2023屆高考二輪總復(fù)習(xí)試題 化學(xué)（適用于山東、海南） 專題四　元素及其化合物

專題四元素及其化合物A組基礎(chǔ)鞏固練1.(2022福建漳州一模)關(guān)于化學(xué)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用,下列說法正確的是()A.家用電器起火時,用泡沫滅火器進行滅火B(yǎng).H2O2溶液、二氧化氯、過氧乙酸等均具有強氧化性,用于殺菌消毒C.二氧化硫是有毒物質(zhì),嚴禁將其添加到任何食品和飲料中D.包裝食品里常有硅膠、生石灰、還原鐵粉三類小包,其作用相同2.(2022河北邯鄲一模)在給定條件下,下列物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化均能一步實現(xiàn)的是()A.HClO(aq)Cl2(g)FeCl3(aq)B.Fe2O3(s)Fe(s)Fe3O4(s)C.NH3(g)N2(g)NO2(g)D.SO2(s)CaSO3(s)CaSO4(s)3.(2022福建龍巖一模)科研人員發(fā)現(xiàn),在-50℃環(huán)境中,用水可制得直徑在800nm~10μm的光纖,其性能與石英光纖相似。下列說法正確的是()A.石英光纖的主要成分是硅B.冰的密度比液態(tài)水小,是由于前者含有更多的氫鍵C.冰光纖是一種膠體,具有丁達爾現(xiàn)象D.冰光纖和石英光纖都是分子晶體4.(2022廣東卷,8)實驗室用MnO2和濃鹽酸反應(yīng)生成Cl2后,按照凈化、收集、性質(zhì)檢驗及尾氣處理的順序進行實驗。下列裝置(“→”表示氣流方向)不能達到實驗?zāi)康牡氖?)5.(2022廣東梅州一模)化學(xué)在生活中有著廣泛的應(yīng)用,下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)和用途不具有對應(yīng)關(guān)系的是()選項性質(zhì)用途ANH3易溶于水用作制冷劑B硅膠多孔,吸附性強用作食品干燥劑CNaN3分解產(chǎn)生大量氣體用作汽車安全氣囊產(chǎn)氣藥DSO2具有抗氧化性且能殺菌消毒用作葡萄酒中的添加劑6.(雙選)(2022山東濟寧一模)已知甲、乙為單質(zhì),丙為化合物,不能實現(xiàn)下述轉(zhuǎn)化關(guān)系的是()甲+乙丙丙的溶液甲A.若向丙的溶液中滴加NaOH溶液有藍色沉淀生成,則甲可能為CuB.若丙的溶液遇Na2CO3放出氣體CO2,則甲可能是H2C.若向丙的溶液中滴加KSCN溶液顯紅色,則甲可能為FeD.若丙溶于水后得到強堿溶液,則甲可能是Cl27.(2022廣東江門一模)部分含氮物質(zhì)的分類與相應(yīng)氮元素的化合價關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是()A.從氮元素的化合價角度考慮:a有還原性B.b、c都是大氣污染物,可引起光化學(xué)煙霧C.d的溶液與金屬銀反應(yīng)可生成b、cD.a與d形成的化合物對水的電離沒有影響8.(雙選)(2022山東聊城一模)下列依據(jù)實驗方案和現(xiàn)象做出的判斷合理的是()實驗方案實驗Ⅰ:實驗Ⅱ:實驗現(xiàn)象試紙中心區(qū)變黑,邊緣變紅黑色固體溶解,溶液接近無色(溶液中錳元素僅以Mn2+存在),產(chǎn)生能使帶火星的木條復(fù)燃的無色氣體A.由Ⅰ可知,濃硫酸具有脫水性B.由Ⅰ可知,濃硫酸具有弱酸性C.由Ⅱ可知,濃硫酸具有酸性D.由Ⅱ可知,濃硫酸具有吸水性9.(2022河北名校聯(lián)盟聯(lián)考)某興趣小組利用工業(yè)廢棄的鐵銅合金制備堿式碳酸銅的簡易流程如圖。下列敘述錯誤的是()A.“沉降”反應(yīng)中溶液與Na2CO3以不同方式或不同用量比混合不影響產(chǎn)品成分B.“過濾1”所得的濾液中的溶質(zhì)主要為硫酸銅C.“濾渣”的主要成分為氫氧化鐵D.“溶解”時發(fā)生了氧化還原反應(yīng)10.(2022遼寧撫順一模)如圖所示儀器可用于實驗室制備少量無水FeCl3(已知:FeCl3遇水易水解),則下列說法正確的是()A.該實驗中用于制Cl2的KMnO4也可以換成MnO2B.儀器的接口順序為:a→e→d→h→i→c→b→gC.可將制得的FeCl3先溶于較濃的鹽酸中,再加水至指定體積,配成一定濃度的FeCl3溶液D.用于干燥Cl2的濃硫酸可換成堿石灰11.(2022湖北黃石二模)二氧化氯(ClO2)是一種高效消毒滅菌劑,可有效滅活新冠病毒,但其穩(wěn)定性較差,故常采用H2O2和NaOH混合溶液將其吸收轉(zhuǎn)化為NaClO2保存?，F(xiàn)利用如下裝置及試劑制備NaClO2。已知:①ClO2的熔點為-59℃,沸點為11℃。純ClO2易分解爆炸;ClO2極易溶于水,且在堿性環(huán)境中能發(fā)生反應(yīng)2ClO2+2OH-ClO3-+ClO2-+H②高于60℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl回答下列問題:(1)儀器A的名稱是,其優(yōu)點是。

(2)B為ClO2的發(fā)生裝置,生成ClO2的離子方程式為。

(3)實驗過程中持續(xù)通入N2的速度不能太快也不能太慢的原因是;實驗室制取N2有多種方法,請根據(jù)元素化合物知識和氧化還原反應(yīng)相關(guān)理論,結(jié)合下列供選的試劑,選出一種可行的方法,化學(xué)方程式為。[可供選擇的試劑:CuO(s)、NH3(g)、Cl2(g)、O2(g)、飽和NaNO2溶液、飽和NH4Cl溶液]

(4)裝置C需要采用冰水浴,可能的原因為;該裝置中H2O2和NaOH需要按照一定比例加入,NaOH過量時導(dǎo)致的后果是。

(5)NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時析出的晶體是NaClO2·3H2O,高于38℃時析出的晶體是NaClO2。從NaClO2溶液中獲得NaClO2固體的操作:①減壓,55℃蒸發(fā)結(jié)晶;②;③無水乙醇洗滌;④,得到成品。

(6)某同學(xué)根據(jù)“SO2+2OH-+H2O2SO42-+2H2O”推測產(chǎn)品中含Na2SO4雜質(zhì),請設(shè)計簡單實驗證明:12.(2022安徽馬鞍山一模)鈧(Sc)是一種稀土金屬。從鈦白酸性廢水(主要含Ti4+、Fe2+,微量Sc3+)中富集鈧,并制備氧化鈧(Sc2O3)的工藝流程如下?；卮鹣铝袉栴}:(1)“有機相”中主要含有Ti4+、Fe2+、Sc3+,酸洗時加入H2O2溶液的目的是。

(2)在實驗室中,“操作”需要的玻璃儀器有燒杯、,“濾渣”的主要成分是Ti(OH)4、。

(3)調(diào)pH的目的是;檢驗“含Sc3+濾液”中是否含F(xiàn)e3+的操作為。

(4)寫出焙燒草酸鈧時反應(yīng)的化學(xué)方程式:。

(5)鈦白酸性廢水中Sc3+的含量為10.0~20.0mg·L-1,該工藝日處理鈦白酸性廢水50.0m3,理論上能生產(chǎn)含85%氧化鈧的產(chǎn)品最多kg。

B組能力提升練1.(2022廣東廣州一模)中國空間站天和核心艙的主要能量來源是砷化鎵(GaAs)太陽電池陣,其中Ga與Al同主族,化學(xué)性質(zhì)相似。下列說法錯誤的是()A.砷化鎵屬于金屬材料B.GaAs中As的化合價是-3價C.鎵既能與鹽酸反應(yīng),又能與NaOH溶液反應(yīng)D.砷化鎵電池能將光能轉(zhuǎn)化為電能2.(2022廣東深圳一模)化學(xué)改善人類的生活,創(chuàng)造美好的世界。下列生產(chǎn)生活情境中涉及的化學(xué)原理不正確的是()選項生產(chǎn)生活情境化學(xué)原理A國慶節(jié)天安門廣場燃放煙花,色彩絢麗利用了某些金屬元素的焰色試驗B用氯化鐵溶液刻蝕覆銅板制作印刷電路板銅與FeCl3發(fā)生置換反應(yīng)C汽車尾氣催化轉(zhuǎn)化器處理NO和CONO和CO發(fā)生反應(yīng)生成無毒氣體D秸稈、餐廚垃圾等進行密閉發(fā)酵提供燃料發(fā)酵過程中產(chǎn)生CH43.(2022廣東卷,5)若將銅絲插入熱濃硫酸中進行如圖(a~d均為浸有相應(yīng)溶液的棉花)所示的探究實驗,下列分析正確的是()A.Cu與濃硫酸反應(yīng),只體現(xiàn)H2SO4的酸性B.a處變紅,說明SO2是酸性氧化物C.b或c處褪色,均說明SO2具有漂白性D.試管底部出現(xiàn)白色固體,說明反應(yīng)中無H2O生成4.(2022湖南雅禮中學(xué)三模)在下列物質(zhì)的工業(yè)制法中,生產(chǎn)操作和它的主要目的均正確的是()A.Na2CO3:向分離出NaHCO3后的母液中加入食鹽,促進NH4Cl結(jié)晶B.H2SO4:在高溫高壓下轉(zhuǎn)化SO2,提高轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)速率C.NH3:氮氫循環(huán)操作,提高NH3平衡濃度D.Cu:電解槽的陽極為精銅,陰極為粗銅5.(2022廣東韶關(guān)一模)硫及其化合物的“價—類”二維圖體現(xiàn)了化學(xué)變化之美。下列有關(guān)說法正確的是()A.硫單質(zhì)在氧氣中燃燒可直接生成cB.b能使酸性KMnO4溶液褪色,體現(xiàn)其漂白性C.可存在a→d的轉(zhuǎn)化關(guān)系D.Al與d的濃溶液不反應(yīng),可用鋁制容器盛裝d的濃溶液6.(2022廣東深圳二模)部分含鐵微粒所帶的電荷數(shù)與其中鐵元素化合價的關(guān)系如圖所示,由該圖可預(yù)測含鐵微粒間相互轉(zhuǎn)化時所需的試劑。下列推斷不合理的是()A.M一定為FeOB.若R為單質(zhì),則常溫下濃硫酸可使R鈍化C.若Q為金屬陽離子,則可用K3[Fe(CN)6]溶液檢驗D.Fe3+與氧化劑在堿性條件下反應(yīng)可生成FeO7.(2022山東臨沂一模)工業(yè)上可用克勞斯工藝處理含H2S的尾氣獲得硫黃,工藝流程如下:已知反應(yīng)爐中部分H2S發(fā)生反應(yīng):2H2S+3O22SO2+2H2O。下列說法錯誤的是()A.可用品紅溶液檢驗排放的氣體中是否含有二氧化硫B.每回收32g單質(zhì)硫,理論上消耗氧氣的體積為33.6L(標準狀況)C.催化轉(zhuǎn)化器中發(fā)生的反應(yīng)為SO2+2H2S3S+2H2OD.為提高H2S轉(zhuǎn)化為S的比例,理論上應(yīng)控制反應(yīng)爐中H2S的轉(zhuǎn)化率約為33.3%8.(雙選)(2022湖南部分重點校聯(lián)考)CuCl為白色固體,難溶于水和乙醇,潮濕時易被氧化,常用于媒染劑。以廢銅渣(主要成分為Cu,含少量Ni、Al2O3等)為原料制備CuCl的工藝流程如下:下列說法正確的是()A.“堿溶”時發(fā)生了Al和NaOH溶液的反應(yīng)B.“洗滌”時使用乙醇防止CuCl被氧化C.“還原”反應(yīng)所得的溶液中大量存在Cu2+、H+、SO32-D.工藝流程中的主反應(yīng)不包含分解反應(yīng)9.(2022河北唐山一模)鎳、鈷及其化合物在工業(yè)上有廣泛的應(yīng)用。工業(yè)上用紅土鎳礦(主要成分為NiO,還含有CoO、FeO、Fe2O3、Al2O3、MgO、CaO和SiO2)制備NiSO4·6H2O和鈷的工藝流程如圖所示。已知:①Ni、Co的化學(xué)性質(zhì)與Fe相似;②溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:金屬離子Ni2+Al3+Fe3+Fe2+Co2+Mg2+開始沉淀時的pH6.84.12.27.57.29.4沉淀完全時的pH9.25.43.29.09.012.4③“萃取”可將金屬離子進行富集與分離,原理如下:X2+(水相)+2RH(有機相)XR2(有機相)+2H+(水相)。回答下列問題:(1)濾渣1的主要成分為(填化學(xué)式)。

(2)調(diào)pH的目的為沉鐵和沉鋁。沉鐵時發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式為。如何證明NaClO已足量:(寫出具體操作過程)。

(3)濾渣3的成分為MgF2和CaF2。若濾液1中c(Ca2+)=1.0×10-3mol·L-1,當濾液2中c(Mg2+)=1.5×10-6mol·L-1時,除鈣率為(忽略沉淀前后溶液體積的變化)。[已知:Ksp(CaF2)=1.5×10-10、Ksp(MgF2)=7.5×10-11]

(4)用25%P507+5%TBP+70%磺化煤油做萃取劑,萃取時,Co、Ni的浸出率和鈷/鎳分離因素隨pH的關(guān)系如圖所示:萃取時,選擇pH為左右。

(5)試劑X為。

(6)資料顯示,硫酸鎳結(jié)晶水合物的形態(tài)與溫度有如表關(guān)系。溫度低于30.8℃30.8~53.8℃53.8~280℃高于280℃晶體形態(tài)NiSO4·7H2ONiSO4·6H2O多種結(jié)晶水合物NiSO4由NiSO4溶液獲得穩(wěn)定的NiSO4·6H2O晶體的操作M依次是蒸發(fā)濃縮、、過濾、洗滌、干燥。

10.(2021山東卷,17節(jié)選)工業(yè)上以鉻鐵礦(FeCr2O4,含Al、Si氧化物等雜質(zhì))為主要原料制備紅礬鈉(Na2Cr2O7·2H2O)的工藝流程如圖。回答下列問題:(1)焙燒的目的是將FeCr2O4轉(zhuǎn)化為Na2CrO4并將Al、Si氧化物轉(zhuǎn)化為可溶性鈉鹽,焙燒時氣體與礦料逆流而行,目的是

。

(2)礦物中相關(guān)元素可溶性組分物質(zhì)的量濃度c與pH的關(guān)系如圖所示。當溶液中可溶組分濃度c≤1.0×10-5mol·L-1時,可認為已除盡。中和時pH的理論范圍為;酸化的目的是;Fe元素在(填操作單元的名稱)過程中除去。

(3)冷卻結(jié)晶所得母液中,除Na2Cr2O7外,可在上述流程中循環(huán)利用的物質(zhì)還有。

參考答案專題四元素及其化合物A組基礎(chǔ)鞏固練1.B解析家用電器起火時,不能用泡沫滅火器進行滅火,否則容易發(fā)生觸電事故,A錯誤;H2O2溶液、二氧化氯、過氧乙酸等均具有強氧化性,都能使蛋白質(zhì)發(fā)生變性而起到殺菌消毒的作用,B正確;二氧化硫是有毒物質(zhì),但二氧化硫具有較強的還原性,常用作葡萄酒的抗氧化劑,C錯誤;包裝食品里放置硅膠和生石灰的小包主要是用于吸水,起防潮的作用,放置還原鐵粉的小包主要起抗氧化的作用,其作用有所不同,D錯誤。2.B解析HClO不穩(wěn)定,光照下會分解為O2和HCl,A錯誤;Fe2O3被CO還原為鐵單質(zhì),鐵和水蒸氣在高溫時反應(yīng)生成Fe3O4,B正確;N2(g)與O2(g)在放電條件下只能生成NO,不能生成NO2,C錯誤;由于酸性:HCl>H2SO3,則SO2不能與CaCl2溶液反應(yīng),D錯誤。3.B解析石英光纖的主要成分是二氧化硅,A錯誤;水分子間存在氫鍵,冰中水分子空間排列有規(guī)則,分子間存在較多的氫鍵,增大了水分子之間的距離,因此冰的密度比液態(tài)水小,B正確;冰光纖的構(gòu)成微粒只有水分子一種,屬于純凈物,不屬于分散系,因此不屬于膠體,也不具有丁達爾現(xiàn)象,C錯誤;冰光纖構(gòu)成微粒是水分子,屬于分子晶體,而石英光纖則屬于共價晶體,故二者的晶體類型不相同,D錯誤。4.D解析A項裝置為凈化裝置,通過飽和食鹽水除掉氯化氫雜質(zhì),再通過濃硫酸干燥,處理順序正確,不符合題意;B項裝置為收集裝置,氯氣的密度比空氣大,收集氯氣時導(dǎo)管應(yīng)長進短出,裝置正確,不符合題意;C項裝置為性質(zhì)檢驗裝置,干燥的氯氣通過干燥的紅布條時,紅布條不褪色,而通過濕潤的紅布條時,紅布條褪色,據(jù)此可知氯氣不具備漂白性,可以達到實驗?zāi)康?不符合題意;D項裝置為尾氣處理裝置,氯氣在水中的溶解度不大,選用水吸收尾氣會使尾氣吸收不完全,應(yīng)選用氫氧化鈉溶液吸收,D項不能達到實驗?zāi)康?符合題意。5.A解析氨氣分子易液化得到液氨,液氨汽化時會吸收熱量,常用作制冷劑,A錯誤;硅膠多孔,吸附性強,能吸附水蒸氣,常用作食品干燥劑,B正確;NaN3受到撞擊會分解產(chǎn)生大量氣體起到保護作用,常用作汽車安全氣囊產(chǎn)氣藥,C正確;二氧化硫具有還原性,常用作葡萄酒中的添加劑,葡萄酒中加入二氧化硫能起到抗氧化和殺菌消毒的作用,D正確。6.CD解析若向丙的溶液中滴加NaOH溶液有藍色沉淀生成,則丙為銅鹽,該銅鹽可以是CuCl2等,電解氯化銅溶液生成Cu與氯氣,Cu在氯氣中燃燒生成氯化銅,符合轉(zhuǎn)化關(guān)系,即甲可能為Cu,A正確;若丙的溶液遇Na2CO3產(chǎn)生CO2氣體,丙可以為HCl,電解鹽酸生成氫氣與氯氣,氫氣在氯氣中燃燒生成HCl,符合轉(zhuǎn)化關(guān)系,即甲可能為H2,B正確;若向丙的溶液中滴加KSCN溶液顯紅色,則丙中含有Fe3+,但電解鐵鹽溶液不能生成單質(zhì)Fe,不符合轉(zhuǎn)化關(guān)系,C錯誤;若丙溶于水后得到強堿溶液,丙的溶液可以是NaOH溶液,丙可以為過氧化鈉,電解NaOH溶液生成的是氫氣與氧氣,得不到Cl2,D錯誤。7.D解析由題圖可知,a為NH3、b為NO,c為NO2或N2O4,d為HNO3。a為NH3,NH3中N元素的化合價為-3價,處于最低價,故從氮元素的化合價角度考慮,a有還原性,A正確;NO、N2O4、NO2都是大氣污染物,可引起光化學(xué)煙霧,B正確;d為HNO3,則Ag與濃硝酸反應(yīng)生成NO2,Ag與稀硝酸反應(yīng)生成NO,故d的溶液與金屬銀反應(yīng)可生成b、c,C正確;a為NH3,d為HNO3,a與d形成的化合物NH4NO3為強酸弱堿鹽,NH4+能夠發(fā)生水解,故對水的電離起促進作用8.AC解析濃硫酸滴到濕潤的藍色石蕊試紙上,試紙中心區(qū)變黑,邊緣變紅,說明濃硫酸具有脫水性,使試紙脫水炭化,A正確;實驗Ⅰ中試紙邊緣變紅,說明濃硫酸具有酸性,無法證明具有弱酸性,B錯誤;由實驗Ⅱ可知,MnO2被還原為Mn2+,產(chǎn)生能使帶火星的木條復(fù)燃的無色氣體,結(jié)合氧化還原反應(yīng)規(guī)律推知,-2價O元素被氧化生成O2,該反應(yīng)中濃硫酸表現(xiàn)了酸性,C正確,D錯誤。9.A解析向廢棄的鐵銅合金中加入稀硫酸和H2O2溶液進行反應(yīng),得到硫酸鐵、硫酸銅的混合溶液,之后加入CuO調(diào)節(jié)pH除去Fe3+,過濾掉Fe(OH)3沉淀,向濾液中加入碳酸鈉溶液沉降得到堿式碳酸銅,過濾得到產(chǎn)品。“沉降”反應(yīng)中溶液是CuSO4溶液,與Na2CO3的混合方式應(yīng)該是將Na2CO3溶液加入CuSO4溶液中,若將CuSO4溶液加入Na2CO3溶液中,將會生成更多的氫氧化銅沉淀,影響堿式碳酸銅的生成,A錯誤;根據(jù)分析可知,加入CuO調(diào)節(jié)pH可以除去Fe3+,濾液中的溶質(zhì)主要為硫酸銅,B正確;加入CuO調(diào)節(jié)pH可以Fe(OH)3沉淀的形式除去Fe3+,C正確;溶解過程中H2O2在酸性環(huán)境中可以將Fe、Cu氧化,D正確。10.C解析常溫下MnO2與濃鹽酸不發(fā)生反應(yīng),不能換成MnO2,A錯誤;KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制取的Cl2中混有HCl、H2O(g),先通過飽和NaCl溶液除去HCl,再通過濃硫酸除去H2O(g),干燥的Cl2與鐵粉在加熱時反應(yīng)生成FeCl3,用NaOH溶液吸收尾氣Cl2。由于FeCl3遇水易水解,在連接盛有NaOH溶液洗氣瓶前要接盛有濃硫酸的洗氣瓶,防止NaOH溶液中H2O(g)進入,故儀器的接口順序為a→e→d→c→b→h→i(或i→h)→c→b→g,B錯誤;FeCl3易發(fā)生水解反應(yīng),配制其溶液時,要先將FeCl3溶于較濃的鹽酸中,再加水稀釋,C正確;Cl2可與堿石灰反應(yīng),故用于干燥Cl2的濃硫酸不能換成堿石灰,D錯誤。11.答案(1)恒壓滴液漏斗平衡氣壓,使75%的濃硫酸順利流下(2)2ClO3-+SO32-+2H+2ClO2↑+H2O+SO42-或2ClO(3)N2流速過快時ClO2不能被充分吸收,太慢時裝置內(nèi)的ClO2不能被及時移走,會導(dǎo)致濃度過高而分解爆炸2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O(或NH4Cl+NaNO2NaCl+2H2O+N2↑)(4)液化ClO2;防止H2O2在較高溫度下分解;防止溫度過高時NaClO2分解產(chǎn)品中含有雜質(zhì)NaClO3(5)②趁熱過濾④低于60℃干燥(6)取適量產(chǎn)品置于試管中,加足量稀鹽酸溶解后,滴加BaCl2溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,說明產(chǎn)品中含Na2SO4雜質(zhì),反之,則不含解析(2)裝置B中的反應(yīng)為75%的濃硫酸、Na2SO3及NaClO3反應(yīng)生成ClO2,Cl的化合價由+5價降低為+4價,硫的化合價由+4價變?yōu)?6價,根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒,可得配平的離子方程式為2ClO3-+SO32-+2H+2ClO2↑+H2O+SO42-或2ClO3(3)N2流速過快時ClO2不能被充分吸收,太慢時裝置內(nèi)的ClO2不能被及時移走,會導(dǎo)致濃度過高而分解爆炸;實驗室中制備少量氮氣的基本原理是用適當?shù)难趸瘎被蜾@鹽氧化,常見的有氨氣和灼熱的氧化銅反應(yīng),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O;還可利用飽和NaNO2(aq)和飽和NH4Cl(aq)在加熱條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)制備氮氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH4Cl+NaNO2NaCl+2H2O+N2↑。(4)ClO2的熔點為-59℃,沸點為11℃,冰水浴可使ClO2液化;H2O2不穩(wěn)定,受熱易分解,冰水浴可防止H2O2分解;冰水浴也可防止溫度過高時NaClO2分解;ClO2極易溶于水,且在堿性環(huán)境中發(fā)生反應(yīng)2ClO2+2OH-ClO3-+ClO2-+H2O,因此NaOH過量時導(dǎo)致產(chǎn)品中含有雜質(zhì)(5)從溶液中得到晶體,一般采用蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥的方法,為防止析出晶體NaClO2·3H2O,應(yīng)趁熱過濾,由題目信息可知,應(yīng)控制溫度為38~60℃進行洗滌,在低于60℃時干燥。(6)檢測產(chǎn)品中是否存在Na2SO4的實驗方案為:取適量產(chǎn)品置于試管中,加足量稀鹽酸溶解后,滴加BaCl2溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,說明產(chǎn)品中含Na2SO4雜質(zhì),反之,則不含。12.答案(1)將Fe2+氧化為Fe3+(2)玻璃棒、漏斗Fe(OH)3、Sc(OH)3(3)溶解Sc(OH)3轉(zhuǎn)化為含Sc3+的溶液取少量濾液,向其中滴加KSCN溶液,若未出現(xiàn)紅色,證明不含F(xiàn)e3+,否則,證明含F(xiàn)e3+(4)2Sc2(C2O4)3+3O22Sc2O3+12CO2(5)1.8解析(1)“有機相”中主要含有Ti4+、Fe2+、Sc3+,酸洗時加入H2O2溶液的目的是將Fe2+氧化為Fe3+,有利于后面形成沉淀除去。(2)根據(jù)工藝流程可知,“操作”為過濾,在實驗室中過濾時需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗;“濾渣”的主要成分是Ti(OH)4、Fe(OH)3、Sc(OH)3,因為加入氫氧化鈉溶液之前溶液中含有Ti4+、Sc3+和Fe3+。(3)調(diào)pH的目的是溶解Sc(OH)3轉(zhuǎn)化為含Sc3+的溶液;檢驗“含Sc3+濾液”中是否含F(xiàn)e3+的操作為:取少量濾液,向其中滴加KSCN溶液,若未出現(xiàn)紅色,證明不含F(xiàn)e3+,否則,證明含F(xiàn)e3+。(5)廢水中Sc3+的含量為10.0~20.0mg·L-1,該工藝日處理鈦白酸性廢水50.0m3,n(Sc3+)=(50.0×103L×20.0×10-3g·L-1)÷45g·mol-1=100045mol,理論上能生產(chǎn)含85%氧化鈧的質(zhì)量最多為100045molB組能力提升練1.A解析砷化鎵是一種半導(dǎo)體材料,不是金屬材料,A錯誤;Ga與Al同主族,GaAs中Ga為+3價,As的化合價是-3價,B正確;Ga與Al同主族,化學(xué)性質(zhì)相似,因為鋁既能與鹽酸反應(yīng),又能與NaOH溶液反應(yīng),故鎵既能與鹽酸反應(yīng),又能與NaOH溶液反應(yīng),C正確;砷化鎵電池能將光能轉(zhuǎn)化為電能,D正確。2.B解析燃放煙花時出現(xiàn)的色彩即體現(xiàn)了金屬元素的焰色試驗,A正確;用氯化鐵溶液刻蝕覆銅板制作印刷電路板發(fā)生的反應(yīng)為2Fe3++CuCu2++2Fe2+,該反應(yīng)不屬于置換反應(yīng),B錯誤;汽車尾氣催化轉(zhuǎn)化器處理NO和CO,可將二者轉(zhuǎn)化為無毒的N2、CO2,C正確;秸稈、餐廚垃圾中含有大量的有機化合物,發(fā)酵過程中產(chǎn)生CH4,CH4是一種燃料,D正確。3.B解析Cu與濃硫酸反應(yīng),既體現(xiàn)濃硫酸的酸性又體現(xiàn)其氧化性,A項錯誤;紫色石蕊溶液遇到酸會變紅,a處變紅,說明生成的SO2是酸性氧化物,B項正確;c處是因SO2具有還原性而使酸性高錳酸鉀溶液褪色,不是SO2的漂白性,C項錯誤;試管底部出現(xiàn)的白色固體為CuSO4,不是藍色固體CuSO4·5H2O的原因是濃硫酸具有吸水性,不能說明反應(yīng)中沒有水生成,D項錯誤。4.A解析NaHCO3析出后的母液中主要含NH4Cl,加入食鹽,根據(jù)同離子效應(yīng),能促進NH4Cl從溶液中析出,A正確;工業(yè)制硫酸中,SO2轉(zhuǎn)化為SO3的反應(yīng)是放熱反應(yīng),則高溫不能提高轉(zhuǎn)化率,但能提高反應(yīng)速率,高壓能提高轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)速率,但對設(shè)備要求很高,一般采用常壓,B錯誤;合成氨反應(yīng)中氮氫循環(huán)操作,只能提高氮氣和氫氣的利用率,不能提高NH3的平衡濃度,C錯誤;銅的精煉過程中陰極為精銅,陽極為粗銅,D錯誤。5.C解析根據(jù)硫及其化合物的“價—類”二維圖可知,a為H2S、b為SO2、c為SO3、d為H2SO4、e為硫酸鹽。硫單質(zhì)在氧氣中燃燒只能生成SO2,不能直接生成SO3,A錯誤;b為SO2,SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,體現(xiàn)其還原性,B錯誤;-2價的硫在強氧化劑作用下,可直接氧化為硫酸,可存在a→d的轉(zhuǎn)化關(guān)系,C正確;Al遇冷的濃硫酸發(fā)生鈍化,發(fā)生氧化還原反應(yīng),在鋁表面生成致密的氧化膜,阻止內(nèi)部金屬繼續(xù)反應(yīng),可用鋁制容器盛裝d的濃溶液,D錯誤。6.A解析M中含有+2價鐵,且所含電荷數(shù)為0,可能是FeO或Fe(OH)2等,A錯誤;R應(yīng)為Fe單質(zhì),常溫下濃硫酸可以使Fe鈍化,B正確;若Q為金屬陽離子,化合價為+2價,則Q為Fe2+,Fe2+與K3[Fe(CN)6]反應(yīng)會生成藍色沉淀,可用K3[Fe(CN)6]溶液檢驗Fe2+,C正確;FeO42-中Fe元素為+6價,據(jù)題圖可知FeO42-在堿性環(huán)境中穩(wěn)定存在,則Fe7.B解析反應(yīng)爐中部分H2S發(fā)生反應(yīng)2H2S+3O22SO2+2H2O,催化轉(zhuǎn)化器中發(fā)生反應(yīng)SO2+2H2S3S+2H2O,生成的硫蒸氣經(jīng)硫冷凝器可將硫冷凝下來,變?yōu)楣腆w與氣體分離。SO2可使品紅溶液褪色,故可用品紅溶液檢驗排放的氣體中是否含有二氧化硫,A正確;32g單質(zhì)硫的物質(zhì)的量為1mol,生成1molS需SO2的物質(zhì)的量為13mol,生成13molSO2需要O2的物質(zhì)的量為0.5mol,故理論上消耗氧氣的體積為0.5mol×22.4L·mol-1=11.2L,B錯誤;催化轉(zhuǎn)化器中發(fā)生的反應(yīng)為SO2+2H2S3S+2H2O,C正確;根據(jù)反應(yīng)方程式2H2S+3O22SO2+2H2O和SO2+2H2S3S+2H2O可知,為提高H2S轉(zhuǎn)化為S的比例,理論上應(yīng)控制反應(yīng)爐中H2S的轉(zhuǎn)化率約為33.3%,D正確。8.BD解析“堿溶”時發(fā)生了Al2O3和NaOH溶液的反應(yīng),A錯誤;乙醇易揮發(fā),可以帶走氯化亞銅表面的水分,起干燥作用,而氯化亞銅在潮濕時易被氧化,故乙醇可以使氯化亞銅不潮濕,從而防止CuCl被氧化,B正確;還原前的溶液中大量存在的離子有氫離子和銅離子,還原后的溶液中的銅離子反應(yīng)生成CuCl,而亞硫酸根離子被氧化為硫酸根離子,故“還原”反應(yīng)所得的溶液中不會大量存在Cu2+、SO32-,C錯誤;除鎳過程中的原理為Ni+4CONi(CO)4,題給工藝流程中的主反應(yīng)不涉及分解反應(yīng)9.答案(1)CaSO4和SiO2(2)2Fe2++ClO-+5H2O2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+或2Fe2++5ClO-+5H2O2Fe(OH)3↓+Cl-+4HClO取反應(yīng)后少量濾液置于試管中,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,若無藍色沉淀產(chǎn)生,說明NaClO已足量(3)99.7%(4)3.5(5)鹽酸(6)冷卻至30.8~53.8℃之間結(jié)晶解析紅土鎳礦的主要成分為NiO,還含有CoO、FeO、Fe2O3、Al2O3、MgO、CaO和SiO2,向其中加入硫酸,NiO與硫酸反應(yīng)生成NiSO4,CoO與硫酸反應(yīng)生成CoSO4,FeO與硫酸反應(yīng)生成FeSO4,Fe2O3與硫酸反應(yīng)生成Fe2(SO4)3,Al2O3與硫酸反應(yīng)生成Al2(