2022届高考新教材化学二轮复习专题强化训练四　元素及其化合物

专题强化训练四元素及其化合物一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1．北宋沈括《梦溪笔谈》中记载：“信州铅山有苦泉，流以为涧。挹其水熬之则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。下列有关叙述错误的是()A.胆矾的化学式为CuSO4B.胆矾可作为湿法冶铜的原料C.“熬之则成胆矾”是浓缩结晶过程D.“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”是发生了置换反应2．二氧化硫可以与硫化氢发生归中反应SO2＋2H2S=2H2O＋3S↓，S单质有多种同素异形体，S8是其中一种同素异形体，其结构如图所示。下列说法错误的是()A.H2S分子的空间构型为V形B.该反应的氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1C.1molS8中含有化学键的数目为8NAD.H2S中S—H键的键能大于H2O中O—H键的键能3．某同学设计用下图的装置制备少量的AlCl3(易水解)。下列说法错误的是()A.B装置中所装试剂为饱和的NaCl溶液，其作用是除去氯气中的HClB.装置C和F中的试剂均为浓硫酸，其作用是防止水蒸气进入E中C.用50mL12mol·L－1的盐酸与足量的MnO2反应，所得氯气可以制取26.7gAlCl3D.实验过程中应先点燃A处的酒精灯，待装置中充满黄绿色气体时再点燃D处的酒精灯4．H2SO5(过一硫酸)为一元强酸，常温常压下为白色固体，结构简式为，具有强氧化性。下列关于H2SO5及其盐的说法错误的是()A.KHSO5为酸式盐，水溶液显碱性B.H2SO5中硫元素为＋6价C.S原子与O原子之间既存在σ键又存在π键D.H2SO5中硫原子的杂化方式为sp3杂化5．钡盐生产过程中排出大量的钡泥[主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Baeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(FeO2))2等]，由该钡泥制取硝酸钡eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(Ba\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NO3))2))的工艺流程如下：已知废渣中含有Fe(OH)3。下列说法错误的是()A.“酸溶”时的不溶物成分主要为硅酸和硫酸钡B.为了加快反应速率，“酸溶”时，可采取搅拌、高温等措施C.“中和Ⅰ”加入的X可选用BaCO3D.废渣经过加工可用来生产油漆或涂料6．下列有关物质的性质与用途对应且正确的是()A.胶体的胶粒带电，利用这一性质可进行“血液透析”和“静电除尘”B.纳米铁粉可以高效地去除污水中的重金属离子是因为其具有较强的还原性C.FeCl3易发生水解，可用于腐蚀铜制的印刷电路板D.Al2O3具有两性，可用作耐高温材料7．某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)，设计了如下流程：下列说法不正确的是（）A.溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X选用铁粉B.固体1中一定含有SiO2，控制pH是为了使Al3＋转化为Aleq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(OH))3，进入固体2C.在隔绝空气条件下将溶液2蒸发浓缩、冷却结晶即可得到FeSO4·7H2O产品D.若改变方案，在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到FeSO4·7H2O8．锌与一定浓度的硫酸反应，可用如图装置探究反应产物的组成，若实验在标准状况下进行，下列说法正确的是（）A.硫酸在反应中只作氧化剂B.U形管内的无水氯化钙能用碱石灰代替C.若6.5g锌与硫酸反应后，硫酸有剩余，c增重6.4g，此时无法确定d中是否收集到气体D.若ag锌与足量硫酸反应完全后，c增重bg，d内收集到VmL气体，则eq\f(ag,65g·mol－1)＝eq\f(bg,64g·mol－1)＋eq\f(VmL,22400mL·mol－1)9．化工生产中用Na[]（次磷酸钠）进行化学镀铜，反应的化学方程式为CuSO4＋2NaH2PO2＋2NaOH=Cu＋2NaH2PO3＋Na2SO4＋H2↑。下列说法正确的是（）A.化学反应中，还原产物为NaH2PO3B.CuSO4溶液中离子浓度的大小顺序为ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))))>ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(Cu2＋))>ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(OH－))>ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H＋))C.溶液中H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))的电离方程式为H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))⇌H＋＋HPOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(2))D.NaH2PO3与过量NaOH反应生成Na2HPO3，判断H3PO3为二元酸10．某固体混合物由CuSO4、NaAlO2、K2CO3、（NH4）2CO3中的两种组成。现进行如下实验：①将该固体混合物溶于水，得到澄清透明溶液，加入过量盐酸，有气体生成；②向①所得溶液中加入过量的碳酸氢铵，有气体生成，同时析出白色沉淀。下列说法正确的是（）A.①②中生成气体成分不同B.该实验过程涉及氧化还原反应C.固体混合物由NaAlO2、K2CO3组成D.固体混合物中可能含有（NH4）2CO3二、非选择题11．某活动小组利用废铁屑（含少量FeS等）为原料制备硫酸亚铁铵晶体eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH4))2SO4·FeSO4·6H2O))M＝392g·mol－1，设计如图所示装置（夹持和加热仪器略去）。称取一定量去除油污的废铁屑于烧瓶中，加入适量的稀硫酸，在通风橱中加热，控制温度在50～60℃充分反应。待烧瓶中溶液冷却至室温后加入氨水，使其反应完全，制得浅绿色悬浊液。（1）在实验中A装置选择加热的方式是，其原因是________________________________________________________________________。（2）C装置的作用是除去少量的气态硫化物，洗气后试剂瓶中没有沉淀生成，C装置中发生的主要反应的离子方程式是________________________________________________________________________。（3）检验制得的（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O中是否含有Fe3＋的方法：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（4）称取4.9g产品，将产品用加热煮沸的蒸馏水溶解，配成250mL溶液，每次分别取出50mL放入锥形瓶中，用0.02mol·L－1KMnO4酸性溶液滴定，三次实验滴定管读数见表：序号滴定前读数/mL滴定后读数/mL①023.16②2.1825.32③3.8628.88则硫酸亚铁铵晶体产品的纯度为。12．氢氧化锂（LiOH）是重要的初加工锂产品之一，可用于继续生产氟化锂、锰酸锂等，在实验室模拟用天然α型锂辉石（主要成分是LiAlSi2O6）生产LiOH的一种工艺流程如下图所示：已知：α型锂辉石结构致密，化学性质比较稳定；β型钾辉石结构比较疏松，化学性质比较活泼。回答下列问题：（1）将α型锂辉石进行高温烧结、冷却磨矿、酸浸一系列操作的目的是。（2）操作1是。固体Ⅰ的主要成分是。（3）写出生成固体Ⅱ的主要反应的离子方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（4）净化过滤时加入NaOH量不能过多，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（5）操作3采用0℃的原因是；某学生在实验室中将常温下100mL14.2%的Na2SO4溶液（密度为1.1g·cm－3）冷却到0℃，其得到的Na2SO4·10H2O的质量为g（取2位小数）。（已知：在0℃时Na2SO4的溶解度为4.9g/100g水。）专题强化训练四元素及其化合物1．解析：胆矾的化学式为CuSO4·5H2O，A项错误；湿法冶铜的原理是CuSO4＋Fe=Cu＋FeSO4，即胆矾可作为湿法冶铜的原料，B项正确；CuSO4溶液经熬制可以得到胆矾，是CuSO4溶液浓缩结晶的过程，C项正确；熬胆矾的铁釜中发生的反应为CuSO4＋Fe=Cu＋FeSO4，属于置换反应，D项正确。答案：A2．解析：H2S分子的中心原子的价层电子对数为4，VSEPR模型为正四面体形，S原子有2对孤电子对，所以H2S分子的空间构型为V形，A说法正确；该反应的氧化产物与还原产物均为S，二者的物质的量之比为2∶1，B说法正确；S8是由8个S原子形成的一个八元环，由题给结构可知，每个环有8个共价键，故1molS8单质中含有8NA个化学键，C说法正确；H2O的热稳定性强于H2S的主要原因是O—H键比S—H键的键能大，D说法错误。答案：D3．解析：因浓盐酸易挥发，则B装置中所装试剂为饱和的NaCl溶液，其作用是除去氯气中的HCl，故A正确；由上述分析可知，装置C和F中的试剂均为浓硫酸，其作用是防止水蒸气进入E中，防止氯化铝水解，故B正确；若盐酸完全反应，neq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(HCl))＝0.05L×12mol·L－1＝0.6mol，MnO2＋4HCl（浓）eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，可知生成氯气为0.6mol×eq\f(1,4)＝0.15mol，由Cl原子守恒可知得到氯化铝为0.15mol×2×eq\f(1,3)×133.5g·mol－1＝13.35g，且稀盐酸与浓盐酸不反应，则最终得到氯化铝的质量小于13，35g，故C错误；实验过程中应先点燃A处的酒精灯，将空气排出后，防止Al与氧气反应，待装置中充满黄绿色气体时再点燃D处的酒精灯，故D正确。答案：C4．解析：过一硫酸为一元强酸，故KHSO5为正盐，水溶液呈中性，A说法错误；过一硫酸中有一个过氧键，其中氧元素化合价为－1价，则硫元素化合价为＋6价，B说法正确；S原子与O原子之间既有双键又有单键，因此既存在σ键又存在π键，C说法正确；由过一硫酸的结构简式可知H2SO5中硫原子的杂化方式为sp3杂化，D说法正确。答案：A5．解析：“酸溶”时BaSiO3与硝酸反应生成硅酸，BaSO3与硝酸反应生成BaSO4，A说法正确；由于硝酸易挥发和分解，所以不能采用高温的措施加快反应速率，B说法错误；利用BaCO3调节pH不引入新的杂质，C说法正确；废渣中含有Fe（OH）3，Fe（OH）3分解得到的Fe2O3可用来生成油漆或涂料，D说法正确。答案：B6．解析：“血液透析”利用胶体粒子不能通过半透膜的性质，与胶粒带电无关，A错误；利用纳米铁粉的还原性去除水体中的Cu2＋、Hg2＋等重金属离子，B正确；FeCl3具有强氧化性，能与Cu等金属反应，可用于腐蚀铜制的印刷电路板，与FeCl3易发生水解无关，C错误；Al2O3可用作耐高温材料是因为其熔点高，而不是因为其具有两性，D错误。答案：B7．解析：硫铁矿焙烧取硫后的烧渣（主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其它杂质），混合物中加入足量硫酸，Fe2O3、Al2O3与酸反应生成的硫酸铁、硫酸铝，二氧化硅不反应，过滤，固体1为二氧化硅；在滤液中加入铁粉将铁离子还原为亚铁离子，调节pH值使铝离子完全生成氢氧化铝沉淀，过滤，固体2为氢氧化铝，溶液2为硫酸亚铁，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，得到硫酸亚铁晶体。由流程分析可知，溶解烧渣选用足量硫酸，X为铁粉，故A正确；由流程分析可知，固体1中一定含有SiO2，调节pH值使铝离子完全生成氢氧化铝沉淀，则固体2为氢氧化铝，故B正确；亚铁离子易被空气中的氧气氧化，而且受热易失去结晶水，所以从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解，故C正确；在溶液1中含有铁离子和铝离子，加过量的氢氧化钠，铝离子转化为偏铝酸根离子，铁离子与氢氧根离子结合生成氢氧化铁沉淀，所以最终得到的是硫酸铁而不是硫酸亚铁，故D错误。答案：D8．解析：硫酸与锌反应时，既作氧化剂，又表现酸性，A错误；碱石灰能与生成的SO2反应，用碱石灰代替无水氯化钙会影响测定结果，B错误；6.5g（0.1mol）锌与硫酸反应生成SO2的化学方程式为Zn＋2H2SO4=ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，若NaOH溶液增重6.4g，则生成0.1molSO2，此时可确定无H2产生，C错误；锌与硫酸反应生成H2时有对应关系Zn～H2，生成SO2时，有对应关系Zn～SO2，根据质量守恒，可知eq\f(ag,65g·mol－1)＝eq\f(bg,64g·mol－1)＋eq\f(VmL,22400mL·mol－1)，D正确。答案：D9．解析：该反应中Cu和H两种元素的化合价降低、P元素的化合价升高，所以Cu和H2是还原产物，A错误；CuSO4是强酸弱碱盐，由于Cu2＋水解使得溶液呈酸性，所以：ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))))>ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(Cu2＋))>ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H＋))>ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(OH－))，B错误；由NaH2PO2的结构可知H3PO2是一元酸，所以H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))不可电离出H＋，C错误；由于NaOH过量，所以H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))电离出的H＋可全部参加反应，由于生成Na2HPO3，所以H3PO3是二元酸，D正确。答案：D10．解析：加入过量盐酸，有气体生成，说明该固体混合物中存在COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))，向①所得溶液中加入过量的碳酸氢铵，析出白色沉淀，说明①所得溶液中含有Al3＋，没有Cu2＋，进而说明固体混合物中含有NaAlO2，因AlOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))与NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))在溶液中会发生双水解反应而不能大量共存，故固体混合物中不含eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH4))eq\s\do7(2)CO3，固体混合物中存在两种化合物，成分为NaAlO2和K2CO3。①中生成的气体是CO2，故发生反应COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋2H＋=H2O＋CO2↑，还发生反应4H＋＋AlOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))=Al3＋＋2H2O，②中发生反应H＋＋HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))=H2O＋CO2↑、Al3＋＋3HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))=Al（OH）3↓＋3CO2↑，①②中生成气体成分相同，A错误；该实验过程没有元素化合价发生变化，故不涉及氧化还原反应，B错误；固体混合物由NaAlO2、K2CO3组成，C正确；固体混合物中一定不含有eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH4))eq\s\do7(2)CO3，D错误。答案：C11．解析：（1）在实验中A装置反应温度是控制在50～60℃，选择水浴加热，能使烧瓶中的液体受热均匀，便于控制温度。（2）FeS与稀硫酸反应产生的气态硫化物是H2S，洗气后试剂瓶中没有沉淀S生成，说明H2S被氧化为SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))。（3）检验制得的eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH4))eq\s\do7(2)SO4·FeSO4·6H2O中是否含有Fe3＋时注意防止Fe2＋被氧化，所以将硫酸亚铁铵晶体用加热煮沸过的蒸馏水溶解，然后滴加KSCN溶液。（4）由数据可知，第③次实验数据误差较大，舍弃，实验测定消耗KMnO4溶液的平均体积为23.15mL；由滴定反应为5Fe2＋＋MnOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，得关系式5eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH4))\s\do7(2)SO4·FeSO4·6H2O))～5Fe2＋～MnOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))，故50mL溶液中含硫酸亚铁铵晶体的质量为0.02mol·L－1×23.15×10－3L×5×392g·mol－1＝0.90748g，硫酸亚铁铵晶体产品的纯度为eq\f(0.90748g,\f(50,250)×4.9g)×100%＝92.6%。答案：（1）水浴加热受热均匀，便于控制温度（2）5H2S＋8MnOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))＋14H＋=5SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋8Mn2＋＋12H2O（3）将硫酸亚铁铵晶体用加热煮沸过的蒸馏水溶解，然后滴加KSCN溶液，若溶液变红，则含Fe3＋，否则不含（4）92.6%12．解析：（1）由题给已知“α型锂辉石结构致密，化学性质