高三化学每天练习20分钟——重要的无机元素化合物(有答案和详细解析)
展开1.下列物质间的转化在给定条件下能实现的是( )
①NH3eq \(――――→,\s\up7(O2),\s\d5(催化剂/△))NO2eq \(――→,\s\up7(H2O))HNO3
②SiO2eq \(――→,\s\up7(NaOH))Na2SiO3eq \(――→,\s\up7(盐酸))H2SiO3
③Mg(OH)2eq \(――→,\s\up7(盐酸))MgCl2(aq)eq \(――→,\s\up7(电解))Mg
④Naeq \(――→,\s\up7(O2),\s\d5(△))Na2O2eq \(――→,\s\up7(CO2))Na2CO3
A.②④ B.③④ C.①④ D.①②③
答案 A
解析 氨气被催化氧化生成NO,不能直接生成NO2,故①错误;SiO2与氢氧化钠反应生成Na2SiO3和水,Na2SiO3与盐酸反应生成H2SiO3和氯化钠,转化能由一步反应实现,故②正确;电解氯化镁溶液得到的是氢气、氯气和氢氧化镁,不能得到镁,故③错误;钠和氧气在加热条件下生成淡黄色的过氧化钠,过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,故④正确。
2.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.NaCl(aq)eq \(――→,\s\up7(电解))Cl2(g)eq \(――→,\s\up7(Fes),\s\d5(△))FeCl2(s)
B.MgCl2(aq)eq \(――→,\s\up7(石灰乳))Mg(OH)2(s)eq \(――→,\s\up7(煅烧))MgO(s)
C.S(s)eq \(――→,\s\up7(O2g),\s\d5(点燃))SO3(g)eq \(――→,\s\up7(H2Ol))H2SO4(aq)
D.N2(g)eq \(―――――――→,\s\up7(H2g),\s\d5(高温高压、催化剂))NH3(g)eq \(―――→,\s\up7(CO2g),\s\d5(NaClaq))Na2CO3(s)
答案 B
解析 A项,Cl2与Fe发生反应生成FeCl3,错误;B项,MgCl2与Ca(OH)2发生反应生成Mg(OH)2沉淀,煅烧Mg(OH)2生成MgO固体,正确;C项,S在O2中燃烧只能生成SO2,错误;D项,NH3、CO2和NaCl溶液反应生成NaHCO3,反应的化学方程式为NH3+CO2+NaCl+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl,错误。
3.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
解析 A项,Al2(SO4)3和小苏打发生相互促进的水解反应,生成Al(OH)3、Na2SO4和CO2,可以用于泡沫灭火器灭火,正确;B项,FeCl3和Cu反应生成FeCl2和CuCl2,只能说明Cu的还原性比Fe2+强,并不能说明铁比铜金属性强,错误;C项,次氯酸盐可以转化为氧化性更强且具有漂白性的HClO,故漂白粉可以漂白织物,正确;D项,氢氟酸中的HF可与玻璃中的SiO2反应生成SiF4气体,所以可用于在玻璃器皿上刻蚀标记,正确。
4. 某化学兴趣小组的同学,在学习了钠的性质后,用小刀切割了一小块钠,然后放入盛有空气的集气瓶中,充分燃烧后发现瓶壁上有黑色固体附着,下面是该兴趣小组的几点推测,你认为不合理的是( )
A.黑色固体是碳
B.钠在燃烧时只发生了一个反应
C.钠在金属活动性顺序中排在镁前面,所以能与二氧化碳反应(已知:2Mg+CO2eq \(=====,\s\up7(点燃))2MgO+C)
D.钠保存在煤油中,可能滤纸没有完全吸干煤油,煤油不完全燃烧产生碳
答案 B
解析 该题首先要从钠的保存、空气的组成等多方面分析黑色固体的来源,钠及其化合物没有黑色的,所以黑色物质所含元素只能来自煤油或空气,所以只有选项B不合理。
5磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属,其流程如下:
下列叙述错误的是( )
A.合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用
B.从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li
C.“沉淀”反应的金属离子为Fe3+
D.上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠
答案 D
解析 Li2SO4易溶于水,用硫酸钠代替碳酸钠,不能形成含Li沉淀,D项错误;合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用,A项正确;LiFePO4中含有Li和Fe元素,正极片碱溶所得滤液中含有Al元素,B项正确;Fe2+能被HNO3氧化为Fe3+,Fe3+遇到碱液后沉淀,而另一种金属离子——锂离子遇到碳酸钠后沉淀,C项正确。
6.碱式氯化铜[CuaClb(OH)c·xH2O]是一种重要的无机杀虫剂,它可以通过以下步骤制备。
步骤1:将铜粉加入稀盐酸中,并持续通入空气发生反应生成CuCl2。已知Fe3+对该反应有催化作用,其催化原理如下图所示。
步骤2:在制得的CuCl2溶液中,加入石灰乳充分反应后即可制备碱式氯化铜。
下列有关说法正确的是( )
A.a、b、c 之间的关系式为:a=b+c
B.图中M、N分别为Fe2+、Fe3+
C.步骤1充分反应后,加入少量CuO是为了除去Fe3+
D.若制备1 ml的CuCl2,理论上消耗11.2 L O2
答案 C
解析 A项,根据化合物中正负化合价的代数和等于0,可知:2a=b+c,错误;B项,根据题干叙述可知反应的方程式2Cu+O2+4HCl===2CuCl2+2H2O,M是Fe3+,N是Fe2+,错误;C项,Fe3+水解使溶液显酸性,CuO与H+反应产生Cu2+和水,当溶液的pH增大到一定程度,Fe3+形成Fe(OH)3沉淀而除去,从而达到除去Fe3+的目的,正确;D项,制备1 ml的CuCl2,转移2 ml电子,根据得失电子守恒,需要消耗0.5 ml O2,由于不清楚氧气所处的条件,所以不能确定气体的体积,错误。
7.硫酸亚铁是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法错误的是( )
A.碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体,可用作净水剂,该过程仅发生物理变化
B.该温度下,(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的小
C.可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化
D.为防止NH4HCO3分解,生产FeCO3需在较低温度下进行
答案 A
解析 A项,碱式硫酸铁电离产生Fe3+,Fe3+能发生水解生成Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体具有吸附性,可用作净水剂,在此过程中,既发生物理变化,又发生化学变化,错误;B项,(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的小,所以FeSO4才能与(NH4)2SO4反应生成(NH4)2Fe(SO4)2,正确;C项,KSCN溶液遇Fe2+溶液无现象,(NH4)2Fe(SO4)2若被氧化则生成Fe3+,KSCN溶液遇Fe3+溶液变红,正确;D项,NH4HCO3不稳定,受热易分解,所以为防止NH4HCO3分解,生产FeCO3需在较低温度下进行,正确。
8.(2019·佛山市南海区七校联合体模拟)以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3,还含有少量FeS2)为原料,生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下,下列叙述不正确的是( )
A.加入CaO可以减少SO2的排放同时生成建筑材料CaSO4
B.向滤液中通入过量NH3·H2O、过滤、洗涤、灼烧沉淀可制得Al2O3
C.隔绝空气焙烧时理论上反应消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)=1∶2
D.烧渣分离可以选择用磁铁将烧渣中的Fe3O4分离出来
答案 B
解析 A项,FeS2煅烧时会生成SO2,加入CaO会与SO2反应,减少SO2的排放,而且CaSO3最后也会转化为CaSO4,不符合题意;B项,滤液为NaAlO2溶液,应通入CO2,生成Al(OH)3,过滤、洗涤、煅烧可以得到Al2O3,符合题意;C项,隔绝空气焙烧时,发生的反应为FeS2+16Fe2O3===2SO2↑+11Fe3O4,理论上反应消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)=1∶16,而不是1∶5,不符合题意;D项,Fe3O4具有磁性,能够被磁铁吸引,不符合题意。
9.(2019·济南市高三5月模拟)Na2S2O5是常用的防腐剂和漂白剂。可利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5,其流程如下:
下列说法正确的是( )
A.上述制备过程所涉及的物质中有两种酸性氧化物
B.Na2S2O5作防腐剂和SO2作漂白剂时,均表现还原性
C.上述流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换
D.实验室模拟“结晶脱水”时用到的仪器只有蒸发皿、玻璃棒、烧杯、漏斗
答案 A
解析 饱和碳酸钠溶液中通入二氧化硫,使溶液pH变为4.1,说明溶液显酸性,Na2CO3显碱性,Na2SO3显碱性,NaHCO3显碱性,而NaHSO3显酸性,说明反应产生了NaHSO3,同时放出二氧化碳,Ⅰ中的溶液应为NaHSO3溶液;再加入Na2CO3固体,将NaHSO3转化为Na2SO3,再次充入SO2,将Na2SO3转化为NaHSO3,得到过饱和的NaHSO3溶液,由NaHSO3过饱和溶液结晶脱水制得Na2S2O5,发生2NaHSO3===Na2S2O5+H2O,据此分析解答。上述制备过程所涉及的物质中有2种酸性氧化物——二氧化硫和二氧化碳,故A正确;SO2作漂白剂时,未发生氧化还原反应,没有表现还原性,故B错误;根据上述分析,上述流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换,否则得不到过饱和的NaHSO3溶液,故C不正确;“结晶脱水”是加热固体分解,应该在坩埚中进行,故D错误。
10. 用4种物质进行实验,下表中“操作”与“现象”均正确的是( )
答案 D
解析 铁氰化亚铁是蓝色沉淀,A项错误;体积比为1∶1的SO2和Cl2混合气体与水反应,Cl2+2H2O+SO2===2HCl+H2SO4,产物无漂白性,B项错误;SO2通入Ba(NO3)2溶液中会释放出NO气体,C项错误;(NH4)2CO3eq \(=====,\s\up7(△))2NH3↑+H2O+CO2↑,该混合气体通入水中又形成碳酸铵,与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氨水,不会出现浑浊消失的现象,D项正确。
11. 氢氧化铈[Ce(OH)4]是一种重要的稀土氢氧化物。平板电视显示屏生产过程中会产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2),某课题组以此粉末为原料回收铈,设计实验流程如下:
下列说法错误的是( )
A.滤渣A中主要含有SiO2、CeO2
B.过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
C.过程②中发生反应的离子方程式为CeO2+H2O2+3H+===Ce3++2H2O+O2↑
D.过程④中消耗11.2LO2(已折合成标准状况),转移电子数为2×6.02×1023
答案 C
解析 向CeO2、SiO2、Fe2O3中加入稀盐酸,Fe2O3转化为FeCl3存在于滤液中,滤渣为CeO2和SiO2,故A正确;结合过滤操作要点,实验中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,故B正确;稀硫酸、H2O2、CeO2三者反应生成Ce2(SO4)3、O2和H2O,反应的离子方程式为:6H++H2O2+2CeO2===2Ce3++O2↑+4H2O,故C错误;过程④中消耗11.2LO2的物质的量为0.5ml,转移电子数为4×0.5ml×NA=2×6.02×1023,故D正确。
12. 用废铁屑制备磁性胶体粒子,制取过程如下:
下列说法不正确的是( )
A.用Na2CO3溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的油污
B.通入N2是防止空气中的O2氧化二价铁元素
C.加适量的H2O2是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+,涉及反应:H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O
D.溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为2∶1
答案 D
解析 碳酸钠的水溶液显碱性,油污在碱中发生水解,因此碳酸钠溶液浸泡可以除去废铁屑表面的油污,故A说法正确;Fe2+容易被氧气氧化,因此通入N2的目的是防止空气中的氧气氧化Fe2+,故B说法正确;利用H2O2的氧化性,把Fe2+氧化成Fe3+,涉及反应:2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O,故C说法正确;Fe3O4中Fe2+和Fe3+物质的量之比为1∶2,故D说法错误。
二、非选择题
13. .Na2S2O4俗称保险粉,常用作纺织工业的漂白剂、脱色剂等。某科研小组制备并探究其性质。
资料:Na2S2O4易溶于水,具有极强的还原性,易被空气氧化,在碱性介质中稳定。
Ⅰ.制备Na2S2O4 (部分加热等辅助仪器略去)
(1)仪器①的名称是____________。
(2)B装置用于制备Na2S2O4。第一步反应:Zn+2SO2eq \(=====,\s\up7(△))ZnS2O4;第二步,加入NaOH溶液,于28~35℃下反应生成Na2S2O4,该步反应的化学方程式为_______________________。
(3)实验时,先向B中通入SO2的原因,除产生ZnS2O4之外,另一原因是___________________
____________________________________。
(4)反应后除去B中的沉淀,在滤液中加入一定量的NaCl固体搅拌,有Na2S2O4晶体析出。加入NaCl固体的作用是________________________________________。
Ⅱ.探究Na2S2O4的性质
(5)隔绝空气加热Na2S2O4固体完全分解得到固体产物Na2SO3、Na2S2O3和SO2,但科研小组没有做到完全隔绝空气,得到的固体产物中还含有Na2SO4。请设计实验证明该分解产物中含有Na2SO4。实验方案是__________________________________________________________。
(可选试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液、KMnO4溶液)
(6)制备纳米级银粉用NaOH溶液溶解Na2S2O4,加入一定量的AgNO3溶液,生成纳米级的银粉。在制备银粉的反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1,且生成的含硫物质只有一种,写出该反应的离子方程式:___________________________________________。
答案 (1)圆底烧瓶
(2)ZnS2O4+2NaOHeq \(=======,\s\up7(28~35℃))Na2S2O4+Zn(OH)2↓
(3)排出装置中残留的O2或空气(或防止生成物Na2S2O4被氧化)
(4)加入氯化钠,增大了Na+的浓度,促进Na2S2O4结晶析出(用沉淀溶解平衡可以解释)
(5)取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层清液(或过滤,取滤液),滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4
(6)2Ag++S2Oeq \\al(2-,4)+4OH-===2Ag↓+2SOeq \\al(2-,3)+2H2O
解析 (3)由于Na2S2O4具有极强的还原性,易被空气氧化,所以B装置反应前应排尽装置中的空气,防止氧气干扰实验。
(5)固体中含有的Na2SO3、Na2S2O3会干扰Na2SO4的检验,应先加入足量的稀盐酸,排除Na2SO3、Na2S2O3的干扰,再加入BaCl2溶液,检验是否存在Na2SO4。
(6)由题意可知,AgNO3溶液和碱性Na2S2O4溶液反应生成纳米级的银粉,反应中Ag的化合价降低,作氧化剂,Na2S2O4作还原剂被氧化,因氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1,由得失电子守恒可知S2Oeq \\al(2-,4)被氧化为SOeq \\al(2-,3),反应的离子方程式:2Ag++S2Oeq \\al(2-,4)+4OH-===2Ag↓+2SOeq \\al(2-,3)+2H2O。
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溶液腐蚀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
物质
操作
现象
A
FeSO4溶液
加入铁氰化钾溶液
溶液变蓝,无沉淀析出
B
品红溶液
通入体积比为1∶1的SO2和Cl2混合气体
溶液褪色,加热后红色恢复
C
Ba(NO3)2溶液
通入SO2
溶液变浑浊,无任何气体生成
D
Ca(OH)2溶液
通入(NH4)2CO3受热分解产生的气体
变浑浊,继续通入,浑浊不消失
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高三化学每天练习20分钟——“含硫重要物质的综合实验探究(有答案和详细解析): 这是一份高三化学每天练习20分钟——“含硫重要物质的综合实验探究(有答案和详细解析),共6页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
高三化学每天练习20分钟——非无机反应图像及综合应用(有答案和详细解析): 这是一份高三化学每天练习20分钟——非无机反应图像及综合应用(有答案和详细解析),共6页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。