专题突破练六 元素及其化合物(A)一、选择题1.(2021江苏南京期中调研)下列有关化学反应的叙述正确的是( ) A.Na露置于空气中,表面生成Na2O2B.Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2C.向足量氨水中通入少量CO2可生成NH4HCO3D.红热的木炭与稀硫酸反应生成CO22.(2021广东选择考模拟)如图所示是某短周期元素的“价类二维图”,该元素最高正价和最低负价之和为4,f、h均为正盐,且焰色试验的火焰颜色都是黄色。下列说法正确的是( )A.a和c反应可以生成bB.d能使品红溶液褪色C.e的浓溶液不能与非金属单质反应D.f、h的水溶液呈碱性3.(2021山东菏泽一模)下列关于物质性质的说法合理的是( )A.FeCl2、Na2O2、Mg3N2均可以由相应单质直接化合生成B.浓盐酸、浓硝酸、浓硫酸均可用铝罐车运输C.等质量的铜分别与足量的浓硝酸和稀硝酸充分反应,转移的电子数相等D.将氯气通入紫色石蕊溶液中,溶液先变红后褪色,说明氯气具有漂白性和酸性4.(2021广东广州阶段训练)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在造纸等方面应用广泛。实验室中采用废易拉罐(含有Al和少量Fe、Mg杂质)制备明矾的流程如图所示:易拉罐下列叙述错误的是( )A.回收处理废易拉罐有利于保护环境和资源再利用B.“沉淀”为Al2(CO3)3C.“操作a”中包含蒸发浓缩、冷却结晶D.上述流程中可用过量CO2代替NH4HCO35.(双选)(2021湖南常德一模)某兴趣小组将过量Cu与FeCl3溶液充分反应,静置后取上层清液置于试管中,将KSCN溶液滴加到清液中,瞬间产生白色沉淀,局部出现红色,振荡试管,红色又迅速褪去。已知:①CuCl2+Cu2CuCl↓(白色) 速率很慢②2CuCl2+4KSCN2CuSCN↓(白色)+(SCN)2+4KCl 速率很快③(SCN)2是拟卤素,化学性质和氯气相似
下列说法正确的是( )A.用KSCN溶液检验Fe3+时,Cu2+的存在会对检验产生干扰B.局部出现红色的主要原因是溶液中Fe2+被空气中O2氧化成Fe3+C.白色沉淀为CuCl,是溶液中CuCl2与Cu反应生成的D.红色迅速褪去是因为Cu2+与SCN-发生反应②,使Fe3++3SCN-Fe(SCN)3平衡逆向移动6.(双选)(2021山东泰安二模)碱式次氯酸镁[MgmClO(OH)n·H2O]微溶于水,不潮解,相对稳定,是一种有开发价值的无机抗菌剂,以菱镁矿(MgCO3,含少量FeCO3)为主要原料,制备碱式次氯酸镁的工艺流程如下,下列说法正确的是( )A.流程中“酸溶”后溶液中含有Mg2+、Fe2+B.调pH时所选试剂只能是MgCO3C.“过滤1”所得的滤渣含有Fe(OH)3D.“混合”时反应的离子方程式只有Mg2++ClO-+OH-+H2OMgClO(OH)·H2O↓二、非选择题战国时期的铁制农具7.(2021北京朝阳期中质量检测)中国传统的农具、兵器曾大量使用铁,铁器的修复是文物保护的重要课题。(1)潮湿环境中,铁器发生电化学腐蚀的负极反应式是 。 (2)铁器表面氧化层的成分有多种,性质如下:成分Fe3O4FeO(OH)FeOCl性质致密疏松疏松①Fe(OH)2被空气氧化为Fe3O4的化学方程式是 。 ②在有氧条件下,Fe3O4在含Cl-溶液中会转化为FeOCl,将相关反应的离子方程式补充完整:4Fe3O4+O2+ + H2O FeOCl+ (3)化学修复可以使FeOCl转化为Fe3O4致密保护层:用Na2SO3和NaOH混合溶液浸泡锈蚀的铁器,一段时间后取出,再用NaOH溶液反复洗涤。①FeOCl在NaOH的作用下转变为FeO(OH),推测溶解度FeOCl (填“>”或“<”)FeO(OH)。 ②Na2SO3的作用是 。
③检验FeOCl转化完全的操作和现象是 。 8.(2021湖北八市联考)二氧化硫是国内外允许使用的一种食品添加剂,可用于食物的增白、防腐等,但必须严格遵守国家有关标准使用。某学习小组设计了如图装置用于制取SO2并验证其性质。(1)仪器a的名称为 。 (2)烧杯F中的试剂可以是 (填字母)。 a.饱和Na2SO3溶液b.饱和Na2CO3溶液c.NaOH溶液d.饱和NaCl溶液(3)实验时装置E中溶液的现象为 。 (4)实验时观察到装置B中无明显现象,装置C中溶液红色褪去,则使品红溶液褪色的粒子一定不是 (填化学式)。 (5)学生甲预测装置D中没有白色沉淀产生,但随着反应的进行,发现装置D中产生了少量白色沉淀。为进一步探究产生沉淀的原因,分别用煮沸和未煮沸过的蒸馏水配制的Ba(NO3)2溶液和BaCl2溶液,进行如下实验:实验中G、H、I烧杯中观察到的现象如表:烧杯实验现象G无白色沉淀产生,pH传感器测的溶液pH=5.3H有白色沉淀产生I有白色沉淀产生,I中出现白色沉淀比H中快很多
①据G中现象得出的结论是 。 ②H中白色沉淀的化学式为 ,其产生的原因是 (用离子方程式表示)。 ③I中出现白色沉淀的速率比H中快很多的原因可能是 。 9.(2021广东六校第三次联考)金属镓有“电子工业脊梁”的美誉,镓与铝的化学性质类似。从刚玉渣(含钛、镓的低硅铁合金,还含有少量氧化铝)回收镓的流程如图所示:溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:金属离子Ga3+Al3+Fe3+Fe2+开始沉淀时(c=0.01mol·L-1)的pH4.53.72.27.5沉淀完全时(c=1.0×10-5mol·L-1)的pH5.54.73.29.0请回答下列问题。(1)“酸浸”过程中禁止明火加热,原因是 。 (2)“结晶”过程中得到FeSO4·7H2O的具体操作为 。 (3)“中和沉淀”过程中pH应调节的范围为 。 (4)“碳酸化”过程中不能通入过量CO2的原因为 (用离子方程式表示)。 (5)“电解”过程中需要保持溶液pH=11以上的原因是 。 (6)下列说法不正确的是 。 A.为提高浸出率,可将刚玉渣研磨B.“结晶”过程中得到的FeSO4·7H2O可作为净水剂C.由流程图可知酸性:Al(OH)3>Ga(OH)3D.“碱浸”过程中可用氨水代替NaOH溶液(7)GaN具有优异的光电性能。工业上常采用在1100℃条件下,利用Ga与NH3反应制备GaN,该过程的化学方程式为 。 参考答案
专题突破练六 元素及其化合物(A)1.B 解析A项,室温下,Na在空气中生成Na2O,在加热时生成Na2O2,错误;B项,Cu与FeCl3反应生成CuCl2和FeCl2,正确;C项,向足量氨水中通入少量CO2可生成(NH4)2CO3,通入足量CO2生成NH4HCO3,错误;D项,红热木炭和稀硫酸不反应,红热木炭与浓硫酸生成CO2,错误。2.A 解析该元素最高正价和最低负价之和为4,则是硫元素;由焰色试验的火焰颜色是黄色,可知含有钠元素。a、b、c、d、e、f、g、h分别为H2S、S、SO2、SO3、H2SO4、Na2SO4、H2SO3、Na2SO3。H2S和SO2能够发生归中反应:2H2S+SO23S+2H2O,A项正确。SO3不能使品红溶液褪色,B项错误。浓硫酸在加热条件下能够与碳、硫等非金属单质反应,C项错误。Na2SO4溶液呈中性,D项错误。3.C 解析铁与氯气在加热时反应生成氯化铁,A项错误。常温下,浓硝酸、浓硫酸与铝发生钝化,所以可用铝罐车运输,但是浓盐酸与Al会反应,不可用其运输,B项错误。等质量的铜分别与足量的浓硝酸和稀硝酸充分反应,都会生成铜离子,即转移的电子数相等,C项正确。氯气没有酸性、漂白性,紫色石蕊溶液先变红后褪色,体现盐酸的酸性、次氯酸的漂白性,D项错误。4.B 解析废易拉罐属于可回收垃圾,回收处理废易拉罐有利于保护环境和资源再利用,A项正确。偏铝酸钠与碳酸氢铵发生反应生成碳酸钠、碳酸铵和氢氧化铝,故“沉淀”为Al(OH)3,B项错误。沉淀溶解于稀硫酸,再加入硫酸钾,“操作a”中包含蒸发浓缩、冷却结晶,最后得到明矾,C项正确。题述流程中可用过量CO2代替NH4HCO3,过量二氧化碳与偏铝酸钠溶液反应得到氢氧化铝沉淀,D项正确。5.AD 解析根据2CuCl2+4KSCN2CuSCN↓(白色)+(SCN)2+4KCl且反应很快,用KSCN溶液检验Fe3+时,Cu2+的存在会对检验产生干扰,A项正确,C项错误。红色物质是Fe(SCN)3,(SCN)2为拟卤素,化学性质和氯气相似,说明也具有氧化性,溶液中的Fe2+也可能是被(SCN)2氧化成Fe3+,B项错误。Cu只要与Fe3+反应生成Cu2+和Fe2+,Cu2+就会与SCN-快速反应,降低了SCN-的浓度,使Fe3++3SCN-Fe(SCN)3平衡逆向移动,Fe(SCN)3的浓度降低,所以红色迅速褪去,D项正确。6.AC 解析菱镁矿含少量FeCO3,用盐酸溶解,MgCO3、FeCO3与盐酸反应分别生成MgCl2、FeCl2,再加入过氧化氢将Fe2+氧化为Fe3+,加入MgO、MgCO3或Mg(OH)2调节溶液pH,Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀通过过滤除去,滤液为MgCl2溶液,向MgCl2溶液中加入NaClO溶液、NaOH溶液得到[MgmClO(OH)n·H2O]。流程中“酸溶”后溶液中含有Mg2+、Fe2+,A项正确。调pH时可选试剂不只是MgCO3,MgO或Mg(OH)2均可,B项错误。“过滤1”所得的滤渣含有Fe(OH)3,C项正确。该工艺流程所制备的物质为碱式次氯酸镁[MgmClO(OH)n·H2O],“混合”时发生反应的产物不仅是MgClO(OH)·H2O,D项错误。7.答案(1)Fe-2e-Fe2+(2)①6Fe(OH)2+O22Fe3O4+6H2O②12 Cl- 6 12 12 OH-(3)①> ②作还原剂,将FeOCl还原为Fe3O4 ③取最后一次的洗涤液加入试管中,加入HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,无白色沉淀产生,证明FeOCl转化完全解析(1)钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀,负极上铁失电子发生氧化反应,电极反应式为Fe-2e-Fe2+。
(2)①Fe(OH)2被空气氧化为Fe3O4的化学方程式是6Fe(OH)2+O22Fe3O4+6H2O。②Fe3O4在含Cl-溶液中会转化为FeOCl,Fe元素化合价升高,O元素化合价降低,根据得失电子守恒和原子守恒配平方程式为4Fe3O4+O2+12Cl-+6H2O12FeOCl+12OH-。(3)①FeOCl在NaOH的作用下转变为FeO(OH),根据沉淀转化的规律:溶解度小的转化为溶解度更小的,可知溶解度FeOCl>FeO(OH)。②FeOCl转化为Fe3O4的过程中,Fe元素化合价降低,作氧化剂,则Na2SO3的作用是作还原剂,将FeOCl还原为Fe3O4。③若FeOCl转化完全,则溶液中不存在氯离子,取最后一次的洗涤液加入试管中,加入HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,无白色沉淀产生,证明FeOCl转化完全。8.答案(1)分液漏斗 (2)abc (3)溶液由棕黄色变为浅绿色 (4)SO2(5)①亚硫酸的酸性弱于盐酸 ②BaSO4 3SO2+Ba2++2N+2H2OBaSO4↓+2NO+4H++2S ③在水溶液中氧气氧化二氧化硫比硝酸根氧化二氧化硫活化能小,生成沉淀速率快解析(1)仪器a是分液漏斗。(2)氯化钠与二氧化硫不反应,不能用饱和NaCl溶液来进行尾气吸收;亚硫酸钠溶液与二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠,碳酸钠溶液与二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠(或亚硫酸钠)和二氧化碳,氢氧化钠溶液与二氧化硫反应生成亚硫酸钠,以上三种物质均可进行尾气吸收,故选abc。(3)二氧化硫与氯化铁中的三价铁离子反应生成硫酸根离子和亚铁离子,含铁离子的溶液为棕黄色,含亚铁离子的溶液为浅绿色,溶液由棕黄色变为浅绿色。(4)根据“相似相溶”规律,二氧化硫溶于乙醇,在乙醇中不能电离,B中溶液红色不能褪去,可排除二氧化硫使品红溶液褪色的可能。(5)①氧气可以将二氧化硫氧化,煮沸可排除氧气干扰;pH小于7说明生成了酸性物质,没有生成白色沉淀说明其酸性弱于盐酸。②H中白色沉淀为硫酸钡,二氧化硫溶于水呈酸性,硝酸根在酸性条件下有强氧化性,将亚硫酸根氧化为硫酸根,进而生成硫酸钡沉淀,反应的离子方程式为3SO2+Ba2++2N+2H2OBaSO4↓+2NO+4H++2S。③没有煮沸的蒸馏水中溶有的氧气与二氧化硫的反应速率比硝酸根离子在酸性条件下与二氧化硫反应的速率快,反应速率越快的反应活化能越小,则在水溶液中氧气氧化二氧化硫比硝酸根氧化二氧化硫活化能小,生成沉淀更快。9.答案(1)金属与酸反应会生成可燃性气体氢气,遇明火会发生爆炸(2)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥(3)5.5~7.5(4)Ga+2H2O+CO2Ga(OH)3↓+HC(5)抑制Ga水解,并防止H+在阴极放电降低电解效率(6)CD(7)2Ga+2NH32GaN+3H2解析刚玉渣“酸浸”,Ga、Fe与酸反应生成Ga3+、Fe2+和H2,可与不溶于酸的Ti、Si分离,将溶液结晶得到FeSO4·7H2O,利用NaOH“中和沉淀”,将pH调节在5.5~7.5之间,过滤后,可以得到Ga(OH)3、Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀,向滤渣中加入NaOH溶液,Ga(OH)3、Al(OH)3与OH-反应生成Ga、Al,而Fe(OH)3不与碱反应,过滤后,向滤
液中通入CO2,Al与CO2反应生成Al(OH)3,过滤后得到Ga溶液,电解得到Ga。(1)“酸浸”过程中金属与酸反应会生成可燃性气体氢气,遇明火会发生爆炸。(2)“结晶”过程中得到FeSO4·7H2O的具体操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(3)“中和沉淀”过程是为了分离出Fe2+,pH应调节的范围为5.5~7.5。(4)“碳酸化”过程中若通入过量CO2会生成Ga(OH)3沉淀,离子方程式为Ga+2H2O+CO2Ga(OH)3↓+HC。(5)“电解”过程中需要保持溶液pH=11以上是为了抑制Ga水解,并防止H+在阴极放电降低电解效率。(6)将刚玉渣研磨,使反应更充分,可提高浸出率,A项正确。FeSO4·7H2O是绿矾,可作净水剂,B项正确。由流程图可知,加入适量CO2,Al转化为Al(OH)3,可知Al(OH)3的酸性弱于Ga(OH)3,C项错误。“碱浸”是Ga(OH)3、Al(OH)3与OH-反应生成Ga、Al,Ga(OH)3、Al(OH)3不与弱碱反应,D项错误。(7)1100℃条件下,利用Ga与NH3反应可制备GaN,化学方程式为2Ga+2NH32GaN+3H2。
