09专题九　元素及其化合物

1、限时：30分钟一、选择题1(2019河北衡水中学第六次调研，7)徐光启手迹记载：绿矾五斤，硝五斤，将矾炒去，约折五分之一，将二味同研细，次用铁作锅锅下起火，取气冷定，开坛则药化为强水。五金入强水皆成水，惟黄金不化水中，加盐则化，“硝”即硝酸钾。下列说法不正确的是()a“强水”主要成分是hno3b“将矾炒去，约折五分之一”是绿矾脱水的过程c“锅下起火，取气冷定”描述了蒸馏的过程d“五金入强水皆成水”过程产生的气体主要为氢气1d根据“五金入强水皆成水，惟黄金不化水中”可知，“强水”具有强氧化性，能与大多数金属发生反应而使金属溶解，推测“强水”主要成分是hno3，a项正确；绿矾是硫酸亚铁晶体，“将矾

2、炒去，约折五分之一”是绿矾脱水的过程，b项正确；“锅下起火，取气冷定”，描述了制取“强水”蒸馏的过程，c项正确；hno3具有强氧化性，“五金入强水皆成水”是指金属溶于硝酸，该过程中生成硝酸盐、氮氧化物和h2o，不产生氢气，d项错误。2(2019北京朝阳区二模，12)探究na2o2与水的反应，实验如下：(已知：h2o2hho、hoho)下列分析不正确的是()a、中产生的气体能使带火星的木条复燃b、中均发生了氧化还原反应和复分解反应c、中kmno4与mno2的作用不同，产生气体的量也不同d通过能比较酸性：hclh2o22d、中产生的气体为氧气，能使带火星的木条复燃，a项正确；、中都生成氧气，发生氧

3、化还原反应，中生成过氧化氢和氢氧化钠，中生成硫酸钡沉淀和过氧化氢，为复分解反应，b项正确；、中kmno4与mno2的作用不同，中过氧化氢被氧化生成氧气，中过氧化氢在二氧化锰催化条件下自身发生氧化还原反应生成氧气，则产生气体的量不同，c项正确；说明bao2不溶于盐酸，不能用于比较酸性强弱，且盐酸为强酸，过氧化氢为弱酸，d项错误。3(2019山东潍坊三模，9)我国使用金属的历史可以追溯到4 500年以前。如图是两种金属及其化合物的转化关系。下列说法不正确的是()a金属m、e分别是铜和铁b反应的离子方程式为2fe2h2o22h=2fe32h2oc氧化性：h2o2cu2fe2d向y溶液中滴入k3fe(

4、cn)6溶液，生成特征蓝色沉淀3d红色金属m加入稀h2so4、h2o2，得到mso4蓝色溶液，则m是cu；金属e与cuso4溶液反应生成m(cu)和x，x中加入稀h2so4、h2o2得到y，y中加入kscn溶液，得到红色溶液w，y中加入氨水，得到红褐色固体z，则z为fe(oh)3，从而推知x是feso4，y是fe2(so4)3，e是fe，a项正确。反应中fe2与h2o2发生氧化还原反应生成fe3，离子方程式为2fe2h2o22h=2fe32h2o，b项正确。反应中h2o2是氧化剂，cu2是氧化产物，则氧化性：h2o2cu2；反应为cu2fe=fe2cu，则氧化性：cu2fe2，从而可得氧化性：

5、h2o2cu2fe2，c项正确。含fe2的溶液中加入k3fe(cn)6溶液，产生特征蓝色沉淀，而y是fe2(so4)3溶液，故y中滴入k3fe(cn)6溶液，不生成蓝色沉淀，d项错误。4(2019福建泉州第一次质检，16)氮化镁常用于制备超硬、高导热、耐高温的氮化物，实验室用以下装置制取氮化镁。已知：mg2nh3mg(nh2)2h2，mg3n2是一种浅黄色粉末，易水解。下列说法不正确的是()a实验开始时，应先点燃乙处酒精灯，再点燃丁处酒精灯b装置乙的目的是制备n2c装置丙与装置戊可以对调d取装置丁所得固体少许，滴入少量蒸馏水，可检验是否有mg3n24c实验开始时，应先点燃乙处酒精灯，nh3与c

6、uo反应生成n2，利用生成的n2排出装置内的空气，再点燃丁处酒精灯，a项正确；装置乙的目的是制备n2，发生的反应为3cuo2nh33cu3h2on2，b项正确；装置丙用于干燥n2并吸收多余nh3，防止mg与nh3在加热时反应，装置戊防止空气中水蒸气进入丁，但盛放的碱石灰不能吸收nh3，故装置丙和戊不能对调，c项错误；mg3n2与h2o发生反应：mg3n26h2o=3mg(oh)22nh3，取装置丁所得固体少许，滴入少量蒸馏水，有刺激性气味的气体生成，可证明固体中含有mg3n2，d项正确。5(2019北京朝阳区期末，13)把浓盐酸分别滴入点滴板上的各种溶液中，现象如下：下列分析不正确的是()a中

7、溶液变蓝，体现了浓盐酸的氧化性b中产生白色胶状沉淀：2hsio=h2sio3c中产生沉淀的原因可用平衡移动原理解释d中产生黄绿色气体：clocl2h=cl2h2o 5a淀粉ki溶液中滴加浓盐酸，发生反应：o24i4h=2i22h2o，溶液变成蓝色，浓盐酸只体现酸性，a项错误。由于酸性：hclh2sio3，na2sio3溶液中滴加盐酸，反应生成h2sio3白色胶状沉淀：2hsio=h2sio3，b项正确。饱和nacl溶液中滴加浓盐酸，溶液中c(cl)增大，使平衡nacl(s)na(aq)cl(aq)逆向移动，析出nacl晶体，c项正确。naclo溶液中滴加浓盐酸，发生氧化还原反应：clocl2h

8、=cl2h2o，产生黄绿色气体cl2，d项正确。6(2019福建福州第三次质检，7)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、ceo2b过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒c过程中发生反应的离子方程式为ceo2h2o23h=ce32h2oo2d过程中消耗 11.2 l o2(已折合成标准状况)，转移电子数为26.0210236cceo2、sio2、fe2o3等中加入稀盐酸，fe2o3转化fecl3存在于

9、滤液a中，滤渣为ceo2和sio2，a项正确；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，b项正确；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6hh2o22ceo2=2ce3o24h2o，c项错误；过程中消耗11.2 l o2的物质的量为0.5 mol，转移电子数为0.5 mol4na26.021023，d项正确。二、非选择题7(2019辽宁辽阳二模，27)实验室以绿矾(feso47h2o)为铁源制备补血剂甘氨酸亚铁(nh2ch2coo)2fe，有关物质性质如下表：甘氨酸(nh2ch2cooh)柠檬酸甘氨酸亚铁(nh2ch2coo

10、)2fe易溶于水，微溶于乙醇，两性化合物易溶于水和乙醇，有强酸性和还原性易溶于水，难溶于乙醇实验过程：.配制含0.10 mol feso4的水溶液。 .制备feco3：向配制好的feso4溶液中，缓慢加入200 ml 1.1 moll1 nh4hco3溶液，边加边搅拌，反应结束后过滤并洗涤沉淀。.制备(nh2ch2coo)2fe：实验装置如图(夹持和加热仪器已省略)，将实验得到的沉淀(过量)和含0.20 mol 甘氨酸的水溶液混合后加入c中，然后利用a中的反应将c中空气排尽，接着滴入柠檬酸溶液并加热。反应结束后过滤，滤液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品。回答下列问题：(1)仪器p的名称是_

11、。(2)实验配制feso4溶液时，为防止feso4被氧化变质，应加入的试剂为_(填化学式)。(3)实验中，生成沉淀的离子方程式为_。(4)实验中：检查装置a的气密性的方法是_。柠檬酸可调节ph，体系ph与产率的关系如下表：实验12345678体系ph4.04.55.05.56.06.57.07.5产率/%65.7474.9678.7883.1385.5772.9862.3156.86ph过低会使产率下降，其原因是_；柠檬酸的作用还有_(填字母)。a作催化剂 b作反应终点指示剂c促进feco3溶解 d防止二价铁被氧化洗涤实验中得到的沉淀，所选用的最佳洗涤试剂是_。(5)若产品的质量为16.32

12、g，则产率为_。7(1)恒压滴液漏斗(2)fe(3)fe22hco=feco3co2h2o(4)关闭弹簧夹，从长颈漏斗注入一定量的水，使长颈漏斗内的水面高于具支试管中的水面，停止加水一段时间后，若长颈漏斗与具支试管中的液面差保持不变，说明装置不漏气h会与nh2ch2cooh反应cd乙醇(5)80%【解析】(2)feso4易被空气中o2氧化，且易发生水解反应，故实验配制feso4溶液时，加入铁粉防止feso4被氧化，滴加稀硫酸抑制其水解。(3)实验中，向配制好的feso4溶液中，加入200 ml 1.1 moll1 nh4hco3溶液生成feco3沉淀，离子方程式为fe22hco=feco3co

13、2h2o。(4)采用“压强差法”检验装置的气密性，具体操作：关闭弹簧夹，从长颈漏斗注入一定量的水，使长颈漏斗内的水面高于具支试管中的水面，停止加水一段时间后，若长颈漏斗与具支试管中的液面差保持不变，说明装置不漏气。由于nh2ch2cooh具有两性，ph过低，则溶液的酸性过强，nh2ch2cooh与h发生反应生成hoocch2nh，导致产品的产率下降。柠檬酸具有强酸性和还原性，加入柠檬酸调节ph，同时促进feco3溶解，并防止生成的fe2被氧化。由于甘氨酸亚铁易溶于水，难溶于乙醇，为了降低产品的溶解，故实验洗涤产品时最好选用乙醇。(5)结合制备过程中发生的反应可得关系式：feso4feco3(n

14、h2ch2coo)2fe，理论上生成0.1 mol(nh2ch2coo)2fe，其质量为20.4 g，则产率为100%80%。8(2019山东威海二模，26)碘化钠在医疗及食品方面有重要的作用。实验室用naoh、单质碘和水合肼(n2h4h2o)为原料制备碘化钠。已知：水合肼具有还原性。回答下列问题：(1)水合肼的制备有关反应原理：co(nh2)2(尿素)naclo2naoh=n2h4h2onaclna2co3。制取次氯酸钠和氧氧化钠混合液的仪器接口的连接顺序为_(按气流方向，用小写字母表示)。若该实验温度控制不当，反应后测得三颈瓶内clo与clo的物质的量之比为61，则氯气与氢氧化钠反应时，被

15、还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为_。取适量a中的混合液逐滴加入到定量的尿素溶液中制备水合肼，实验中滴加顺序不能颠倒，且滴加速度不能过快，理由是_。(2)碘化钠的制备采用水合肼还原法制取碘化钠固体，其制备流程如图所示：“合成”过程中，反应温度不宜超过70 ，目的是_。在“还原”过程中，主要消耗反应过程中生成的副产物io，该过程的离子方程式为_。工业上也可以用硫化钠或铁屑还原碘酸钠制备碘化钠，但水合肼还原法制得的产品纯度更高，其原因是_。(3)测定产品中nai含量的实验步骤如下：a称取10.00 g样品并溶解，在500 ml容量瓶中定容；b量取25.00 ml待测液于锥形瓶中，然后加入

16、足量的fecl3溶液，充分反应后，再加入m溶液作指示剂；c用0.210 0 moll1的na2s2o3标准溶液滴定至终点(2na2s2o3i2=na2s4o62nai)，重复实验多次，测得消耗标准溶液的体积为15.00 ml。m为_(写名称)。该样品中nai的质量分数为_。8(1)ecdabf117将尿素滴到naclo与naoh的混合溶液中或过快滴加，都会使过量的naclo溶液氧化水合肼，降低产率(2)防止碘升华2io3n2h4h2o=3n22i9h2on2h4h2o被氧化后的产物为n2和h2o，不引入杂质(3)淀粉94.5%【解析】(1)装置a制取次氯酸钠和氧氧化钠混合液，装置b中盛有饱和n

17、acl溶液，用于除去cl2中hcl；装置c用于制取cl2，装置d用于吸收尾气cl2，故仪器接口的连接顺序为ecdabf。反应后测得三颈瓶内clo与clo的物质的量之比为61，设二者的物质的量分别为6 mol、1 mol，还原产物是cl，据得失电子守恒可得：n(cl)16 mol11 mol5，则有n(cl)11 mol，故被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为11 mol(6 mol1 mol)117。制备水合肼，取适量a中的混合液逐滴加入到定量的尿素溶液中，滴加顺序不能颠倒，且滴加速度不能过快，若将尿素滴到naclo溶液中或过快滴加，都会使过量的naclo溶液氧化水合肼，降低产率。(

18、2)i2受热易升华，“合成”过程中，反应温度不宜超过70 ，其目的是防止碘升华。“还原”过程中主要消耗生成的io，由图可知，水合肼被氧化生成n2，io则被还原生成i，结合得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒写出离子方程式：2io3n2h4h2o= 3n22i9h2o。水合肼还原法中n2h4h2o被氧化后的产物为n2和h2o，不引入杂质，而用硫化钠或铁屑还原碘酸钠制备碘化钠，会引入杂质。(3)步骤b中发生反应：2fe32i=2fe2i2，结合步骤c滴定反应原理可知，加入m溶液作指示剂，m应为淀粉。根据步骤b、c中发生的反应可得关系式：2naii22na2s2o3，则有n(nai)n(na2s2o3)

19、0.210 0 moll115.00103l3.15103mol，故10.00 g样品中n(nai)3.15103mol0.063 mol，m(nai)0.063 mol150 gmol19.45 g，因此产品中nai的含量为100%94.5%。9(2019四川广元第一次诊断，26)三硫代碳酸钠(na2cs3)常用作杀菌剂、沉淀剂。某小组设计实验探究三硫代碳酸钠的性质并测定其溶液的浓度。实验1：探究na2cs3的性质步骤操作及现象取少量na2cs3固体溶于蒸馏水配制成溶液并分成两等份向其中一份溶液中滴加几滴酚酞试液，溶液变红色向另一份溶液中滴加酸性kmno4溶液，紫色褪色(1)h2cs3是_(

20、填“强”或“弱”)酸。(2)已知步骤的氧化产物是so，写出该反应的离子方程式：_。(3)某同学取步骤所得溶液于试管中，滴加盐酸、bacl2溶液产生白色沉淀，他认为通过测定产生的白色沉淀的质量即可求出实验所用na2cs3的量，你是否同意他的观点？_(选“同意”或“不同意”)，理由是_。实验2：测定na2cs3溶液的浓度按如图所示连接好装置。取100 ml na2cs3溶液置于装置a中，通过仪器d加入2.0 moll1的稀硫酸，关闭活塞。已知：na2cs3h2so4=na2so4cs2h2s。cs2的沸点为46 ，cs2和h2s均有毒，cs2不溶于水，与co2某些性质相似，cs2与烧碱反应生成na

21、2cos2和h2o。(4)盛装稀硫酸的仪器d名称是_，反应开始前需要通入一段时间n2，其作用是_。(5)当a中反应完全后，打开k缓慢通入热n2一段时间，然后对b中混合物进行过滤、洗涤、干燥，沉重，得19.2 g黑色固体，则a中na2cs3溶液的浓度是_moll1。写出d中发生反应的化学方程式：_。(6)分析上述实验方案，还可以通过测定_(填字母代号)装置反应前后质量来计算na2cs3溶液的浓度。9(1)弱(2)5cs24mno52h=5co215so24mn226h2o(3)不同意kmno4溶液中残留有so或kmno4溶液用h2so4酸化(4)分液漏斗排完装置中的空气(5)2.02naohcs

22、2=na2cos2h2o(6)d【解析】(1)na2cs3溶液呈碱性，故h2cs3属于弱酸。(2)向na2cs3溶液中滴加酸性kmno4溶液，紫色褪去，氧化产物是so，则mno被还原为mn2，结合得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒写出离子方程式：5cs24mno52h=5co215so24mn226h2o。(3)步骤所得溶液中含有so，滴加盐酸、bacl2溶液产生白色沉淀，该沉淀是baso4，反应生成so，但酸性kmno4溶液中含有so，故无法通过测定产生的白色沉淀的质量求出实验所用na2cs3的量。(4)仪器d是分液漏斗。组装好实验装置后，整个装置中充满空气，反应开始前需要通入一段时间n2，其

23、目的是排完装置内的空气，防止对实验产生干扰。(5)装置a中发生反应na2cs3h2so4=na2so4cs2h2s，b中cuso4溶液与h2s发生反应：cuso4h2s=cush2so4，b中得19.2 g黑色固体，该固体是cus，其物质的量为0.2 mol，则有n(na2cs3)n(h2s)n(cus)0.2 mol，故na2cs3溶液的浓度为c(na2cs3)2.0 moll1。d中naoh溶液吸收cs2，发生反应：2naohcs2=na2cos2h2o。(6)na2cs3与稀h2so4溶液反应生成na2so4、cs2和h2s，用cuso4溶液吸收h2s，无水cacl2进行干燥，naoh溶

24、液吸收cs2生成na2cos2和h2o，故可通过测定装置d反应前后质量变化计算na2cs3溶液的浓度。10(2019湖南常德一模，26)保险粉(na2s2o4)广泛应用于造纸、印染、环保、医药等行业。该物质具有强还原性，在空气中易被氧化，受热易分解，在碱性条件下比较稳定，易溶于水、不溶于乙醇。保险粉可以通过 nahso3与nabh4反应制取。请按要求回答下列问题：.nahso3溶液的制备(1)上图仪器a的名称_；装置c中反应后溶液ph4.1，则发生反应的化学方程式为_。.保险粉的制备打开下图(部分装置已省略)中活塞k1通入氮气，一段时间后，关闭k1，打开恒压滴液漏斗活塞向装置e中滴入碱性nab

25、h4溶液，在3040 下充分反应。向反应后的溶液中加入乙醇，经冷却结晶、过滤得到na2s2o42h2o晶体，再用乙醇洗涤、真空烘干脱去晶体结晶水得到保险粉。(2)反应产物中有nabo2，无气体。写出e中发生反应的化学方程式_。(3)通入氮气的作用是_。(4)使用乙醇洗涤na2s2o42h2o晶体的优点：_。(5)对装置e的加热方式最好采用_。.保险粉的纯度测定(6)称取20 g na2s2o4样品溶于冷水配成200 ml溶液，取出25.00 ml该溶液于锥形瓶中，用0.10 moll1碱性k3fe(cn)6标准溶液滴定，原理为4fe(cn)632s2o8oh=4fe(cn)644so4h2o，

26、用亚甲基蓝为指示剂，达到滴定终点时消耗标准溶液24.00 ml，则样品中na2s2o4的质量分数为_(杂质不参与反应)(计算结果精确至0.1%)。10(1)三颈烧瓶2so2na2co3h2o=2nahso3co2(2)nabh48nahso3=nabo24na2s2o46h2o(3)将装置e中的空气赶出，防止na2s2o4、nahso3被氧化(4)降低保险粉的溶解度，并有利于干燥(5)水浴加热(6)8.4%【解析】(1)由仪器图形可知a为三颈烧瓶；c通过调节ph为4.1，通入二氧化硫反应生成nahso3，方程式为2so2na2co3h2o=2nahso3co2。(2)反应产物中有nabo2，无

27、气体生成，化学方程式为nabh48nahso3=nabo24na2s2o46h2o。(3)通入氮气，可将装置e中的空气赶出，防止na2s2o4、nahso3被氧化。(4)使用乙醇洗涤na2s2o42h2o晶体，可降低保险粉的溶解度，并有利于干燥。(5)装置e在3040 下充分反应，应用水浴加热的方法。(6)用0.10 moll1碱性k3fe(cn)6标准溶液滴定，达到滴定终点时消耗标准溶液24.00 ml，则nk3fe(cn)60.10 moll10.024 l0.002 4 mol，涉及的反应为4fe(cn)632s2o8oh=4fe(cn)644so4h2o，则n(na2s2o4)0.00

28、1 2 mol，可知20 g na2s2o4样品中m(na2s2o4)0.001 2 mol0.009 6 mol，则含量为100%8.352%8.4%。11(2019山西阳泉三模，27)重铬酸钾常用作有机合成的氧化剂和催化剂等。由含铬废液(主要含cr3、fe3、k、so等)制备k2cr2o7的流程如图所示。已知：.在酸性条件下，h2o2能将cr2o还原为cr3.相关金属离子形成氢氧化物沉淀的ph范围如下：金属离子开始沉淀的ph沉淀完全的phcr34.96.8fe31.52.8回答下列问题：(1)滤渣的主要成分为_(填化学式)。(2)写出“氧化”步骤中反应的化学方程式_。(3)“加热”操作的目

29、的是_。(4)“酸化”过程中发生反应2cro2hcr2oh2o (k41014)。已知，“酸化”后溶液中c(cr2o)1.6103moll1，则溶液中c(cro)_。(5)“结晶”后得到k2cr2o7(m294 gmol1)产品0.500 0 g，将其溶解后用稀h2so4酸化，再用浓度为1.000 0 moll1(nh4)2fe(so4)2标准溶液滴定，滴定终点消耗标准溶液的体积为9.00 ml，则产品的纯度为_。滴定反应为k2cr2o76(nh4)2fe(so4)27h2so4=k2so4cr2(so4)36(nh4)2so43fe2(so4)37h2o11(1)fe(oh)3(2)2cr(

30、oh)33h2o24koh=2k2cro48h2o(3)除去过量h2o2(4)2108 moll1(5)88.20%【解析】(1)含铬废液主要含cr3、fe3、k、so等，加入koh调节ph78， cr3、fe3均沉淀完全，则滤渣是fe(oh)3、cr(oh)3；滤渣加入h2o2溶液，用koh调节ph10，滤液主要溶质为k2cro4，则滤渣是fe(oh)3。(2)“氧化”步骤中，cr(oh)3与h2o2、koh反应生成k2cro4，结合得失电子守恒和原子守恒写出化学方程式：2cr(oh)33h2o24koh=2k2cro48h2o。(3)在酸性条件下，h2o2能将cr2o还原为cr3，“加热”

31、可促使h2o2分解，防止cr2o被还原。(4)反应2cro2hcr2oh2o的平衡常数为k41014，“酸化”过程调节ph1，此时c(h)0.1 moll1，c(cr2o)1.6103 moll1，则有c(cro) moll12108moll1。(5)据滴定反应可得：n(k2cr2o7)n(nh4)2fe(so4)21.000 0 moll19.00103l0.001 5 mol，则有m(k2cr2o7)0.001 5 mol294 gmol10.441 0 g，故产品的纯度为100%88.20%。12(2019陕西渭南二模，27)某兴趣小组用废旧镀锌铁皮按下列流程制备七水硫酸锌(znso47h2o)。相关信息如下：金属离子形成氢氧化物沉淀的ph，如下表。znso4的溶解度(物质在100 g水中溶解的质量)随温度变化曲线如图所