1、专题五 元素及其化合物一、单项选择题1清初泉州府志物产条载：“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下列对于各种物质的应用的说法错误的是()A硅胶用作袋装食品的吸氧剂B二氧化硫用作纸浆的漂白剂CAl(OH)3可添加到塑料中做阻燃剂DClO2是一种比Cl2更安全的自来水消毒剂解析：选A。硅胶有吸水性，用作袋装食品的干燥剂，A不正确。3(
2、2019南京高三三模)下列物质性质与应用对应关系正确的是()A氨易溶于水，可用作制冷剂B浓硫酸具有脱水性，可用于气体的干燥C二氧化硫具有氧化性，可用于纸浆的漂白D碳化硅硬度大，可用作砂纸、砂轮的磨料解析：选D。氨可用作制冷剂的原因是液氨汽化时会吸热，选项A错误；浓硫酸作为干燥剂时表现的是吸水性，选项B错误；二氧化硫的漂白原理是和某些有色物质结合转化为无色化合物，与氧化性无关，选项C错误；碳化硅俗称金刚砂，硬度大，可以用作磨料，选项D正确。4(2019泰州中学高三四模)在给定条件下，下列选项所示的物质转化均能实现的是()ASSO2CaSO4BSiSiO2SiCl4CFeFe2O3Fe(OH)3D
3、NaNaOH(aq)NaHCO3(aq)解析：选D。A.二氧化硫与氧化钙反应生成CaSO3，A错误；B.二氧化硅是酸性氧化物，与盐酸不反应，所以二氧化硅无法与盐酸反应转化为四氯化硅，B错误；C.Fe与H2O(g)在高温下反应生成Fe3O4，且Fe2O3与H2O不反应，不能生成Fe(OH)3，C错误；D.Na与H2O反应生成NaOH和H2，NaOH和足量CO2反应生成NaHCO3，D正确。5(2019南通高三第三次调研)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是()A铝具有延展性，可用于冶炼金属B木炭具有还原性，可用于冰箱除异味C过氧化钠呈浅黄色，可用于潜水艇供氧D碳酸钠水解呈碱性，可用于清洗油污解
4、析：选D。A.铝用于冶炼金属与铝具有还原性有关，与延展性无关，故A错误；B.木炭用于冰箱除异味与其吸附性有关，与还原性无关，故B错误；C.过氧化钠用作潜水艇中的供氧剂是因为过氧化钠与水、二氧化碳反应都生成氧气，与其颜色无关，故C错误；D.碳酸钠溶液水解呈碱性，可促进油污的水解，则可用于清洗油污，故D正确。6(2019南通高三第三次调研)在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是()ANaClO(aq)HClO(aq)HCl(aq)BH2SiO3SiO2SiCl4CAlAl(OH)3Al2O3DFe2O3Fe(OH)3Fe2(SO4)3(aq)解析：选A。A.碳酸的酸性比次氯酸强，次氯酸
5、不稳定，见光分解速率加快，因此NaClO(aq)HClO(aq)HCl(aq)能够实现，故A正确；B.二氧化硅不溶于盐酸，SiO2SiCl4不能实现，故B错误；C.铝溶于氢氧化钠生成偏铝酸钠和氢气，AlAl(OH)3不能实现，故C错误；D.氧化铁不溶于水，Fe2O3Fe(OH)3不能实现，故D错误。7(2019泰州中学高三四模)实验室用铝土矿制铝，需经过NaOH溶液溶解、过滤、通入CO2气体、过滤、灼烧、电解等步骤，下列图示能达到实验目的的是()解析：选B。A.应用分液漏斗，而不能用长颈漏斗盛稀盐酸，A错误；B.用过滤的方法可以除去不溶性杂质，装置图正确，B正确；C.应该在坩埚中灼烧Al(OH
6、)3固体，C错误；D.电解熔融Al2O3，阳极应该用惰性电极材料，而不能用活性电极材料铁，D错误。二、不定项选择题8(2019泰州中学高三四模)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是()A二氧化硫具有漂白性，可用于漂白纸浆B葡萄糖具有还原性，可用于化学镀银C氢氧化铝受热易分解，可用作胃酸中和剂D生石灰能与水反应，可用来干燥氯气解析：选AB。A.二氧化硫漂白纸浆是利用其漂白性，故A正确；B.葡萄糖是多羟基醛，含有羟基和醛基，醛基能发生银镜反应，可用于化学镀银，故B正确；C.氢氧化铝为两性氢氧化物，可以与胃酸发生反应，与氢氧化铝的热稳定性无关，故C错误；D.氯气可与氢氧化钙反应，不能用碱性干燥剂干
7、燥，故D错误。9(2019南京高三三模)在给定条件下，下列选项中所示的物质间转化均能实现的是()ASiO2H2SiO3Na2SiO3BSSO2BaSO3CCuSO4(aq)Cu(OH)2Cu2OD饱和NaCl溶液NaHCO3Na2CO3解析：选C。二氧化硅不能与水反应，选项A错误；二氧化硫与氯化钡溶液不反应，选项B错误；硫酸铜溶液中加入过量的氢氧化钠溶液得到新制氢氧化铜悬浊液，再与葡萄糖反应得到氧化亚铜砖红色沉淀，选项C正确；氯化钠溶液与二氧化碳不反应，选项D错误。10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KMnO
8、4溶液逐渐褪色，体现了二氧化硫的漂白性B实验结束后可向装置A的溶液中滴加KSCN溶液检验是否含有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；
9、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中的溶液倒吸，故D正确。三、非选择题11Cl2O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
10、)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，ClO2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
11、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，以控制三颈烧瓶内的温度不超过42 12工业由钛铁矿(主要成分FeTiO3)制备TiCl4的主要工艺流程如下：请回答下列问题：(1)已知酸浸反应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)若“溶液”中Fe2的浓度为0.49 molL1，为防止生成Fe(OH)2沉淀，溶液
12、的pH应不超过_已知KspFe(OH)24.91017。(4)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能顺利发生。从化学平衡的角度解释原因：_。(5)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
13、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)Qcc(Fe2)c2(OH)0.49c2(OH)KspFe(OH)24.91017时不会生成Fe(OH)2沉淀，则c(OH)106 molL1，所以pH应不超过6。(4)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900 时反应生成TiCl4，所以生成TiCl4的化学方程式为2Cl2TiO2CTiCl4CO2或2Cl
14、2TiO22CTiCl42CO。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反应减小了O2的浓度使平衡向右移动；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)6(4)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(5)TiCl4(x2)H2O=TiO2xH2O4HCl13(2019高考
15、江苏卷)N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物，含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。(1)NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收，主要反应为NONO22OH=2NOH2O2NO22OH=NONOH2O下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有_(填字母)。A加快通入尾气的速率B采用气、液逆流的方式吸收尾气C吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到NaNO2晶体，该晶体中的主要杂质是_(填化学式)；吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是_(填化学式)。(2)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。其他条
16、件相同，NO转化为NO的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl和NO，其离子方程式为_。NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是_。解析：(1)A项，通入尾气速率过快时，尾气吸收不充分，错误；B项，采用气、液逆流方式吸收尾气时，尾气吸收会更充分，正确；C项，补充NaOH溶液，c(OH)增大，能更充分吸收尾气，正确。NO2与NaOH反应可生成NaNO2、NaNO3和水，所以NaNO2晶体中会混有NaNO3杂质。由吸收尾气的主要反应可知，NO2吸收更充分，故吸收后排放的尾气中NO的含量较高。(2)HClO氧化NO生成NO，自身被还原为Cl，根据得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒配平方程式。氧化NO的是HClO，NaClO 在酸性条件下会生成HClO，所以pH越小，溶液中HClO的浓度越大，NO转化率越高。答案：(1)BCNaNO3NO(2)3HClO2NOH2O=3Cl2NO5H溶液pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强
