高三化学押轴题滚动练(三)元素化合物

押轴题滚动练(三)(时间：45分钟分值：100分)本卷共5个大题，每题20分，共100分1．(20分)(·西南大学附属中学高三模拟)A、B、C、D、E均为中学化学常见的纯净物，B为自然界中含量最多的液体，它们之间有如下的反应关系：(1)常温下，若A为黄绿色气体，C为非金属氧化物，A、C均能使品红溶液褪色，A和C反应可生成D和E且相对分子质量E＞D，则：该A＋C=D＋E反应的化学方程式为________________________，检验D中阴离子的试剂是________。(2)若A为短周期的金属单质，D为气态单质，C溶液呈强酸性或强碱性时，A和C反应都能进行。写出A与C反应的离子方程式：________________________；________________________。(3)若A、C均为化合物，E为白色沉淀，C为引起温室效应的主要气体，将C通入某溶液后可生成E，写出E可能的化学式(写两种)______________。写出生成E的一个离子方程式______________________________。2.(20分)(·大纲全国理综，节选)右图中，A、B、C、D、E是单质，G、H、I、F是B、C、D、E分别和A形成的二元化合物。已知：①反应C＋Geq\o(→,\s\up7(高温))B＋H能放出大量的热，该反应曾应用于铁轨的焊接；②I是一种常见的温室气体，它和E可以发生反应：2E＋Ieq\o(=,\s\up7(点燃))2F＋D，F中E元素的质量分数为60%。回答问题：(1)①中反应的化学方程式为___________________________；(2)1.6gG溶于盐酸，得到的溶液与铜粉完全反应，计算至少所需铜粉的质量(写出离子方程式和计算过程)；(3)C与过量NaOH溶液反应的离子方程式为_______________________，反应后溶液与过量化合物Ⅰ反应的离子方程式为______________________；(4)E在I中燃烧观察到的现象是___________________________________。3．(20分)铁、铜及其化合物应用广泛，如FeCl3可用作印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等；CuCl2可用作消毒剂、媒染剂、催化剂；硫酸铁可用作电化浸出黄铜矿精矿工艺。(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式________________。(2)催化剂的应用已有多年的历史，在现代化学工业中的应用十分普遍。下列物质中可以用作催化剂加速双氧水分解的是________。①FeCl3 ②CuCl2③MnO2 ④CuSO4(3)黄铜矿精矿工艺在阳极浸出的反应比较复杂，其中有一步发生的主要化学反应为：CuFeS2＋4Fe3＋=Cu2＋＋5Fe2＋＋2S(CuFeS2中S为－2价)。当有1molCuFeS2参加反应时，转移的电子有________mol。(4)已知A由氧化铜和氧化亚铜混合而成。X为一种常见的酸，能使蔗糖粉末变黑。A与X反应的转化关系如下图所示，其中反应条件及部分产物均已略去。①X的化学式为________。②写出B转化为D的化学方程式：_________________________________。③X使蔗糖变黑这一现象，体现了X的________性。④若混合物A中Cu的质量分数为85%，则混合物中氧化铜和氧化亚铜的物质的量之比为________。4．(20分)某矿样含有大量的CuS、少量铁的氧化物及少量其他不溶于酸的杂质。某化学课外小组设计以下流程，以该矿样为原料生产CuCl2·2H2O晶体。已知：在20℃时，氯化铜的溶解度是73g；常温下，金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表。金属离子开始形成氢氧化物沉淀的pH完全形成氢氧化物沉淀的pHFe2＋7.09.0Fe3＋1.93.2Cu2＋4.76.7回答下列问题：(1)步骤①的焙烧过程中需要通入氧气。在实验室中使用中学化学常见物质，用如图所示装置制取氧气，试写出你熟悉的、符合上述条件的两个化学方程式：______________________、________________________；(2)在焙烧过程中还有废气产生，其中一种是主要的大气污染物。若在实验室中用碱液吸收处理，下列A、B、C装置中可行的是________(填字母)；若选用甲装置，则烧杯中的下层液体可以是________。(3)步骤②酸浸过程中，需要用到3mol·L－1的盐酸100mL，配制该盐酸溶液时。除了用到烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还需要用到的仪器有________________。(4)步骤④加入物质X的目的是__________________________________，物质X可以选用下列物质中的________。A．氧化铜 B．稀盐酸C．氨水 D．氧化亚铁(5)在整个生产流程中，共需要进行________次过滤操作。5．(20分)五彩缤纷的焰火给节日增添了无限喜庆。某化学课外兴趣小组拟对一种焰火原料(由短周期中的两种常见金属元素的单质组成的合金粉末)进行探究。请一起完成下列探究报告。[探究目的]探究该焰火原料的组成。[资料检索]①Mg2＋检验的方法：取2滴待检液，加入2滴2mol·L－1NaOH溶液，再加入2滴镁试剂(Ⅰ)染料(对硝基苯偶氮苯二酚)。若出现沉淀并吸附镁试剂(Ⅰ)染料呈天蓝色，表示待测液中含有Mg2＋(注：Ag＋、Cu2＋、Fe3＋、NHeq\o\al(＋,4)会妨碍Mg2＋的检测)。②Mg(OH)2可溶于浓的氯化铵溶液，其他的常见不溶性碱难溶于氯化铵溶液。③很多合金是金属互化物，有确定的化学组成。[探究思路]①确定该焰火原料所含金属的种类；②测定该焰火原料的化学式。[实验探究](1)甲同学进行了初步实验，实验步骤和实验现象如下。请填写下表：实验序号实验步骤实验现象结论①取少量该焰火原料，加入冷水无明显现象②取少量该焰火原料，加入足量稀盐酸完全溶解，有大量气体产生，溶液呈无色(2)乙同学取甲同学第②组实验所得的溶液，加入2滴NaOH溶液及镁试剂(Ⅰ)染料，未见天蓝色物质。他得出焰火原料中不含镁的结论。乙同学的结论________(选填“正确”或“错误”)，你的理由是___________________。(3)丙同学设计实验方案，确定焰火原料中的金属种类，实验记录如下：由丙同学的实验记录可知该焰火原料是由________和________两种金属组成的合金；实验中滤液加入足量氢氧化钠溶液后需煮沸的理由是________________________________________________________。(4)丁同学利用丙同学的结论，设计如下图所示的实验步骤，确定合金的组成。①能确定合金组成的数据组有________(填写选项字母)。A．m、nB．m，yC．n，y②若合金中相对原子质量较小的金属的物质的量分数为x，合金总的物质的量为7mol。试在右图中作出y随x变化的曲线。③当y＝8.5mol时，该合金是一种金属互化物，其化学式为________。答案1．解析(1)B为自然界中含量最多的液体，则B是H2O，若A为黄绿色气体，则为Cl2，C为非金属氧化物，A、C均能使品红溶液褪色，则C为SO2，故该反应的化学方程式为Cl2＋SO2＋2H2O=2HCl＋H2SO4，D为HCl，检验其中的阴离子，试剂是AgNO3和稀硝酸。(2)A为短周期的金属单质，C溶液呈强酸性或强碱性时，该反应都能进行，则A为Al，该反应的离子方程式是2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑或2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑。(3)C为引起温室效应的主要气体，则C是CO2，而通入溶液能生成E，E为白色沉淀，可推知E为H2SiO3或Al(OH)3，生成E的一个离子方程式可以是H2O＋CO2＋SiOeq\o\al(2－,3)=H2SiO3↓＋COeq\o\al(2－,3)或AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)(或2AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋3H2O=2Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3))。答案(1)Cl2＋SO2＋2H2O=2HCl＋H2SO4AgNO3和稀硝酸(2)2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑(3)H2SiO3、Al(OH)3H2O＋CO2＋SiOeq\o\al(2－,3)=H2SiO3↓＋COeq\o\al(2－,3)[或AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)或2AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋3H2O=2Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)]2．解析由①可知，反应C＋Geq\o(→,\s\up12(高温))B＋H应为铝热反应，则C为Al，G为Fe2O3，B为Fe，H为Al2O3，则A为O2；由②可知，Ⅰ应为CO2，则D为碳，反应2E＋Ieq\o(=,\s\up12(高温))2F＋D为置换反应，可推知E应为Mg，F为MgO。(1)①中反应的化学方程式为2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up12(高温))2Fe＋Al2O3。(2)Fe2O3溶于盐酸的离子方程式为Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O，加入铜粉后发生的反应为2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋。n(Cu)＝n(Fe2O3)＝eq\f(1.6g,160g·mol－1)＝0.010mol，所以铜粉的质量＝64g·mol－1×0.010mol＝0.64g。(3)Al与NaOH溶液反应的离子方程式为2Al＋2H2O＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑。反应后的溶液中含有AlOeq\o\al(－,2)，所以过量的二氧化碳与AlOeq\o\al(－,2)反应生成氢氧化铝沉淀和HCOeq\o\al(－,3)。离子方程式为CO2＋AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)。(4)Mg在CO2中燃烧的现象为镁条剧烈燃烧，生成白色粉末，反应器内壁附着有黑色的物质。答案(1)2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up12(高温))2Fe＋Al2O3(2)Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋n(Cu)＝n(Fe2O3)＝eq\f(1.6g,160g·mol－1)＝0.010mol铜粉的质量＝64g·mol－1×0.010mol＝0.64g(3)2Al＋2H2O＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑CO2＋AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)(4)镁条剧烈燃烧，生成白色粉末，反应器内壁附着有黑色的物质3．解析(1)FeCl3溶液腐蚀铜板的离子方程式为2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋；(2)双氧水分解的催化剂可以是二氧化锰和金属盐类，故四个选项均可；(3)在此反应中铜、铁元素化合价不变化，2molS2－的化合价从－2价变为0价，则转移电子4mol；(4)X为一种常见的酸，能使蔗糖粉末变黑，则这种酸是浓硫酸，由D与水反应生成硫酸，则B为SO2，D为SO3，所以C为CuSO4。①②见答案；③浓硫酸使蔗糖变黑，体现了浓硫酸的脱水性；④A中Cu的质量分数为85%，设混合物中CuO为xmol，Cu2O为ymol，则氧的质量分数：eq\f(16x＋16y,80x＋144y)×100%＝15%，解得eq\f(x,y)＝eq\f(7,5)。答案(1)2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋(2)①②③④(3)4(4)①H2SO4②2SO2＋O2eq\o(,\s\up12(催化剂),\s\do5(△))2SO3③脱水④7∶54．解析(1)结合装置可知该实验制取氧气的原理是固、液不加热制得氧气。因此可选用Na2O2与水反应或H2O2在MnO2催化作用下分解制取氧气。(2)焙烧过程中产生的大气污染物是SO2，用碱液吸收时要防止倒吸，故A、B、C装置中只能选用A、B装置；若选用甲装置，下层液体必是密度比水大的液态有机物(这样可防止倒吸)，因此其下层液体可选用四氯化碳。(3)配制100mL3mol·L－1的盐酸时用到的仪器有100mL的容量瓶、量筒(量取浓盐酸)以及烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。(4)依据实验目的和流程图可知在步骤④中加入X的目的是调节溶液的pH，使Fe3＋以Fe(OH)3沉淀的形式析出；遵循除杂不引入新杂质的原则，结合选项可知加入的X最好为CuO。(5)在整个流程中，共用到3次过滤操作，即：除流程中给出的两次外，还有获得产品时要过滤一次。答案(1)2H2O2eq\o(=,\s\up12(MnO2))2H2O＋O2↑2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑(2)AB四氯化碳(3)100mL容量瓶、量筒(4)调控溶液的pH，使Fe3＋以Fe(OH)3沉淀的形式析出A(5)35．解析(1)根据甲同学的实验记录：①取少量该焰火原料，加入冷水，无明显现象，说明该焰火原料中不含Li、Na等能与冷水反应的活泼金属；②取少量该焰火原料，加入足量稀盐酸，完全溶解，有大量气体产生，溶液呈无色，说明该焰火原料中含有能与盐酸反