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专题15元素及其化合物知识的综合应用
1.【2022天津卷】以下图中反响①是制备SiH4的一种方法,其副产物MgCl2·6NH3是优质的镁资源。答复以下问题:
〔1〕MgCl2·6NH3所含元素的简单离子半径由小到大的顺序〔H-除外〕:_________________________,Mg在元素周期表中的位置:_____________________,Mg(OH)2的电子式:____________________。
〔2〕A2B的化学式为_______________。反响②的必备条件是_______________。上图中可以循环使用的物质有_______________。
〔3〕在一定条件下,由SiH4和CH4反响生成H2和一种固体耐磨材料_______________〔写化学式〕。
〔4〕为实现燃煤脱硫,向煤中参加浆状Mg(OH)2,使燃烧产生的SO2转化为稳定的Mg化合物,写出该反响的化学方程式:_______________。
〔5〕用Mg制成的格氏试剂〔RMgBr〕常用于有机合成,例如制备醇类化合物的合成路线如下:
依据上述信息,写出制备所需醛的可能结构简式:_______________。
【答案】r(H+)r(Mg2+)r(N3–)r(Cl–)第三周期ⅡA族Mg2Si熔融,电解NH3,NH4ClSiC2Mg(OH)2+2SO2+O2=2MgSO4+2H2OCH3CH2CHO,CH3CHO
【解析】
为;〔2〕根据流程图,以及元素守恒,A2B中含有Si和Mg,即化学式为Mg2Si;反响②为电解熔融状态的MgCl2得到金属镁,即必备的条件是熔融和电解;根据流程可以循环使用的物质为NH3和NH4Cl;〔3〕在一定条件下,由SiH4和CH4反响生成H2和一种固体耐磨材料,该耐磨材料一定有Si和C,考虑到课本中介绍了碳化硅的高硬度,所以该物质为SiC;〔4〕煤燃烧产生SO2,SO2与Mg(OH)2反响:Mg(OH)2+SO2=MgSO3+H2O,MgSO3中S被氧气氧化,其反响是2MgSO3+O2=2MgSO4,因此总反响为2Mg(OH)2+2SO2+O2=2MgSO4+2H2O;〔5〕根据流程图,推出所需的醛是CH3CH2CHO或CH3CHO;
考点定位:考查微粒半径大小比拟、化学用语的考查、结构简式的推断等知识。
【试题点评】思路点拨:〔5〕问,比拟新颖,考查了一道有机物试题,涉及有机物结构简式的推断,根据流程,格氏试剂与醛基反响,醛基中C=O一个键发生断裂,O原子转化成-OH,RMgX中的-R与羰基上碳原子连接,因此推出醛应为CH3CH2CHO和CH3CHO。
2.【2022江苏卷】碱式硫酸铝溶液可用于烟气脱硫。室温下向一定浓度的硫酸铝溶液中参加一定量的碳酸钙粉末,反响后经过滤得到碱式硫酸铝溶液,反响方程式为〔2?x〕Al2(SO4)3+3xCaCO3+3xH2O2[〔1?x〕Al2(SO4)3·xAl(OH)3]+3xCaSO4↓+3xCO2↑生成物〔1?x〕Al2(SO4)3·xAl(OH)3中x值的大小影响碱式硫酸铝溶液的脱硫效率。
〔1〕制备碱式硫酸铝溶液时,维持反响温度和反响时间不变,提高x值的方法有___________________。
〔2〕碱式硫酸铝溶液吸收SO2过程中,溶液的pH___________〔填“增大〞、“减小〞、“不变〞〕。
〔3〕通过测定碱式硫酸铝溶液中相关离子的浓度确定x的值,测定方法如下:
①取碱式硫酸铝溶液25.00mL,参加盐酸酸化的过量BaCl2溶液充分反响,静置后过滤、洗涤,枯燥至恒重,得固体2.3300g。
②取碱式硫酸铝溶液2.50mL,稀释至25mL,参加0.1000mol·L?1EDTA标准溶液25.00mL,调节溶液pH约为4.2,煮沸,冷却后用0.08000mol·L?1CuSO4标准溶液滴定过量的EDTA至终点,消耗CuSO4标准溶液20.00mL〔Al3+、Cu2+与EDTA反响的化学计量比均为1∶1〕。
计算〔1?x〕Al2(SO4)3·xAl(OH)3中的x值〔写出计算过程〕。
【答案】〔1〕适当增加CaCO3的量或加快搅拌速率
〔2〕减小
〔3〕25mL溶液中:n(SO42?)=n(BaSO4)==0.0100mol
2.5mL溶液中:
n(Al3+)=n(EDTA)?n(Cu2+)=0.1000mol·L?1×25.00mL×10?3L·mL?1?0.08000mol·L?1×20.00mL
×10?3L·mL?1=9.000×10?4mol
25mL溶液中:n(Al3+)=9.000×10?3mol
1mol(1?x
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