22．(2007·廣東汕尾調研)X、Y、Z為短周期元素的單質，X、Y的組成元素為同主族元素，U、V為它們的化合物，這些物質之間的轉化關系如右圖所示，其中反應條件和某些產(chǎn)物已經(jīng)略去。

(1)若V是水，則：①X是________、U是________

②由于U有劇毒，工業(yè)上產(chǎn)生的U要經(jīng)過處理變成單質Y后方能排放，以防止大氣污染。富瑪克斯法治理U的方法和步驟如下：

第一步：用2%-3%的Na₂CO₃溶液作為吸收劑生成2種酸式鹽；

第二步：再加入一種RNO(溶液)(R表示芳香烴基)與生成的一種酸式鹽的水溶液反應生成硫、堿和RNHOH；

第三步：第二步生成的堿在溶液中與另一種酸式鹽反應生成正鹽；

第四步：RNHOH與空氣中的氧發(fā)生反應又得到RNO。

則：第一步反應的化學方程式為___________________。

總反應的化學方程式為： ____________________。

請對富瑪克斯法的優(yōu)點做一簡要評價： ________________。

(2)若U、V均為氧化物，則：①寫出反應Ⅰ的化學方程式： _____________________。

②計算機長距離聯(lián)網(wǎng)使用的傳輸速度快、信息量大的線路，使用的材料的主要化學成分是U，該材料的名稱是：______________________。

③這種材料埋在地下時，如果裸露在堿性土壤中，結果會斷路，用離子方程式說明原因________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：因為X、Y是同主族元素，且由題意可推知X+U―→V+Y是一個置換反應。(1)V是水，U有劇毒，可推出U是H₂S，X是O₂，Y是S。(2)若U、V均為氧化物，則符合它的置換反應是C與SiO₂的反應，故X是C，U是SiO₂，Y是Si，V是CO。

答案：(1)①O₂　H₂S

②Na₂CO₃+H₂S===NaHCO₃+NaHS　總反應為：2H₂S+O₂2H₂O+2S↓；RNO反應前后不變，起到催化劑的作用，是一條綠色工藝流程。

(2)①SiO₂+2CSi+2CO↑　②光導纖維�、跾iO₂+2OH^－===SiO+H₂O

21．(2008·煙臺期中)往100 mL的NaOH溶液中通入CO₂充分反應后，在減壓和較低溫度下，小心地將溶液蒸干，得到白色固體M。通入的CO₂的體積V(標準狀況)與M的質量W的關系如下圖所示。試解答下列問題：

(1)A點時，白色固體M的化學式為____________________，通入的CO₂的體積為________ mL (標準狀況下，下同)。

(2)C點時，白色固體M的化學式為____________________，通入的CO₂的體積為________ mL。

(3)B點時M的組成成分為________(用化學式表示)，通入的CO₂的體積為________ mL。

(4)該NaOH溶液的物質的量濃度為________。

解析：CO₂通入NaOH溶液中，首先生成Na₂CO₃和水，繼續(xù)通入CO₂，Na₂CO₃與CO₂和水繼續(xù)反應生成NaHCO₃。這兩種情況下，所得產(chǎn)物的質量比為53?84。由此不難判斷A點時M的化學式為Na₂CO₃；據(jù)此可以計算通入CO₂的量；同理可以判斷C點時M為NaHCO₃，據(jù)此也可計算CO₂的用量。從圖可知NaOH的質量為4 g，n(NaOH)＝0.1 mol。完全轉化為Na₂CO₃時，m(Na₂CO₃)＝5.3 g，完全轉化為NaHCO₃時，m(NaHCO₃)＝8.4 g，因B點時M質量為7.16 g,5.3>7.16>8.4，知M為Na₂CO₃和NaHCO₃的混合物。設B點時Na₂CO₃的物質的量為x mol，NaHCO₃的物質的量為y mol，則有：2x+y＝0.1,106x+84y＝7.16，解得：x＝0.02 mol，y＝0.06 mol，所以V(CO₂)＝(0.02+0.06) mol×22.4 L/mol×1000 mL/L＝1792 mL�？蛇M一步計算出NaOH溶液的濃度為1.0 mol·L^－1。

答案：(1)Na₂CO₃　1120　(2)NaHCO₃　2240　(3)Na₂CO₃和NaHCO₃　1792　(4)1.0 mol·L^－1

20．按要求完成下列各題的填空。

(1)若CO₂中混有CO，除去的方法是__________________________；

(2)若CO₂中混有HCl，要得到純凈的CO₂，其方法是_______________________；

(3)將鎂條在空氣中點燃后伸入裝有純凈CO₂的集氣瓶中，觀察到的現(xiàn)象是(不必寫產(chǎn)物的名稱或分子式)_______ ______________________；

(4)在沒有現(xiàn)成的CO₂氣體發(fā)生器的情況下，請選用下圖中的部分儀器，裝配一個簡易的、能隨用隨開、隨關隨停的CO₂氣體發(fā)生裝置，應選用的儀器是(填入編號)________；

(5)若用上述裝置產(chǎn)生CO₂氣體，而實驗室只有稀硫酸、濃硝酸、水、塊狀大理石，比較合理的方案應選用的藥品是________________________

解析：(1)利用CO有還原性，CO₂沒還原性這一性質差異，將含CO雜質的氣體通過灼熱的CuO除去CO。

(2)因為CO₂是酸性氧化物，因而在除去CO₂中的HCl時，既要考慮選擇堿性試劑，又要盡量減少CO₂在其中的溶解度，同時要注意題目要求得到“純凈的CO₂”，所以這里除要用飽和NaHCO₃溶液(或水)洗滌外，還要用濃硫酸來干燥(除去水分)。

(3)鎂條點燃在純凈的CO₂中燃燒，是課堂演示實驗，如果學生在實驗時仔細觀察，回答此問并不困難。

(4)本題實質是考查學生是否掌握啟普發(fā)生器的原理，用干燥管、燒杯和單孔塞組合，可以取代啟普發(fā)生器中的“球形漏斗”和“容器”這兩個核心部分，從而達到隨關隨停的目的。

(5)選用試劑時要注意，題目沒有提供學生熟悉的鹽酸，而硫酸會與大理石生成CaSO₄沉淀，包在其表面，阻止CaCO₃繼續(xù)和酸作用產(chǎn)生CO₂；塊狀Na₂CO₃遇酸會溶解，使制氣裝置起不到隨關隨停的作用，本題只能選用大理石、濃硝酸和水。

答案：(1)通過灼熱的CuO　(2)先用飽和的NaHCO₃溶液洗滌(或用水洗)，再用濃硫酸干燥　(3)鎂條繼續(xù)燃燒，瓶壁有白色和黑色固體　(4)a、c、d、e　(5)濃硝酸、水、塊狀大理石

19．(2009·重慶)化合物A由周期不同的短周期元素X、Y組成，是良好的耐熱沖擊材料。

(1)X的單質既可與鹽酸反應，又可與NaOH溶液反應，X的原子結構示意圖為________。

(2)X的硫酸鹽溶液與過量NaOH溶液反應的離子方程式為_______________________。

(3)一定條件下，A和水緩慢作用生成含Y的化合物Z，Z分子含有10個電子。

①Z與H₂O₂反應，其產(chǎn)物之一是Y的單質，Y的單質的電子式為________；Z分子的結構呈________。

②A的化學式是_______________________。

(4)X的單質、石墨和二氧化鈦(TiO₂)按比例混合，高溫下反應得到的化合物均由兩種元素組成，且都是新型陶瓷材料(在火箭和導彈上有重要應用)，其反應的化學方程式是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：由(1)知，X為Al，由(3)并結合題干“耐熱沖擊材料”確定Y為N，A為AlN。

答案：(1)　 　(2)Al³⁺+4OH^－===AlO+2H₂O

(3)①?N⋮⋮N?　三角錐形�、贏lN

(4)4Al+3TiO₂+3C2Al₂O₃+3TiC

18．(2009·北京)由短周期元素組成的中學常見無機物A、B、C、D、E、X存在如下圖轉化關系(部分生成物和反應條件已略去)。下列推斷不正確的是　　　　　　　　　　　 　　　 (　)

A．若X是Na₂CO₃，C為含極性鍵的非極性分子，則A一定是氯氣，且D和E不反應

B．若A是單質，B和D的反應是OH^－+HCO===H₂O+CO，則E一定能還原Fe₂O₃

C．若D為CO，C能和E反應，則A一定為Na₂O₂，其電子式是Na⁺[?····?····?]^2－Na⁺

D．若D為白色沉淀，與A摩爾質量相等，則X一定是鋁鹽

解析：將各選項代入檢驗，如A項，A為F₂也符合：

F₂

D項：若X為鋁鹽，則D為Al(OH)₃， A為Na₂O₂，則有：

Na₂O₂

答案：A

17．(2009·福建)能實現(xiàn)下列物質間直接轉化的元素是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

單質氧化物酸或堿鹽

A．硅　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B．硫

C．銅　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D．鐵

解析：SSO₂H₂SO₃Na₂SO₃

另外SiO₂、CuO、Fe₃O₄或Fe₂O₃均不能和H₂O反應。

答案：B

16．在石灰窯中燒制生石灰，1 mol CaCO₃完全分解所需要的能量，可由燃燒0.453 mol碳來提供。設空氣中O₂體積分數(shù)為0.21，N₂為0.79，則石灰窯產(chǎn)生的氣體中CO₂的體積分數(shù)可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

A．0.43　 B．0.46

C．0.49　 D．0.52

解析：燃燒0.453 mol碳需要O₂ 0.453 mol，由空氣提供，則N₂的物質的量為0.453 mol×＝1.704 mol。CO₂的體積分數(shù)為＝0.46，B正確；實際生產(chǎn)中，需通入足量空氣，則氣體中會有過量的空氣，CO₂的體積分數(shù)也可能小于0.46。

答案：AB

15．(2007·廣東省廣州市模擬)下列各組物質中，不是按bca(“→”表示一步完成)關系相互轉化的是　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

解析：SiO₂不能直接生成H₂SiO₃，H₂SiO₃也不能直接生成Si。

答案：C

14．(2007·臨沂模擬)下列離子方程式的書寫正確的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

A．水玻璃中通入過量的二氧化碳：

Na₂SiO₃+CO₂+H₂O===2Na⁺+CO+H₂SiO₃↓

B．澄清石灰水中通入過量二氧化碳：

Ca(OH)₂+2CO₂===Ca²⁺+2HCO

C．二氧化硅溶于氫氟酸溶液中

SiO₂+4H⁺+4F^－===SiF₄↑+2H₂O

D．二氧化硅溶于燒堿溶液中：

SiO₂+2OH^－===SiO+H₂O

解析：A、B中的Na₂SiO₃、Ca(OH)₂應拆成離子，C中HF酸為弱酸，應寫化學式。

答案：D

13．能證明碳酸比硅酸的酸性強的實驗事實是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

A．H₂CO₃不如H₂SiO₃穩(wěn)定

B．高溫下能發(fā)生反應：Na₂CO₃+SiO₂Na₂SiO₃+CO₂↑

C．CO₂溶于水生成碳酸，而SiO₂卻不溶于水

D．CO₂通入Na₂SiO₃溶液中有膠狀沉淀生成

解析：D項為強酸制弱酸。

答案：D