2020版高考化学突破二轮复习 集训08 元素及其化合物.doc

1、 专题限时集训(八) 元素及其化合物 (限时：45 分钟) 1(2019 长沙模拟)已知：金属铈(稀土元素)在空气中易氧化变暗，受热时燃烧，遇水很快反应(注：铈 常见的化合价为3 和4，氧化性：Ce4 Fe3)。下列说法正确的是( ) A铈有四种核素，它们互为同素异形体 B在一定条件下，电解熔融状态的 CeO2制 Ce，在阴极获得铈 C铈溶于氢碘酸的化学方程式可表示为 Ce4HI=CeI42H2 D用 Ce(SO4)2溶液滴定硫酸亚铁溶液，其离子方程式为 Ce4 2Fe2=Ce32Fe3 B 同一元素的不同核素互为同位素，A 项错误；在一定条件下，电解熔融 CeO2，阳离子在阴极得电 子得到

2、Ce 单质，B 项正确；由 Ce4 的氧化性强于 Fe3可知，Ce4可和 I发生氧化还原反应，C 项错误；根 据得失电子守恒和电荷守恒， 可知用Ce(SO4)2溶液滴定 FeSO4溶液的离子方程式为Ce4 Fe2=Ce3Fe3 ，D 项错误。 2(2019 福州模拟)水泥的主要成分为 CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝等金属的氧化物。实验室测 定水泥样品中钙含量的过程如下图所示： 以下判断不正确的是( ) A沉淀 A 的主要成分是 SiO2 B沉淀 B 的主要成分是 Fe(OH)3、Al(OH)3 CKMnO4法测定的离子方程式为 2MnO 46H 5H 2C2O4=2Mn 210CO 2

3、8H2O D草酸钙沉淀生成后必须过滤、洗涤，因为附在沉淀上的草酸铵溶液会导致测定结果偏低 D 附在沉淀上的草酸铵溶液会导致消耗的 KMnO4溶液的体积偏大，使测定结果偏高，D 项错误。 3(2019 郑州模拟)某学习小组以废催化剂(主要成分为 SiO2、ZnO、ZnS 和 CuS)为原料，制备锌和铜 的硫酸盐晶体。设计的实验方案如下： 下列说法不正确的是( ) A步骤中能溶于稀硫酸的是 ZnO、ZnS B步骤、中发生的反应均为氧化还原反应 C步骤涉及的离子反应可能为 CuSH2O22H = Cu2 S2H 2O D步骤和，采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后均可获取粗晶体 B 向废催化剂中加入 0.

4、5 mol L 1 H 2SO4，由于 SiO2和 CuS 均不与 H2SO4反应，故步骤中主要发生 反应：ZnOH2SO4=ZnSO4H2O、ZnSH2SO4=ZnSO4H2S，过滤后滤液 1 中含有 ZnSO4，将滤液 1 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤即可得到粗 ZnSO4 7H2O；滤渣 1 中含有 SiO2、CuS，向滤渣 1 中加入 H2SO4 和 H2O2，CuS 与 H2O2在酸性条件下发生氧化还原反应，生成硫酸铜和硫，过滤后滤渣 2 中含有硫和二氧化 硅，滤液 2 中含有硫酸铜，滤液 2 经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤即可得到粗晶体。 4用如图装置制取并收集气体，对应的装置和试剂均正确

5、的是( ) 中收集气体 中试剂 a、b 中试剂 c 中试剂 d A SO2 稀硫酸与铜片 浓硫酸 NaOH 溶液 B Cl2 浓盐酸与二氧化锰 饱和氯化钠溶液 NaOH 溶液 C HBr 浓硫酸与溴化钠 浓硫酸 水 D CO 甲酸与浓硫酸 浓硫酸 酸性 KMnO4溶液 B A 项，稀硫酸与 Cu 不反应；C 项，浓硫酸氧化 HBr，浓硫酸不能干燥 HBr；D 项，CO 不能用向 上排空气法，不能被酸性 KMnO4吸收。 5(2019 潍坊模拟)某化学学习小组用如图所示装置制备、收集 Cl2，并进行性质验证实验(夹持装置略 去)。下列说法正确的是( ) A用 KMnO4和浓盐酸制备 Cl2时，只

6、选 B用于 Cl2收集时，a 为进气口 C中加入 NaBr 溶液和 CCl4，通入 Cl2反应后振荡、静置，下层溶液呈橙红色 D中通入 Cl2使品红溶液褪色后，取出溶液加热可恢复红色 C KMnO4为粉状且易溶于水，不能用，A 错误；收集 Cl2，应从 b 口进，B 错误；Cl2使品红溶液 褪色后，加热不能恢复红色，D 错误。 6某同学设计如下实验装置，测定葡萄糖还原新制氢氧化铜所得红色物质的组成。下列说法中正确的 是( ) A将装置 a 中的 Zn 换成 CaCO3可制备 CO2气体 B若撤去装置 b，会导致该物质含氧量测定结果偏低 C只需称量装置 d 反应前后的质量就可确定该物质的组成 D

7、装置 e 的作用是防止空气中的 H2O、CO2进入装置 d 中 D CaSO4微溶于水，不能用 CaCO3和稀硫酸反应制备 CO2气体，故 A 项错误；若撤去装置 b，则会 导致装置 d 中吸收水的质量偏大，故该物质含氧量测定结果偏高，故 B 项错误；需称量装置 d 反应前后的 质量和装置 c 中反应前后固体的质量，即可确定该物质的组成，故 C 项错误；装置 e 可防止空气中的 H2O、 CO2进入装置 d 中，故 D 项正确。 7(2019 青岛一模)ClO2又称百毒净，可用于水的净化和纸张、纺织品的漂白。用如图所示装置(夹持 装置和加热装置省略)制备 ClO2并探究 ClO2的某些性质。

8、已知：高氯酸：沸点 90 ，浓度低于 60%比较稳定，浓度高于 60%遇含碳化合物易爆炸。 饱和 NaClO2溶液随温度变化情况： 回答下列问题： (1) 仪 器 a 的 名称 为 _。 实验 开始 前，胶 塞 及导 管接 口必 须包 锡 箔纸 ，其 原因 是 _ _。 (2)写出装置 A 制备 ClO2同时生成高氯酸的化学方程式：_ _。 (3)关闭止水夹，打开止水夹，通空气一段时间，装置 C 中生成 NaClO2，离子方程式为 _ 。 若 关 闭 止 水 夹 ， 打 开 止 水 夹 ， B 中 可 观 察 到 的 现 象 为 _。 (4)从装置 C 反应后的溶液中获得 NaClO2晶体，需

9、控温在_范围内进行减压蒸发结晶，采用减 压蒸发的原因_。 (5)城市饮用水处理新技术用 NaClO2、高铁酸钠替代 Cl2。如果以单位质量的氧化剂得到的电子数来表 示 消 毒 效 率 ， 那 么 ， NaClO2、 Na2FeO4、 Cl2三 种 消 毒 杀 菌 剂 的 消 毒 效 率 由 大 到 小 的 顺 序 是 _。 解析 (4)根据已知，温度低于 38 ，得到的晶体含有结晶水，温度高于 60 NaClO2会分解，故从 装置 C 反应后的溶液中获得晶体；需要控制温度在 38 60 进行减压蒸发结晶，采用检验蒸发的原因 是减压可降低沸点，较低温度下蒸发，避免晶体高温分解。(5)NaClO2

10、中氯元素由3 价降低为1 价，则 1 mol NaClO2转移电子 4 mol，消毒效率为 4 90.5，1 mol Na2FeO4转移电子为 3 mol，消毒效率为 3 166，1 mol Cl2 转移电子为 2 mol，消毒效率为 2 71，三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序为 NaClO2Cl2Na2FeO4。 答案 (1)三颈烧瓶(或三颈瓶) 橡胶是含碳化合物，若生成的高氯酸浓度高时遇胶塞及导管易发生爆 炸 (2)3NaClO33H2SO4(浓)=HClO42ClO23NaHSO4H2O (3)2ClO22OH H 2O2=2ClO 2 2H2OO2 红色布条褪色 (4)38 60

11、 减压可降低沸点，较低温度下蒸发，避免晶体高温分解 (5)NaClO2Cl2Na2FeO4 8某校合作学习小组的同学设计实验验证 Na2SO4与焦炭高温加热后的产物。回答下列问题： (1)Na2SO4与焦炭反应的实验装置如图 1 所示： 图 1 先通入 N2，然后加热，直至反应结束，整个过程中 N2的作用是_ _。 装置 B 的作用是_。 (2)该同学认为气体产物中可能含有 CO2、CO 及 SO2，并进行验证，选用上述实验中的装置 A、B 和图 2 所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。 图 2 实验装置连接的合理顺序为 A、B、 _。装置 H 中黑色粉末可能是_。 能证明产物中有 CO

12、的现象是_。 若含有 SO2，装置 E 的作用是_ _(结合化学方程式说明)。 解析 (2)根据产物的可能成分 CO2、CO、SO2，可以明确各装置的作用。C 检验 CO2，D 吸收 CO2 或 SO2，E 吸收 SO2，F 检验 SO2，G 干燥气体，H 检验 CO。 答案 (1)排出装置中的空气并将生成的气体吹出 安全瓶 (2)FECDGHC CuO 装置 H 中黑色粉末变为红色，其后的装置 C 中澄清石灰水变浑浊 除去 SO25SO22KMnO42H2O=K2SO42MnSO42H2SO4 9利用废镍电池的金属电极芯(主要成分为 Co、Ni，还含少量 Fe、Al 等)生产醋酸钴晶体、硫酸

13、镍晶 体的工艺流程如下： 已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 pH 见下表： 沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Co(OH)3 Al(OH)3 Ni(OH)2 开始沉淀 2.2 7.4 7.6 0.1 4.0 7.6 完全沉淀 3.2 8.9 9.2 1.1 5.2 9.2 (1)用硫酸浸取金属电极芯时，产生一种气体，该气体分子的电子式为_。 (2)沉淀 A 的主要成分是 Fe(OH)3、_，“浸出液”调节 pH 的范围为_， 调节 pH 选用的试剂可以是_(选填序号)。 a铁 b氨水 c碳酸钠溶液 d稀硫酸 (3)“母液 1”中加入 NaClO 反应的离子方程式

14、为_。 (4)“废液 1”中主要的金属阳离子有_。 (5)向 Co(OH)3中加入 H2SO4、H2O2混合液，H2O2的作用是_。 (6)“母液 3”中应控制 Na2CO3用量使终点 pH 为 8.5 为宜，此时 c(Co2 )小于_；为防止生成 Co(OH)2沉淀，可用 NH4HCO3代替 Na2CO3，写出反应的离子方程式：_。 (已知：KspCo(OH)22 10 15) (7)由“母液 4”获取 NiSO4 7H2O 的操作是_，过滤，洗涤。 答案 (1)HH (2)Al(OH)3 5.27.6 bc (3)ClO 2Co2 5H2O=2Co(OH)3 Cl 4H (4)Na (5)

15、作还原剂 (6)2 10 4 mol L1 2HCO 3Co 2=CoCO 3CO2H2O (7)蒸发浓缩、冷却结晶 10三盐基硫酸铅(3PbO PbSO4 H2O，其相对分子质量为 990)简称“三盐”，不溶于水及有机溶剂。以铅 泥(主要成分为 PbO、Pb 及 PbSO4等)为原料制备三盐的工艺流程如下图所示。 已知：Ksp(PbSO4)1.82 10 8，K sp(PbCO3)1.46 10 13，请回答下列问题： (1)写出步骤“转化”的离子方程式_。 (2)根据如图溶解度曲线(g/100 g 水)，由滤液 1 得到 Na2SO4固体的操作为：将“滤液 1”_、 _、用乙醇洗涤后干燥。

16、 (3)步骤“酸溶”，为提高酸溶速率，可采取的措施是 _ _(任意写出一条)。 (4)“滤液 2”中可循环利用的溶质为_(填化学式)。若步骤“沉铅”后滤液中 c(Pb2 )1.82 105 mol L 1，则此时 c(SO2 4)_ mol L 1。 (5)步骤“合成”三盐的化学方程式为_。 解析 (4)Pb、PbO 和 PbCO3在硝酸的作用下转化成 Pb(NO3)2，Pb(NO3)2中加稀硫酸转化成 PbSO4和 硝酸，HNO3可循环利用，根据 Ksp(PbSO4)1.82 10 8，若滤液中 c(Pb2)1.82 105 mol L1，则溶液中的 c(SO2 4)K spPbSO4 cPb2 1.82 10 8 1.82 10 51 10 3 (mol L1)。 答案 (1)PbSO4CO2 3=PbCO3SO 2 4 (2)升温结晶 趁热过滤 (3)适当升温(适当增加硝酸浓 度，或将滤渣粉碎增大表面积等) (4)HNO3 1 10 3 (5)4PbSO 46NaOH = 5060 3PbO PbSO4 H2O 3Na2SO42H2O