（新课标）2020高考化学二轮复习 专题限时集训9 元素及其化合物（含解析）

专题限时集训(九)元素及其化合物(限时：45分钟)(对应学生用书第149页)1(2019长沙模拟)已知：金属铈(稀土元素)在空气中易氧化变暗，受热时燃烧，遇水很快反应(注：铈常见的化合价为3和4，氧化性：ce4fe3)。下列说法正确的是()a铈有四种核素，它们互为同素异形体b在一定条件下，电解熔融状态的ceo2制ce，在阴极获得铈c铈溶于氢碘酸的化学方程式可表示为ce4hi=cei42h2d用ce(so4)2溶液滴定硫酸亚铁溶液，其离子方程式为ce42fe2=ce32fe3b同一元素的不同核素互为同位素，a项错误；在一定条件下，电解熔融ceo2，阳离子在阴极得电子得到ce单质，b项正确；由ce4的氧化性强于fe3可知，ce4可和i发生氧化还原反应，c项错误；根据得失电子守恒和电荷守恒，可知用ce(so4)2溶液滴定feso4溶液的离子方程式为ce4fe2=ce3fe3，d项错误。2(2019福州模拟)水泥的主要成分为cao、sio2，并含有一定量的铁、铝等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如下图所示：以下判断不正确的是()a沉淀a的主要成分是sio2b沉淀b的主要成分是fe(oh)3、al(oh)3ckmno4法测定的离子方程式为2mno6h5h2c2o4=2mn210co28h2od草酸钙沉淀生成后必须过滤、洗涤，因为附在沉淀上的草酸铵溶液会导致测定结果偏低d附在沉淀上的草酸铵溶液会导致消耗的kmno4溶液的体积偏大，使测定结果偏高，d项错误。3(2019郑州模拟)某学习小组以废催化剂(主要成分为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：下列说法不正确的是()a步骤中能溶于稀硫酸的是zno、znsb步骤、中发生的反应均为氧化还原反应c步骤涉及的离子反应可能为cush2o22hcu2s2h2od步骤和，采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后均可获取粗晶体b向废催化剂中加入0.5 moll1 h2so4，由于sio2和cus均不与h2so4反应，故步骤中主要发生反应：znoh2so4=znso4h2o、znsh2so4=znso4h2s，过滤后滤液1中含有znso4，将滤液1蒸发浓缩、冷却结晶、过滤即可得到粗znso47h2o；滤渣1中含有sio2、cus，向滤渣1中加入h2so4和h2o2，cus与h2o2在酸性条件下发生氧化还原反应，生成硫酸铜和硫，过滤后滤渣2中含有硫和二氧化硅，滤液2中含有硫酸铜，滤液2经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤即可得到粗晶体。4用如图装置制取并收集气体，对应的装置和试剂均正确的是()中收集气体中试剂a、b中试剂c中试剂daso2稀硫酸与铜片浓硫酸naoh溶液bcl2浓盐酸与二氧化锰饱和氯化钠溶液naoh溶液chbr浓硫酸与溴化钠浓硫酸水dco甲酸与浓硫酸浓硫酸酸性kmno4溶液ba项，稀硫酸与cu不反应；c项，浓硫酸氧化hbr，浓硫酸不能干燥hbr；d项，co不能用向上排空气法，不能被酸性kmno4吸收。5(2019潍坊模拟)某化学学习小组用如图所示装置制备、收集cl2，并进行性质验证实验(夹持装置略去)。下列说法正确的是()a用kmno4和浓盐酸制备cl2时，只选b用于cl2收集时，a为进气口c中加入nabr溶液和ccl4，通入cl2反应后振荡、静置，下层溶液呈橙红色d中通入cl2使品红溶液褪色后，取出溶液加热可恢复红色ckmno4为粉状且易溶于水，不能用，a错误；收集cl2，应从b口进，b错误；cl2使品红溶液褪色后，加热不能恢复红色，d错误。6某同学设计如下实验装置，测定葡萄糖还原新制氢氧化铜所得红色物质的组成。下列说法中正确的是()a将装置a中的zn换成caco3可制备co2气体b若撤去装置b，会导致该物质含氧量测定结果偏低c只需称量装置d反应前后的质量就可确定该物质的组成d装置e的作用是防止空气中的h2o、co2进入装置d中dcaso4微溶于水，不能用caco3和稀硫酸反应制备co2气体，故a项错误；若撤去装置b，则会导致装置d中吸收水的质量偏大，故该物质含氧量测定结果偏高，故b项错误；需称量装置d反应前后的质量和装置c中反应前后固体的质量，即可确定该物质的组成，故c项错误；装置e可防止空气中的h2o、co2进入装置d中，故d项正确。7(2019青岛一模)clo2又称百毒净，可用于水的净化和纸张、纺织品的漂白。用如图所示装置(夹持装置和加热装置省略)制备clo2并探究clo2的某些性质。已知：高氯酸：沸点90 ，浓度低于60%比较稳定，浓度高于60%遇含碳化合物易爆炸。饱和naclo2溶液随温度变化情况：回答下列问题： (1)仪器a的名称为_。实验开始前，胶塞及导管接口必须包锡箔纸，其原因是_。(2)写出装置a制备clo2同时生成高氯酸的化学方程式：_。(3)关闭止水夹，打开止水夹，通空气一段时间，装置c中生成naclo2，离子方程式为_。若关闭止水夹，打开止水夹，b中可观察到的现象为_。(4)从装置c反应后的溶液中获得naclo2晶体，需控温在_范围内进行减压蒸发结晶，采用减压蒸发的原因_。(5)城市饮用水处理新技术用naclo2、高铁酸钠替代cl2。如果以单位质量的氧化剂得到的电子数来表示消毒效率，那么，naclo2、na2feo4、cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是_。解析(4)根据已知，温度低于38 ，得到的晶体含有结晶水，温度高于60 naclo2会分解，故从装置c反应后的溶液中获得晶体；需要控制温度在38 60 进行减压蒸发结晶，采用检验蒸发的原因是减压可降低沸点，较低温度下蒸发，避免晶体高温分解。(5)naclo2中氯元素由3价降低为1价，则1 mol naclo2转移电子4 mol，消毒效率为，1 mol na2feo4转移电子为3 mol，消毒效率为，1 mol cl2转移电子为2 mol，消毒效率为，三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序为naclo2cl2na2feo4。答案(1)三颈烧瓶(或三颈瓶)橡胶是含碳化合物，若生成的高氯酸浓度高时遇胶塞及导管易发生爆炸(2)3naclo33h2so4(浓)=hclo42clo23nahso4h2o(3)2clo22ohh2o2=2clo2h2oo2红色布条褪色(4)38 60 减压可降低沸点，较低温度下蒸发，避免晶体高温分解(5)naclo2cl2na2feo48(2019北京高考)化学小组实验探究so2与agno3溶液的反应。(1)实验一：用如下装置(夹持、加热仪器略)制备so2，将足量so2通入agno3溶液中，迅速反应，得到无色溶液a和白色沉淀b。浓h2so4与cu反应的化学方程式是_。试剂a是_。(2)对体系中有关物质性质分析得出：沉淀b可能为ag2so3、ag2so4或二者混合物。(资料：ag2so4微溶于水；ag2so3难溶于水)实验二：验证b的成分写出ag2so3溶于氨水的离子方程式：_。加入盐酸后沉淀d大部分溶解，剩余少量沉淀f。推断d中主要是baso3，进而推断b中含有ag2so3。向滤液e中加入一种试剂，可进一步证实b中含有ag2so3。所用试剂及现象是_。(3)根据沉淀f的存在，推测so的产生有两个途径：途径1：实验一中，so2在agno3溶液中被氧化生成ag2so4，随沉淀b进入d。途径2：实验二中，so被氧化为so进入d。实验三：探究so的产生途径向溶液a中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，证明溶液中含有_；取上层清液继续滴加bacl2溶液，未出现白色沉淀，可判断b中不含ag2so4。做出判断的理由：_。实验三的结论：_。(4)实验一中so2与agno3溶液反应的离子方程式是_。(5)根据物质性质分析，so2与agno3溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一所得混合物放置一段时间，有ag和so生成。(6)根据上述实验所得结论：_。解析(1)由沉淀b的成分可知，反应时混合气体中o2的存在能干扰沉淀的成分，故将so2通入agno3溶液前应除去混在其中的o2，但又不能吸收so2，故选择饱和nahso3溶液。(2)若沉淀d中含有baso3，则baso32hcl=bacl2h2oso2，因为so2在水中溶解度较大，故滤液e中存在一定量的so2，滴加h2o2溶液，发生反应so2ba2h2o2=baso42h，溶液中会出现白色沉淀。(3)向溶液a中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，说明溶液中含有ag；取上层清液继续滴加bacl2溶液，无白色沉淀出现，可判断b中不含ag2so4，因为ag2so4微溶于水，baso4难溶于水，若b中含有ag2so4，向上层清液中滴加bacl2溶液，一定会出现白色沉淀。由以上分析可推断，途径1不产生so，途径2产生so。(4)由上述分析可知，so2与agno3溶液反应生成ag2so3沉淀，结合质量守恒定律可写出反应的离子方程式。(6)实验条件下：so2与agno3溶液生成ag2so3的速率大于生成ag和so的速率，碱性溶液中so更易被氧化为so。答案(1)cu2h2so4(浓)cuso4so22h2o饱和nahso3溶液(2)ag2so34nh3h2o=2ag(nh3)2so4h2oh2o2溶液，产生白色沉淀(3)agag2so4溶解度大于baso4，没有baso4沉淀时，必定没有ag2so4途径1不产生so，途径2产生so(4)2agso2h2o=ag2so32h(6)实验条件下：so2与agno3溶液生成ag2so3的速率大于生成ag和so的速率，碱性溶液中so更易被氧化为so9(2019衡阳第一次联考)金属是重要但又匮乏的战略资源。从废旧锂电池的电极材料(主要为附在铝箔上的licoo2，还有少量铁的氧化物)中回收钴的一种工艺流程如下请回答下列问题：(1)在焰色反应实验中，可用钴玻璃观察钾元素的焰色，该钴玻璃的颜色为_。(2)溶液a中溶质除naoh外，还有_。“钴渣”中licoo2溶解时的离子方程式为_。(3)在“滤液”中加入20% na2co3溶液，目的是_；检验“滤液1”中fe2是否完全被氧化、不能用酸性kmno4溶液，原因是_。(4)如将硫酸改为盐酸浸取“钴渣”，也可得到co2。浸取时，为提高“钴渣”中浸取率，可采取的措施有_(任写一条)。工业生产中一般不用盐酸浸取“钴渣”，其原因是_。(5)“钴沉淀”的化学式可表示为coco3yco(oh)2。称取5.17 g该样品置于硬质玻璃管中，在氮气中加热，使样品完全分解为coo，生成的气体依次导入足量的浓硫酸和碱石灰中，二者分别增重0.54 g和0.88 g。则“钴沉淀”的化学式为_。答案(1)蓝色(2)naalo28licoo2s2o22h=8li8co22so11h2o(3)调节溶液ph，使fe3转换为fe(oh)3沉淀co2、s2o也能使kmno4溶液褪色(4)粉碎或搅拌或升高温度licoo2可氧化盐酸，产生的cl2会污染环境(5)2coco33co(oh)210(2019江苏高考)实验室以工业废渣(主要含caso42h2o，还含少量sio2、al2o3、fe2o3)为原料制取轻质caco3和(nh4)2so4晶体，其实验流程如下：(1)室温下，反应caso4(s)co(aq)caco3(s)so(aq)达到平衡，则溶液中_ksp(caso4)4.8105，ksp(caco3)3109。(2)将氨水和nh4hco3溶液混合，可制得(nh4)2co3溶液，其离子方程式为 _；浸取废渣时，向(nh4)2co3溶液中加入适量浓氨水的目的是_。(3)废渣浸取在如图所示的装置中进行。控制反应温度在6070 ，搅拌，反应3小时。温度过高将会导致caso4的转化率下降，其原因是_；保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变，实验中提高caso4转化率的操作有_。(4)滤渣水洗后，经多步处理得到制备轻质caco3所需的cacl2溶液。设计以水洗后的滤渣为原料，制取cacl2溶液的实验方案：_已知ph5时fe(oh)3和al(oh)3沉淀完全；ph8.5时al(oh)3开始溶解。实验中必须使用的试剂：盐酸和ca(oh)2。解析(1)室温下，反应caso4(s)co(aq)caco3(s)so(aq)达到平衡，则溶液中：1.6104。(2)将氨水和nh4hco3溶液混合，可制得(nh4)2co3溶液，其离子方程式为hconh3h2o=nhcoh2o或hconh3h2onhcoh2o；浸取废渣时，向(nh4)2co3溶液中加入适量浓氨水的目的是增加溶液中co的浓度，使caso4(s)co(aq)caco3(s)so(aq)平衡向正反应方向移动，促进caso4的转化。(3)铵盐的热稳定性差，温度过高，(nh4)2co3会分解生成co2逸出体系，使溶液中co的浓度降低，会导致caso4的转化率下降；根据平衡移动原理，实验中保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变，提高转化率的操作是加快搅拌速率。(4)根据题意知，水洗后的滤渣中有caco3、fe2o3、al2o3、sio2，用