1、专题六 元素及其化合物(建议用时：40分钟)一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。1清初泉州府志记载：“初，人不知盖泥法，元时南安有黄长者为宅煮糖，宅垣忽坏，去土而糖白，后人遂效之。”文中“盖泥法”的原理与下列相同的是()A活性炭净水B用漂白粉漂白织物C除去KNO3中的NaCl D除去河水中泥沙解析：选A。文中“去土而糖白”指固体土吸附糖中的色素，所以“盖泥法”的原理与活性炭净水的原理相同，A项正确。2化学与社会、生活密切相关，对下列现象或事实的解释不正确的是()选项现象或事实解释A用铁制容器盛装浓硫酸常温下，铁在浓硫酸中钝化B二氧化硫用作纸浆的漂白剂二氧化硫具有氧化性C液氨可用作制冷剂液氨
2、汽化时要吸收大量的热D84消毒液可用于环境消毒主要成分是NaClO，具有强氧化性解析：选B。浓硫酸具有强氧化性，常温下能够使铁钝化，形成致密氧化膜阻止反应进行，所以可以用铁制容器盛装浓硫酸，故A正确；二氧化硫漂白纸浆，是因其具有漂白性，故B错误；液氨汽化吸收大量的热，具有制冷作用，可用作制冷剂，故C正确；84消毒液的主要成分是NaClO，具有强氧化性，能够杀菌消毒，所以可以用于环境消毒，故D正确。3A、B、C是中学阶段所学的三种单质，A、B、C及其他物质之间的转化关系如图所示，其中B、D、E、F的水溶液呈酸性。若DCEF且常温下只有B为气态，则A、B、C分别为()AFe、Cl2、Cu BFe、
3、Cl2、H2CCu、Cl2、Fe DFe、Cl2、Mg解析：选A。 B单质水溶液呈酸性，且常温下为气态，则B为Cl2，结合转化关系可推出，A、B、C、D、E、F分别为Fe、Cl2、Cu、FeCl3、CuCl2、FeCl2，A项正确。4下列关于C、N、S三种非金属元素及其化合物的说法中，错误的是()A金刚石、石墨、C60都是碳元素组成的单质，属于碳的同素异形体B氮氧化物、二氧化硫是形成酸雨的主要物质CC、N、S原子半径依次增大，氢化物稳定性逐渐增强D加热条件下，碳、硫单质都能与浓硝酸、浓硫酸发生反应解析：选C。同种元素形成的性质不同的单质互称为同素异形体，金刚石、石墨、C60都是碳元素组成的单质
4、，属于碳的同素异形体，A正确；氮氧化物、二氧化硫是形成酸雨的主要物质，B正确；根据元素周期律判断：N、C、S原子半径依次增大，氢化物稳定性：CH4H2SNH3，C错误；加热条件下，碳、硫单质都能与强氧化性酸浓硝酸、浓硫酸发生反应，D正确。5下列有关物质性质的叙述一定不正确的是()A向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液显红色B等量的氯气分别与足量氢氧化钠和硫化钠充分反应，转移的电子数之比为12CNH4Cl与Ca(OH)2混合加热可生成NH3DCu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2解析：选A。FeCl2溶液中含Fe2，NH4SCN用于检验Fe3，向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶
5、液不会显红色，A项错误；根据化学反应Cl22NaOH=NaClNaClOH2O、Cl2Na2S=S2NaCl，氯气的物质的量相等，转移电子数之比为12，B项正确；实验室可用NH4Cl和 Ca(OH)2混合共热制NH3，反应的化学方程式为2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O，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Cu2FeCl3=CuCl22FeCl2，D项正确。二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。6为测定NaCl、Na2CO310H2O和NaHCO3的混合物中各组分的含量，某同学设计如下实验：取一定质量的混合物，通过测量反应前后
6、和装置质量的变化，测定该混合物中各组分的质量分数。下列说法中错误的是()A中可以依次盛装碱石灰、无水CaCl2、碱石灰B硬质玻璃管加热前，应关闭b，打开a，缓缓通入空气，直至a处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止C若将装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，则测得的NaCl含量偏高D实验过程中一直通入空气，停止加热后继续通入空气解析：选C。根据实验目的和装置的连接顺序可知，装置用于吸收空气中的CO2和水蒸气，可以使用碱石灰；装置吸收Na2CO310H2O和NaHCO3分解生成的水蒸气，可以使用无水CaCl2；装置吸收NaHCO3分解生成的CO2，可以使用碱石灰，A项正确。实验前必须将装置中的水蒸气
7、和CO2赶尽，避免影响测定结果，硬质玻璃管加热前，应关闭b，打开a，缓缓通入空气，直至a处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止，B项正确。若将装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，则会增加水蒸气的质量，使测得的Na2CO310H2O和NaHCO3的含量偏高，NaCl的含量偏低，C项错误。实验过程中一直通入空气，停止加热后继续通入空气，使残留在装置中的CO2和水蒸气完全被吸收，D项正确。7实验室为探究铁与浓硫酸(足量)的反应，并验证SO2的性质，设计如图所示装置进行实验，下列说法错误的是()A装置B中酸性KMnO4溶液逐渐褪色，体现了二氧化硫的氧化性B实验结束后可向装置A的溶液中滴加KSCN溶液检验
8、是否含有Fe2C装置D中品红溶液褪色可以验证SO2的漂白性D实验时将导管a插入浓硫酸中，可防止装置B中的溶液倒吸解析：选AB。该实验探究铁与浓硫酸在加热条件下的反应，并验证SO2的性质，装置A即为铁与浓硫酸的反应装置，产生SO2；装置B、C、D分别用来验证SO2的性质，装置E为尾气吸收装置。装置B中酸性KMnO4溶液逐渐褪色，说明MnO被还原，即体现了二氧化硫的还原性，故A错误；KSCN溶液是用来检验Fe3的，故B错误；品红溶液用来检验SO2的漂白性，故装置D中品红溶液褪色可以验证SO2的漂白性，故C正确；实验时将导管a插入浓硫酸中，可以使A中试管内压强与外界压强相等，即可防止装置B中的溶液倒
9、吸，故D正确。三、非选择题8Cl2O为国际公认的高效安全灭菌消毒剂之一，实验室可利用氯气和空气(氯气与空气体积比为13，空气不参与反应)的混合气与含水8%的碳酸钠反应制备，所用实验装置和Cl2O的性质如下：颜色棕黄色状态气体气味强刺激性熔点116 沸点3.8 水溶性极易溶于水，与水反应生成次氯酸热稳定性42 以上分解为Cl2和O2回答下列问题：(1)仪器a的名称为_，所盛放的药品是_。(2)写出装置A中发生反应的离子方程式：_。(3)装置C的主要作用是_。(4)装置D、E中都用到多孔球泡，其作用是_。(5)写出装置D中生成Cl2O的化学方程式：_。(6)Cl2O是一种更为理想的饮用水消毒剂，C
10、lO2和Cl2O在消毒时自身均被还原为Cl，ClO2的消毒能力是等质量Cl2O的_(结果保留两位小数)倍。(7)装置E中所得溶液呈黄绿色，可能的原因是D中的氯气过量而进入E中，设计实验证明：_。(8)制备Cl2O装置中存在缺陷，请提出改进措施：_。答案：(1)球形干燥管碱石灰(2)MnO24H2ClMn2Cl22H2O(3)控制氯气和空气的体积比(4)增大反应物接触面积，使反应充分进行(5)2Cl22Na2CO3H2O=2NaClCl2O2NaHCO3(6)1.61(7)取少量E中溶液，滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，则说明是氯气过量所致(8)将装置D放在冰水浴中，以控制三颈烧瓶内
11、的温度不超过42 9(2019泰安高三一模)无水三氯化铬(CrCl3)为紫色晶体，熔点为83 ，易潮解，易升华，不易水解，高温下易被氧气氧化，在工业上主要用作媒染剂和催化剂。某小组同学用Cr2O3和CCl4(沸点76.8 )在高温下制备无水三氯化铬，部分实验装置如图所示(夹持装置略)。请回答下列问题：(1)通入N2的作用是_(写出三点)。(2)装置A和装置C的烧杯中分别盛放_、_。(3)装置B中反应一段时间后，除产生CrCl3外，还有副产物光气(COCl2)生成，该反应的化学方程式是_。(4)该实验装置的设计存在不合理的地方，请指出并说明改进方法：_。(5)样品中三氯化铬质量分数的测定i称取样
12、品0.300 0 g，加水溶解并于250 mL容量瓶中定容。ii.移取25.00 mL样品溶液于带塞的锥形瓶中，加热至沸腾后加入稍过量的Na2O2，稀释并加热煮沸，再加入过量H2SO4酸化，将Cr3氧化为Cr2O；再加入过量的KI固体，加塞摇匀，使铬完全以Cr3的形式存在。iii.加入1 mL指示剂，用0.025 0 molL1标准Na2S2O3溶液滴定至终点，平行测定三次，平均消耗标准Na2S2O3溶液21.00 mL(已知：2Na2S2O3I2=Na2S4O62NaI)。ii中加入Na2O2后要加热煮沸，其主要原因是_；加入KI时发生反应的离子方程式为_；滴定实验可选用的指示剂为_；若滴定
13、时振荡不充分，刚看到局部变色就停止滴定，则会使样品无水三氯化铬的质量分数的测量结果_(填“偏高”“偏低”或“无影响”)；样品中无水三氯化铬的质量分数为_%(结果保留三位有效数字)。解析：(1)反应前通入氮气是为了排尽装置内的空气，以免CrCl3被氧气氧化；反应中通入氮气，是为了吹出CCl4蒸气使其进入硬质玻璃管中参加反应；反应后通入氮气，是为了将硬质玻璃管中的产物吹出以提高产率，并将残留尾气吹出进行处理，避免污染空气。(2)装置A的烧杯中盛放热水使CCl4汽化，装置C的烧杯中盛放冷水使生成的CrCl3凝华为固体。(3)根据题干可知装置B中反应产生CrCl3和COCl2，即Cr2O33CCl4(
14、g)2CrCl33COCl2。(4)装置B与装置C之间的导管可能因CrCl3凝固而堵塞，应该换为较粗的导管。(5)在ii中加入过量Na2O2除了氧化Cr3外还生成O2，溶解于溶液中的O2也可以氧化I，故加入Na2O2后要加热煮沸，赶走溶液中的O2；向Cr2O的酸性溶液中加入KI生成Cr3、I2和H2O，故离子方程式是Cr2O6I14H=2Cr33I27H2O。滴定反应是2Na2S2O3I2=Na2S4O62NaI，可选用淀粉溶液做指示剂。滴定时，若局部变色就停止滴定，则I2未反应完全，消耗的Na2S2O3标准液比实际少，测出的结果偏低。根据关系式2Cr3Cr2O3I26Na2S2O3，得n(C
15、r3)n(Na2S2O3)21.00103L0.025 0 molL11.75104 mol，故样品中无水三氯化铬的质量分数为100%92.5%。答案：(1)排出空气、吹出CCl4蒸气、吹出产物及尾气(2)热水冷水(3)Cr2O33CCl4(g)2CrCl33COCl2(4)装置B与装置C之间的导管可能因CrCl3凝固而堵塞，应换为较粗的导管(5)除去其中溶解的氧气，防止氧气将I氧化Cr2O6I14H=2Cr33I27H2O淀粉溶液偏低92.510电解精炼铜的阳极泥中主要含Ag、Au等贵重金属。以下是从精炼铜的阳极泥中回收银、金的流程图：(1)氯金酸(HAuCl4)中Au的化合价为_。(2)铜
16、阳极泥氧化时，采用“低温焙烧”而不采用“高温焙烧”的原因是_。(3)“焙烧渣”在“酸浸”时发生反应的离子方程式为_。(4)“浸金”反应中，H2SO4的作用为_，该步骤的分离操作中，需要对所得的AgCl进行水洗。简述如何判断AgCl已经洗涤干净：_。(5)氯金酸(HAuCl4)在pH为23的条件下被草酸还原为Au，同时放出二氧化碳气体，则该反应的化学方程式为_。(6)甲醛还原法沉积银，通常是在搅拌下于室温及弱碱性条件下进行，甲醛被氧化为碳酸氢根离子，则该反应的离子方程式为_。解析：(2)阳极泥中有金属银、金等，高温焙烧时，生成的Ag2O又分解为Ag和O2或2Ag2O4AgO2。(3)“焙烧渣”中
17、的主要成分为氧化银、金等；所以加入酸后，氧化银与酸反应，金不反应；在“酸浸”时发生反应的离子方程式为Ag2O2H2Cl=2AgClH2O。(4)“浸金”反应中，H2SO4的作用为提供氢离子，增强NaClO3的氧化性；主要检验AgCl的洗涤液中是否含有硫酸根离子，具体操作为取最后一次洗涤液少许于试管中，滴入Ba(NO3)2溶液，若没有白色沉淀产生，则说明已经洗涤干净，反之，则需要继续洗涤。(5)氯金酸(HAuCl4)在pH为23的条件下被草酸还原为Au，同时放出二氧化碳气体，则该反应的化学方程式为2HAuCl43H2C2O4=2Au8HCl6CO2。(6)根据流程可知Ag(SO3)被甲醛还原为银
18、，而甲醛被氧化为碳酸氢根离子，该反应的离子方程式为4Ag(SO3)HCHO5OH=4Ag8SO3H2OHCO。答案：(1)3价(2)高温焙烧时，生成的Ag2O又分解为Ag和O2(或2Ag2O4AgO2)(3)Ag2O2H2Cl=2AgClH2O(4)提供H，增强NaClO3的氧化性取最后一次洗涤液少许于试管中，滴入Ba(NO3)2溶液，若没有白色沉淀产生，则说明已经洗涤干净，反之，则需要继续洗涤(5)2HAuCl43H2C2O4=2Au8HCl6CO2(6)4Ag(SO3)HCHO5OH=4Ag8SO3H2OHCO11工业由钛铁矿(主要成分FeTiO3)制备TiCl4的主要工艺流程如下：请回答
19、下列问题：(1)已知酸浸反应为FeTiO3(s)2H2SO4(aq)=FeSO4(aq)TiOSO4(aq)2H2O，则FeTiO3中钛元素的化合价为_。(2)试剂A为_，加入A的目的是_(填字母)。A防止Fe2被氧化B与Fe3反应C防止Fe2水解“溶液”经“操作”可得副产品FeSO47H2O，则“操作”包括浓缩、冷却、_。(3)钛酸煅烧得中间产物的化学方程式为H2TiO3(s)TiO2(s)H2O(g)，上述工艺流程中生成TiCl4的化学方程式为_。已知TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(l)O2(g)H151 kJmol1，该反应极难进行，当向反应体系中加入焦炭后，则反应在高温条件下
20、能顺利发生。从化学平衡的角度解释原因：_。(4)TiCl4极易水解，利用此性质可制备纳米级TiO2xH2O，该反应的化学方程式是_。解析：(2)“溶液”为FeSO4和TiOSO4的混合溶液，通过后续流程中的物质可以判断，加入试剂A后并没有引入新元素，又因为经过“操作”得到了FeSO47H2O，而亚铁离子容易被氧化，所以试剂A为铁粉(或Fe)。加入Fe的目的是防止Fe2被氧化。“操作”从溶液得到FeSO47H2O晶体，所以“操作”包括浓缩、冷却、结晶、过滤。(3)钛酸煅烧得中间产物的化学方程式为H2TiO3(s)TiO2(s)H2O(g)，题述工艺流程中钛酸煅烧得到的中间产物与Cl2和焦炭在90
21、0 时反应生成TiCl4，所以生成TiCl4的化学方程式为2Cl2TiO2CTiCl4CO2或2Cl2TiO22CTiCl42CO。若要TiO2(s)与Cl2(g)在高温条件下直接反应生成TiCl4(l)和O2(g)，该反应极难进行，当向反应体系中加入焦炭后，根据化学平衡移动原理：C与 O2反应，O2的浓度减小使平衡向右移动；C与O2反应放热，温度升高使平衡向右移动，促使反应顺利进行。答案：(1)4价(2)铁粉(或Fe)A结晶、过滤(3)2Cl2TiO2CTiCl4CO2(或2Cl2TiO22CTiCl42CO)C与O2反应，O2的浓度减小使平衡向右移动；C与O2反应放热，温度升高使平衡向右移动，促使反应顺利进行(4)TiCl4(x2)H2O=TiO2xH2O4HCl