最新高考化学二轮复习攻略 专题18 元素化合物综.docx
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最新高考化学二轮复习攻略专题18元素化合物综
专题11 元素化合物综合应用
一、选择题(每小题5分,共50分)
1.(2018·重庆,7)下列叙述正确的是( )
A.Fe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同
B.K、Zn分别与不足量的稀硫酸反应所得溶液均呈中性
C.Li、Na、K的原子半径和密度随原子序数的增加而增大
D.C、P、S、Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强
解析:
Fe与氯气生成FeCl3,而Fe与稀盐酸反应生成FeCl2,故A错;K与不足量的稀硫酸反应时,能发生2K+2H2O===2KOH+H2↑,H2SO4不足,KOH过量使溶液呈碱性,故B错;Na的密度比K大,故C错;P、S、Cl是同周期元素,非金属性依次增强,故最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强,H2CO3是弱酸,而H3PO4是中强酸,故酸性H3PO4>H2CO3,则D选项正确。
答案:
D
2.(2018·海南,9)“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。
如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2,其基本过程如下图所示(部分条件及物质未标出)。
下列有关该方法的叙述中正确的是( )
A.能耗大是该方法的一大缺点
B.整个过程中,只有一种物质可以循环利用
C.“反应分离”环节中,分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤
D.该方法可减少碳排放,捕捉到的CO2还可用来制备甲醇等产品
解析:
这是一道新题型,对题意的理解是解题的关键。
用烧碱来吸收二氧化碳发生在捕捉室,生成碳酸钠,与氧化钙作用发生在分离室,同时又生成烧碱,碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳发生在高温炉,有两种物质循环:
CaO、NaOH循环,B项排除。
D项中的CO2制甲醇,没有见过,想将+4价降低到-2价也比较困难;C项应该是先过滤,滤液不需要浓缩结晶,直接循环使用就可以。
答案:
A
3.(2018·江苏扬州一模,3)能实现下列物质间直接转化的元素是( )
单质
氧化物
酸或碱
盐
A.硅 B.硫 C.铜 D.铁
解析:
S与O2生成SO2,SO2再与H2O生成H2SO3,H2SO3可以与NaOH生成Na2SO3,B项正确。
SiO2、CuO、Fe3O4均不与H2O反应,A、C、D错误。
答案:
B
4.已知A是一种单质,在一定条件下可发生如图所示的转化关系,则下列叙述中正确的是( )
A
B+H2
↑ CO2
D(白色固体)
C(白色胶状沉淀)
①A可能是铝或硅 ②D一定是一种两性物质 ③D晶体的熔点很高
A.①② B.①③ C.②③ D.②
解析:
可以与强碱溶液反应的单质是铝或硅。
Al
NaAlO2+H2
↑电解 CO2
Al2O3
Al(OH)3
Si
Na2SiO3+H2
高温C CO2
SiO2
H2SiO3
由此可知,当A为Si时,SiO2不是两性物质;D不论是Al2O3还是SiO2,均具有很高的熔点。
答案:
B
5.(2018·北京崇文模拟,4)在某无色溶液中缓慢地滴入NaOH溶液直至过量,产生沉淀的质量与加入的NaOH溶液体积的关系如图所示,由此确定原溶液中含有的阳离子是( )
A.Mg+、Al3+、Fe2+ B.H+、Mg2+、Al3+
C.H+、Ba2+、Al3+D.只有Mg2+、Al3+
解析:
分析图像可知,开始时加入NaOH溶液无沉淀产生,说明溶液中有大量H+,随后开始出现沉淀,后随着NaOH溶液的加入,沉淀部分溶解至不变,结合选项知选B。
答案:
B
6.(2018·山东烟台高三一模,10)X、Y、Z、W是中学化学常见的四种物质,它们之间具有如图所示转化关系,则下列组合不可能的是( )
X
Y
Z
W
A
C
CO
CO2
O2
B
Na
Na2O
Na2O2
O2
C
AlCl3
Al(OH)3
NaAlO2
NaOH
D
Fe
FeCl2
FeCl3
Cl2
解析:
验证法处理该题。
Fe与Cl2不能直接生成FeCl2,这是由于Cl2为强氧化性物质,直接把Fe氧化成+3价,2Fe+3Cl2
2FeCl3。
答案:
D
7.(2018·山东泰安模拟,7)今有一混合物溶液,只可能含有以下离子中的若干种:
K+、NH
、Cl-、Mg2+、Ba2+、CO
、SO
,现取三份100mL溶液进行如下实验:
(1)第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生。
(2)第二份加足量NaOH溶液加热后,收集到气体0.18mol。
(3)第三份加足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀6.27g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为2.33g。
根据上述实验以下推测正确的是( )
A.K+一定存在
B.100mL溶液中含0.01molCO
C.Cl-一定存在
D.Ba2+一定不存在,Mg2+可能存在
解析:
据
(2)知NH
有0.18mol。
据(3)知:
①BaSO4有2.33g(即0.01mol),即有0.01molSO
;②BaCO3为3.94g(即0.02mol),即CO
有0.02mol;③Ba2+、Mg2+不会存在,Cl-可能存在。
由于n(NH
)<2n(CO
)+2n(SO
),由电荷守恒可知,必有K+。
答案:
A
8.某无色混合气体可能含有CO2、CO、H2O(g)、H2中的一种或几种。
现依次进行如下处理(假设每次处理均反应完全):
①通过碱石灰时,气体体积变小;②通过赤热的CuO时,固体变为红色;③通过白色的CuSO4粉末时,粉末变蓝;④通入澄清石灰水时,溶液变浑浊。
由此可以确定原混合气体中( )
A.一定含有CO2、H2O,至少含H2、CO中的一种
B.一定含有H2O、CO,至少含CO2、H2中的一种
C.一定含有CO、CO2,至少含H2O、H2中的一种
D.一定含有CO、H2,至少含有CO2、H2O中的一种
解析:
①通过碱石灰时气体体积变小,说明有能与碱石灰反应或者有能被碱石灰吸收的气体,因此至少有二氧化碳或者水蒸气中的一种。
②通过赤热的氧化铜时,固体变为红色,说明有还原性气体存在,因此可能含一氧化碳或者氢气。
③通过白色CuSO4粉末时,粉末变为蓝色,白色硫酸铜粉末遇水才会变蓝,说明步骤②中产生水蒸气,而水蒸气是由氧化铜和氢气反应得到的,由此证明原混合气体中一定含氢气。
④通过澄清石灰水时,溶液变得浑浊,说明有二氧化碳,而通过碱石灰后的气体中不可能有二氧化碳,由此证明二氧化碳是后面反应产生的,即由②反应产生的,证明原混合气体中一定含一氧化碳。
综上,一定含氢气和一氧化碳,含水和二氧化碳中的一种,所以D正确。
答案:
D
9.由短周期元素组成的中学常见无机物A、B、C、D、E、X存在如图所示转化关系(部分生成物和反应条件略去)。
下列推断不正确的是( )
A
A.若X是Na2CO3,C为含极性键的直线形分子,则A一定是氯气,且D和E不反应
B.若A是单质,B和D的反应是OH-+HCO
===H2O+CO
,则E一定能还原Fe2O3
C.若D为CO,C能和E反应,则A一定为Na2O2
D.若D为白色沉淀,与A的摩尔质量相等,则X一定是铝盐
解析:
选项A,X是Na2CO3,C为CO2,若A为NO2,B为HNO3,D为NaHCO3也符合转化关系。
选项B,根据B、D反应的离子方程式,可推测A为活泼金属Na(或K等),B为NaOH,E为H2,X为CO2,C为Na2CO3,D为NaHCO3,H2在加热时能还原Fe2O3。
选项C,A为Na2O2,B为O2,E为NaOH,X为C,C为CO2,D为CO,符合转化关系,正确。
选项D,D为摩尔质量为78g·mol-1的Al(OH)3,A为摩尔质量为78g·mol-1的Na2O2,X为铝盐,C为四羟基合铝酸盐,铝盐和四羟基合铝酸盐在溶液中发生双水解反应生成Al(OH)3,符合转化关系,正确。
答案:
A
10.某同学为检验溶液中是否含有常见的四种无机离子,进行的实验如下图。
操作过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
由该实验能得到的正确结论是( )
A.原溶液中一定含有SO
B.原溶液中一定含有NH
C.原溶液中一定含有Cl-D.原溶液中一定含有Fe3+
解析:
若原溶液含有SO
、Fe2+,加入酸化的Ba(NO3)2,相当于溶液中含有HNO3,可氧化SO
、Fe2+,仍会出现图示中的现象,选项A、D错误。
因实验的第一步中加入了Cl-,再加入AgNO3溶液,仍会出现白色沉淀,C错误。
过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明该气体为NH3,则原溶液中一定含有NH
,B正确。
答案:
B
二、非选择题(共50分)
11.(15分)(2018·广东佛山一检,30)A、B、C、X均为中学常见的纯净物,它们之间有如下转化关系(副产物已略去)。
A
B
C
试回答:
(1)若X是强氧化性单质,则A不可能是________。
a.S b.N2 c.Na d.Mg e.Al
(2)若X是金属单质,向C的水溶液中滴加AgNO3溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,则B的化学式为________;C溶液在储存时应加入少量X,理由是(用必要的文字和离子方程式表示)__________________________________________________。
(3)若A、B、C为含金属元素的无机化合物,X为强电解质溶液,A溶液与C溶液反应生成B,则B的化学式为________,X的化学式可能为(写出不同类物质)________或________,反应①的离子方程式为________或________。
解析:
此转化关系与我们熟悉的连续氧化非常相似。
(1)当X是强氧化性单质(如:
O2)时,S、N2、Na均可被连续氧化,而Mg、Al只能被氧化一次。
因此A不可能是Mg、Al。
(2)由于C溶液中滴加AgNO3溶液生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,所以C中含有Cl-,X应为变价金属,我们常见的有铁、铜等,经验证,X为Fe,A为Cl2。
Cl2
FeCl3
FeCl2,B为FeCl3,C为FeCl2,由于Fe2+易被氧化,储存FeCl2溶液时常加入少量铁粉。
(3)A、B、C均含同一种金属元素,结合题意可推出,应是含铝化合物与酸或碱的反应。
如:
NaAlO2
Al(OH)3
AlCl3
或AlCl3
Al(OH)3
NaAlO2
答案:
(1)de
(2)FeCl3 Fe+2Fe3+===3Fe2+,防止Fe2+被氧化成Fe3+
(3)Al(OH)3 HCl NaOH
AlO
+H++H2O===Al(OH)3↓
Al3++3OH-===Al(OH)3↓
12.(15分)(2018·天津,7)图中X、Y、Z为单质,其他为化合物,它们之间存在如下转化关系(部分产物已略去)。
其中,A俗称磁性氧化铁;E是不溶于水的酸性氧化物,能与氢氟酸反应。
回答下列问题:
(1)组成单质Y的元素在周期表中的位置是________;M中存在的化学键类型为________;R的化学式是________。
(2)一定条件下,Z与H2反应生成ZH4,ZH4的电子式为________。
(3)已知A与1molAl反应转化为X时(所有物质均为固体),放出akJ热量。
写出该反应的热化学方程式:
_______________________________________________________。
(4)写出A和D的稀溶液反应生成G的离子方程式:
______________________________________________________。
(5)向含4molD的稀溶液中,逐渐加入X粉末至过量。
假设生成的气体只有一种,请在坐标系中画出n(X2+)随n(X)变化的示意图,并标出n(X2+)的最大值。
解析:
磁性氧化铁的化学成分是Fe3O4,即A为Fe3O4,据此即可依次确定X为铁,Y为O2,D为HNO3;能与氢氟酸反应且不溶于水的酸性氧化物是SiO2,即E为SiO2,故Z为Si,M为Na2SiO3,R为H2SiO3或H4SiO4。
根据上述推断即可回答有关题设问题了,具体见答案。
答案:
(1)第二周期第ⅥA族 离子键、共价键 H2SiO3(或H4SiO4)
(2)
(3)8Al(s)+3Fe3O4(s)===9Fe(s)+4Al2O3(s) ΔH=-8akJ/mol
(4)3Fe3O4+28H++NO
===9Fe3++NO↑+14H2O
(5)
13.(20分)某矿样的主要成分为Al2O3和SiO2。
现以该矿样为原料制备氧化铝和高纯硅的流程如下:
请回答下列问题:
(1)试剂a的最佳选择为________(填代号)。
a.稀盐酸 b.氨水 c.纯碱溶液 d.醋酸
(2)由沉淀Ⅱ获得Al2O3,用到的实验仪器除了酒精灯、泥三角、玻璃棒和三脚架外,还需要________、________(填写仪器名称)。
该过程中玻璃棒的主要作用是_______________________________________________________。
(3)滤液A中通入NH3发生反应的离子方程式为_______________________________________________________。
(4)NH4Cl是一种常用化肥的主要成分。
现有一包肥料可能是NH4Cl或(NH4)2SO4中的一种,请设计实验进行鉴别(简述操作过程)_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(5)如图所示实验装置,在实验室中制取氨气可选用装置________,氨气的干燥应选用装置________(选填代号)。
(6)假设每一轮次制取过程中硅元素没有损失,反应①中HCl(g)的利用率为75%,反应②中H2的利用率为80%,则在下一轮次生产中需要补充通入H2和HCl的体积之比为________(相同状况下)。
解析:
(1)矿样与试剂a反应得到铝盐和SiO2,可知试剂a为酸液;再由流程图中最终得到NH4Cl晶体,判断试剂a应为稀盐酸。
(2)由Al(OH)3焙烧生成Al2O3,应使用坩埚进行灼烧,夹持坩埚应使用坩埚钳。
在灼烧过程中,应使用玻璃棒不断搅拌使固体受热均匀而防止固体迸溅。
灼烧完毕,可使用玻璃棒将固体进行转移。
(4)检验NH4Cl或(NH4)2SO4,实质是通过检验Cl-或SO
是否存在来实现。
(5)实验室制取NH3,可通过以下方法:
①Ca(OH)2+2NH4Cl
CaCl2+2NH3↑+2H2O,可选装置B来实现;
②NH3·H2O(浓)
NH3↑+H2O,可选装置A来实现。
可选用碱性干燥剂(如碱石灰、生石灰)来干燥NH3。
(6)设第一轮次生成1molSi,则有:
Si + 3HCl
SiHCl3 + H2
1mol 3mol 1mol 1mol
SiHCl3+H2
S
i + 3HCl
1mol 1mol 1mol 3mol
故第一轮次应通入:
n(H2)=
=1.25mol,n(HCl)=
=4mol;同时两步反应分别生成1molH2、3molHCl。
故下一轮次再补充通入n(H2)=1.25mol-1mol=0.25mol,n(HCl)=4mol-3mol=1mol,其体积比为V(H2):
V(HCl)=0.25mol:
1mol=1:
4。
答案:
(1)a
(2)坩埚 坩埚钳 焙烧固体时搅拌使固体均匀受热,防止发生迸溅;转移固体
(3)Al3++3NH3+3H2O===Al(OH)3↓+3NH
(4)取适量样品于试管中配成溶液,滴加适量BaCl2溶液,再滴加稀硝酸,若产生白色沉定,则证明是(NH4)2SO4,反之为NH4Cl
(5)AB CE (6)1:
4
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