《高中化学》阶段检测卷二元素化合物（原卷版）

专题突破卷02元素化合物（考试时间：75分钟试卷满分：100分）一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一项是符合题目要求的）1．(2023·上海静安二模)自然界与人类活动对硫的循环均能产生影响。下列说法错误的是()A．火山口温度过高，附近的单质硫会被O2直接氧化为SO3B．大气中的SO2会形成酸雨，最终以H2SO4的形式进入地面或海洋C．工业排放的SO2尾气可与CaO和O2反应生成CaSO4D．常温下，浓H2SO4能使铁片钝化是由于其具有强氧化性2．明末科学家宋应星出版的《天工开物》中记载了有关“五金”的内容：“……黄金美者，其值去黑铁(生铁)一万六千倍，然使釜、鬵(xín，一种炊具)、斤(这里指菜刀、镰刀、锄头等)、斧不呈效于日用之间……贸迁有无，……”，下列解释正确的是()A．明代使用的釜、鬵一类的炊具都属于青铜合金B．添加了铬、镍的不锈钢菜刀和农具使用后即使不保养，也不会生锈C．金属的另一个用途就是铸成钱币作为贸易交往中的流通手段D．黑铁在空气中发生的腐蚀主要是化学腐蚀3．下列措施不会直接减少大气中CO2含量的是()A．以CO2为原料人工合成淀粉B．技术落后企业购买碳排放权C．企业开展煤改电技术升级D．捕集CO2并封存于海底4．（2024·吉林长春吉大附中实验学校高三考前适应考试）关于下列物质制备方法正确的是A．工业上以二氧化锰和浓盐酸制备氯气B．工业上用焦炭和金刚砂反应制备粗硅C．工业上以饱和食盐水、氨气、二氧化碳为原料制取D．工业上用氯气与反应制备漂白粉5．(2024·江苏南通一模)FeCl3易水解、易升华，是有机反应中常用的催化剂。实验室用如图所示装置制备少量FeCl3。下列说法正确的是()A．实验开始，先点燃酒精灯，再滴加浓盐酸B．实验时Cl2若不足量，则可能生成FeCl2C．装置丙的作用是收集FeCl3D．装置丁中CaCl2的作用是吸收未反应的Cl26．（2024·甘肃兰州第二中学高三月考）某兴趣小组在实验室模拟侯氏制碱法制备，部分实验装置如图所示。下列说法正确的是A．实验过程中向启普发生器中添加液体时，可以取下I处胶塞加入B．所用试剂有稀硫酸、浓硫酸、CaCO3、饱和食盐水、NH4Cl、Ca(OH)2、蒸馏水C．开始实验时，应先打开活塞II，再打开活塞IIID．反应结束后，试剂换为冰水，可以促进晶体的析出7．(2024·广东肇庆二模)对下列事实的解释正确的是()A．二氧化硫气体能用浓硫酸干燥，是因为二氧化硫无还原性B．医疗上可用硫酸钡作钡餐，是因为硫酸钡可以阻挡X射线通过且不溶于强酸C．向50mL18mol·L－1的H2SO4溶液中加入足量的铜片加热充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量等于0.45molD．常温下，浓H2SO4可以用铝制容器贮存，说明铝与浓H2SO4不反应8．铁及其化合物是中学化学中的一类重要物质，下列关于铁元素的叙述中正确的是()A．2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋成立，说明氧化性：Fe3＋>Fe2＋B．25℃，pH＝0的溶液中，Al3＋、NHeq\o\al(＋,4)、NOeq\o\al(－,3)、Fe2＋可以大量共存C．5.6g铁与足量的氯气反应失去电子0.2molD．硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液：Fe2＋＋2H2O2＋4H＋=Fe3＋＋4H2O9．硫化锂(Li2S)是一种潜在的锂电池的电解质材料，某化学兴趣小组选择下列实验装置制备硫化锂。已知：粗锌中含少量Cu和FeS；Li2S易潮解、易水解，在加热条件下易被氧化。下列说法错误的是()A．装置乙中有黑色沉淀生成，反应的离子方程式为H2S＋Cu2＋=CuS↓＋2H＋B．装置丁硬质玻璃管中发生的反应为Li2SO4＋4H2eq\o(=,\s\up17(△))Li2S＋4H2OC．装置戊的作用只有一个：防止空气中的水蒸气进入装置丁而使Li2S水解D．虽然从装置戊中排出的尾气无毒，但尾气还是需要进行处理10．用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)制备超顺磁性纳米Fe3O4(平均直径为25nm)的流程示意图如下：下列叙述不正确的是()A．常用热的Na2CO3溶液除去铁泥表面的油污B．步骤②中，主要反应的离子方程式是2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋C．步骤④中，反应完成后剩余的H2O2无需除去D．步骤⑤中，为了验证得到的固体是超顺磁性的Fe3O4粒子，可将其均匀分散在水中，做丁达尔效应实验11．(2023·河北邯郸模拟)水体中的局部氮循环如图所示。下列说法错误的是()A．N2→NHeq\o\al(＋,4)属于氮的固定B．图示转化过程中N元素表现出7种化合价C．硝化过程中含N物质被氧化，反硝化过程中含N物质被还原D．在NHeq\o\al(＋,4)、NH2OH、NOeq\o\al(－,2)和NOeq\o\al(－,3)中N原子的杂化方式不完全相同12．（2023·湖南湘潭开学考）工业上以软锰矿（主要成分为MnO2）为原料通过固体碱熔氧化法生产高锰酸钾，主要流程如图所示。下列说法错误的是（A.“熔融氧化”应在铁坩埚中进行B.“锰酸钾歧化”（锰元素的化合价部分升高，部分降低）过程中可以用H2SOC.该流程中可循环使用的物质是MnOD.“滤液蒸发结晶”过程中加热蒸发液体至有较多晶体析出时停止加热13．(2024·湖北天门中学月考)胶体在生产、生活中有广泛应用(Liepatoff规则：胶核总是选择性地吸附与其本身组成相似的离子形成胶粒)。硅胶溶液组成如下：硅胶溶液下列叙述正确的是()A．胶粒中表面离子数目一定大于束缚反离子B．SiOeq\o\al(2－,3)与硅胶溶液胶核组成相似C．1molNa2SiO3和足量盐酸反应得到硅胶粒子数约为6.02×1023D．硅胶溶液的胶团中n(SiOeq\o\al(2－,3))>2n(H＋)14．(2024·湖北七市联考)通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验现象的解释正确的是()选项操作及现象解释A向淀粉碘化钾溶液中加入FeCl3溶液，溶液变蓝Fe3＋能与淀粉发生显色反应B将生铁放置于潮湿的空气中，铁表面有一层红棕色的斑点铁在潮湿的空气中易生成Fe(OH)3C向稀硝酸中加入少量铁粉，有气泡产生说明Fe置换出硝酸中的氢，生成了氢气D新制Fe(OH)2露置于空气中一段时间，白色物质变成了红褐色说明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)315．(2024·福建福州二检)工业上采用NaClO氧化法生产高铁酸钾(K2FeO4)，其主要的生产流程如下：已知：K2FeO4在碱性环境中稳定，在中性和酸性条件下不稳定，难溶于醇等有机溶剂。下列说法错误的是()A．反应②为3NaClO＋2Fe(NO3)3＋10NaOH=2Na2FeO4↓＋3NaCl＋6NaNO3＋5H2OB．由反应③可知，此温度下Ksp(K2FeO4)>Ksp(Na2FeO4)C．“提纯”步骤的洗涤剂可以选用CH3COOK溶液、异丙醇D．K2FeO4可用于水的消毒二、非选择题（本题包括4小题，共55分）16．（10分）(2024·福建泉州模拟)Cu与浓HNO3反应是中学阶段一个重要反应，某兴趣小组对实验中的一些现象及产物进行实验探究。回答下列问题：(1)Cu与浓HNO3反应的离子方程式为________________________________。(2)关于该实验下列说法错误的是________。A．该反应需要加热才能进行B．可通过抽动铜丝控制反应的发生和停止C．反应后迅速生成大量红棕色气体D．烧杯中仅发生中和反应(3)小组同学发现Cu与浓HNO3反应所得混合溶液为绿色，Cu与稀HNO3反应所得混合溶液为蓝色，针对绿色产生的原因展开探究。【提出猜想】猜想a：Cu(NO3)2浓度大猜想b：NO2溶解在Cu(NO3)2溶液中猜想c：由于NO2与水反应能够生成HNO2，HNO2与Cu2＋能够发生可逆反应：Cu2＋＋xHNO2[Cu(NO2)x](x－2)－(绿色)＋xH＋【实验探究】实验ⅰ：配制饱和Cu(NO3)2溶液，溶液呈蓝色。实验ⅱ：取适量Cu与浓HNO3反应后的溶液，置于图2所示装置中，鼓入空气后，溶液上方可观察到________________，5min后，溶液完全变为蓝色。实验ⅲ：取适量Cu与浓HNO3反应后的溶液，置于图2所示装置中，鼓入氮气后，溶液上方现象与实验ⅱ相同，但5min后，溶液仍为绿色。【实验结论】对比实验ⅱ与实验ⅲ，可推测Cu(NO3)2溶液为绿色的原因主要是____________________。(4)小组同学还针对产物Cu(NO3)2的热稳定性进行探究。在如图3所示的实验装置A中，用酒精喷灯对Cu(NO3)2固体加强热，产生红棕色气体，在装置C中收集到无色气体，经验证为O2。当反应结束以后，试管中残留固体为红色。①从实验安全角度考虑，需要在A、B间加入________装置。②图4为Cu(NO3)2样品高温过程的热重曲线(样品质量分数w%随温度变化的曲线)。Cu(NO3)2加热到200℃的化学方程式为___________________，继续高温至1000℃生成________(填化学式)固体。17．（15分）纳米铜是一种性能优异的超导材料，以辉铜矿(主要成分为Cu2S)为原料制备纳米铜粉的工艺流程如图1所示。(1)用黄铜矿(主要成分为CuFeS2)、废铜渣和稀硫酸共同作用可获得较纯净的Cu2S，其原理如图2所示，该反应的离子方程式为__________________________________________。(2)从辉铜矿中浸取铜元素时，可用FeCl3溶液作浸取剂。①反应：Cu2S＋4FeCl3=2CuCl2＋4FeCl2＋S，每生成1molCuCl2，反应中转移电子的物质的量为________；浸取时，在有氧环境下可维持Fe3＋较高浓度，有关反应的离子方程式为__________________________________________________________________________。②浸取过程中加入洗涤剂溶解硫时，铜元素浸取率的变化如图3所示，未洗硫时铜元素浸取率较低，其原因是__________________________________。(3)“萃取”时，两种金属离子萃取率与pH的关系如图4所示，当pH>1.7时，pH越大，金属离子萃取率越低，其中Fe3＋萃取率降低的原因是_____________________________________________________________________________________________________。(4)用“反萃取”得到的CuSO4溶液制备纳米铜粉时，该反应中还原产物与氧化产物的质量之比为________。(5)在萃取后的“水相”中加入适量氨水，静置，再经过滤、________、干燥、________等操作可得到Fe2O3产品。18．（15分）（2024·河北部分学校高三选择性考试）中南大学某团队采用浓硫酸、硫酸铵、硫酸氢铵或氯化铵为改性剂，利用低温焙烧将红土镍矿中的金属转化为相应的硫酸盐；随后采用水为浸出剂，利用水浸/水解法选择性浸出镍、钴、钪等金属，同时去除铁、铝、铬等金属，实现了红土镍矿（主要成分为镍及其氧化物）在温和条件下的高效提取。工艺流程（简化版）如图所示。回答下列问题：(1)基态核外电子排布式为。(2)写出氧化镍与改性剂中硫酸铵反应的离子方程式：。用处理尾气，可以将其循环利用。(3)磁选分离焙砂，最终得到铁精矿，说明氢还原焙烧时，含铁元素的产物是。这时，每得到1mol该含铁产物，反应转移的电子数为（用含的式子表示）。(4)下图表示的是难溶氢氧化物在不同pH下的溶解度（S）。下列说法正确的是______（填字母）。A．时，溶液中铁元素的主要存在形式是B．若溶液中含有少量的杂质，可通过调节溶液pH的方法来除去C．若分离溶液中的和，可调节溶液的pH在4左右D．若在含有和的溶液中加入烧碱，优先沉淀(5)已知25℃时，，且中和沉淀需调节pH为7.0~8.5，试估算浸出液中的浓度范围：。(6)用含镍2%的100kg红土镍矿，经上述工艺制得3kg固体，镍的回收率为（保留3位有效数字）。19．（20分）(2024·山西八校联考)某小组利用数字化实验模拟制备Fe(OH)2并探究其相关性质。Ⅰ.模拟制备Fe(OH)2装置如图，打开右瓶上方空气过滤器的气阀(平衡压强，便于FeSO4溶液能够进入右瓶)；然后依次打开鲁尔阀、推动注射器，将注射器中的FeSO4溶液加入左瓶的溶液中，促使左瓶中的FeSO4溶液流入右瓶；当右瓶中明显有白色沉淀生成时，停止加液，依次关闭鲁尔阀、右瓶上方空气过滤器的气阀，打开左瓶上方空气过滤器的气阀。(1)实验证明制备Fe(OH)2的最佳pH是6～8，采用(NH4)2Fe(SO4)2代替FeSO4、氨水代替NaOH溶液效果更好的原因是_______________________________________________________________________________________________________，Na2SO3的作用是_______________________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.探究原料FeSO4的相关性质向50mL蒸馏水中加入FeSO4·7H2O并搅拌以加快溶解，用溶解氧传感器测定液体中溶解氧质量浓度随时间的变化，b点时加入NaOH溶液，所得曲线如图。(2)对比ab、bc段溶解氧的消耗速率，可以得出结论：___________________________________________________________