專題突破練六　元素及其化合物(A)一、選擇題1.(2021江蘇南京期中調(diào)研)下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的敘述正確的是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　A.Na露置于空氣中,表面生成Na2O2B.Cu與FeCl3溶液反應(yīng)可生成CuCl2C.向足量氨水中通入少量CO2可生成NH4HCO3D.紅熱的木炭與稀硫酸反應(yīng)生成CO22.(2021廣東選擇考模擬)如圖所示是某短周期元素的“價(jià)類二維圖”,該元素最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)之和為4,f、h均為正鹽,且焰色試驗(yàn)的火焰顏色都是黃色。下列說法正確的是(　　)A.a和c反應(yīng)可以生成bB.d能使品紅溶液褪色C.e的濃溶液不能與非金屬單質(zhì)反應(yīng)D.f、h的水溶液呈堿性3.(2021山東菏澤一模)下列關(guān)于物質(zhì)性質(zhì)的說法合理的是(　　)A.FeCl2、Na2O2、Mg3N2均可以由相應(yīng)單質(zhì)直接化合生成B.濃鹽酸、濃硝酸、濃硫酸均可用鋁罐車運(yùn)輸C.等質(zhì)量的銅分別與足量的濃硝酸和稀硝酸充分反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等D.將氯氣通入紫色石蕊溶液中,溶液先變紅后褪色,說明氯氣具有漂白性和酸性4.(2021廣東廣州階段訓(xùn)練)明礬[KAl(SO4)2·12H2O]在造紙等方面應(yīng)用廣泛。實(shí)驗(yàn)室中采用廢易拉罐(含有Al和少量Fe、Mg雜質(zhì))制備明礬的流程如圖所示:易拉罐下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)A.回收處理廢易拉罐有利于保護(hù)環(huán)境和資源再利用B.“沉淀”為Al2(CO3)3C.“操作a”中包含蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶D.上述流程中可用過量CO2代替NH4HCO35.(雙選)(2021湖南常德一模)某興趣小組將過量Cu與FeCl3溶液充分反應(yīng),靜置后取上層清液置于試管中,將KSCN溶液滴加到清液中,瞬間產(chǎn)生白色沉淀,局部出現(xiàn)紅色,振蕩試管,紅色又迅速褪去。已知:①CuCl2+Cu2CuCl↓(白色)　速率很慢②2CuCl2+4KSCN2CuSCN↓(白色)+(SCN)2+4KCl　速率很快③(SCN)2是擬鹵素,化學(xué)性質(zhì)和氯氣相似 下列說法正確的是(　　)A.用KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3+時(shí),Cu2+的存在會(huì)對(duì)檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾B.局部出現(xiàn)紅色的主要原因是溶液中Fe2+被空氣中O2氧化成Fe3+C.白色沉淀為CuCl,是溶液中CuCl2與Cu反應(yīng)生成的D.紅色迅速褪去是因?yàn)镃u2+與SCN-發(fā)生反應(yīng)②,使Fe3++3SCN-Fe(SCN)3平衡逆向移動(dòng)6.(雙選)(2021山東泰安二模)堿式次氯酸鎂[MgmClO(OH)n·H2O]微溶于水,不潮解,相對(duì)穩(wěn)定,是一種有開發(fā)價(jià)值的無機(jī)抗菌劑,以菱鎂礦(MgCO3,含少量FeCO3)為主要原料,制備堿式次氯酸鎂的工藝流程如下,下列說法正確的是(　　)A.流程中“酸溶”后溶液中含有Mg2+、Fe2+B.調(diào)pH時(shí)所選試劑只能是MgCO3C.“過濾1”所得的濾渣含有Fe(OH)3D.“混合”時(shí)反應(yīng)的離子方程式只有Mg2++ClO-+OH-+H2OMgClO(OH)·H2O↓二、非選擇題戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的鐵制農(nóng)具7.(2021北京朝陽期中質(zhì)量檢測(cè))中國(guó)傳統(tǒng)的農(nóng)具、兵器曾大量使用鐵,鐵器的修復(fù)是文物保護(hù)的重要課題。(1)潮濕環(huán)境中,鐵器發(fā)生電化學(xué)腐蝕的負(fù)極反應(yīng)式是　　　　　　　　　　　　　　　　　。?(2)鐵器表面氧化層的成分有多種,性質(zhì)如下:成分Fe3O4FeO(OH)FeOCl性質(zhì)致密疏松疏松①Fe(OH)2被空氣氧化為Fe3O4的化學(xué)方程式是　。?②在有氧條件下,Fe3O4在含Cl-溶液中會(huì)轉(zhuǎn)化為FeOCl,將相關(guān)反應(yīng)的離子方程式補(bǔ)充完整:4Fe3O4+O2+　　　　　　+　　H2O　　FeOCl+　　　　　　?(3)化學(xué)修復(fù)可以使FeOCl轉(zhuǎn)化為Fe3O4致密保護(hù)層:用Na2SO3和NaOH混合溶液浸泡銹蝕的鐵器,一段時(shí)間后取出,再用NaOH溶液反復(fù)洗滌。①FeOCl在NaOH的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)镕eO(OH),推測(cè)溶解度FeOCl　　　　(填“>”或“<”)FeO(OH)。?②Na2SO3的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? ③檢驗(yàn)FeOCl轉(zhuǎn)化完全的操作和現(xiàn)象是??　。?8.(2021湖北八市聯(lián)考)二氧化硫是國(guó)內(nèi)外允許使用的一種食品添加劑,可用于食物的增白、防腐等,但必須嚴(yán)格遵守國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)使用。某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖裝置用于制取SO2并驗(yàn)證其性質(zhì)。(1)儀器a的名稱為　　　　。?(2)燒杯F中的試劑可以是　　　　(填字母)。?a.飽和Na2SO3溶液b.飽和Na2CO3溶液c.NaOH溶液d.飽和NaCl溶液(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)裝置E中溶液的現(xiàn)象為　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到裝置B中無明顯現(xiàn)象,裝置C中溶液紅色褪去,則使品紅溶液褪色的粒子一定不是　　　　(填化學(xué)式)。?(5)學(xué)生甲預(yù)測(cè)裝置D中沒有白色沉淀產(chǎn)生,但隨著反應(yīng)的進(jìn)行,發(fā)現(xiàn)裝置D中產(chǎn)生了少量白色沉淀。為進(jìn)一步探究產(chǎn)生沉淀的原因,分別用煮沸和未煮沸過的蒸餾水配制的Ba(NO3)2溶液和BaCl2溶液,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)中G、H、I燒杯中觀察到的現(xiàn)象如表:燒杯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象G無白色沉淀產(chǎn)生,pH傳感器測(cè)的溶液pH=5.3H有白色沉淀產(chǎn)生I有白色沉淀產(chǎn)生,I中出現(xiàn)白色沉淀比H中快很多 ①據(jù)G中現(xiàn)象得出的結(jié)論是　　　　　　　　　　　　　　　　。?②H中白色沉淀的化學(xué)式為　　　　,其產(chǎn)生的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用離子方程式表示)。?③I中出現(xiàn)白色沉淀的速率比H中快很多的原因可能是??　。?9.(2021廣東六校第三次聯(lián)考)金屬鎵有“電子工業(yè)脊梁”的美譽(yù),鎵與鋁的化學(xué)性質(zhì)類似。從剛玉渣(含鈦、鎵的低硅鐵合金,還含有少量氧化鋁)回收鎵的流程如圖所示:溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:金屬離子Ga3+Al3+Fe3+Fe2+開始沉淀時(shí)(c=0.01mol·L-1)的pH4.53.72.27.5沉淀完全時(shí)(c=1.0×10-5mol·L-1)的pH5.54.73.29.0請(qǐng)回答下列問題。(1)“酸浸”過程中禁止明火加熱,原因是?　。?(2)“結(jié)晶”過程中得到FeSO4·7H2O的具體操作為　。?(3)“中和沉淀”過程中pH應(yīng)調(diào)節(jié)的范圍為　　　　　　　　。?(4)“碳酸化”過程中不能通入過量CO2的原因?yàn)?　(用離子方程式表示)。?(5)“電解”過程中需要保持溶液pH=11以上的原因是?　。?(6)下列說法不正確的是　　　　。?A.為提高浸出率,可將剛玉渣研磨B.“結(jié)晶”過程中得到的FeSO4·7H2O可作為凈水劑C.由流程圖可知酸性:Al(OH)3>Ga(OH)3D.“堿浸”過程中可用氨水代替NaOH溶液(7)GaN具有優(yōu)異的光電性能。工業(yè)上常采用在1100℃條件下,利用Ga與NH3反應(yīng)制備GaN,該過程的化學(xué)方程式為?　。?參考答案 專題突破練六　元素及其化合物(A)1.B　解析A項(xiàng),室溫下,Na在空氣中生成Na2O,在加熱時(shí)生成Na2O2,錯(cuò)誤;B項(xiàng),Cu與FeCl3反應(yīng)生成CuCl2和FeCl2,正確;C項(xiàng),向足量氨水中通入少量CO2可生成(NH4)2CO3,通入足量CO2生成NH4HCO3,錯(cuò)誤;D項(xiàng),紅熱木炭和稀硫酸不反應(yīng),紅熱木炭與濃硫酸生成CO2,錯(cuò)誤。2.A　解析該元素最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)之和為4,則是硫元素;由焰色試驗(yàn)的火焰顏色是黃色,可知含有鈉元素。a、b、c、d、e、f、g、h分別為H2S、S、SO2、SO3、H2SO4、Na2SO4、H2SO3、Na2SO3。H2S和SO2能夠發(fā)生歸中反應(yīng):2H2S+SO23S+2H2O,A項(xiàng)正確。SO3不能使品紅溶液褪色,B項(xiàng)錯(cuò)誤。濃硫酸在加熱條件下能夠與碳、硫等非金屬單質(zhì)反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤。Na2SO4溶液呈中性,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.C　解析鐵與氯氣在加熱時(shí)反應(yīng)生成氯化鐵,A項(xiàng)錯(cuò)誤。常溫下,濃硝酸、濃硫酸與鋁發(fā)生鈍化,所以可用鋁罐車運(yùn)輸,但是濃鹽酸與Al會(huì)反應(yīng),不可用其運(yùn)輸,B項(xiàng)錯(cuò)誤。等質(zhì)量的銅分別與足量的濃硝酸和稀硝酸充分反應(yīng),都會(huì)生成銅離子,即轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等,C項(xiàng)正確。氯氣沒有酸性、漂白性,紫色石蕊溶液先變紅后褪色,體現(xiàn)鹽酸的酸性、次氯酸的漂白性,D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.B　解析廢易拉罐屬于可回收垃圾,回收處理廢易拉罐有利于保護(hù)環(huán)境和資源再利用,A項(xiàng)正確。偏鋁酸鈉與碳酸氫銨發(fā)生反應(yīng)生成碳酸鈉、碳酸銨和氫氧化鋁,故“沉淀”為Al(OH)3,B項(xiàng)錯(cuò)誤。沉淀溶解于稀硫酸,再加入硫酸鉀,“操作a”中包含蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,最后得到明礬,C項(xiàng)正確。題述流程中可用過量CO2代替NH4HCO3,過量二氧化碳與偏鋁酸鈉溶液反應(yīng)得到氫氧化鋁沉淀,D項(xiàng)正確。5.AD　解析根據(jù)2CuCl2+4KSCN2CuSCN↓(白色)+(SCN)2+4KCl且反應(yīng)很快,用KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3+時(shí),Cu2+的存在會(huì)對(duì)檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾,A項(xiàng)正確,C項(xiàng)錯(cuò)誤。紅色物質(zhì)是Fe(SCN)3,(SCN)2為擬鹵素,化學(xué)性質(zhì)和氯氣相似,說明也具有氧化性,溶液中的Fe2+也可能是被(SCN)2氧化成Fe3+,B項(xiàng)錯(cuò)誤。Cu只要與Fe3+反應(yīng)生成Cu2+和Fe2+,Cu2+就會(huì)與SCN-快速反應(yīng),降低了SCN-的濃度,使Fe3++3SCN-Fe(SCN)3平衡逆向移動(dòng),Fe(SCN)3的濃度降低,所以紅色迅速褪去,D項(xiàng)正確。6.AC　解析菱鎂礦含少量FeCO3,用鹽酸溶解,MgCO3、FeCO3與鹽酸反應(yīng)分別生成MgCl2、FeCl2,再加入過氧化氫將Fe2+氧化為Fe3+,加入MgO、MgCO3或Mg(OH)2調(diào)節(jié)溶液pH,Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀通過過濾除去,濾液為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項(xiàng)正確。調(diào)pH時(shí)可選試劑不只是MgCO3,MgO或Mg(OH)2均可,B項(xiàng)錯(cuò)誤?！斑^濾1”所得的濾渣含有Fe(OH)3,C項(xiàng)正確。該工藝流程所制備的物質(zhì)為堿式次氯酸鎂[MgmClO(OH)n·H2O],“混合”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物不僅是MgClO(OH)·H2O,D項(xiàng)錯(cuò)誤。7.答案(1)Fe-2e-Fe2+(2)①6Fe(OH)2+O22Fe3O4+6H2O②12　Cl-　6　12　12　OH-(3)①>?、谧鬟€原劑,將FeOCl還原為Fe3O4?、廴∽詈笠淮蔚南礈煲杭尤朐嚬苤?加入HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,無白色沉淀產(chǎn)生,證明FeOCl轉(zhuǎn)化完全解析(1)鋼鐵在潮濕的空氣中發(fā)生吸氧腐蝕,負(fù)極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為Fe-2e-Fe2+。 (2)①Fe(OH)2被空氣氧化為Fe3O4的化學(xué)方程式是6Fe(OH)2+O22Fe3O4+6H2O。②Fe3O4在含Cl-溶液中會(huì)轉(zhuǎn)化為FeOCl,Fe元素化合價(jià)升高,O元素化合價(jià)降低,根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平方程式為4Fe3O4+O2+12Cl-+6H2O12FeOCl+12OH-。(3)①FeOCl在NaOH的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)镕eO(OH),根據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化的規(guī)律:溶解度小的轉(zhuǎn)化為溶解度更小的,可知溶解度FeOCl>FeO(OH)。②FeOCl轉(zhuǎn)化為Fe3O4的過程中,Fe元素化合價(jià)降低,作氧化劑,則Na2SO3的作用是作還原劑,將FeOCl還原為Fe3O4。③若FeOCl轉(zhuǎn)化完全,則溶液中不存在氯離子,取最后一次的洗滌液加入試管中,加入HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,無白色沉淀產(chǎn)生,證明FeOCl轉(zhuǎn)化完全。8.答案(1)分液漏斗　(2)abc　(3)溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色　(4)SO2(5)①亞硫酸的酸性弱于鹽酸　②BaSO4　3SO2+Ba2++2N+2H2OBaSO4↓+2NO+4H++2S?、墼谒芤褐醒鯕庋趸趸虮认跛岣趸趸蚧罨苄?生成沉淀速率快解析(1)儀器a是分液漏斗。(2)氯化鈉與二氧化硫不反應(yīng),不能用飽和NaCl溶液來進(jìn)行尾氣吸收;亞硫酸鈉溶液與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸氫鈉,碳酸鈉溶液與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸氫鈉(或亞硫酸鈉)和二氧化碳,氫氧化鈉溶液與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈉,以上三種物質(zhì)均可進(jìn)行尾氣吸收,故選abc。(3)二氧化硫與氯化鐵中的三價(jià)鐵離子反應(yīng)生成硫酸根離子和亞鐵離子,含鐵離子的溶液為棕黃色,含亞鐵離子的溶液為淺綠色,溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色。(4)根據(jù)“相似相溶”規(guī)律,二氧化硫溶于乙醇,在乙醇中不能電離,B中溶液紅色不能褪去,可排除二氧化硫使品紅溶液褪色的可能。(5)①氧氣可以將二氧化硫氧化,煮沸可排除氧氣干擾;pH小于7說明生成了酸性物質(zhì),沒有生成白色沉淀說明其酸性弱于鹽酸。②H中白色沉淀為硫酸鋇,二氧化硫溶于水呈酸性,硝酸根在酸性條件下有強(qiáng)氧化性,將亞硫酸根氧化為硫酸根,進(jìn)而生成硫酸鋇沉淀,反應(yīng)的離子方程式為3SO2+Ba2++2N+2H2OBaSO4↓+2NO+4H++2S。③沒有煮沸的蒸餾水中溶有的氧氣與二氧化硫的反應(yīng)速率比硝酸根離子在酸性條件下與二氧化硫反應(yīng)的速率快,反應(yīng)速率越快的反應(yīng)活化能越小,則在水溶液中氧氣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)金屬與酸反應(yīng)會(huì)生成可燃性氣體氫氣,遇明火會(huì)發(fā)生爆炸(2)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥(3)5.5~7.5(4)Ga+2H2O+CO2Ga(OH)3↓+HC(5)抑制Ga水解,并防止H+在陰極放電降低電解效率(6)CD(7)2Ga+2NH32GaN+3H2解析剛玉渣“酸浸”,Ga、Fe與酸反應(yīng)生成Ga3+、Fe2+和H2,可與不溶于酸的Ti、Si分離,將溶液結(jié)晶得到FeSO4·7H2O,利用NaOH“中和沉淀”,將pH調(diào)節(jié)在5.5~7.5之間,過濾后,可以得到Ga(OH)3、Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀,向?yàn)V渣中加入NaOH溶液,Ga(OH)3、Al(OH)3與OH-反應(yīng)生成Ga、Al,而Fe(OH)3不與堿反應(yīng),過濾后,向?yàn)V 液中通入CO2,Al與CO2反應(yīng)生成Al(OH)3,過濾后得到Ga溶液,電解得到Ga。(1)“酸浸”過程中金屬與酸反應(yīng)會(huì)生成可燃性氣體氫氣,遇明火會(huì)發(fā)生爆炸。(2)“結(jié)晶”過程中得到FeSO4·7H2O的具體操作為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。(3)“中和沉淀”過程是為了分離出Fe2+,pH應(yīng)調(diào)節(jié)的范圍為5.5~7.5。(4)“碳酸化”過程中若通入過量CO2會(huì)生成Ga(OH)3沉淀,離子方程式為Ga+2H2O+CO2Ga(OH)3↓+HC。(5)“電解”過程中需要保持溶液pH=11以上是為了抑制Ga水解,并防止H+在陰極放電降低電解效率。(6)將剛玉渣研磨,使反應(yīng)更充分,可提高浸出率,A項(xiàng)正確。FeSO4·7H2O是綠礬,可作凈水劑,B項(xiàng)正確。由流程圖可知,加入適量CO2,Al轉(zhuǎn)化為Al(OH)3,可知Al(OH)3的酸性弱于Ga(OH)3,C項(xiàng)錯(cuò)誤。“堿浸”是Ga(OH)3、Al(OH)3與OH-反應(yīng)生成Ga、Al,Ga(OH)3、Al(OH)3不與弱堿反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。(7)1100℃條件下,利用Ga與NH3反應(yīng)可制備GaN,化學(xué)方程式為2Ga+2NH32GaN+3H2。