2021新高考化学二轮总复习专题突破练4A元素及其化合物

专题突破练4A元素及其化合物一、选择题(本题包括8小题,每题7分,共56分)1.(2020山东德州高三期末)创建美好生态环境是实现“中国梦”的重要一环。下列做法正确的是()A.Na2O能与SO2反应,用Na2O作工业废气脱硫剂B.纯碱可用于去除餐具上的油污C.将“84”消毒液与洁厕灵混合使用可增强去污效果D.将废旧电池进行深埋防止废旧电池对环境的污染2.(双选)(2020安徽合肥质检改编)混合物M中可能含有Al2O3、Fe2O3、Al、Cu,为确定其组成,某同学设计如图所示分析方案。下列分析正确的是()A.已知m1>m2,则混合物M中一定含有Al2O3B.生成蓝绿色溶液的离子方程式为Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+C.固体P既可能是纯净物,又可能是混合物D.要确定混合物M中是否含有Al,可取M加入过量NaOH溶液3.(双选)(2020湖南株洲调研)化学与社会、生活密切相关。下列事实和解释均正确的是()选项事实解释A单晶硅用于制造光导纤维单晶硅可使光发生全反射B铜在潮湿的空气中久置表面生成铜绿铜在常温下能和空气中的O2、CO2、水蒸气缓慢反应C利用铝热剂(Al和Fe2O3)焊接钢轨铝置换出铁,吸收能量使铁凝固D泡沫灭火器是利用Al2(SO4)3溶液与饱和NaHCO3溶液混合产生气体Al3+与HCO3-的水解相互促进,生成气体CO24.为研究废旧电池的再利用,实验室利用旧电池的铜帽(主要成分为Zn和Cu)回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如图所示。下列叙述错误的是()A.“溶解”操作中溶液温度不宜过高B.铜帽溶解后,将溶液加热至沸腾以除去溶液中过量的氧气或H2O2C.与锌粉反应的离子可能为Cu2+、H+D.“过滤”后,将滤液蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥后高温灼烧可得纯净的ZnO5.(2020山东青岛高三期末)下列实验操作、现象和结论都正确的是()选项实验操作现象结论A向盛有硝酸的烧杯中加入铜粉溶液上方产生红棕色气体证明该硝酸为浓硝酸B取10mL0.1mol·L1FeCl3溶液,滴加10滴0.1mol·L1KI溶液,继续加入2mL苯,振荡静置,取下层溶液,滴入AgNO3溶液上层呈紫红色,下层溶液滴入AgNO3溶液生成白色沉淀FeCl3与KI反应有一定的限度C向紫色石蕊溶液中通入SO2溶液褪色SO2具有漂白性D在一块除去铁锈的铁片上面滴1滴含有酚酞的食盐水,静置2~3min溶液边缘出现红色铁片上发生了吸氧腐蚀6.(2020浙江宁波效实中学质检)酸雨的形成是一种复杂的大气化学和光化学过程,在清洁空气、污染空气中形成硫酸型酸雨的过程如下:下列有关说法不正确的是()A.光照是酸雨形成的必要条件之一B.两种形成过程所涉及的变化均为氧化还原反应C.污染指数越高形成酸雨的速率越快D.优化能源结构能有效遏制酸雨污染7.(2020辽宁锦州高三期末)用下列两种途径制取H2SO4,某些反应条件和产物已省略,下列有关说法不正确的是()途径①SH2SO4,途径②SSO2SO3H2SO4A.途径①反应中体现了浓硝酸的强氧化性和酸性B.途径②的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2的浓度来降低成本C.由途径①和②分别制取1molH2SO4,理论上各消耗1molS,各转移6mol电子D.途径②与途径①相比更能体现“绿色化学”的理念8.(双选)(2020江苏南京质检改编)在给定条件下,下列物质间的转化均能实现的有()A.Al(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s)B.MgCl2(aq)Mg(OH)2(s)MgO(s)C.Na(s)Na2O2(s)Na2CO3(s)D.FeFeCl2FeCl3Fe(OH)3二、非选择题(本题包括3小题,共44分)9.(2020山东济宁高三期末质检)(14分)“臭苏打”是硫化钠的俗名,又称臭碱、黄碱、硫化碱,硫化钠具有臭味,可溶解于冷水,极易溶于热水,微溶于醇,是重要的化工产品。(1)硫化钠水溶液具有臭味是S2水解产生H2S造成的,用离子方程式解释。

(2)Na2S具有较强的还原性,其水溶液在空气中会缓慢地氧化成硫代硫酸钠,写出化学方程式。

(3)某学习小组设计实验探究金属硫化物的性质。Ⅰ.探究Na2S的还原性甲同学取少量硫化钠溶液置于试管,滴加2滴酚酞溶液,再滴加溴水,观察到溶液颜色变浅。①酚酞的作用是;写出该实验中涉及氧化还原反应的离子方程式。

②乙同学认为甲方案不严密。他重新设计方案:取少量硫化钠溶液置于试管,滴加适量苯,再用长滴管加入溴水。加入苯的目的是。

Ⅱ.探究氧化还原反应和沉淀反应的竞争丙同学设计了以下两组实验:实验1:①在10mL2mol·L1FeCl3溶液中滴加2mL1mol·L1Na2S溶液,观察到有浅黄色沉淀生成,溶液黄色变浅。②在10mL2mol·L1Na2S溶液中滴加2mL1mol·L1FeCl3溶液。观察到先产生浅黄色固体,随后生成黑色固体,溶液黄色变无色。实验2:在2mol·L1Na2S溶液中滴加少量AgNO3溶液,立即产生大量黑色沉淀,没有浅黄色沉淀。实验1中产生的浅黄色固体是(填化学式)。写出实验1②中产生黑色沉淀的离子方程式;已知氧化性:Ag+>Fe3+,实验2中,发生复分解反应,未发生氧化还原反应。

实验结论:若某一溶液中同时存在氧化还原反应和沉淀反应,则(填“氧化还原”或“生成更难溶物质”)反应将优先进行。

10.(2020湖北荆州中学、宜昌一中、龙泉中学三校联考)(15分)次氯酸溶液是常用的消毒剂和漂白剂。某学习小组根据需要欲制备浓度不小于0.8mol·L1的次氯酸溶液。资料1:常温常压下,Cl2O为棕黄色气体,沸点为3.8℃,42℃以上会分解生成Cl2和O2,Cl2O易溶于水并与水立即反应生成HClO。资料2:将氯气和空气(不参与反应)按体积比1∶3混合通入潮湿的碳酸钠中发生反应2Cl2+2Na2CO3+H2OCl2O+2NaCl+2NaHCO3,用水吸收Cl2O(不含Cl2)制得次氯酸溶液。用以下装置制备次氯酸溶液。回答下列问题:(1)各装置的连接顺序为→→→→E。

(2)装置A中反应的离子方程式为。

(3)实验中控制氯气与空气体积比的方法是。

(4)反应过程中,装置B需放在冷水中,其目的是。

(5)装置E采用棕色圆底烧瓶是因为。

(6)若装置B中生成的Cl2O气体有20%滞留在E前各装置中,其余均溶于装置E的水中,装置E所得500mL次氯酸溶液的浓度为0.8mol·L1,则至少需要含水8%的碳酸钠的质量为g。

(7)已知次氯酸可被H2O2、FeCl2等物质还原成Cl。测定E中次氯酸溶液的物质的量浓度的实验方案为:用准确量取20.00mL次氯酸溶液,加入足量的溶液,再加入足量的溶液,过滤、洗涤、真空干燥,再称量沉淀的质量。(可选用的试剂:H2O2溶液、FeCl2溶液、AgNO3溶液)

11.(2020山东烟台栖霞线上检测)(15分)辉铜矿的主要成分是Cu2S,含较多的Fe2O3、SiO2杂质;软锰矿的主要成分是MnO2,含有较多的SiO2杂质。关于辉铜矿的湿法冶炼,目前国内外都处于探索之中。自氧化还原氨分离法是一种较为理想的湿法冶炼方法,工艺流程如下:回答下列问题:(1)“浸出”时,为提高矿石的浸出率,下列措施可采取的是。(填标号)

A适当提高浸出温度B适当延长浸出时间C增大矿石颗粒(2)将100g辉铜矿和40g98%的浓硫酸混合,在80~90℃条件下浸出2.5h,铜的浸出率随软锰矿用量的变化如下:软锰矿用量/g1520253035铜浸出率/%84.086.589.989.989.9则使100g辉铜矿浸出,软锰矿的最适宜用量为g。

(3)“浸出”后的浸出液中含有CuSO4、MnSO4、Fe2(SO4)3等溶质,“滤渣Ⅰ”中含有淡黄色固体单质,则“浸出”时产生淡黄色固体的化学方程式为。

(4)研究表明矿物中Fe2O3在“浸出”反应中起着重要的媒介作用,可促进Cu2S与MnO2的溶解,其反应过程如下:①Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O;②Cu2S+2Fe2(SO4)32CuSO4+4FeSO4+S↓;③(写出反应的化学方程式)。

(5)“滤渣Ⅱ”的主要成分是;“沉锰”后,得到的深蓝色溶液中除NH4+、H+外,还含有的阳离子为(写化学式(6)“滤液Ⅲ”经结晶可得到(NH4)2SO4晶体。结晶时,当时,即可停止加热。

参考答案专题突破练4A元素及其化合物1.B解析Na2O是碱性氧化物,能与SO2反应,但Na2O在空气中容易变质,不容易保存,因此不能用Na2O作工业废气的脱硫剂,A错误;纯碱溶液中碳酸根离子水解使溶液呈碱性,可促进油脂水解,所以可用于去除餐具上的油污,B正确;“84”消毒液主要成分是NaClO,洁厕灵的主要成分是盐酸,将“84”消毒液与洁厕灵混合,会产生有毒的Cl2,所以不能混合使用,C错误;废旧电池中含有重金属离子,将废旧电池进行深埋会导致土壤污染和水污染,D错误。2.BD解析若m1>m2,则混合物M中可能含有Al2O3或Al或者是两者均有,不一定含有Al2O3,A错误;根据题意分析可知,固体N的成分是Fe2O3和Cu,加入过量盐酸,Fe2O3和盐酸反应生成FeCl3,FeCl3能和Cu反应生成FeCl2、CuCl2,得到蓝绿色溶液,故B正确;由于加了过量的盐酸,因此固体P只能是铜,不可能是混合物,故C错误;要确定混合物M中是否含有Al,可取M加入过量NaOH溶液,若产生气体,则一定含铝,否则不含铝,故D正确。3.BD解析制造光导纤维的材料是SiO2,不是单晶硅,故A错误;铜在常温下能和空气中的O2、CO2、水蒸气缓慢反应,生成铜绿,故B正确;铝热反应是放热反应,故C错误;利用Al3+与HCO3-的水解反应相互促进,生成气体CO2可隔绝空气达到灭火的作用,故4.D解析由流程图可知,溶解时加入了30%H2O2溶液,H2O2受热易分解,故“溶解”操作中溶液温度不宜过高,A正确;过氧化氢受热易分解,所以可以用加热的方法除去过量的过氧化氢,氧气是气体,在水中的溶解度随温度升高而降低,所以用加热的方法也可以除去氧气,B正确;调节pH后的溶液中含有的阳离子是Zn2+、Cu2+、H+,Cu2+、H+都能与锌粉反应,C正确;滤液中含有硫酸锌和硫酸钠,所以将滤液蒸干、高温灼烧得到的是氧化锌和硫酸钠,不能得到纯净的氧化锌,D错误。5.D解析向盛有硝酸的烧杯中加入铜粉,溶液上方产生红棕色气体,可能是产生的NO在上方被氧化成NO2,故A错误;下层溶液滴入硝酸银有白色沉淀,应是氯化银,不能说明溶液中含有碘离子,无法说明FeCl3与KI的反应有一定的限度,故B错误;二氧化硫通入紫色石蕊溶液中溶液呈红色,故C错误;铁作为负极(金属)发生反应2Fe4e2Fe2+,正极反应为2H2O+O2+4e4OH,故D正确。6.B解析由图示可知,酸雨形成的两个途径中都使用了光照的条件,故A正确;三氧化硫与水反应生成硫酸,没有化合价变化,不属于氧化还原反应,故B错误;污染指数越高则二氧化硫含量越高,所以形成酸雨的速率越快,故C正确;优化能源结构能减少化石燃料的使用,所以排放的二氧化硫含量少,能有效遏制酸雨污染,故D正确。7.A解析途径①发生反应的化学方程式可表示为S+6HNO3(浓)H2SO4+6NO2↑+2H2O,浓硝酸只体现了强氧化性,没有体现出酸性,故A错误;氧气来源于空气,成本较低,增大氧气的浓度可提高二氧化硫的转化率,从而降低成本,故B正确;途径①和②其中的硫元素的价态都是从0升高到+6,故C正确;途径①中会产生有害的NO2气体,则有途径②与途径①相比更能体现“绿色化学”的理念,故D正确。8.BC解析Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2,NaAlO2与过量盐酸反应生成NaCl、AlCl3和H2O,第二步反应不能实现,故A错误。氯化镁与石灰乳转化为更难溶的氢氧化镁,Mg(OH)2不稳定,加热分解为MgO,故两步都可以实现,故B正确。Na在氧气中燃烧生成Na2O2,Na2O2与CO2反应生成Na2CO3,能实现转化,故C正确;氯气具有强氧化性,铁与氯气反应生成氯化铁,故D错误。9.答案(1)S2+H2OHS+OH、HS+H2OH2S+OH(2)2Na2S+2O2+H2ONa2S2O3+2NaOH(3)Ⅰ.①便于观察实验现象和了解反应进行的程度(合理即可)S2+Br22Br+S↓②避免空气中氧气氧化S2Ⅱ.SFe2++S2FeS↓生成更难溶物质解析(1)硫化钠是强碱弱酸盐,硫离子水解导致溶液呈碱性,S2水解的方程式为S2+H2OHS+OH、HS+H2OH2S+OH。(2)硫化钠在空气中会缓慢地氧化成硫代硫酸钠,根据得失电子守恒和原子守恒,该反应的化学方程式为2Na2S+2O2+H2ONa2S2O3+2NaOH。(3)Ⅰ.①在硫化钠溶液中加入酚酞溶液,溶液变红色,说明硫化钠溶液呈碱性,故酚酞的作用是便于观察实验现象和了解反应进行的程度,硫离子具有还原性,能与溴发生置换反应S2+Br22Br+S↓;②硫离子在空气中能被氧气氧化成硫单质:2S2+O2+2H2O2S↓+4OH,苯难溶于水、密度比水小,故苯的作用是隔绝空气,避免硫化钠被氧化。Ⅱ.实验1的①中发生的反应为2Fe3++S2S↓+2Fe2+,产生的浅黄色固体是S,实验Ⅰ的②中先产生浅黄色固体,先发生反应2Fe3++S2S↓+2Fe2+,由于硫化钠过量,则产生黑色沉淀的离子方程式为Fe2++S2FeS↓。银离子的氧化性强于Fe3+,硫离子具有强还原性,在硫化钠溶液中加入硝酸银溶液可能发生两个反应:2Ag++S2Ag2S↓,2Ag++S2S↓+2Ag↓,但是在硫化钠溶液中滴加硝酸银溶液后产生了黑色沉淀,而不是浅黄色沉淀,说明若某一溶液中同时存在氧化还原反应和沉淀反应时优先生成更难溶物质。10.答案(1)ADBC(2)MnO2+4H++2ClMn2++Cl2↑+2H2O(3)通过观察B中产生气泡的速率调节流速(4)防止反应放热后温度过高导致Cl2O分解(5)HClO见光易分解(6)57.6(7)酸式滴定管H2O2AgNO3解析(1)利用A装置制备氯气,利用D装置吸收氯气中混有的氯化氢气体,将Cl2与空气按体积比1∶3混合通入B装置,与含水8%的碳酸钠充分反应制备Cl2O,C装置可吸收除去Cl2O中的Cl2,E装置中用水吸收Cl2O制备次氯酸溶液,所以各装置的连接顺序为A→D→B→C→E。(2)二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,对应的离子方程式为MnO2+4H++2ClMn2++Cl2↑+2H2O。(3)将氯气和空气(不参与反应)以体积比约1∶3混合通入含水8%的碳酸钠中制备Cl2O,可通过观察B中产生气泡的速率调节流速,从而控制氯气与空气的体积比。(4)由题意可知,Cl2O42℃以上会分解生成Cl2和O2,故为防止反应放热后温度过高导致Cl2O分解,装置B需放在冷水中。(5)装置E中使用棕色圆底烧瓶可以避光,防止反应生成的HClO见光分解。(6)装置E所得500mL次氯酸溶液浓度为0.8mol·L1,则n(HClO)=0.5L×0.8mol·L1=0.4mol,根据反应Cl2O+H2O2HClO可知,参与反应的Cl2O为0.2mol,装置B中生成的Cl2O气体有20%滞留在E前各装置中,则制得的二氧化氯的物质的量为0.2mol1-20%=0.25mol,根据反应2Cl2+2Na2CO3+H2OCl2O+2NaCl+2NaHCO3可知,需碳酸钠的物质的量为0.5mol,碳酸钠的质量为0.5mol×106g·mol1=53g,则至少需