2020年高考化学二轮综合测试 专题三 元素化合物

专题三元素化合物 综合测试(90分钟，100分)一、选择题(本题包括20个小题，每小题3分，共60分)1(2020山东日照高三一模)英国两位科学家因在石墨烯材料领域有卓越研究而获得2020年诺贝尔奖。科学家预测，该材料有可能代替晶体硅在电子工业的地位，从而引发电子工业的新革命。目前晶体硅在电子工业中的作用是()A制光导纤维B制耐高温材料C做半导体 D制光学仪器答案：C点拨：由于硅单质是一种半导体材料可作半导体；SiO2在自然界中存在广泛，工业上用SiO2来制备硅单质。2(2020山东济南高三一检)化学与科学、技术、社会、环境密切相关，下列有关说法正确的是()A人造纤维、合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物B节约能源，推广使用新能源，可以减少二氧化碳等温室气体的排放C棉、麻、丝、毛的燃烧产物都只有CO2和H2OD铝合金的大量使用归功于人们能使用焦炭等还原剂从氧化铝中获得铝答案：B点拨：丝的成分是蛋白质，其中含有N、P等元素，C错误；由于Al的还原性强，工业上已配用电解Al2O3的方法来炼铝，D错误。3(2020江苏南通高三最后一模)已知X、Y为单质，Z为化合物，能实现下列转化：XYZXY下列说法正确的是()若Z溶于水后得到强碱溶液，则X可能是Na若Z的溶液遇Na2CO3放出CO2气体，则X可能是H2若Z的溶液中滴加KSCN溶液显红色，则Y可能为Fe若Z的溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成，则Y可能为CuA BC D答案：A点拨：该题可逐条验证，先假设说法正确，再将相应物质代入上述转化关系，若能成立的说明假设成立。若Z溶于水得到强碱溶液，X为钠时，则Y只能为氧气，则Z为过氧化钠，溶于水得NaOH溶液，电解该溶液得不到钠，不正确；若X为氢气，Y为氯气时，符合转化关系，正确；若Z的溶液中滴加KSCN溶液显红色，则Z中应含有Fe3，此时Y如果为Fe，则X应为氯气，但用惰性电极电解FeCl3溶液，得不到Fe，故错误；若Z的溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀，则Z中含有Cu2，此时Y如果为Cu，则X可为氯气，符合转化关系，正确。答案为A。4(2020安徽理综)研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO22Ag2NaCl=Na2Mn5O102AgCl下列“水” 电池在海水中放电时的有关说法正确的是：()A正极反应式：AgCle=AgClB每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子CNa不断向“水”电池的负极移动DAgCl是还原产物答案：B点拨：原电池在放电时，负极失去电子，发生氧化反应，正极得到电子，发生还原反应，AgCle=AgCl为负极反应式，故A项错误；根据电池总反应式可知每生成1 mol Na2Mn5O10，有2 mol Ag失去电子，即电子转移2 mol，故B项正确；在原电池中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，故C项错误；D中AgCl是氧化产物。5(2020全国理综)室温时，将浓度和体积分别为c1、V1的NaOH溶液和c2、V2的CH3COOH溶液相混合，下列关于该混合溶液的叙述错误的是()A若pH7，则一定是c1v1c2v2B在任何情况下都是c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH)C当pH7时，若v1v2，则一定是c2c1D若v1v2，c2c1，则c(CH3COO)c(CH3COOH)c(Na)答案：A点拨：混合后溶液pH7，说明溶液显碱性，有两种情况：若NaOH与CH3COOH等体积、等浓度混合，则生成CH3COONa，CH3COONa水解使溶液显碱性；若c1V1c2V2，则说明NaOH过量，混合后的溶液也显碱性，故A项错误；两种溶液混合，在任何情况下的溶液都是电荷守恒的，即c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH)，B项正确；当pH7时，若V1V2，则CH3COOH浓度应稍大于NaOH浓度，即c2c1，C项正确；若V1V2，c1c2，则根据物料守恒得：c(CH3COO)c(CH3COOH)c(Na)，D项正确；故错误的为A项。6(2020课标全国理综)下列叙述正确的是()A1.00 mol NaCl中含有6.021023个NaCl分子B1.00 mol NaCl中，所有Na的最外层电子总数为86.021023C欲配制1.00 L 1.00molL1的NaCl溶液，可将58.5 g NaCl溶于1.00 L水中D电解58.5g熔融的NaCl，能产生22.4 L氯气(标准状况)、23.0 g金属钠答案：B点拨：A项，因为氯化钠是离子晶体，其构成微粒是阴阳离子，不存在分子，A项错误；Na的最外层电子数是8个，故B项正确；C项，1 L水的体积分子不等于1 L溶液，故C项错误；D项，电解58.5 g熔融氯化钠时，只能得到标准状况下11.2 L的Cl2，D项错误。7(2020江苏南通高三二调)下列各组物质按下图所示转化关系每一步都能一步实现的是()甲乙丙丁AFeCl3FeCl2Fe2O3Fe(OH)3BCuCuOCuSO4CuCl2CNOHNO3NO2NH3DSiNa2SiO3SiO2SiF4答案：B点拨：验证4个选项，2FeCl3Fe=3FeCl2，FeCl2不能一步生成Fe2O3，A错误；2CuO22CuO，CuOH2SO4=CuSO4H2O，CuSO4BaCl2=BaSO4CuCl2，CuCl2CuCl2，CuCl2CuCl2，B正确；NO不能一步反应生成HNO3，须2NOO2=2NO2,3NO2H2O=2HNO3NO，C错误；Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2，Na2SiO3不能一步生成SiO2，D错误。8(2020陕西咸阳高三二检)某溶液中大量存在以下五种离子：NO3、SO42、Fe3、H、M，其物质的量之比为n(NO3)n(SO42)n(Fe3)n(H)n(M)23131，则M可能为()AFe2 BMg2CCO32 DBa2答案：B点拨：根据溶液中电荷守恒，阴离子所带负电荷总数为21328，阳离子所带正电荷总数为13316，则M一定为阳离子，且其物质的量为1 mol，则M离子带2个单位正电荷，而Fe2与NO3、H不能共存，Ba2与SO42不能共存，答案为Mg2。9(2020山东潍坊高三一模)下列变化(现象)的原理相同的是()A浓硫酸和浓盐酸敞口存放浓度均变小B将单质铁和铜分别与单质硫加热反应均生成低价硫化物(FeS和Cu2S)C在过氧化氢水溶液中加入二氧化锰、在盛有锌粒和稀硫酸的溶液中滴加硫酸铜溶液，产生气体的速率均加快D将氯化铝溶液和碳酸氢钠溶液分别用酒精灯加热蒸干，然后灼烧，最终均得到白色固体答案：B点拨：浓硫酸具有吸水性，浓盐酸具有挥发性，A错误；Fe、Cu分别与S反应时，S显示氧化性，但S的氧化性弱，只能将Fe、Cu氧化成低价态，B正确；MnO2能催化H2O2的分解，MnO2起催化作用，而加入的CuSO4与Zn反应成Cu，构成铜锌原电池，C错误；AlCl3溶液加热后发生水解，生成Al(OH)3，再灼烧生成Al2O3，NaHCO3溶液加热时2NaHCO3Na2CO3H2OCO2，无水解反应发生，D错误。10(2020上海高三八校调研)下列实验过程中，始终无明显现象的是()AHCl通入Fe(NO3)2溶液中BSO2通入溴水中CNH3通入CuSO4溶液中DCO2通入Ba(NO3)2溶液中答案：D点拨：HCl的存在会使Fe(NO3)2中Fe2被NO3氧化，则溶液由浅绿色变成棕黄色；SO2Br22H2O=2HBrH2SO4，Br2消失而使溶液呈无色；NH3H2O=NH3H2O,2NH3H2OCuSO4=Cu(OH)2(NH4)2SO4，出现Cu(OH)2蓝色沉淀；CO2与Ba(NO3)2不发生反应，无现象。11(2020上海高三八校调研)NO2既有氧化性，又有还原性。NaNO2大量进入血液时，能将血红蛋白中的Fe2氧化为Fe3，正常的血红蛋白转化为高铁血红蛋白，失去携氧功能，引起中毒，甚至死亡。下列各组试剂不能检验NO2的是()AAgNO3、HNO3 BFeCl2、KSCNCKMnO4、H2SO4 DKI、淀粉答案：A点拨：根据信息，NO2既能被强氧化剂KMnO4氧化，又有被还原剂I、Fe2还原，从而出现不同实验现象，而NO2与HNO3不能反应，因为NO2中N为3价，NO3中N为5价，二者不能发生反应，无现象。12(2020广东汕头高三一测)化合物M溶于水，加入少量硝酸银溶液有白色沉淀。如果先在M的水溶液中加入一定量的苛性钠溶液，再加入少量硝酸银溶液，若无沉淀生成，则M可能是()A食盐 B氯化钙C氯化铵 D氯化镁答案：C点拨：由于NaOHNH4Cl=NH3H2ONaCl，且Ag2NH3H2O=Ag(NH3)22H2O，不会在加入AgNO3后出现AgCl沉淀，C为正确选项。13(2020湖南高三十二校联考)在20，1.01105 kPa下，将三个分别盛氨气、氯化氢、二氧化氮的等容积烧瓶分别倒置于盛水的水槽中，当水进入烧瓶中，并使气体充分溶解后(假设试管中的溶液不向外扩散)，三种溶液的物质的量浓度之比为()A111 B332C123 D112答案：A点拨：设20，1.01105 kPa下，气体摩尔体积为Vm，当烧杯体积为Vn时，NH3完全溶于水形成溶液，溶液浓度c molL1，HCl也是完全溶于水，c(HCl)c(NH3) molL1；NO2与水反应：3NO2H2O=2HNO3NO，溶液中溶质n(HNO3)n(NO2)mol。溶液体积为VV(NO2)V(NO)VnVnVn，则c(HNO3) molL1。14(2020海南琼海高三一模)向一定量Mg2、NH4、Al3混合溶液中加入Na2O2的量与生成沉淀和气体的量(纵坐标)的关系如图所示，则溶液中三种离子的物质的量之比为()A112 B221C122 D924答案：C点拨：2Na2O22H2O=4NaOHO2，则气体C为O2、NH3，而0.5 mol Na2O2会产生0.25 mol O2，则NH3为0.45 mol0.25 mol0.2 mol，由此计算n(NH4)n(NH3)0.2 mol；由于溶解的Al(OH)3为0.1 mol20.2 mol，则n(Al3)nAl(OH)30.2 mol；又Mg2、Al3同时沉淀消耗Na2O2为0.5 mol，即消耗0.5 mol21.0 mol NaOH，其中Al3消耗NaOH为0.2 mol30.6 mol，NH4消耗NaOH为0.2 mol，则Mg2消耗NaOH为0.2 mol，可得n(Mg2)0.1 mol。15(2020山东济南高三一检)下列反应中，相关示意图像错误的是()A将二氧化硫通入到一定量氯水中B将氨水滴入到一定量氯化铝溶液中C将铜粉加入到一定量浓硝酸中D将铁粉加入到一定量氯化铁溶液中答案：B点拨：SO2Cl22H2O=2HClH2SO4，由于生成强酸所以反应后溶液pH降低；NH3H2O为弱碱，不能将Al(OH)3溶解掉，B错误；Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O,3Cu8HNO3=3Cu(NO3)22NO4H2O，看出1 mol Cu2 mol NO2，而1 mol Cu mol NO，C正确；由于Fe2Fe3=3Fe2，阳离子数目增多，则Cl%减小，D正确。16(2020上海高三八校调研)向100 mL 0.1 molL1硫酸铝铵NH4Al(SO4)2溶液中逐滴滴入0.1 molL1 Ba(OH)2溶液。随着Ba(OH)2溶液体积V的变化，沉淀总物质的量n的变化如右图所示。则下列说法中正确的是()Aa点的溶液呈中性Bc点溶液呈碱性Cc点加入Ba(OH)2溶液的体积为200 mLDb点发生反应的离子方程式是：Al32SO422Ba23OHAl(OH)32BaSO4答案：B点拨：分析过程中的反应顺序如下：Ba2SO42=BaSO4，Al33OH=Al(OH)3，当NH4反应完后，Al(OH)3OH=AlO22H2O，由此对应a点有Al(OH)3和BaSO4两种沉淀，b点有BaSO4、Al(OH)3两种沉淀，c点只有BaSO4沉淀。a点的溶液为(NH4)2SO4、Al2(SO4)3，该溶液水解呈酸性，A错误。c点溶液为Ba(AlO2)2溶液，该盐为强碱弱酸盐，溶液呈碱性，B正确。由于b点时NH4转化成NH3，所以D书写错误。c点时存在物质为BaSO4、Ba(AlO2)2，其中n(BaSO4)n(SO42)0.02 mol，nBa(AlO2)22n(Al3)20.01 mol，则n(Ba2)nBa(OH)20.04 mol，因此VBa(OH)2400 mL。17(2020湖北八市联考)某溶液中可能含有OH、CO32、AlO2、SiO32、SO42、Na、Fe3、Mg2、Al3等离子。当向该溶液中加入一定物质的量浓度的盐酸溶液时，发现生成沉淀的物质的量随盐酸溶液的体积变化的图象如图所示，下列说法正确的是()A原溶液中一定含有的阴离子是OH、SiO32、AlO2、CO32B反应最后形成的溶液中的溶质为NaClC原溶液中一定含有Na2SO4D原溶液中CO32与AlO2的物质的量之比为11答案：A点拨：由图示关系可知：开始时无沉淀产生，则必有OH，则溶液中不存在Fe3、Mg2、Al3，由溶液呈电中性可知必有Na；继续加盐酸有沉淀产生，则可能含有AlO2、SiO32；而后沉淀量不变，则含有CO32；最后沉淀量减少但仍有剩余，则必有AlO2、SiO32。A项，正确；B项，反应最后形成的溶液中的溶质为NaCl、AlCl3；C项，是否存在Na2SO4无法确定；D项，原溶液中含有CO32与AlO2的物质的量之比为34。18(2020山东济宁高三一模)下列关于常见有机物的说法中不正确的是()A乙烯和甲烷可用酸性高锰酸钾溶液鉴别B乙酸和油脂都能与氢氧化钠溶液反应C乙烯和苯都能与溴水反应D糖类和蛋白质都是人体重要营养物质答案：C点拨：CH2=CH2与KMnO4溶液反应，使KMnO4溶液退色，CH4不反应无现象，A正确；CH3COOHNaOH=CH3COONaH2O，油脂可以与NaOH溶液反应生成肥皂，B正确；CH2=CH2Br2，苯不与Br2(aq)反应，但苯与Br2(l)在Fe催化下反应，C错误。19(2020河南五市高三一联)某有机物的结构简式为下列关于该有机物的叙述不正确的是()A能与金属钠发生反应并放出氢气B能在催化剂作用下与H2发生加成反应C在浓硫酸催化下能与乙酸发生酯化反应D能与NaOH发生反应答案：D点拨：分析有机物的结构特点：、OH，因此该有机物具有乙烯、乙醇的化学性质，A、C为OH的性质，B为的性质，D错误。20(2020广东深圳高三一调)下列说法正确的是()植物油和裂化汽油都可以使溴水褪色葡萄糖、油脂和蛋白质都能发生水解反应按汽油、煤油、柴油的顺序，沸点逐渐升高防腐剂福尔马林可用作食品保鲜剂乙醇、乙酸、乙酸乙酯都能发生取代反应A BC D答案：A点拨：植物油中含有CC，裂化汽油中也含有CC，均能使溴水发生加成反应而褪色；葡萄糖属于单糖，不能发生水解反应；汽油、煤油、柴油的熔沸点依次升高；HCHO不能用作食品保鲜，其毒性较大。二、非选择题(本题包括5个小题，共40分)21(2020天津十二校联考)(8分)已知物质M由同一短周期的X、Y两种元素组成，X原子的最外层电子数是最内层电子数的一半，Y元素的最高正价与其负价的代数和为6。M与其他物质的转化关系如下(部分产物已略去)：(1)若A是与X、Y同周期的一种常见金属，则A元素在周期表中的位置是_周期_族，写出A与B溶液反应的化学方程式： _。(2)若A是某元素的一种常见酸性氧化物，可用于制造光导纤维，则该元素的原子结构示意图为：_，写出E与F反应的离子方程式_ _ _。(3)B的电子式为_，其中的化学键为_。用电子式表示M的形成过程_。(4)工业上用电解M的产物之一氧化有毒含氰(CN)碱性废水，得到无毒的N2、CO2等。写出此反应的离子方程式_ _ _。答案：(1)第3A2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(2)2HSiO32=H2SiO3(写H4SiO4也正确)(3)NaH离子键和极性键(共价键也正确)(4)5Cl22CN8OH=10ClN22CO24H2O点拨：本题以元素周期表为载体，考查了元素及其化合物、化学键、氧化还原反应方程式的配平等知识点。M溶液为NaCl溶液，电解生成NaOH、H2、Cl2。(1)若A为Al，则Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2；(2)若A为SiO2，则E为Na2SiO3，F为HCl，二者反应生成H2SiO3和NaCl；(3)NaOH中既有离子键又有极性共价键；(4)电解NaCl溶液的产物中只有Cl2具有氧化性，Cl2氧化含CN的碱性废水生成N2、CO2、Cl和H2O,1 mol Cl2得到2 mol电子，1 mol CN失去5 mol电子，故Cl2与CN应按物质的量之比52反应，由电荷守恒知反应物中应有OH，其计量数应为8。22(2020山东理综)(8分)实验室以含有Ca2、Mg2、Cl、SO42、Br等离子的卤水为主要原料制备无水CaCl2和Br2，流程如下：(1)操作使用的试剂是_，所用主要仪器的名称是_。(2)加入溶液W的目的是_。用CaO调节溶液Y的pH，可以除去Mg2。由表中数据可知，理论上可选择的pH最大范围是_。酸化溶液Z时，使用的试剂为_。开始沉淀时的pH沉淀完全时的pHMg29.611.0Ca212.2c(OH)1.8 molL1(3)实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集CO2气体，下列装置中合理的是_。(4)常温下，H2SO4的电离常数Ka11.2102，Ka26.3108 ，H2CO3的电离常数Ka14.5107，Ka24.71011。某同学设计实验验证H2SO3酸性强于H2CO3：将SO2和CO2气体分别通入水中至饱和，立即用酸度计测两溶液的pH，若前者的pH小于后者，则H2SO3酸性强于H2CO3。该实验设计不正确，错误在于_。设计合理实验验证H2SO3酸性强于H2CO3(简要说明实验步骤、现象和结论)。_。(仪器自选)供选的试剂：CO2、SO2、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3、NaHSO3、蒸馏水、饱和石灰水、酸性KMnO4溶液、品红溶液、 试纸。答案：(1)四氯化碳分液漏斗(2)除去溶液中的SO4211.0pH12.2盐酸(3)b、d(4)用于比较pH的两种酸的物质的量浓度不相等三种参考方案如下：方案一：配制相同物质的量浓度的NaHSO3和NaHCO3溶液，用酸度计(或pH试纸)测两溶液的pH。前者的pH小于后者，证明H2SO3酸性强于H2CO3。方案二：将SO2气体依次通过NaHCO3(或Na2CO3)溶液、酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水。品红溶液不褪色、且澄清石灰水变浑浊，证明H2SO3酸性强于H2CO3。方案三：将CO2气体依次通过NaHSO3(或Na2SO3)溶液、品红溶液。品红溶液不褪色，证明H2SO3酸性强于H2CO3。点拨：(1)通过操作将两种溶液分开，所以操作是萃取、分液。(2)加入CaO的目的是除去Mg2，故加入溶液W的目的是除去溶液中的SO42。pH的选择依据有两个，一是Mg2完全沉淀下来，二是Ca2不能沉淀，故11.0pH12.2。酸化溶液Z时，不能引入杂质离子，故用盐酸。(3)洗气瓶是除去HCl气体，内盛饱和NaHCO3溶液。由于CO2的密度大于空气，故用向上排空气法收集，a装置不合理；c装置起不到类似启普发生器的作用，生成的CO2会通过长颈漏斗逸入空气中，故不合理。(4)SO2在水中的溶解度远大于CO2，则形成的饱和溶液中两种酸的物质的量浓度不相等，不能比较。比较两种酸的酸性强弱，可通过对应盐溶液的性质、酸与盐的复分解反应来进行。23(2020全国理综)(18分)下图中，A、B、C、D、E是单质，G、H、I、F是B、C、D、E分别和A形成的二元化合物。已知：反应CGBH能放出大量的热，该反应曾应用于铁轨的焊接；是一种常见的温室气体，它和E可以发生反应：2EI2FD，F中E元素的质量分数为60%。回答问题：(1)中反应的化学方程式为_；(2)化合物I的电子式为_，它的空间结构是_；(3)1.6g G溶于盐酸，得到的溶液与铜粉完全反应，计算至少需铜粉的质量(写出离子方程式和计算过程)_；(4)C与过量NaOH溶液反应的离子方程式为_ _；反应后溶液与过量化合物反应的离子方程式为_。(5)E在I中燃烧观察到的现象是_。答案：(1)AlFe2O32FeAl2O3(3)Fe2O36H=2Fe33H2O2Fe3Cu=2Fe2Cu2n(Cu)n(Fe2O3)0.010mol铜粉的质量64gmol10.010mol0.64g(4)2Al2H2O2OH=2AlO23H2CO2AlO22H2O=Al(OH)3HCO3(5)镁条剧烈燃烧，生成白色粉末，反应器内壁附着有黑色的物质点拨：由可知，反应CGBH应为铝热反应，则C为Al，G为Fe2O3，B为Fe，H为Al2O3，则A为O2；由可知，应为CO2，则D为碳，反应2EI2FD为置换反应，可推知E应为Mg，F为MgO。(1)中反应的化学方程式为：2AlFe2O32FeAl2O3。(2)化合物I为CO2，其电子式为，空间构型为直线型。(3)Fe2O3溶于盐酸的离子方程式为：Fe2O36H=2Fe33H2O，加入铜粉后发生的反应为：2Fe3Cu=2Fe2Cu2。n(Cu)n(Fe2O3)0.010 mol，所以铜粉的质量64 gmol10.010 mol0.64 g。(4)Al与NaOH溶液反应的离子方程式为：2Al2H2O2OH=2AlO23H2。反应后的溶液中含有AlO2，所以过量的二氧化碳与AlO2反应生成氢氧化铝沉淀和HCO3，离子方程式为：CO2AlO22H2O=Al(OH)3 HCO3。(5)Mg在CO2中燃烧的现象为：镁条剧烈燃烧，生成白色粉末，反应器内壁附着有黑色的物质。24(2020全国理综)(8分)请回答下列实验室中制取气体的有关问题。(1)下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。 装置B、C、D的作用分别是B_；C_；D_。(2)在实验室欲制取适量NO气体。下图中最适合完成该实验的简易装置是_(填序号); 根据所选的装置完成下表(不需要的可不填)：应加入的物质所起的作用ABCD简单描述应观察到的实验现象_ _。答案：(1)向上排气法收集氯气安全作用，防止D中的液体吸入B中吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境(2)应加入的物质所起的作用A铜屑和稀硝酸发生NO气体B水排水收集NO气体C主要是接收B中排出的水反应开始时，A中铜表面出现无色小气泡，反应速率逐渐加快；A管上部空间由无色逐渐变为浅棕红色，随反应的进行又逐渐变为无色；A中液体由无色变为浅蓝色；B中的水面逐渐下降，B管中的水逐渐流入烧杯C中。点拨：(1)因氯气的密度比空气大，所以收集氯气时可用向上排空气法，装置B中导管是长进短出，装置C中导管是短进长出，则B、C装置能用于收集氯气的