专题七　元素化合物的性质与应用-2020年高三二轮复习化学学案

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专题七 元素化合物的性质与应用
【学习目标】：
重点、难点：
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【学习内容】：
知识网络详解：
■思维深化——做一做
1．常见无机物性质与用途的对应关系归纳
2.元素及其化合物的常见“串珠”转化
(1)连续氧化型
eq \x(A)eq \(――→,\s\up15(O2))eq \x(B)eq \(――→,\s\up15(O2))eq \x(C)eq \(――→,\s\up15(H2O))eq \x(碱)或eq \x(酸)
①Naeq \(――→,\s\up15(O2))Na2Oeq \(――→,\s\up15(O2))Na2O2eq \(――→,\s\up15(H2O))NaOH
②Ceq \(――→,\s\up15(O2))COeq \(――→,\s\up15(O2))CO2eq \(――→,\s\up15(H2O))H2CO3
③S(或H2S)eq \(――→,\s\up15(O2))SO2eq \(――→,\s\up15(O2))SO3eq \(――→,\s\up15(H2O))H2SO4
④N2(或NH3)eq \(――→,\s\up15(O2))NOeq \(――→,\s\up15(O2))NO2eq \(――→,\s\up15(H2O))HNO3
[说明] ①SiO2不能通过一步反应转化为H2SiO3。
②S不能通过一步反应转化为SO3。
③N2不能通过一步反应转化为NO2。
④Cl2不能通过一步反应生成FeCl2。
(2)价态不变型
①铝土矿提取铝
方式一：Al2O3eq \(――→,\s\up15(盐酸))AlCl3eq \(――→,\s\up15(氨水))Al(OH)3eq \(――→,\s\up15(△))Al2O3
方式二：Al2O3eq \(――→,\s\up15(NaOH))NaAlO2eq \(――→,\s\up15(CO2))Al(OH)3eq \(――→,\s\up15(△))Al2O3
②工业提取镁
方式一：MgCl2eq \(――→,\s\up15(CaOH2))Mg(OH)2eq \(――→,\s\up15(HCl))MgCl2eq \(――→,\s\up15(H2O))MgCl2·6H2O
方式二：MgCO3eq \(――→,\s\up15(HCl))MgCl2eq \(――→,\s\up15(H2O))MgCl2·6H2O
③侯氏制碱
NaCleq \(――→,\s\up11(NH3),\s\d4(CO2))NaHCO3eq \(――→,\s\up15(△))Na2CO3
3．元素及其化合物的常见“三角”转化
■思维深化——做一做
1．熟记常见物质的俗名及化学式
(1)明矾：_________________________________________
(2)胆矾、蓝矾：___________________________________
(3)绿矾：_________________________________________
(4)钡餐、重晶石：_________________________________
(5)孔雀石(铜绿)：__________________________________
(6)水晶、石英：__________________________________
(7)纯碱、苏打：__________________________________
(8)磁性氧化铁：__________________________________
答案：(1)KAl(SO4)2·12H2O (2)CuSO4·5H2O (3)FeSO4·7H2O (4)BaSO4 (5)Cu2(OH)2CO3 (6)SiO2 (7)Na2CO3 (8)Fe3O4
2．熟记生活中的下列物质
2．熟记生活中的下列物质
(1)无机盐净水剂：氯化铁，硫酸亚铁，硫酸铁，硫酸铝，氯化铝，明矾。
其原理均是无机盐电离的金属阳离子水解形成氢氧化铁胶体、氢氧化铝胶体吸附水中的悬浮颗粒并一起沉降下来。
注：K2FeO4是强氧化剂，还原产物________水解生成氢氧化铁胶体，是新型净水剂。
(2)常见的消毒剂：
①含氯消毒剂：是指溶于水产生具有杀微生物活性的次氯酸的消毒剂，其有效成分常以有效氯表示。包括：氯气、漂白粉(氯化钙与次氯酸钙的混合物)、次氯酸钠(84消毒液)、次氯酸钙(漂粉精)。
②过氧化物：过氧化氢(H2O2)、过氧乙酸(CH3COOOH)。
③其他：二氧化氯、臭氧、SO2、KMnO4、________的酒精、苯酚。
(3)漂白剂：漂白粉、次氯酸钠、SO2、过氧化氢、过氧化钠、臭氧、活性炭。
(4)干燥剂：浓硫酸(不能干燥________________)、生石灰(也可做食品干燥剂)、无水氯化钙(不能干燥________)、硅胶(可做袋装食品干燥剂)、P2O5(不能做食品干燥剂)。
答案：(1)铁离子 (2)③75%
(4)NH3、H2S、HI 氨气
[探高考·真题鉴赏]
1．(2016·高考全国卷Ⅲ)化学在生活中有着广泛的应用，下列对应关系错误的是( )
答案：B
2．(2019·高考全国卷Ⅱ)下列化学方程式中，不能正确表达反应颜色变化的是( )
A．向CuSO4溶液中加入足量Zn粉，溶液蓝色消失 Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4
B．澄清的石灰水久置后出现白色固体 Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O
C．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＋3MgCl2
答案：C
3．(2018·高考全国卷Ⅰ)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：
(1)生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式：__________________________。
(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺如图所示：
①pH＝4.1时，Ⅰ中为________(写化学式)溶液。
②工艺中加入Na2CO3固体并再次充入SO2的目的是______________________。
答案：(1)2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O
(2)①NaHSO3 ②得到NaHSO3过饱和溶液
[研考纲·聚焦素养]
最新考纲
1．常见金属元素(如Na、Mg、Al、Fe、Cu等)：
(1)了解常见金属的活动顺序；
(2)了解常见金属及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用；
(3)了解合金的概念及其重要应用。
2．常见非金属元素(如H、C、N、O、Si、S、Cl)等：
(1)了解常见非金属元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用；
(2)了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境的影响。
3．以上各部分知识的综合应用。
核心素养
1．变化观念：通过学习元素化合物之间相互转化的现象和本质，解决实际问题。
2．证据推理与模型认知：通过金属与非金属性质的差异，体会运用分类思想建立思维模型解释化学现象、揭示现象的本质和规律的思维方法。
3．科学探究与创新意识：结合物质的制备或分离提纯的工艺流程、化学实验等，培养科学探究的方法步骤，进行科学解释和发现、创造和应用。
题型一 元素化合物的性质和用途
1．(2019·山东滨州模拟)化学在生活中有着广泛的应用。下列对应关系错误的是( )
答案：B
2．下列有关物质及成分、性质和用途都正确的是( )
答案：D
3．(2019·河南郑州模拟)科学家将水置于足够强的电场中，在20 ℃时水分子瞬间凝固可形成“暖冰”。某兴趣小组做如图所示实验，发现烧杯中酸性KMnO4溶液褪色，且有气泡产生。将酸性KMnO4溶液换成FeCl3溶液，烧杯中溶液颜色无变化，但有气泡产生。
则下列说法中正确的是( )
A．20 ℃时，水凝固形成的“暖冰”所发生的变化是化学变化
B．“暖冰”是水置于足够强的电场中形成的混合物
C．烧杯中液体为FeCl3溶液时，产生的气体为Cl2
D．该条件下H2燃烧的产物中可能含有一定量的H2O2
答案：D
4．下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是( )
A.由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体
B．红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应
C．由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物
D．③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
答案：D
题型二 物质的转化
1．在给定条件下，下列物质间的转化均能实现的是( )
A．SiO2eq \(――→,\s\up15(NaOHaq))Na2SiO3(aq)eq \(――→,\s\up15(CO2))H2SiO3
B．MgCl2·6H2Oeq \(――→,\s\up15(△))MgCl2eq \(――→,\s\up15(通电))Mg
C．SO2eq \(――→,\s\up15(CaCl2aq))CaSO3eq \(――→,\s\up15(O2))CaSO4
D．Feeq \(――→,\s\up11(O2),\s\d4(点燃))Fe2O3eq \(――→,\s\up15(盐酸))FeCl3(aq)
答案：A
2．(2019·福建厦门统考)下列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是( )
答案：B
3．如图是硫元素在自然界中的循环示意图，下列有关说法不正确的是( )
A．硫在自然界中既有游离态又有化合态
B．过程⑤宜在土壤的缺氧区实现
C．硫元素的循环过程中只有硫的还原
D．若生物体有机硫的成键方式为CSH，则过程 ④中S未发生氧化还原反应
答案：C
4．(2019·山西太原统考)工业上以粗盐(含Ca2＋、Mg2＋、SOeq \\al(2－,4)等杂质)为主要原料，采用“侯氏制碱法”生产纯碱和化肥NH4Cl，实验室模拟工艺流程如图甲所示。下列说法正确的是
( )
A．饱和食盐水中先通入的气体为CO2
B．流程图中的“系列操作”中一定需要使用玻璃棒
C．如图乙所示装置可以比较Na2CO3和NaHCO3晶体的热稳定性
D．对粗盐溶液除杂可依次加入过量NaOH、Na2CO3、BaCl2溶液，过滤后再加入盐酸调节溶液的pH
答案：B
巧用“试剂—杂质—操作—产品”四线法
突破工艺流程题
[解题模板]
1．识图
(1)箭头：箭头进入的是反应物、出去的是生成物。
(2)循环线：回头的箭头是循环利用的物质。
2．记化工术语
3.规范答题要点
(1)增大原料浸出率的措施：搅拌、升高温度、延长浸出时间、增大气体的流速(浓度、压强)、增大气液或固液接触面积。
(2)加热的目的：加快反应速率或促进平衡向某个方向移动。
(3)温度不高于××℃的原因：适当加快反应速率，但温度过高会造成挥发(如浓硝酸)、分解(如H2O2、NH4HCO3)、氧化(如Na2SO3)或促进水解(如AlCl3)等。
(4)从滤液中提取一般晶体(溶解度随温度升高而增大的晶体)的方法：蒸发浓缩(至有晶膜出现)、冷却结晶、过滤、洗涤(冰水洗、热水洗、乙醇洗)、干燥。
(5)从滤液中提取溶解度受温度影响较小或随温度升高而减小的晶体的方法：蒸发浓缩、趁热过滤(如果温度下降，杂质也会以晶体的形式析出来)、洗涤、干燥。
(6)溶液配制、灼烧、蒸发、过滤用到的仪器要熟知。
(7)控制某反应的pH使某些金属离子以氢氧化物的形式沉淀。调节pH所用试剂为主要元素对应的氧化物、碳酸盐、碱，以避免引入新的杂质；控制pH法分离时的pH范围要适当，范围过小易导致某离子沉淀不完全，范围过大易导致主要离子开始沉淀。
(8)减压蒸馏(减压蒸发)的原因：减小压强，使液体沸点降低，防止受热分解或挥发(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3)。
(9)检验溶液中离子是否沉淀完全的方法：将溶液静置一段时间后，向上层溶液中滴入沉淀剂，若无沉淀生成，则离子沉淀完全。
(10)洗涤沉淀：沿玻璃棒往过滤器中加蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下，重复操作2～3次。
(11)检验沉淀是否洗涤干净的方法：取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴入某试剂，若××(现象)，则沉淀洗涤干净。
(12)冰水洗涤的目的：洗去晶体表面的杂质离子并降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损耗。
(13)乙醇洗涤的目的：降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损耗，得到较干燥的产物。
(14)蒸发过程中的气体氛围：抑制某离子的水解，如加热蒸发AlCl3溶液时，为获得较纯净的AlCl3需在HCl气流中进行。
[例] 锶(Sr)为第五周期第ⅡA族元素，高纯度六水氯化锶晶体(SrCl2·6H2O)具有很高的经济价值，61 ℃时晶体开始失去结晶水，100 ℃时失去全部结晶水。用工业碳酸锶粉末(含少量Ba、Fe的化合物)制备高纯六水氯化锶的过程如图。
(1)写出步骤②在浆液中加入盐酸时发生反应的离子方程式：______________________________________________________
_____________________________________________________。
(2)步骤③中调节溶液pH至8～10，宜选用的试剂为________。
A．稀硫酸 B．氢氧化锶粉末
C．氢氧化钠 D．氧化锶粉末
所得滤渣的主要成分是________(填化学式)。
(3)步骤⑤中，洗涤氯化锶晶体最好选用________。
A．水 B．稀硫酸
C．氢氧化钠溶液 D．氯化锶饱和溶液
(4)工业上用50～60 ℃热风吹干六水氯化锶，选择该温度的原因是___________________________________。
(5)若滤液中Ba2＋浓度为1×10－5 ml·L－1，依据表中数据可以推算滤液中Sr2＋物质的量浓度为________。
[工艺流程分析]
[答案] (1)SrCO3＋2H＋===Sr2＋＋H2O＋CO2↑
(2)BD BaSO4和Fe(OH)3
(3)D
(4)温度到达61 ℃时，SrCl2·6H2O开始失去结晶水；到达100 ℃时，失去全部结晶水
(5)3×10－2 ml·L－1
[模板演练]
1．循环物质、副产品、滤渣、滤液成分的确定
(1)钛酸钡粉体是电子陶瓷元器件的重要基础原料。工业上以草酸盐共沉淀法获得草酸氧钛钡晶体[BaTiO(C2O4)2·4H2O]，煅烧可获得钛酸钡粉体。

加入H2C2O4溶液时，发生反应的化学方程式为____________；
可循环使用的物质X是____________。
(2)工业上用闪锌矿(主要成分为ZnS，还含有CdS、Fe2O3等杂质)为原料生产ZnSO4·7H2O的工艺流程如下：(已知Cd的金属活动性介于Zn和Fe之间)
从滤渣A中可获得一种淡黄色非金属单质的副产品，其化学式为____________。
(3)某地煤矸石经预处理后主要含SiO2(61%)、Al2O3(30%)和少量的Fe2O3、FeO及钙镁化合物等。某实验小组利用其提取Al(OH)3。
①滤渣Ⅱ的主要成分是CaCO3、Mg(OH)2和____________。
②上述流程中可循环利用的物质的化学式是____________。
答案：(1)BaCl2＋TiCl4＋2H2C2O4＋5H2O===BaTiO(C2O4)2·4H2O↓＋6HCl 盐酸(或HCl)
(2)S
(3)①Fe(OH)3 ②CO2、Na2CO3
2．方程式的书写、简答题的突破
(1)铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3，还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质，以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的流程图：
已知：4FeO·Cr2O3＋8Na2CO3＋7O2eq \(=====,\s\up15(一定条件))8Na2CrO4＋2Fe2O3＋8CO2；
Na2CO3＋Al2O3eq \(=====,\s\up15(一定条件))2NaAlO2＋CO2↑。
根据题意回答下列问题：
①酸化步骤用盐酸调节溶液pH＜5，使含铬物质发生了转化，请写出其离子反应方程式______________。
②下表是相关物质的溶解度数据，操作Ⅲ发生反应的化学方程式：Na2Cr2O7＋2KCl===K2Cr2O7↓＋2NaCl。该反应在溶液中能发生的理由是_______________。(文字说明)
(2)KNO3是重要的化工产品，下面是一种已获得专利的KNO3制备方法的主要步骤：
①反应Ⅰ中，CaSO4与NH4HCO3的物质的量之比为1∶2，该反应的化学方程式为_________________________________。
②反应Ⅱ需在干态、加热的条件下进行，加热的目的是___________________________________________________________________________________________
从反应Ⅳ所得混合物中分离出CaSO4的方法是趁热过滤，趁热过滤的目的是___________________________________________________________________________________________
③检验反应Ⅱ所得K2SO4中是否混有KCl的方法：取少量K2SO4样品溶解于水，__________________________________________________________________________________。
(3)(2019·高考全国卷Ⅰ)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：
回答下列问题：
①在95 ℃“溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_______________________________________。
②“滤渣1”的主要成分有__________。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3＋离子，可选用的化学试剂是________。
③根据H3BO3的解离反应：H3BO3＋H2OH＋＋B(OH)eq \\al(－,4)，Ka＝5.81×10－10，可判断H3BO3是________酸；在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5，目的是________________。
④在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为________________，
母液经加热后可返回________工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_______________________。
答案：(1)①2CrOeq \\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq \\al(2－,7)＋H2O
②K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7的小(或常温下四种物质中K2Cr2O7的溶解度最小)
(2)①CaSO4＋2NH4HCO3===CaCO3↓＋(NH4)2SO4＋H2O＋CO2↑
②分离NH4Cl与K2SO4，加快化学反应速率 防止KNO3结晶，提高KNO3的产率
③加入Ba(NO3)2溶液至不再产生沉淀，静置，向上层清液中滴加AgNO3溶液，若有沉淀生成，说明K2SO4中混有KCl
(3)①NH4HCO3＋NH3===(NH4)2CO3
②SiO2、Fe2O3、Al2O3 KSCN溶液
③一元弱 转化为H3BO3，促进析出
④2Mg2＋＋3COeq \\al(2－,3)＋2H2O===Mg(OH)2·MgCO3↓＋2HCOeq \\al(－,3)[或2Mg2＋＋2COeq \\al(2－,3)＋H2O===Mg(OH)2·MgCO3↓＋CO2↑] 溶浸 高温焙烧
[限时规范训练]
1．下列物质性质和用途都正确，且有相关性的是( )
A．过氧化钠具有强氧化性，常用作航天员和潜水员的供氧剂
B．氧化铁能溶于酸，氧化铁用于制红色涂料
C．氢氧化铝能与酸反应，含氢氧化铝的药物可治疗胃酸过多
D．常温下铝、铁与浓硫酸不反应，可用铝器和铁器盛装浓硫酸
解析：A项，氧化剂与供氧剂无必然联系，过氧化钠能与二氧化碳、水反应放出氧气，所以过氧化钠可用作供氧剂。B项，氧化铁呈红色且难溶于水，故可用作红色涂料。D项，常温下铝、铁遇浓硫酸发生钝化。
答案：C
2．(2019·江西上饶模拟)化学与生产、生活息息相关，下列对应关系错误的是( )
解析：NH4Cl为强酸弱碱盐，水解呈酸性，可用于除铁锈，故A正确；硅胶多孔，具有吸水性，无毒，可用作袋装食品的干燥剂，没有还原性，不能用作抗氧化剂，故B错误；双氧水具有强氧化性，可用于杀菌消毒，故C正确；K2Cr2O7能与CH3CH2OH反应并变色，有明显的颜色变化，因此酸性K2Cr2O7溶液用于检查酒驾，故D正确。
答案：B
3．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．Feeq \(――→,\s\up11(Cl2),\s\d4(点燃))FeCl2eq \(――→,\s\up11(NaOHaq),\s\d4( ))Fe(OH)2
B．Seq \(――→,\s\up11(O2),\s\d4(点燃))SO3eq \(――→,\s\up11(H2O),\s\d4( ))H2SO4
C．CaCO3eq \(――→,\s\up11(高温),\s\d4( ))CaOeq \(――→,\s\up11(SiO2),\s\d4(高温))CaSiO3
D．NH3eq \(――→,\s\up11(O2),\s\d4(催化剂、△))NOeq \(――→,\s\up11(H2O),\s\d4( ))HNO3
解析：A错：Fe在Cl2中点燃生成FeCl3，化学方程式为2Fe＋3Cl2eq \(=====,\s\up11(点燃),\s\d4( ))2FeCl3。B错：S在O2中点燃生成SO2，化学方程式为S＋O2eq \(=====,\s\up11(点燃),\s\d4( ))SO2。C对：CaCO3eq \(=====,\s\up11(高温),\s\d4( ))CaO＋CO2↑，CaO＋SiO2eq \(=====,\s\up11(高温),\s\d4( ))CaSiO3。D错：NO与H2O不反应，不能生成HNO3。
答案：C
4．下列物质的转化在给定条件下能实现的是( )
A．SiO2eq \(――→,\s\up8(H2O))H2SiO3eq \(――→,\s\up8(NaOHaq))Na2SiO3
B．饱和食盐水eq \(――→,\s\up8(NH3、CO2))NaHCO3(s)eq \(――→,\s\up8(△))Na2CO3(s)
C．海水eq \(――→,\s\up8(熟石灰))Mg(OH)2(s)eq \(――→,\s\up8(盐酸))MgCl2(aq)eq \(――→,\s\up8(电解))Mg(s)
D．NH3eq \(――→,\s\up11(O2),\s\d4(催化剂、△))N2eq \(――→,\s\up8(O2、H2O))HNO3
解析：二氧化硅不能与水反应生成硅酸，故A错误；饱和食盐水中通入氨气、二氧化碳能够反应生成碳酸氢钠沉淀，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠，故B正确；电解氯化镁溶液不能生成单质镁，故C错误；氨气催化氧化生成一氧化氮，不生成氮气，且氮气、氧气、水不反应，故D错误。
答案：B
5．下表所列各组物质中，物质之间通过一步反应不能实现如图所示转化的是( )
解析：A项，S和O2反应生成SO2，SO2和水化合生成H2SO3，H2SO3分解生成SO2，H2SO3与H2S反应可生成S，A正确；B项，Na2SiO3不能一步生成SiO2，也不能一步生成Si，B错误；C项，Cl2和水反应生成HClO，HClO和NaOH反应生成NaClO，NaClO可水解生成HClO，NaClO可与浓盐酸反应生成Cl2，C正确；D项，NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，浓硝酸分解可生成NO2，稀硝酸与Cu反应可生成NO，D正确。
答案：B
6．甲、乙、丙、丁四种物质中，甲、乙、丙均含有相同的某种元素，它们之间的转化关系为：甲eq \(――→,\s\up8(丁))乙eq \(,\s\up11(丁),\s\d4(甲))丙。下列有关物质的推断不正确的是( )
A．若甲为N2，则丁可能是O2
B．若甲为AlCl3溶液，则丁可能是NaOH溶液
C．若甲为Fe，则丁可能是稀硝酸
D．若甲为NaOH溶液，则丁可能是CO2
解析：若甲为N2，丁为O2，则乙为NO，丙为NO2，NO2与N2不反应，A项错误；若甲为AlCl3溶液，丁为NaOH溶液，则乙为Al(OH)3，丙为NaAlO2溶液，NaAlO2溶液与AlCl3溶液反应可生成Al(OH)3，B项正确；若甲为Fe，丁为稀硝酸，则乙为Fe(NO3)2，丙为Fe(NO3)3，Fe(NO3)3与Fe反应可生成Fe(NO3)2，C项正确；若甲为NaOH溶液，丁为CO2，则乙为Na2CO3，丙为NaHCO3，NaHCO3与NaOH反应可生成Na2CO3，D项正确。
答案：A
7．已知A、B为单质，C为化合物，能实现如下转化关系的是( )
A＋Beq \(――→,\s\up8(点燃))Ceq \(――→,\s\up8(溶于水))C溶液eq \(――→,\s\up8(惰性电极电解))A＋B
①若C溶于水后得到强碱溶液，则A可能是Na
②若C溶液遇Na2CO3放出CO2气体，则A可能是H2
③若C溶液中滴加KSCN溶液显红色，则B可能为Fe
④若C溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成，则B可能为Cu
A．①② B．①③
C．②④ D．③④
解析：①若A是Na，则B为O2，C为Na2O2，C溶于水得到NaOH，电解NaOH溶液得到H2与O2，故①错；②由题意可知，C为酸，电解酸溶液可得到H2，如A为H2、B为Cl2、C为HCl，故②对；③则C中含有Fe3＋，电解铁盐溶液不能得到Fe，故③错；④则C中含Cu2＋，电解铜盐溶液可以得到Cu，如A为Cl2、B为Cu、C为CuCl2，故④对。
答案：C
8．A～G各物质间的关系如图所示，其中B、D为气体单质。下列说法错误的是
( )
eq \x(A)eq \(――→,\s\up11(MnO2),\s\d4(①))eq \x(B)eq \(――→,\s\up11(Fe),\s\d4(点燃))eq \x(E)eq \(――→,\s\up8(C))eq \x(F和G的混合溶液)
eq \x(C)eq \(――→,\s\up11(MnO2),\s\d4(②△))eq \x(D)eq \(――→,\s\up11(Fe),\s\d4(△))eq \x(G)
A．已知C的浓溶液在催化剂存在的条件下加热，能与B反应生成D，由此可以推断B的氧化性比MnO2强
B．反应②的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－eq \(=====,\s\up8(△))Cl2↑＋Mn2＋＋2H2O
C．新配制的F溶液一般需要加入铁屑和稀盐酸，前者用于防止Fe2＋被空气氧化成Fe3＋，后者可抑制Fe2＋的水解
D．若反应①在常温下进行，则1 ml A在反应中能转移1 ml电子
解析：A为H2O2、B为O2、C为HCl、D为Cl2、E为Fe3O4、F为FeCl2、G为FeCl3。MnO2与浓盐酸反应制备Cl2只需要加热，而O2与浓盐酸反应制备Cl2，还需加催化剂，所以O2的氧化性比MnO2弱，A项错误；反应②在加热条件下进行，则其离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－eq \(=====,\s\up8(△))Cl2↑＋Mn2＋＋2H2O，B项正确；F应是FeCl2，C项正确；反应①在常温下进行，则为H2O2分解生成O2的反应，则1 ml H2O2在反应中转移1 ml电子，D项正确。
答案：A
9．某小组设计如图所示装置(夹持装置略去)，在实验室模拟侯氏制碱工艺中NaHCO3的制备。下列说法不正确的是( )
A．③、⑤中可分别盛放饱和食盐水和浓氨水
B．应先向③中通入足量NH3，再通入足量CO2
C．③中反应的离子方程式为NH3＋CO2＋H2O===NHeq \\al(＋,4)＋HCOeq \\al(－,3)
D．装置①也可用于制H2
解析：本实验利用浓氨水与碱石灰混合制取氨气，所以装置⑤中盛装浓氨水，装置③中盛装饱和食盐水，A项正确；先通入足量的NH3，再通入足量的CO2有利于NaHCO3的生成和析出，B项正确；③中反应的离子方程式为NH3＋CO2＋Na＋＋H2O===NaHCO3↓＋NHeq \\al(＋,4)，C项错误；装置①适合块状不溶于水的固体和液体反应，可以用其制取H2，D项正确。
答案：C
10．(2019·河南南阳模拟)实验室可利用硫酸厂炉渣(主要成分为铁的氧化物，还含有少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO4·7H2O)，聚铁的化学式为[Fe2(OH)n(SO4)3－0.5n]m，制备过程如图所示。下列说法错误的是( )
A．炉渣中FeS与硫酸、氧气反应的离子方程式为4FeS＋3O2＋12H＋===4Fe3＋＋4S↓＋6H2O
B．气体M的成分是SO2，通入双氧水得到硫酸，可循环使用
C．若调节溶液Z的pH偏小，则将导致聚铁中铁的质量分数偏大
D．溶液X转化为溶液Y需要加过量铁粉，再过滤
解析：A.FeS中铁元素显＋2价，硫元素显－2价，都具有较强的还原性，在强酸性溶液中通入O2时都将被O2氧化，其离子方程式为4FeS＋3O2＋12H＋===4Fe3＋＋4S↓＋6H2O，A不符合题意；B.炉渣中铁的氧化物能溶解在硫酸中，FeS被氧化生成Fe3＋、S，所以固体W的主要成分是S，在空气中焙烧S的化学方程式为：S＋O2eq \(=====,\s\up8(△))SO2，故气体M是SO2，SO2具有较强的还原性能被双氧水氧化：SO2＋H2O2===H2SO4，硫酸可以循环使用，B不符合题意；C.根据聚铁的组成和聚铁胶体不溶于水的性质，可推测聚铁的性质更多与Fe(OH)3相似，调节溶液pH是为了促进Fe3＋水解生成聚铁：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，所以溶液Z的pH偏小，生成的聚铁中含有Fe(OH)3偏少，将导致聚铁中铁的质量分数偏小，C符合题意；D.炉渣中铁的氧化物溶解在硫酸中生成Fe2＋和Fe3＋的硫酸盐，
Fe2＋和FeS中铁元素都将被O2氧化成Fe3＋，过滤后溶液X中主要成分是Fe2(SO4)3，为了得到绿矾，必须将Fe2(SO4)3转化为FeSO4(溶液Y)，所以在溶液X中要加入过量铁粉，Fe2(SO4)3＋Fe===3FeSO4，再过滤即可，D不符合题意。
答案：C
11．聚合硫酸铁(PFS)是水处理中重要的絮凝剂，以废铁屑为原料制备PFS的具体工艺流程如下：
下列说法不正确的是( )
A．步骤①，粉碎的目的是为了增大反应物接触面积，提高“酸浸”反应速率
B．步骤③，可以选择双氧水、氯气等氧化剂将Fe2＋转化成Fe3＋
C．步骤④，加稀硫酸调节pH在一定的范围内，让Fe3＋部分水解形成碱式盐
D．步骤⑤，减压蒸发，有利于降低水的沸点防止产物分解
解析：A.废铁屑粉碎后，使反应物接触面积增大，能够加快化学反应速率，故A正确；B.若使用氯气作氧化剂，将Fe2＋氧化成Fe3＋的同时，引入了新的杂质离子Cl－，故B错误；C.步骤④，加稀硫酸调节pH在一定的范围内，Fe3＋部分水解形成Fe(OH)3进而生成碱式盐，故C正确；D.减压蒸发，可以防止温度过高，聚合硫酸铁分解，故D正确。
答案：B
12．(2019·江西重点中学联盟模拟)某学习小组以废催化剂(主要成分SiO2、ZnO、ZnS和CuS)为原料，制备锌和铜的硫酸盐晶体。设计的实验方案如下：
下列说法正确的是( )
A．步骤①中能溶于稀硫酸的是ZnO、ZnS和CuS
B．步骤①、③中发生的反应均为氧化还原反应
C．步骤③涉及的离子反应可能为CuS＋H2O2＋2H＋eq \(=====,\s\up8(△))Cu2＋＋S＋2H2O
D．步骤②和④，采用蒸发结晶，过滤后均可获取粗晶体
解析：A.ZnO、ZnS可与硫酸反应，CuS不溶于硫酸，A错误；B.①中发生的反应ZnO＋H2SO4===ZnSO4＋H2O、ZnS＋H2SO4===ZnSO4＋H2S↑，不是氧化还原反应，故B错误；C.③中发生CuS＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋S↓＋2H2O，离子反应为CuS＋H2O2＋2H＋eq \(=====,\s\up8(△))Cu2＋＋S↓＋2H2O，C正确；D.步骤②和④均为溶液结晶得到含结晶水的晶体，则均采用蒸发浓缩、冷却结晶法获得晶体，D错误。
答案：C
13．在下列物质转化中，A是一种正盐，D的相对分子质量比C的相对分子质量大16，E是强酸，当X无论是强酸还是强碱时，都有如下的转化关系：
eq \x(A)eq \(――→,\s\up8(X))eq \x(B)eq \(――→,\s\up8(Y))eq \x(C)eq \(――→,\s\up8(Y))eq \x(D)eq \(――→,\s\up8(Z))eq \x(E)
当X是强酸时，A、B、C、D、E均含同一种元素；当X是强碱时，A、B、C、D、E均含另外一种元素。请回答：
(1)A是________，Y是________，Z是________(填化学式，下同)。
(2)当X是强酸时，E是________，写出B生成C的化学方程式：________________________________________________________________。
(3)当X是强碱时，E是________，写出B生成C的化学方程式：___________________________________________________________________。
解析：A既能和强酸反应又能和强碱反应，且A是正盐，可推出A可能是(NH4)2CO3或(NH4)2S或(NH4)2SO3等；又根据Beq \(――→,\s\up8(Y))Ceq \(――→,\s\up8(Y))Deq \(――→,\s\up8(Z))E，且C、D的相对分子质量相差16，E为强酸，推出A是(NH4)2S。若X是强酸，则E为H2SO4；若X是强碱，则E是HNO3。
答案：(1)(NH4)2S O2 H2O
(2)H2SO4 2H2S＋3O2eq \(=====,\s\up8(点燃))2SO2＋2H2O
(3)HNO3 4NH3＋5O2eq \(=====,\s\up11(催化剂),\s\d4(△))4NO＋6H2O
14．高纯硝酸锶Sr(NO3)2可用于制造信号灯、光学玻璃等。工业级硝酸锶含硝酸钙、硝酸钡等杂质，提纯流程如下：
已知：①“滤渣1”的成分为Ba(NO3)2、Sr(NO3)2；
②铬酸(H2CrO4)为弱酸。
(1)“酸浸”不能采用高温的原因是____________________________________，
“滤液1”的主要溶质是____________。
(2)相对于水洗，用浓HNO3洗涤的优点是_________________________。
(3)“滤液2”中过量的H2CrO4被N2H4还原为Cr3＋，同时放出无污染的气体，写出发生反应的离子方程式：_________________________________________。
(4)已知Cr(OH)3类似Al(OH)3，还原后溶液的pH不能大于8的原因是(结合离子方程式说明理由)___________________ ________________________________。
(5)为了测定“滤渣2”中BaCrO4的含量，进行以下实验：m g“滤渣2”eq \(――→,\s\up11(稍过量HI溶液),\s\d4(适量盐酸))溶液
eq \(――→,\s\up8(c ml·L－1 Na2S2O3溶液))滴定终点时消耗V mL Na2S2O3溶液(已知：I2＋2S2Oeq \\al(2－,3)===
2I－＋S4Oeq \\al(2－,6))。
①“滤渣2”中BaCrO4(摩尔质量为M g·ml－1)的质量分数为________________(用代数式表示)。
②若加入的过量HI溶液太多，测定结果会________(“偏高”“偏低”或“无影响”)。
解析：(1)“酸浸”不能采用高温的原因是避免HNO3的挥发和分解，减少环境污染。工业级硝酸锶含硝酸钙、硝酸钡等杂质，浓硝酸“酸浸”后得到的“滤渣1”为Ba(NO3)2、Sr(NO3)2，则“滤液1”的主要溶质是Ca(NO3)2。(2)根据同离子效应，相对于水洗，用浓HNO3洗涤的优点是减少硝酸锶(或“产品”)的溶解损失。(3)“滤液2”中过量的H2CrO4被N2H4还原为Cr3＋，同时放出无污染的氮气，配平离子方程式为4H2CrO4＋3N2H4＋12H＋===4Cr3＋＋3N2↑＋16H2O。(4)已知Cr(OH)3类似Al(OH)3，还原后溶液的pH不能大于8的原因是避免Cr(OH)3在碱性溶液中发生反应Cr(OH)3＋OH－===CrOeq \\al(－,2)＋2H2O而溶解。(5)①酸性条件下BaCrO4与HI反应的离子方程式为2BaCrO4＋6I－＋16H＋===2Cr3＋＋3I2＋8H2O＋2Ba2＋，结合反应I2＋2S2Oeq \\al(2－,3)===2I－＋S4Oeq \\al(2－,6)，设“滤渣2”中BaCrO4的质量分数为w，则有：
2BaCrO4～3I2～6S2Oeq \\al(2－,3)
2M g 6 ml
m g×w cV×10－3 ml
则w＝eq \f(cV×10－3×2M,6m)×100%＝eq \f(cVM×10－3,3m)×100%。②若加入的过量HI溶液太多，部分HI会被空气氧化，使测定结果偏高。
答案：(1)避免HNO3挥发和分解，减少环境污染 Ca(NO3)2
(2)减少硝酸锶(或“产品”)的溶解损失
(3)4H2CrO4＋3N2H4＋12H＋===4Cr3＋＋3N2↑＋16H2O
(4)避免Cr(OH)3在碱性溶液中发生反应Cr(OH)3＋OH－===CrOeq \\al(－,2)＋2H2O而溶解
(5)①eq \f(cVM×10－3,3m)×100% ②偏高
性质
用途
(1)
硅是常用的半导体材料
可做太阳能电池板
(2)
二氧化硅导光能力强，并且有硬度和柔韧度
可做光导纤维
(3)
4HF＋SiO2===2H2O＋SiF4↑
用HF雕刻玻璃
(4)
2C＋SiO2eq \(=====,\s\up15(高温))Si＋2CO↑
碳还原二氧化硅制备粗硅
(5)
碘酸钾在常温下稳定
食盐中的加碘物质
(6)
氮气的化学性质稳定
做保护气
(7)
浓氨水具有挥发性和还原性
用浓氨水检验输送氯气的管道是否漏气
(8)
草本灰和硫酸铵反应生成氨气，使肥效降低
草木灰和硫酸铵不能混合施用
(9)
二氧化硫与氧气反应
二氧化硫可用于制作葡萄酒的食品添加剂
(10)
氦气化学性质稳定、密度小
可用于填充飞艇、气球
(11)
钠具有较强的还原性
可用于冶炼钛、锆、铌等金属
(12)
NaHCO3受热分解生成CO2，能与酸反应
可用作焙制糕点的膨松剂、胃酸中和剂
(13)
Na2CO3水解使溶液显碱性
用热的纯碱溶液洗去油污
(14)
Na2O2与H2O、CO2反应均生成O2
做供氧剂
(15)
肥皂水显碱性
肥皂水作蚊虫叮咬处的清洗剂
(16)
水玻璃不燃不爆
可用作耐火材料
性质
用途
(17)
硅酸钠的水溶液是一种无机黏合剂
盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞
(18)
锂质量轻、比能量大
可用作电池负极材料
(19)
Al具有良好的延展性和抗腐蚀性
常用铝箔包装物品
(20)
铝有还原性，能发生铝热反应
可用于焊接铁轨、冶炼难熔金属
(27)
Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2
FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板
(28)
CuSO4使蛋白质变性
误服CuSO4溶液，喝蛋清或豆浆解毒
(29)
BaSO4不溶于水，不与胃酸反应
在医疗上用作“钡餐”透视
选项
化学性质
实际应用
A
Al2(SO4)3和小苏打反应
泡沫灭火器灭火
B
铁比铜金属性强
FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板
C
次氯酸盐具有氧化性
漂白粉漂白织物
D
HF与SiO2反应
氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记
选项
化学性质
实际应用
A
ClO2具有强氧化性
自来水消毒杀菌
B
SO2具有还原性
用作漂白剂
C
NaHCO3受热分解并且生成气体
焙制糕点
D
Al(OH)3分解吸收大量热量并有H2O生成
阻燃胶合板
选项
物质及成分
性质
用途
A
小苏打(Na2CO3)
与酸反应
产生二氧化碳
做发酵粉
B
磁性氧化铁(Fe2O3)
难溶于水，红色
制造红色涂料
C
蓝矾(CuSO4·5H2O)
蓝色
检验水蒸气
D
二氧化硫(SO2)
能和某些有色物质反应生成无色物质
漂白草织品
①
②
③
关键词
释义
研磨、雾化
将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体分散成微小液滴，增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分
灼烧(煅烧)
使固体在高温下分解或改变结构、使杂质高温氧化、分解等。如煅烧石灰石、高岭土、硫铁矿
浸取
向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等
浸出率
固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少
酸浸
在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的过程
水浸
与水接触反应或溶解
过滤
固体与液体的分离
滴定
定量测定，可用于某种未知浓度物质的物质的量浓度的测定
蒸发结晶
蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的溶质就会呈晶体析出
蒸发浓缩
蒸发除去部分溶剂，提高溶液的浓度
水洗
用水洗去可溶性杂质，类似的还有酸洗、醇洗等
酸作用
溶解、去氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等
碱作用
去油污、去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH、促进水解(沉淀)
SrSO4
BaSO4
Sr(OH)2
Ksp
3.3×10－7
1.1×10－10
3.2×10－4
物质
溶解度(g/100 g水)
0 ℃
40 ℃
80 ℃
KCl
28
40.1
51.3
NaCl
35.7
36.4
38
K2Cr2O7,
4.7
26.3
73
Na2Cr2O7
163
215
376
选项
性质
应用
A
NH4Cl溶液呈酸性
除去铁器表面的铁锈
B
硅胶具有较强的还原性
袋装食品中的抗氧化剂
C
双氧水具有强氧化性
用于医院杀菌消毒
D
K2Cr2O7能与CH3CH2OH反应并变色
酸性K2Cr2O7溶液用于检查酒驾
选项
X
Y
Z
A
S
SO2
H2SO3
B
Si
SiO2
Na2SiO3
C
Cl2
HClO
NaClO
D
NO
NO2
HNO3