专题限时集训8元素及其化合物 修正版

1、最新修正版专题限时集训（八）元素及其化合物（限时：45分钟）（对应学生用书第143页）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Ce+ 4HI=Cel 4+ 2H2 tD. 用Ce（SO4）2溶液滴定硫酸亚铁溶液，其离子方程式为Ce4+ + 2Fe2+ =Ce3+ 2Fe3+B 同一元素的不同核素互为同位素

2、，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 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 + =C3+ + Fe3+, D项错误。水泥氯化鞍祥品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：,T沉淀H游氨水调P叮冷7 b '_jII fSI *幘期以下判断不正确的是（A .沉淀A的主要成分是SiO2B

3、 .沉淀B的主要成分是Fe(OH)3、AI(OH) 3C . KMnO 4 法测定的离子方程式为2MnO 4 + 6H + + 5H2C2O4=2Mn2+ +10CO2 T + 8H2OD.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 KMnO 4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：r 1下列说法不正确的是（）A .步骤中能溶于稀硫酸的是 ZnO、ZnSB .步骤、中发生的反

4、应均为氧化还原反应C.步骤涉及的离子反应可能为 CuS + H2O2 + 2H+=Cu2+ + S+ 2H2OD.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0.5 mol L-1 H2SO4,由于SiO2和CuS均不与H2SO4反应，故 步骤中主要发生反 应：ZnO + H2SO4=ZnSO4 + H2O、ZnS +H2SO4=ZnSO4 + H2ST，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

5、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的是* IVm中收集气体I中试剂a、bn中试剂cW中试剂dASO2稀硫酸与铜片浓硫酸NaOH溶液BC|2浓盐酸与二氧化锰饱和氯化钠溶 液NaOH溶液CHBr浓硫酸与溴化钠浓硫酸水DCO甲酸与浓硫酸浓硫酸酸性KMnO 4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1HBr ; 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CI2，并进

6、下列说法正确的是行性质验证实验（夹持装置略去）。A .用KMnO 4和浓盐酸制备CI2 时,只选B .用于CI2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CI2使品红溶液褪色后，取出溶液加热可恢复红色C KMnO 4为粉状且易溶于水，不能用 ，A错误；收集CI2，应从b 口 进，B错误；CI2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CaC0 3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

7、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.装置e的作用是防止空气中的 H20、C02进入装置d中D CaS04微溶于水，不能用CaC03和稀硫酸反应制备C02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H20、C02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

8、质。60%遇含碳化合物易爆炸。饱和NaCI0 2溶液随温度变化情况:PrHlNaCIO： -SHjO分*T为?VaCi和J析出NMKh；03860诅度T严C回答下列问题: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,其原因是写出装置A制备CI02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NaCIO2，离子方程式为 止水夹，B中可观察到的现象为。若关闭止水夹，打开(4)从装置C反应后的溶液中获得 NaCIO2晶体，需控温在 进行减压蒸发结晶，采用减压蒸发的原因 范围内(5)城市饮用水处理新技术用 NaCIO2、高铁酸钠替代CI2。如果以单位质

9、量 的氧化剂得到的电子数来表示消毒效率，那么，NaCIO2、Na2FeO4、CI2三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 C ,得到的晶体含有结晶水，温度高于60 C NaCI0 2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 C60 C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)NaCIO2中氯元素由+ 3价降低为1 价,4则1 mol NaCIO 2转移电子4 mol，消毒效率为905，1 mol Na2FeO4转移电子为332mol，消毒效率为面，1 mol Cl 2转移电子为2 mol，

10、消毒效率为71，三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序为 NaCIO 2>Cl2>Na2FeO4。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)3NaCIO3 + 3H2SO4(浓)=HCIO 4 + 2CIO2T + 3NaHSO4 + H2O(3)2CIO 2 + 2OH + H2O2=2CIO2 + 2H2O + O2 红色布条褪色(4)38 C60 °C 减压可降低沸点，较低温度下蒸发，避免晶体高温分解(5)NaCIO2>Cl2>Na2FeO4&某校合作学习小组的同学设计实验验证Na2SO4

11、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:0血旳和英*"氛一搖邑体检鉴装冑A fiN2的作用是 先通入 N2，然后加热，直至反应结束，整个过程中 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。g I消足An就Ml 石水諦液CI)无* CflCl,<n实验装置连接的合理顺序为。装置H中黑色粉末可能能证明产物中有CO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,

12、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 0答案(1)排出装置中的空气并将生成的气体吹出安全瓶 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 SO25SO2 + 2KMnO 4 + 2H2O=K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO49.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) 生产醋酸钻晶体、硫酸镍晶体的工艺流程如下：Ha尸詈山口+加Sa(2)沉淀A的主要成分是 的范围为冬*TH廉耳0珂：卜屮阪4 K NiWrTH.o已知：部分阳离子以氢氧化物形

13、式沉淀时溶液的pH见下表:沉淀物Fe(OH) 3Fe(OH)2Co(OH) 2Co(OH) 3Al(OH) 3Ni(OH) 2开始沉淀2.27.47.60.14.07.6完全沉淀3.28.99.21.15.29.2(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0Fe(OH)3、， “浸出液”调节pH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“母液T中加入NaCIO反应的离子方程式为(4) “废液T中主要的金属阳离子有向 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

14、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：Ks pCo(OH)2 = 2X 1015)由“母液4”获取NiSO4 7H2O的操作是洗涤。答案(1)H : H (2)Al(OH) 3 5.27.6 bc(3) ClO -+ 2Co甘 + 5H2O=2Co(OH)3； + Cl - + 4H +Na+(5 )作还原剂(6) 2X 10-4 mol L-1 2HCO3 + Co2+ =CoCO3； + CO2 T + HkO(7) 蒸发浓缩、冷却结晶10.三盐基硫酸铅(3PbOPbSO4 H2O，其相对分子质

15、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。丄 H丄 1 畑稠氓三ttCD 1讷 權 忌 IO|和"2MMJ已知：Ksp(PbS04)= 1.82X10-8, Ksp(PbCO3)= 1.46X1O13,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。4(1- 咖2(1*0W 60 黠 T/-C呦盹H,O)Nh,SO,mol (3) 步骤“酸溶”，为提高酸溶速率，可采取的措施是中加稀硫酸转化成PbS04和硝酸，HN03可循环利用，根据Ksp(PbS04)= 1.82X 10-8，若滤液中c(Pb2+)= 1.82X 10-5 mol L-1，则溶液中的c(SO2-)=丘旦字c Pb2+1.82 X 10- 8=1X 10-3 (mol L-1)。1.82 X 10- 5答案(1) PbSO4 + CO2-=PbCO3 + SO2- (2)升温结晶 趁热过滤(3)适当升