物质的量浓度为 。
(2)求合金中Mg、Al的物质的量之比，题中可作计算依据的数据是 ，求得的Mg、Al的物质的量之比为 。
(3)在丙组实验之后，向容器中加入1 mol?L－1的氢氧化钠溶液，能使合金中的铝恰好溶解，不形成含铝的沉淀，并使Mg2＋刚好沉淀完全，再过滤出不溶固体，求滤液中各溶质的物质的量和所加入氢氧化钠溶液的体积(写计算过程)。
附参考答案
一、1.C?
2.解析：镁、铝不能与HNO3、浓H2SO4反应产生H2；Mg不与NaOH反应，Al能；Mg\,Al都能与盐酸反应产生H2。?
答案：A?
3.A 4.A 5.C 6.C 7.AD 8.B 9.AC 10.C?
二、11.（1）
a mol (2)3b＜a＜4b (15.6b－
12.(1)方法②比方法①更节约试剂。?
(2)2Ａl＋3H2SO4===Ａl2（SO4）3＋3H2↑?
2Ａl＋2NaOH＋2H2O===2NaＡlO2＋3H2↑?
Ａl2（SO4）3＋6NaＡlO2＋１2H2O===8Ａl（OH）3↓＋3Na2SO4?
相当于制备2molＡl（OH）3所用原料为2mol Ａl、
mol H2SO4、１．5 mol NaOH，确实节约了试剂。
13.（1）Ⅰ.③ Ⅱ.防止加热条件下H2与空气混合爆炸 Mg与SiO2的反应是放热反应 Ⅲ.SiH4?
(2)Ⅰ.同在加热条件下，Mg能与玻璃中的SiO2反应 Ⅱ.防止C管降温时因气体压强减小，而引起D中溶液倒流 Ⅲ.MgO S MgS?
14.(1)Al:27.95% Fe3O4:72.05%?
(2)m=0.05 mol n=0.24 mol V=
15.(1)过量
因为乙组所用合金量比甲组多，产生H2也多，说明甲组中HCl未反应完 不足量 因为甲组255 ｇ合金生成H2 280 ｍＬ，每克合金生成H2：
ｍＬ。若乙组中合金耗尽，应生成H2：×385＝423 ｍＬ，实际只生成336 ｍＬ，所以盐酸不足量
盐酸30 ｍＬ、气体336 ｍＬ １ mol?Ｌ－1?
(2)合金255 ｍｇ，气体280 ｍＬ １∶1?
(3)滤液中溶质为NaCl，NaＡlO2?
设丙组中Ｍｇ、Ａl的物质的量均为ｘ?
则24ｘ＋27ｘ＝0．459 ｘ＝0．009 mol?
根据Cl元素守恒：?
ｎ（NaCl）＝ｎ（HCl）＝１×0．03＝0．03 mol?
根据Ａl元素守恒：ｎ（NaＡlO2）＝ｎ（Ａl）＝0．009 mol?
由Na元素守恒：ｎ（NaOH）＝ｎ（NaCl）＋ｎ（NaＡlO2）＝0．03＋0．009
＝0．039 mol
V（NaOH）＝
＝0．039 Ｌ＝39 ｍＬ
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