专题12-有关元素化合物的几种重要题型(知识串讲+专题过关)(原卷版)

专题12有关元素化合物的几种重要题型【专题过关】【题型一】有关元素化合物的实验选择题1．用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法正确的是A．实验时，先点燃酒精喷灯再点燃酒精灯B．反应中H2O作氧化剂，发生反应的化学方程式为2Fe+3H2O=Fe2O3+3H2C．干燥管中加入的固体干燥剂可以是无水氯化钙D．收集反应产生的气体选用装置②2.下列离子的检验方法合理的是（）A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2＋B.向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2＋C.向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋3．用如图装置可以制备沉淀，下列说法不正确的是A．该实验应该先打开C，一段时间后再关闭CB．实验完成时，在A容器中得到白色沉淀C．如果将NaOH溶液直接滴入溶液中，最终得到红褐色沉淀D．本实验制备的氢氧化亚铁可以相对较长时间保持白色状态4．某同学对未知物A盐的水溶液进行了鉴定，实验过程及现象如下图所示：现对A、B、C、D做出的如下推断中，不正确的是()A．A盐一定是FeCl3 B．白色沉淀B可能是AgClC．C中一定含Fe3＋ D．无法确定A中是否含有Fe2＋5．纳米级四氧化三铁是应用最为广泛的软磁性材料之一。沉淀法是目前制备纳米四氧化三铁的重要方法，其流程如图所示：下列说法错误的是()A．保存溶液A时，应加入少量铁粉B．其制备反应类型不属于氧化还原反应C．取滤液进行焰色试验，火焰为黄色D．FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O的物质的量之比最好为2∶16．用相同的铝片、6mol·L-1稀盐酸、3mol·L-1稀硫酸、6mol·L-1氢氧化钠溶液、试管等分别进行表中实验：实验方案实验现象实验原理(化学方程式)(1)铝片与足量盐酸反应铝片开始无现象，一段时间后逐渐溶解，并有大量气泡产生Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑(2)铝片与足量硫酸反应铝片开始无现象，一段时间后反应缓慢，铝片表面有少量气泡产生Al2O3+3H2SO4=2Al2(SO4)3+3H2O2Al+3H2SO4=2Al2(SO4)3+3H2↑(3)铝片与足量氢氧化钠溶液反应铝片开始无现象，一段时间后铝片逐渐溶解，并有大量气泡产生Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑对上述实验的相关说法不正确的是A．对比(1)、(2)、(3)中Al2O3参与的反应可得出：Al2O3既有碱性氧化物的某些性质，又有酸性氧化物的某些性质B．对比(1)、(2)、(3)中气体产生现象和酸碱挥发性可得出：实验(3)最适宜于实验室制备H2C．对比实验(1)、(2)后来产生气泡的现象，可得出：c(H+)浓度对气泡产生的多少无影响D．对比实验(1)、(2)后来产生气泡的现象，可得出：对Al与H+的反应可能有阻碍作【题型二】有关元素化合物的计算题7．标准状况下，把4.48LCO2通过一定量的过氧化钠固体后收集到3.36L气体，则这3.36L气体的质量是A．4.8g B．5.4g C．6.0g D．6.6g8．将与的混合物mg溶于水配成100mL溶液，测知，若将溶液蒸干灼烧直至质量不变，可得固体A．2.12g B．2.55g C．1.68g D．无法确定9．某同学以Al2O3制备Al(OH)3，设计了下列实验已知Al3++3+6H2O=4Al(OH)3↓。欲使铝元素利用率为100%，则消耗HCl与NaOH的物质的量之比为A．1∶1 B．1∶3 C．3∶1 D．1∶610．向一铁粉和氧化铜的混合物(质量为8.32g)中，加入适量的稀硫酸，产生无色气体和1.28g红色固体，得到的溶液中只有一种金属离子，下列说法正确的是A．无色气体的质量为0.2gB．原混合物中铁粉的质量为7.0gC．得到的溶液中金属离子的物质的量为0.1molD．反应消耗的硫酸的物质的量为0.15mol11．将一定量的碳酸氢钠(含少量氯化钠)固体加热一段时间，再加入足量的盐酸完全反应。下列有关叙述正确的是()A．原固体中碳酸氢钠含量越多，钠元素的含量也越多B．若原固体加热质量减少3.1g，固体中碳酸氢钠的质量为8.4gC．若反应后溶液中含0.1molNa＋，原固体的质量可能为8.0gD．原固体分解越完全，消耗盐酸的量越少12．一定质量的M、N两种金属，分别与相同质量和相同质量分数的稀硫酸反应，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，分析图象得到的以下结论中，不正确的是A．两种金属的活动性： B．两种金属生成氢气的质量：C．两种金属消耗稀硫酸的质量： D．充分反应后，得到溶液的质量：13．将50g铁粉和氧化铁的混合物中加入200mL的稀硫酸，恰好完全反应，放出氢气4.48L(标准状况)，反应后的溶液中滴加KSCN不显红色，且无固体剩余物。求：(1)发生的化学反应中有一个属于化合反应，写出其离子方程式__________________________。(2)混合物中氧化铁是_________g。(3)原稀硫酸的物质的量浓度____________mol/L。【题型三】物质的性质与制备综合实验题14．实验小组探究某补铁口服液中铁元素的价态。（查阅资料）KSCN中的硫元素为价，易被氧化为价。（实验过程）编号实验操作实验现象实验Ⅰ无明显变化实验Ⅱ溶液变红（分析与解释）(1)由实验Ⅰ可得出的结论是___________。(2)根据实验Ⅱ中的现象，可以断定该补铁口服液中铁元素的价态为价，滴加溶液后发生反应的离子方程式为___________。(3)一段时间后，发现实验Ⅱ中溶液红色褪去，可能的原因是___________；小组同学为证实自己的猜想，设计如下对照实验：向1mL0.1KSCN溶液中加入足量5%溶液，再加入溶液，观察到___________，证实了小组同学的猜想是正确的。15．现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样，用如图所示实验装置测定Na2O2试样的纯度。(可供选用的反应物只有CaCO3固体、6mol·L－1盐酸、6mol·L－1硫酸和蒸馏水)回答下列问题：(1)装置A中液体试剂选用______________________________________________。(2)装置B的作用是_________________，装置E中碱石灰的作用是____________________。(3)装置D中发生反应的化学方程式为_______________________________________。(4)若开始时测得样品的质量为2.0g，反应结束后测得气体体积为224mL(标准状况)，则Na2O2试样的纯度为________。16．长期放置的FeSO4溶液易被氧化而变质，某兴趣小组进行了如下实验：(1)设计实验检验FeSO4溶液的变质程度实验方案实验现象实验结论步骤1取待检测液于试管中，向其中滴加KSCN溶液________FeSO4溶液部分变质步骤2______________①将上述方案补充完整②若要使部分变质的FeSO4复原，方法是__________。(写离子反应方程式)(2)利用部分变质的FeSO4溶液制备Fe2O3①填写下列各空：a._____b._______c.________d._____e.______②若100mL该变质溶液制得1.6gFe2O3，则变质前FeSO4溶液的浓度为__________。(3)FeSO4可用作补铁剂，使用时建议与维生素C同服，同学甲猜测维生素C可将Fe3+转化为Fe2+，以利于人体吸收。为了验证这一猜想，设计了如下实验：实验方案实验现象取适量Fe2(SO4)3溶液于试管中，加入维生素C片，振荡溶解后，滴加酸性高锰酸钾溶液。紫色褪去由上述实验能否得出“维生素C可将Fe3+转化为Fe2+”的结论？请说明理由_______。【题型四】物质框图推断题17．已知M为常见的金属单质，N、P、E、F均为含M元素的化合物，当光束通过Q时，可以看到一条“光亮”的通路，各物质间的转化关系如图。下列叙述中正确的是A．加热F时，它能失水生成红棕色的Fe2O3粉末B．M为Fe，E为Fe(OH)3C．上述物质转化过程中发生了6个氧化还原反应D．反应⑧需在加热条件下进行18．已知A为淡黄色固体，R是地壳中含量最多的金属元素的单质，T为生活中使用最广泛的金属单质，D是具有磁性的黑色晶体，C、F是无色无味的气体，H是白色沉淀。(1)检验W溶液中金属阳离子所用试剂为_______(填化学式)；(2)H在潮湿空气中变成M的现象是_______，发生反应的化学方程式为_______；(3)A和水反应生成B和C的离子方程式为_______；在标准状况下生成11.2LC气体时，转移电子的个数为_______NA(用阿伏加德罗常数NA表示)；(4)D中加入盐酸发生反应的离子方程式为_______。【题型五】物质的工艺制备和回收流程题19．为了从含有FeSO4、CuSO4的工业废水中回收Cu和硫酸亚铁晶体，某小组设计并完成了以下实验。下列说法正确的是A．固体X中只含有Cu B．试剂B是稀硫酸C．溶液Z中的溶质为FeSO4和CuSO4 D．操作I用到的玻璃仪器只有烧杯和玻璃棒20．用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)制备超顺磁性(平均直径25nm)纳米Fe3O4的流程示意图如下：下列叙述不正确的是A．滤液A中含有Fe3＋和Fe2＋B．步骤②中，主要反应的离子方程式是Fe3＋+Fe=2Fe2＋C．步骤④中，反应完成后剩余的H2O2可以通过加热的方式除去D．步骤⑤中，可将产品均匀分散在水中，利用丁达尔效应验证得到的固体是超顺磁性的Fe3O4粒子21.从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如图所示。则下列说法中正确的是（）A.试剂a是铁、试剂b是稀硫酸B.操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同C.试剂c是氯气，相应的离子方程式：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－D.用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否还有Fe2＋22．用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)制备纳米Fe3O4的流程示意图如下：下列叙述错误的是()A．为提高步骤①的反应速率，可采取搅拌、升温等措施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，“分离”包含的操作有过滤、洗涤23．某化学实验室产生的废液中含有，，三种金属离子，实验室设计如下方案对废液进行处理，以回收金属并制得氧化铁，保护环境。回答下列问题：(1)步骤Ⅰ中分离溶液和沉淀的操作是___________。(2)沉淀A中含有的金属单质是铁、___________(填名称)。(3)步骤Ⅱ中加入溶液从浅绿色变为黄色，发生反应的离子方程式为___________。(4)请设计实验方案检验步骤Ⅲ中是否沉淀完全___________。(5)“可排放废水”中含有的主要离子是___________(填离子符号)。24．（2021·贵州省瓮安第二中学高一月考）明矾晶体[KAl(SO4)2·12H2O]在生产、生活中有广泛用途，如饮用水的净化、造纸工业的施胶剂、食品工业的发酵剂等。利用炼铝厂的废料——铝灰(含Al、Al2O3及少量SiO2和FeO•xFe2O3)可制备明矾，工艺流程如图：回答下列问题：(1)“滤渣①”的主要成分是_