高考化学二轮复习专题强化练习：专题四常见元素及其重要化合物

专题四 常见元素及其重要化合物 1．(2019·江苏高考·3)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( B ) A．NH4HCO3 受热易分解，可用作化肥 B．稀硫酸具有酸性，可用于除去铁锈 C．SO2 具有氧化性，可用于纸浆漂白 D．Al2O3 具有两性，可用于电解冶炼铝 【解析】 A 项，NH4HCO3 中含有氮元素，可以用作化肥，不是因为其受热分解，错 误；B 项，铁锈的主要成分为 Fe2O3，加入稀硫酸可以除去 Fe2O3 是运用了稀硫酸的酸性， 正确；C 项，SO2 漂白纸浆是运用了 SO2 的漂白性，不是其氧化性，错误；D 项，电解 Al2O3 获得铝，不是因为 Al2O3 具有两性，错误。 2．(2020·合肥模拟)天然气因含有少量 H2S 等气体开采应用受限。T·F 菌在酸性溶液中 可实现天然气的催化脱硫，其原理如下图所示。下列说法不正确的是( B ) A．脱硫过程 O2 间接氧化 H2S B．该脱硫过程需要不断添加 Fe2(SO4)3 溶液 C．亚铁是血红蛋白重要组成成分，FeSO4 可用于治疗缺铁性贫血 D．《华阳国志》记载“取井火煮之，一斛水得五斗盐”，我国古代已利用天然气煮盐 【解析】 脱硫过程：Fe2(SO4)3 氧化硫化氢，自身被还原成硫酸亚铁，硫酸亚铁被氧 气氧化成硫酸铁，脱硫过程 O2 间接氧化 H2S，A 正确；T·F 菌在酸性溶液中可实现天然气的 催化脱硫，Fe2(SO4)3 氧化硫化氢，自身被还原成硫酸亚铁，硫酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁， Fe2(SO4)3 为催化剂，该脱硫过程不需要不断添加 Fe2(SO4)3 溶液，B 错误；亚铁是血红蛋白 的重要组成成分，起着向人体组织传送 O2 的作用，若缺铁就可能出现缺铁性贫血，C 正确； 天然气主要成分为甲烷，甲烷燃烧放出热量，《华阳国志》记载“取井火煮之，一斛水得五 斗盐”，我国古代已利用天然气煮盐，D 正确。 3．(2020·郑州模拟)某学习小组以废催化剂(主要成分 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( B ) A．步骤①中能溶于稀硫酸的是 ZnO、ZnS B．步骤①、③中发生的反应均为氧化还原反应 C．步骤③涉及的离子反应可能为 CuS＋H2O2＋2H＋═══ △ Cu2＋＋S＋2H2O D．步骤②和④，采用蒸发浓缩、冷却结晶，过滤后均可获取粗晶体 【解析】 ZnO、ZnS 可与硫酸反应，CuS 不溶于硫酸，故 A 不符合题意；①中发生 ZnO＋H2SO4═══ZnSO4＋H2O、ZnS＋H2SO4═══ZnSO4＋H2S↑，不是氧化还原反应，故 B 符合题意；③中发生 CuS＋H2O2＋H2SO4═══CuSO4＋S↓＋2H2O，离子反应为 CuS＋H2O2 ＋2H＋═══ △ Cu2＋＋S＋2H2O，故 C 不符合题意；步骤②和④均为溶液结晶得到含结晶水的晶 体，则均采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤获得晶体，故 D 不符合题意。 4．(2020·衡阳模拟)实验室模拟工业漂白液(有效成分为 NaClO)脱除废水中氨氮(NH3)的 流程如下： 粗盐水—→提纯 ① 精制盐水 —→电解 ② Cl2 —→吸收 ③ 漂白液 —→废水含 NH3 ④ NaCl 下列分析正确的是( D ) A．①中采用蒸馏的方法精制粗盐水 B．②中阳极的主要电极反应：4OH－－4e－═══2H2O＋O2↑ C．③中制备漂白液的反应：Cl2＋OH－═══Cl－＋HClO D．②、③、④中均发生了氧化还原反应 【解析】 ①中采用蒸馏只能得到蒸馏水，得不到精制盐水，要得到精制盐水需要使用 化学方法除去其中的杂质，A 错误；阳极发生氧化反应，②中阳极的主要电极反应：2Cl－ －2e－═══Cl2↑，B 错误；生成的氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠，③中制备漂白液的反 应：Cl2＋2OH－═══Cl－＋ClO－＋H2O，C 错误；②中电解氯化钠溶液生成氢气和氯气以及氢 氧化钠、③中氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠、④中次氯酸钠与氨气反应生成氮 气和氯化钠，均存在元素化合价的变化，发生了氧化还原反应，D 正确。 5．(2020·杭州模拟)下列说法不正确的是( C ) A．氯气是一种重要的化工原料，广泛应用于自来水的消毒和农药的生产等方面 B．化肥的生产、金属矿石的处理、金属材料的表面清洗等都可能用到硫酸 C．利用光线在硅晶体内的全反射现象，可以制备光导纤维 D．铜能与氯化铁溶液反应，该反应可以应用于印刷电路板的制作 【解析】 氯气是一种重要的化工原料，可制备 HCl 等，可用于农药的生产等，如制 备农药六六六等，氯气与水反应生成的次氯酸具有氧化性，能够杀菌消毒，故 A 正确；硫 酸能够与氨气反应生成硫酸铵，是常见的化学肥料、能与金属矿石、金属氧化物反应生成硫 酸盐，故 B 正确；光导纤维的主要成分为二氧化硅，而硅用于制作半导体材料，故 C 错误； 铜能与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁和氯化铜，该反应可以应用于印刷电路板的制作，故 D 正确。 6．(2020·大连模拟)对 FeCl3 溶液与 KI 溶液反应进行探究实验，按选项 ABCD 顺序依次 进行操作，依据现象，所得结论错误的是( C ) 操作 现象 结论 A 取 2 mL 0.1 mol·L － 1 KI 溶液于试管 中，滴加 3 滴 0.1 mol·L－1 FeCl3 溶液， 振荡，充分反应。将所得溶液分别置 于试管①和试管②中 溶液呈深棕黄 色 FeCl3 与 KI 反应，生成了 I2 B 向试管①中滴加 2 滴 0.1 mol·L－1 KSCN 溶液 溶液显红色 FeCl3 与 KI 反应具有可逆性 C 向试管②中加入 1 mL CCl4，充分振 荡，静置 溶液分层，上层 为浅棕黄色，下 层为紫色 上层溶液为浅棕黄色，证明 有 Fe3＋剩余 D 取试管②的上层液体置于试管③中， 滴加 2 滴 0.1 mol·L－1 KSCN 溶液 溶液显浅红色 试管③中红色比试管①中 浅，是平衡移动的结果 【解析】 取 2 mL 0.1 mol/L KI 溶液于试管中，滴加 0.1 mol/L FeCl3 溶液 3 滴，振荡， 充分反应，溶液呈深棕黄色，是因为 2Fe3＋＋2I－═══2Fe2＋＋I2，所以 A 正确；试管 1 中滴加 2 滴 0.1 mol/L KSCN 溶液，溶液显红色说明溶液中有 Fe3＋，证明 FeCl3 与 KI 的反应具有可 逆性，故 B 正确；向试管 2 中加入 1 mL CCl4，充分振荡、静置，溶液分层，上层为浅棕黄 色，试管 2 中上层溶液变为浅棕黄色还可能是少量的碘溶解于水的结果，故 C 错误；试管 2 中上层为浅棕黄色，下层为紫色说明有碘单质被萃取出来，导致溶液中 Fe3＋浓度减小，试 管 3 中红色比试管 1 中浅是平衡移动的结果，故 D 正确。 7．(2020·锦州模拟)中学化学中，常见无机物 A、B、C、D、E、X、Y 存在如下图转化 关系(部分生成物和反应条件略去)。 下列推断正确的是( B ) A．若 A 是 CaC2，X 是 H2O，则 Y 一定是溴水 B．若 A 是金属钠，X 是 H2O，则 E 一定能还原 CuO C．若 Y 是 NaOH，C 是白色沉淀，则 A 与 X 一定发生置换反应 D．若 Y 是氧气，D 是氧化物，则 A 与 X 一定发生氧化还原反应 【解析】 若 B 是 Ca(OH)2，Y 是 CO2，C 是 CaCO3，D 是 Ca(HCO3)2，转化也成立， A 错误；B 是 NaOH，Y 是 CO2，C 是 Na2CO3，D 是 NaHCO3，E 是 H2，B 正确；若 A 是 Al2O3，X 是 HCl，B 是 AlCl3，Y 是 NaOH，C 是 Al(OH)3，D 是 NaAlO2，E 是 H2O，转化 也成立，C 错误；若 A 是 NH4Cl，X 是 NaOH，B 是 NH3，Y 是 O2，C 是 NO，D 是 NO2， E 是 NaCl，转化也成立，D 错误。 8．(2020·北京模拟)向 H2O2 溶液中滴加少量 FeSO4 溶液，溶液迅速变黄，稍后产生气体； 再加入 KSCN 溶液，溶液变红，一段时间后，溶液颜色明显变浅。依据实验现象，下列分 析不正确的是( A ) A．产生气体的原因是 FeSO4 将 H2O2 还原生成了 O2 B．H2O2 溶液与 FeSO4 溶液反应生成 Fe3＋的证据是：“溶液迅速变黄”和“溶液变红” C．溶液颜色变浅，可能是过量的 H2O2 氧化了 KSCN D．溶液先变红后明显变浅，是由反应速率不同导致的 【解析】 H2O2 具有强的氧化性，FeSO4 具有还原性，向 H2O2 溶液中滴加少量 FeSO4 溶液，二者发生氧化还原反应，产生 Fe3＋，使溶液迅速变黄，稍后产生气体，是由于反应 产生的 Fe3＋是 H2O2 分解反应的催化剂，A 错误；Fe3＋水溶液显黄色，且 Fe3＋遇 KSCN 会显 红色，B 正确；KSCN 具有还原性，H2O2 具有强的氧化性，二者会发生氧化还原反应，Fe3 ＋＋SCN－ Fe(SCN)3 的平衡逆向移动，故会使溶液的颜色变浅，C 正确；溶液中开始 时 Fe3＋与 SCN－结合形成 Fe(SCN)3 的浓度较大，溶液的红色比较深，后由于 KSCN 被氧化， 使 Fe(SCN)3 的浓度降低，溶液颜色变浅，这都是由于浓度改变，导致物质的反应速率发生 变化引起的，D 正确。 9．(2020·丽水模拟)NH4ClO4 可用作火箭燃料，130 ℃时会分解产生三种单质气体和水。 实验室中通过 NaClO4 与 NH4Cl 反应来制取 NH4ClO4，NH4ClO4 与 NaCl 的溶解度如下图。 下列说法正确的是( C ) A．NH4ClO4 分解后产生的气体通入紫色石蕊溶液中，溶液变红色 B．NH4ClO4 分解后产生的气体通过足量 NaOH 溶液，再通过足量灼热的铜网，可得到 纯净的单质气体 C．NH4ClO4 与 NaCl 的混合溶液分离时，应采取蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，得到 NH4ClO4 固体粗产品 D．在 NH4ClO4 固体粗产品中加入 NaOH 浓溶液，加热，收集所得 NH3 体积，可计算 粗产品纯度 【解析】 NH4ClO4 分解后产生的三种单质气体为氮气、氯气、氧气，将产生的气体通 入紫色石蕊溶液中，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，使紫色石蕊溶液先变红后褪色；A 错 误；NH4ClO4 分解后产生的三种单质气体为氮气、氯气、氧气，还会携带一部分水蒸气，将 气体通过足量 NaOH 溶液，氯气与氢氧化钠反应，剩余的气体为氮气、氧气和水蒸气，再 通过足量灼热的铜网，氧气与铜反应，剩余的气体为氮气和水蒸气，不会得到纯净的单质气 体，B 错误；如图所示，NH4ClO4 的溶解度随温度变化较大，而 NaCl 的溶解度随温度变化 不大，故可用蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，得到 NH4ClO4 固体粗产品，C 正确；在 NH4ClO4 固体粗产品中加入 NaOH 浓溶液，生成一水合氨，一水合氨不稳定，加热分解出氨气，该 反应为可逆反应，则根据收集所得 NH3 体积，无法准确计算粗产品纯度，D 错误。 10．某兴趣小组设计用铁粉将 NO 还原为 N2(同时生成 FeO)，下列说法不正确的是 ( D ) 已知：①浓硝酸可氧化 NO；②NaOH 溶液能吸收 NO2，不吸收 NO。 A．装置的连接顺序为 a→f→e→j→i→h→g(或 g→h)→b→c→d B．装置 E 中发生反应的化学方程式为 2NO＋2Fe═══ △ 2FeO＋N2 C．装置 D 的作用是吸收挥发出来的硝酸和产生的 NO2 D．装置 B 的作用是干燥，防止水蒸气进入 E 中干扰反应 【解析】 根据实验原理利用 NO 被灼热的铁粉还原为 N2，同时生成 FeO，所以首先 应制备纯净的干燥的 NO，利用铜与稀硝酸反应生成 NO，由于硝酸具有挥发性，所以制得 的 NO 中会混有硝酸和水蒸气，则先通过装置 D 除去挥发出的 HNO3，然后再通过 F 干燥， 得到纯净干燥的 NO 进入 E 中与铁粉反应，最后处理多余的 NO，又因为 NaOH 溶液不与 NO 反应，而浓硝酸可氧化 NO 生成 NO2，所以先通过 B 氧化 NO，再通过 C 吸收，故上述 装置接口的连接顺序为 a→f→e→j→i→h→g(或 g→h)→b→c→d，A 项正确；装置 E 中 NO 被灼热的铁粉还原为 N2，同时生成 FeO，反应的化学方程式为 2NO＋2Fe═══ △ 2FeO＋N2，B 项正确；装置 D 盛放的是水，其作用是除去挥发出的 HNO3 和产生的 NO2，C 项正确；装 置 B 盛放的是浓硝酸，依题意可知浓硝酸可以氧化 NO，便于氢氧化钠溶液吸收，D 项错误。 11．(2020·惠州模拟)CuCl 广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解 结晶水合物 CuCl2·2H2O 制备 CuCl，并进行相关探究。 【资料查阅】 (实验探究)该小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器略)。 请回答下列问题： (1)仪器 X 的名称是__球形干燥管__。 (2)实验操作的先后顺序是 a→__c、d、b__→e(填操作的编号)。 a．检查装置的气密性后加入药品 b．熄灭酒精灯，冷却 c．在“气体入口”处通入干燥 HCl d．点燃酒精灯，加热 e．停止通入 HCl，然后通入 N2 (3)在实验过程中，观察到 B 中物质由白色变为蓝色，C 中试纸的颜色变化是__先逐渐 变为红色，后褪色__。 (4)装置 D 中发生的氧化还原反应的离子方程式是__Cl2＋2OH － ═══Cl － ＋ClO － ＋ H2O__。 (探究反思) (5)反应结束后，取出 CuCl 产品进行实验，发现其中含有少量的 CuCl2 或 CuO 杂质，根 据资料信息分析： ①若杂质是 CuCl2，则产生的原因是__加热温度不够或加热时间不足__。 ②若杂质是 CuO，则产生的原因是__没有在 HCl 的氛围中加热__。 【解析】 (1)根据仪器 X 的构造特点知其名称为球形干燥管。(2)加热 CuCl2·2H2O 制 备 CuCl，为防止生成的 CuCl 被空气中的氧气氧化和 Cu＋水解，必须要先通入干燥的 HCl 气体赶走装置中的空气再加热，且要在 HCl 气流中加热制备，反应结束后先熄灭酒精灯， 继续通入氮气直至装置冷却，所以操作顺序为：a－c－d－b－e，故答案为 cdb。(3)B 中物 质由白色变为蓝色，说明有水生成，产物中还有 Cl2，所以 C 中石蕊试纸先逐渐变为红色， 后褪色。(4)D 中是 Cl2 和 NaOH 反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为： Cl2＋2OH－═══Cl－＋ClO－＋H2O。(5)①根据题给信息知若杂质是 CuCl2，说明 CuCl2 没有反 应完全，原因为加热时间不足或温度偏低；②若杂质是氧化铜，说明 CuCl2 水解生成 Cu2(OH)2Cl2，进一步分解生成 CuO，原因是通入 HCl 的量不足。 12．(2020·南宁模拟)二氯化二硫(S2Cl2)是一种黄红色液体，有刺激性、窒息性恶臭。生 产中使用它作橡胶的低温硫化剂和黏结剂。向熔融的硫中通入限量氯气即可生成 S2Cl2，进 一步氯化可得 SCl2。S2Cl2、SCl2 的某些性质如下表所示： 水溶性 密度(g/cm3) 熔点 沸点 S2Cl2 空气中发烟雾，遇水即水解 1.687 －76 ℃ 138 ℃ SCl2 溶于水且剧烈反应 1.621 －122 ℃ 59 ℃ 实验室可用如图所示装置制备少量 S2Cl2。请回答下列问题： (1)已知 S2Cl2 分子中各原子最外层均满足 8 电子稳定结构，则 S2Cl2 的电子式为 __ __。 (2)从上图所示装置中选用某一装置制取 Cl2，发生反应的离子方程式为__MnO2＋4H＋ ＋2Cl－═══ △ Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O__。 (3)欲得到较纯净的 S2Cl2，上述仪器装置的连接顺序为： e→__j__→__k__→__h__→__i__→__c__→__d__→a→b→__f__→__g__(按气流方向填 小写字母代号)。 (4)仪器 D 的名称是__干燥管(或球形干燥管)__，D 中碱石灰的作用是__吸收剩余的 Cl2， 并防止空气中的水蒸气进入装置 A 中使 S2Cl2 水解__。 (5)为了获得更纯净的 S2Cl2，需要对产品进行的操作是__分馏(或蒸馏)__。 (6)若将 S2Cl2 放入水中同时产生沉淀和气体，写出反应的化学方程式：__S2Cl2＋ 2H2O═══SO2↑＋3S↓＋4HCl__；该反应中被氧化和被还原的元素的质量之比为__1∶3__。 【解析】 (1)S 原子达到 8 个电子稳定结构，应该形成 2 个共价键，Cl 原子达到 8 个 电子稳定结构，氯原子与硫原子之间形成 1 对共用电子对，硫原子与硫原子之间形成 1 对共 用电子对，S2Cl2 电子式为 。(2)实验室采用浓盐酸和二氧化锰混合加热的方 式制取 Cl2，发生反应的离子方程式为 MnO2＋4H＋＋2Cl－═══ △ Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。(3)实验 中的流程为：C 装置制取氯气→F 装置除去氯化氢→E 装置干燥氯气→B 装置制取 S2Cl2→D 装置吸收尾气，所以连接顺序为：e→j→k→h→i→c→d→a→b→f→g。(4)仪器 D 是干燥管， D 中碱石灰要吸收多余氯气，同时防止空气中水蒸气进入装置，使 S2Cl2 水解。(5)题目给出 了物质的沸点，二者沸点差别较大，所以得到产品后，比较好的提纯方法是蒸馏。(6)若将 S2Cl2 放入水中同时产生沉淀和气体，沉淀只能是单质硫，所以硫的化合价降低，则化合价 升高的只能还是硫，因此气体为二氧化硫，反应的化学方程式为：S2Cl2＋2H2O═══SO2↑＋ 3S↓＋4HCl；反应中被氧化的硫有 1 个(生成 1 个 SO2)，被还原的硫有 3 个(生成 3 个 S)， 所以被氧化和被还原的元素的质量之比为 1∶3。 13．(2020·成都模拟)以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂。 从废钒催化剂中回收 V2O5 既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分 为： 物质 V2O5 V2O4 K2SO4 SiO2 Fe2O3 Al2O3 质量分数/% 2.2～2．9 2.8～3．1 22～28 60～65 1～2