2024高考化学一轮复习专练21元素化合物的综合应用含解析新人教版

PAGE9-专练21元素化合物的综合应用1．[2024·江苏卷]下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是()A．NH4HCO3受热易分解，可用作化肥B．稀硫酸具有酸性，可用于除去铁锈C．SO2具有氧化性，可用于纸浆漂白D．Al2O3具有两性，可用于电解冶炼铝2．[2024·天津，1]在全国人民众志成城抗击新冠病毒期间，运用的“84消毒液”的主要有效成分是()A．NaOHB．NaClC．NaClOD．Na2CO33．下列变更中，气体被还原的是()A．二氧化碳使Na2O2固体变白B．氯气使KBr溶液变黄C．乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色D．氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀4．[2024·哈尔滨师大附中高三开学考试]下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是()A．明矾溶于水能形成胶体，可用于自来水的杀菌消毒B．金属钠具有强还原性，可用于与TiCl4溶液反应制取金属TiC．Al2O3具有很高的熔点，可用于制造熔融烧碱的坩埚D．FeCl3溶液能与Cu反应，可用于蚀刻印刷电路板5．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是A．NaHCO3(s)eq\o(→,\s\up7(△))Na2CO3(s)eq\o(→,\s\up7(饱和石灰水))NaOH(aq)B．Al(s)eq\o(→,\s\up7(NaOHaq))NaAlO2(aq)eq\o(→,\s\up7(过量HClaq))Al(OH)3(s)C．AgNO3(aq)eq\o(→,\s\up7(氨水))[Ag(NH3)2]＋(aq)eq\o(→,\s\up7(蔗糖aq))Ag(s)D．Fe2O3(s)eq\o(→,\s\up7(Al),\s\do5(高温))Fe(s)eq\o(→,\s\up7(HClaq))FeCl3(aq)6．[2024·天津，12]已知[Co(H2O)6]2＋呈粉红色，[CoCl4]2－呈蓝色，[ZnCl4]2－为无色。现将CoCl2溶于水，加入浓盐酸后，溶液由粉红色变为蓝色，存在以下平衡：[Co(H2O)6]2＋＋4Cl－[CoCl4]2－＋6H2OΔH用该溶液做试验，溶液的颜色变更如下：以下结论和说明正确的是()A．等物质的量的[Co(H2O)6]2＋和[CoCl4]2－中σ键数之比为3：2B．由试验①可推知ΔH<0C．试验②是由于c(H2O)增大，导致平衡逆向移动D．由试验③可知配离子的稳定性：[ZnCl4]2－>[CoCl4]2－7．[2024·全国卷Ⅱ]下列化学方程式中，不能正确表达反应颜色变更的是()A．向CuSO4溶液中加入足量Zn粉，溶液蓝色消逝Zn＋CuSO4=Cu＋ZnSO4B．澄清的石灰水久置后出现白色固体Ca(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2OC．Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色2Na2O2=2Na2O＋O2↑D．向Mg(OH)2悬浊液中滴加足量FeCl3溶液出现红褐色沉淀3Mg(OH)2＋2FeCl3=2Fe(OH)3＋3MgCl28．下图为利用海水制备部分物质的过程。下列有关说法正确的是()A．制取NaHCO3的反应是利用其溶解度小于NaCl的溶解度B．用澄清的石灰水可鉴别NaHCO3溶液和Na2CO3溶液C．在第③、④、⑤步骤中，溴元素均被氧化D．加热MgCl2溶液制取无水氯化镁9．纯净物X、Y、Z转化关系如图所示，下列推断正确的是()A．X可能是金属铜B．Y不行能是氢气C．Z可能是三氧化硫D．Z可能是氯化钠10．有以下六种饱和溶液①CaCl2；②Ca(OH)2；③Na2SiO3；④Na2CO3；⑤NaAlO2；⑥NH3和NaCl，分别持续通入CO2，最终不会得到沉淀或析出晶体的是()A．①②B．③⑤C．①⑥D．④⑥11．下列有关物质性质的叙述肯定不正确的是()A．向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液显红色B．KAl(SO4)2·12H2O溶于水可形成Al(OH)3胶体C．NH4Cl与Ca(OH)2混合加热可生成NH3D．Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl212．甲、乙、丙、丁、戊的相互转化关系如图所示(反应条件略去，箭头表示一步转化)。下列各组物质中，不满意下图所示转化关系的是()选项甲乙丙戊ANH3Cl2N2H2BCSiO2COCuOCAl(OH)3NaOH溶液NaAlO2溶液CO2D乙酸乙酯NaOH溶液乙醇乙酸13.由硫铁矿(主要成分：FeS2和SiO2)为主要原料得到绿矾(FeSO4·7H2O)的流程如下：下列说法不正确的是()A．过程1废气中含SO2B．过程2试剂a为稀硫酸C．过程3离子方程式为2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋D．过程4将溶液加热到有较多固体析出，再用余热将液体蒸干，可得纯净绿矾14．从某些反应看，NH3和H2O、NHeq\o\al(＋,4)和H3O＋、NHeq\o\al(－,2)和OH－、N3－和O2－两两类似。据此推断下列反应正确的是()①CaO＋2NH4Cl=CaCl2＋2NH3↑＋H2O②2Na＋2NH3=2NaNH2＋H2↑③3Mg(NH2)2=Mg3N2＋4NH3↑④NH4Cl＋NaNH2=NaCl＋2NH3↑A．只有③B．只有①C．①和②D．都正确15．将0.2molKMnO4在肯定温度下加热后生成amolO2；将剩余固体与过量浓盐酸混合加热又生成bmolCl2，此时锰元素均以Mn2＋形式存在。若a＋b＝m，则m的值可能为()A．0.30B．0.35C．0.45D．0.5016．硼及其化合物在工业上有很多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示：回答下列问题：(1)写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式__________________________。为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可实行的措施有__________________________(写出两条)。(2)利用________的磁性，可将其从“浸渣”中分别。“浸渣”中还剩余的物质是________(写化学式)。(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是______________________。然后再调整溶液的pH约为5，目的是____________________。(4)“粗硼酸”中的主要杂质是________(填名称)。(5)单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能的硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程______________________________。17．含C、N化合物在生产、生活中有着重要的作用。请按要求回答下列问题。N在元素周期表中的位置：________。元素C、N最简洁气态氢化物中稳定性更强的是：______。(填化学式)Ⅰ.氨气应用于侯德榜制碱工艺，原理如下图所示：(1)过程ⅰ通入NH3和CO2的依次是____________。(2)过程ⅱ有利于析出更多NH4Cl(s)的缘由是______________________________________。(3)制碱副产品NH4Cl可用于生产NH3和HCl。但干脆加热分解NH4Cl,NH3和HCl的产率很低，缘由是(用化学方程式表示)__________________________。而采纳在N2氛围中，将MgO与NH4Cl混合加热至300℃，可获得高产率的NH3，该反应的化学方程式为__________________________。Ⅱ.电镀工业中含CN－的废水在排放前的处理过程如下：(1)溶液A具有的性质是(填“氧化性”或“还原性”)________。C的化学式为：______________。(2)反应②可将CN－转化为无害物质，其离子方程式为：________________________________。18．资料显示，可用次氯酸钠处理废水中的氨氮(NH3)，使其转化为氮气除去，其主要反应如下：①NH3(aq)＋HClO(aq)=NH2Cl(aq)＋H2O(l)②2NH2Cl(aq)＋HClO(aq)=N2(g)＋H2O(l)＋3HCl(aq)(1)在其他条件不变的状况下，向肯定量废水中逐滴滴加次氯酸钠溶液，氨氮去除率随n(NaClO)/n(NH3)的变更曲线如下：Ⅰ.物质NH2Cl中氮元素的化合价是________。Ⅱ.a－b点间，溶液中氨氮去除率快速提高的缘由是__________________________________。(2)Ⅰ.反应①②中HClO的来源用化学用语说明是__________________________________。Ⅱ.试验测得，废水中pH与氨氮去除率如图所示：pH较高时，氨氮去除率下降的缘由是______________________________________________。pH较低时，氨氮去除率也下降，可能的缘由是________________________________________。(3)运用上述原理去除废水中的氨氮，可结合如图所示的电解法。Ⅰ.a极为________________________________。Ⅱ.d极反应式为____________________________。专练21元素化合物的综合应用1．B本题涉及的考点是常见化合物的性质及其应用，通过性质与应用是否相符的推断，考查了分析和解决化学问题的实力，体现了科学探究与创新意识的学科核心素养；以常见物质的性质推想其应用，体现了关注社会发展、科技进步、生产生活的价值观念。A项，NH4HCO3受热易分解与其用作化肥没有关系，错误；B项，铁锈的主要成分是Fe2O3·nH2O，H2SO4具有酸性，可以将铁锈溶解，正确；C项，SO2具有漂白性，可用于纸浆漂白，错误；D项，Al2O3是离子化合物，可用于电解冶炼铝，错误。2．CNaClO水解产生的HClO具有强氧化性，可以杀死病毒，故C项正确。3．BNa2O2固体粉末呈淡黄色，二氧化碳使Na2O2固体变白，反应方程式为2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2，CO2既不作还原剂也不作氧化剂，故A错误；氯气使KBr溶液变黄，是氯气氧化溴离子为Br2，Cl2被还原，B正确；乙烯与溴能够发生加成反应使得Br2的四氯化碳溶液褪色，乙烯中碳元素的化合价上升，被氧化，C错误；氨气通入AlCl3溶液能够产生白色沉淀氢氧化铝，且沉淀不溶解，化合价没有变更，D错误。4．D明矾不能用于杀菌消毒，A错误；钠是活泼金属，具有还原性可以冶炼某些金属，但溶液中钠和水猛烈反应，B错误；高温下，氧化铝能与NaOH反应，C错误；FeCl3溶液能与Cu发生反应：2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，D正确。5．ANaHCO3受热分解成Na2CO3、CO2和H2O，Na2CO3与饱和石灰水反应生成CaCO3和NaOH，A正确；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，B错误；AgNO3中加入氨水可获得银氨溶液，蔗糖中不含醛基，蔗糖不能发生银镜反应，C错误；Al与Fe2O3高温发生铝热反应生成Al2O3和Fe，Fe与HCl反应生成FeCl2和H2，D错误。6．D7.C8.A9.A10．A①CaCl2中通入二氧化碳不反应，不生成沉淀；②Ca(OH)2中通入二氧化碳先生成沉淀，接着通入沉淀会溶解；③Na2SiO3通入二氧化碳会生成难溶于水的硅酸；④Na2CO3会和二氧化碳及水反应生成溶解度小的碳酸氢钠晶体；⑤NaAlO2和二氧化碳反应会有氢氧化铝沉淀生成；⑥NH3和NaCl会生成碳酸氢钠晶体，最终不会得到沉淀或析出晶体的是①②。11．AFeCl2溶液中含Fe2＋，NH4SCN用于检验Fe3＋，向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液不会显红色，A项错误；KAl(SO4)2·12H2O溶于水电离出的Al3＋水解形成Al(OH)3胶体，B项正确；试验室可用NH4Cl和Ca(OH)2混合共热制NH3，C项正确；Cu与FeCl3溶液反应生成CuCl2和FeCl2，反应的化学方程式为Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2，D项正确。12．BB中甲是C，乙是SiO2，二者发生以下反应SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高温))Si＋2CO↑，生成的丙和丁是CO和Si，CO和CuO发生反应：CO＋CuOeq\o(=,\s\up7(△))Cu＋CO2，不能实现丙到甲的转化，故选B。13．D由制备绿矾流程可知，硫铁矿(主要成分：FeS2和SiO2)高温煅烧后的烧渣(主要成分：Fe2O3和SiO2)溶于硫酸，溶液中含Fe3＋，过程2过滤除去二氧化硅，滤液中通入二氧化硫，将铁离子还原生成亚铁离子，过程4为蒸发浓缩、冷却结晶析出绿矾。依据上述分析，过程1，废气中含SO2，故A正确；因绿矾的酸根离子为硫酸根离子，则过程2最好用硫酸来溶解烧渣，故B正确；过程3中二氧化硫将铁离子还原生成硫酸亚铁，离子方程式为2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋，故C正确；过程4，将溶液加热到有较多固体析出，再用余热将液体蒸干，蒸干时绿矾受热失去结晶水，得不到纯净绿矾，故D错误。14．D①H3O＋可以看作H＋，因为NHeq\o\al(＋,4)和H3O＋相像，因此NH4Cl可以看作是HCl，CaO与HCl发生复分解反应，因此CaO与NH4Cl发生反应的方程式为CaO＋2NH4Cl=CaCl2＋2NH3↑＋H2O，故①正确；②NH3和H2O相像，NHeq\o\al(－,2)与OH－相像，NH3电离方程式为2NH3NHeq\o\al(－,2)＋NHeq\o\al(＋,4)，Na和NH3反应，可以看作是Na和H2O的反应，即反应方程式为2Na＋2NH3=2NaNH2＋H2↑，故②正确；③Mg(NH2)2可以看作是Mg(OH)2，氢氧化镁受热分解成氧化镁和H2O，因此Mg(NH2)2分解的方程式为3Mg(NH2)2=Mg3N2＋4NH3↑，故③正确；④NH4Cl可以看作是HCl，NaNH2可以看作是NaOH，两者发生中和反应，即反应方程式为NH4Cl＋NaNH2=NaCl＋2NH3↑，故④正确；综上所述，选项D正确。15．CKMnO4固体在肯定温度下加热，反应后的残留固体与过量的浓盐酸加热，收集到气体为氯气，依据电子转移守恒，整个过程中，Mn元素获得电子等于O元素、Cl元素失去的电子，则有：0.2×(7－2)＝4a＋2b，整理得a＋b＝0.5－a，当高锰酸钾没有分解时，即a＝0，(a＋b)达极大值，故(a＋b)＜0.5，当高锰酸钾完全分解生成氧气时，生成氧气最多，生成氯气最少，由2KMnO4eq\o(=,\s\up7(△))K2MnO4＋MnO2＋O2↑，可知生成氧气最大的物质的量为0.2mol×eq\f(1,2)＝0.1mol，故a＋b≥0.5－0.1＝0.4，故选C。16．(1)Mg2B2O5·H2O＋2H2SO4eq\o(=,\s\up7(△))2MgSO4＋2H3BO3减小铁硼矿粉粒径、提高反应温度(2)Fe3O4SiO2和CaSO4(3)将Fe2＋氧化为Fe3＋使Al3＋与Fe3＋形成氢氧化物而除去(4)(七水)硫酸镁(5)2H3BO3eq\o(=,\s\up7(△))B2O3＋3H2OB2O3＋3Mgeq\o(=,\s\up7(△))3MgO＋2B17．其次周期VA族NH3Ⅰ.(1)先通NH3，后通CO2(2)NH4Cl(s)NHeq\o\al(＋,4)(aq)＋Cl－(aq)，增大c(Cl－)，平衡左移，促进NH4Cl析出(3)NH3＋HCl=NH4ClMgO＋2NH4Cleq\o(=,\s\up7(300℃))2NH3↑＋MgCl2＋H2O↑Ⅱ.(1)还原性CuCN(2)2CN－＋5ClO－＋2H＋=N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋H2O解析：N的原子序数是7，在元素周期表中的位置是其次周期VA族；氮元素非金属性强于碳元素，非金属性越强，氢化物越稳定，则稳定性是CH4<NH3。Ⅰ.(1)氨气极易溶于水，CO2在水中的溶解度很小，因此过程i要首先通入NH3，然后再通入CO2。(2)溶液中存在：NH4Cl(s)NHeq\o\al(＋,4)(aq)＋Cl－(aq)，加入氯化钠固体，增大c(Cl－)，平衡左移，从而促进NH4Cl析出。(3)加热分解NH4Cl生成的NH3和HCl冷却后又转化为氯化铵，从而得不到氨气，方程式为NH3＋HCl=NH4C