2023版高三一轮总复习化学鲁科版：高考热点2 元素及其化合物

高考热点专练（二）元素及其化合物

执占以化工流程为载体的元素及化合物的考查

1.（2021•青岛调研）如图为从光盘中（光盘金属层含有Ag,其他金属微量忽

略不计）提取Ag的工业流程。

NaOH溶液10%氨水N2H4・H2O

还原|

处理后的

光盘碎片溶解液-Ag

过量NaClO溶液废渣

下列说法正确的是（）

A.NaClO溶液应密封保存在无色细口瓶中

B.NaClO溶液可用硝酸代替

C.加入氨水后，Ag元素主要以[Ag（NH3）2]+形式存在

D.理论上消耗0.15mol水合朋转化为N2）可提取32.4gAg

C[NaClO水解生成HC1O,HC1O见光易分解，因此应密封保存在棕色细

口瓶中，A项错误；NaCK）溶液的作用是将Ag氧化为Ag。：4Ag+4NaClO+

2H2O=4AgCl+4NaOH+O2T,用硝酸代替NaClO溶液，发生反应4HN（h+

3Ag=3AgNOj+NOT+2H2O,会释放出氮氧化物，造成环境污染，B项错误；

+

加入氨水后，发生反应：AgCl+2NH3H2O=[Ag（NH3）2]+CF+2H2O,Ag元

素主要以[Ag（NH3）2]+形式存在，C项正确；由N2H4fN2失4e,[Ag（NH3）2『fAg

得e,根据得失电子守恒，可得关系式N2H4〜4Ag,理论上消耗0.15mol水合

府可提取0.6molAg,质量为108g皿。1-】X0.6moi=64.8g,D项错误。]

2.（2021•山东名校联考）某工艺利用软铸矿（主要成分为MnO2,含少量AI2O3

和SiO2）和闪锌矿（主要成分是ZnS,含少量FeS、CuS、CdS）为原料制备M11O2

已知：I.矿石中所有金属元素均以离子形式进入滤液A中。

H.各种金属离子完全沉淀的pH如表：

Zn2+Mn2+Fe2+Fe3+Al3+

pH8.010.19.03.24.7

下列说法不正确的是（）

A.滤渣A主要成分：S和Si（h

B.适量金属锌是为了回收金属Cu和Cd

C.步骤③中，加入的物质X可以是MnO2,调pH：4.74pH<8.0

D.上述流程中，可以循环使用的物质为H2s04

C［根据矿石中所有金属元素均以离子形式进入滤液A中，SiO2不溶于硫

酸，MnCh具有氧化性，酸性条件下可将硫化物氧化为单质硫，知滤渣A主要

成分为SiO2和S,A项正确；滤液A中金属离子为ZM+、Mn2+>Al3+>Fe3+>

Cu2+、Cd2+,结合后续流程知，加入锌粉主要发生Zn与Fe3+、Cu2+>CcP+的

反应：Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+.Zn+Cu2+=Zn2++Cu^Zn+Cd2+=

Zn2++Cd,故加入适量金属锌的目的是回收Cu和Cd,B项正确；根据工艺流

程图知，加入物质X的作用是调节pH,沉淀A13+、Fe3+,而不沉淀Mi?+、

Zn2+,因此控制pH的范围为4.7WpH<8.0,则加入的物质X可为MnO,C项

电解

错误；电解滤液C时发生反应：MnSO4+2H2O=MnO2+H21+H2s04、

电解

2ZnSO4+2H2O==2Zn+O2t+2H2SO4,生成的H2s。4可以返回步骤①循环

使用，D项正确。］

3.（2021•潍坊模拟）磷化氢（PH3）是一种在空气中能自燃的剧毒气体，具有还

原性，可作为电子工业原料。PH3的一种工业制备流程如下：

过量NaOH溶液稀硫酸

下列说法错误的是（）

A.H3PO2为一元弱酸

B.该过程最好在无氧条件下进行

C.不考虑损失，lmoIP4参与反应，可产生2.5molPH3

D.反应1中氧化产物和还原产物的物质的量之比为1：3

D［由加入过量的NaOH溶液得到的产物为NaH2P02和PH3,知H3PO2

为一元弱酸，A项正确；由题意知PH3在空气中能自燃，具有还原性，故该过

程最好在无氧环境下进行，B项正确；由反应P4+3H2O+3NaOH=3NaH2P02

+PH3T、NaH2P02+H2SO4=NaHSO4+H3PO2和2H3P€h=PH3T+H3P04可

知，lmolP4参加反应，不考虑损失，可生成2.5molPH3,C项正确；P4+3H2O

+3NaOH=3NaH2PO2+PH3T中PH3为还原产物，NaH2P。2为氧化产物，氧化

产物和还原产物的物质的量之比为3：1,D项错误。］

4.由制铝工业废渣（主要含Fe、Ca、Si、Al等的氧化物）制取聚合硫酸铁铝

净水剂的流程如下。

稀HzSO-HQ?

废渣T浸取I过浓I加热聚合I-一聚合硫酸铁铝

滤渣

下列有关说法不正确的是（）

A.控制适当反应温度并不断搅拌，有利于提高铁、铝浸取率

B.AI2O3与稀硫酸反应的离子方程式：AhO3+6H+=2Al3++3H2O

C.滤液中主要存在的阳离子有：H\Fe2\Ca2\AP+

D.聚合硫酸铁铝水解形成的胶体具有吸附作用

C［A.控制适当反应温度并不断搅拌，可以加快反应速率，充分反应，有

利于提高铁、铝浸取率，故A正确；B.AI2O3与稀硫酸反应生成硫酸铝和水，离

子方程式为A12O3+6H+==2A13++3H2O,故B正确；C.双氧水会将亚铁离子氧

化，所以滤液中主要存在的阳离子没有Fe2+,而是Fe3+,故C错误；D.聚合硫

酸铁铝水解可以生成氢氧化铝和氢氧化铁胶体，胶体表面积较大，具有吸附作

用，故D正确；综上所述答案C。］

5.某课题组以废旧的电脑显示屏的玻璃粉（含SiO2、CeO2>Fe2O3和FeO

等）为原料，设计如图工艺流程对资源进行回收，得到纯净的CeO2和硫酸铁钱

晶体。

废稀强酸稀冷酸也。？

I薪2|

稀硫酸一曲口一画工］——1［臂瞽

II铁晶体

H1（）2（阻）效

已知：①Ce常见化合价为+3和+4；

②Ce(h不溶于稀硫酸，也不溶于NaOH溶液；

③已知Ce(OH)4的&p=4Xl(F29,坨2=0.3。

回答下列问题：

(1)写出“滤渣2”的主要成分的一种用途_______o

(2)取少许“滤液1"，滴加(填名称)溶液，有蓝色沉淀生成，则证

明“滤液1”中有Fe2+。

(3)在酸性条件下,H2O2、Fe3+、Ce(h三种物质中，氧化性最弱的是；

如将稀硫酸改为盐酸，则“酸浸”过程可能产生大气污染物，离子方程式是

(4)“操作H”依次为：、过滤、洗涤、常温晾干等。所

得硫酸铁铁常用作净水剂，在去除酸性废水中的悬浮物时效率较低，原因是

(5)由“滤液2”生成Ce(OH)4的离子方程式是

_______________________________________________________________________O

常温下，该反应过程中，pH的理论最小值为(当溶液中某离子浓度

W1.0X10-5mo1.L-i时，可认为该离子沉淀完全)。

［解析］酸浸时，FeO转化为FeSO4,Fe2(h转化为Fe2(SC>4)3,所得两种物

质存在于''滤液1”中，“滤渣1”为Ce(h和SiCh;“滤液1”中加入稀硫酸

和过氧化氢，亚铁离子被氧化为铁离子，所得溶液为Fe2(SO4)3溶液，再加入硫

酸铁溶液混合蒸发浓缩、冷却结晶得到硫酸铁铁晶体。“滤渣1”中加入稀硫酸

和H2O2,CeO2转化为Ce3+存在于“滤液2”中，反应方程式为2CeO2+H2O2

+3H2SO4=Ce2(SO4)3+O21+4H2O,“滤渣2”为SiO2,“滤液2”中加入

氢氧化钠并通入氧气，生成Ce(OH)4沉淀，Ce(OH)4加热分解得到产品CeO2。

(1)由上述分析可知，“滤渣2”的主要成分为二氧化硅，SiO2可用于制光导纤

维、玻璃、水泥等。(2)Fe2+能与铁氨化钾溶液反应产生蓝色沉淀。(3)“滤液2”

在NaOH和02作用下生成Ce(OH)4,说明“滤渣1”中的CeCh在稀硫酸和H2O2

作用下被还原为Ce3+,而“滤液1”中Fe2+在稀硫酸和H2O2作用下被氧化为

3+3+

Fe,所以氧化性：CeO2>H2O2>FeoCeCh具有强氧化性，能够将盐酸氧化为

+3+

Ch:2CeO2+8H+2Cr=2Ce+C121+4H2Oo(4)“操作H”依次为：蒸发

浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、常温晾干等，所得硫酸铁铁常用作净水剂，在

去除酸性废水中的悬浮物时效率较低，原因是铁离子水解被抑制。(5)由“滤液

2”生成Ce(OH)4的反应物是氢氧化钠、氧气和Ce3+,因此反应的离子方程式为

3+-4+4

4Ce+O2+12OH+2H2O=4Ce(OH)4I。^sp=c(Ce)-c(OH~)=1.0X

10-5Xc4(OH-)=4X10-29,c(OH")=V2X10-6,则c(H+)=10~8/y/2molL-1o

pH=-lgc(H+)=-lg(10-8/V2)=8.15o

［答案］(1)制光导纤维(玻璃)(其他合理答案也可)

⑵铁策化钾

3++3+

(3)Fe2CeO2+8H+2CF=2Ce+Cht+4H2O

(4)蒸发浓缩、冷却结晶Fe3+水解被抑制

3+

(5)4Ce+O2+12OH+2H2O=4Ce(OH)4I8.15

热点

6.(双选)(2021•青岛模拟)NaCKh是一种重要的杀菌消毒剂，实验室制备

NaClO2的装置如图所示，其中C装置内生成ClO2o下列说法错误的是()

A.为快速制取SO2,可用质量分数98%的浓硫酸代替75%的硫酸

B.C装置中竖直玻璃管的作用是平衡系统的气压并防止堵塞

C.F中的试剂也可用澄清石灰水代替

D.H2O2是制备NaCKh的还原剂，其中氧化剂与还原剂的物质的量之比为

2：1

AC［用质量分数98%的浓硫酸代替75%的硫酸，由于浓硫酸中H2s04主

要以分子形式存在，反应速率较慢，A项错误；C装置中竖直玻璃管可以使C

装置与大气相通，起到平衡系统气压的作用，同时可以仿止堵塞，B项正确；F

中NaOH溶液的作用是吸收尾气，由于Ca(OH)2溶解度较小，不能用澄清石灰

水代替，C项错误；H2O2是制备NaCKh的还原剂，由CKh—NaClCh得e，

H2O2-O2失2e，根据得失电子守恒，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1,

D项正确。］

7.（2021•日照模拟）用如图装置探究C12和N02在NaOH溶液中的反应。通

入适当比例的Ch和NO2,发生的化学反应为Cl2+2NO2+4NaOH=2NaNO3

+2NaCl+2H2Oo下列叙述正确的是（）

A.实验室中可用Cu与1mol-L-'的硝酸制备二氧化氮气体

B.装置H中的玻璃管起到平衡气压作用，可将多余气体直接排出

C.由该反应可知氧化性顺序：C12>NO2>NaNO3

D.通过观察装置I、m中的气泡的快慢控制C12和NO2的通入量

D［1mol-L-1的硝酸为稀硝酸，Cu与1mol-L-1的稀硝酸反应生成NO,A

项错误；装置n中的玻璃管起到平衡气压作用，多余气体有C12、NO2、NO,都

是有毒气体，不能直接排出，B项错误；C12+2NO2+4NaOH=2NaNO3+2NaCl

+2出0中CI2是氧化剂，NO2是还原剂，NaNO3是氧化产物，故只能得出氧化

性顺序：Ch>NO2>Ch>NaNO3,但不能得出NO2>NaNO3,C项错误；实验过

程中可以通过观察装置I、m中的气泡的快慢控制C12和NO2的通入量，D项正

确。］

8.（双选）醋酸亚铭［（CH3coO）2C-2H2O］为砖红色晶体，难溶于冷水，其制

备实验装置如图，在封闭体系中用金属锌将三价铝还原为二价铭，二价铭与醋

酸钠溶液作用即得醋酸亚铭。下列说法错误的是（）

锌粒+筑化锌

A.装置a中产生气体的作用是产生压强差，且防止生成的Cr2+被氧化

B.该实验可能存在的缺点是装置b为敞开体系

C.若在盐酸中用Zn还原CrCh制得CrCk,将以36a标记的［Co(NH3)g6Q］2

+溶解在上述CrC12的盐酸溶液中，得到［(：产0(1120)5］2+和［C0(H2O)6］2+,说明

CM+吸引C「的能力比CN+强

D.实验后期，为使沉淀充分析出并分离，应采用蒸发浓缩的操作

CD［装置a中产生H2使a中压强大于大气压，产生的出可排尽装置内的

空气，防止氧气氧化CF+,A项正确；装置b与空气相通，可能导致生成的醋

酸亚信被氧气氧化，B项正确；产物为［Cr36cl(H2O)5］2+和［CO(H20)6］2+,说明

CN+吸引C「的能力比Co2+强，C项错误；醋酸亚辂难溶于冷水，实验后期，

为使沉淀充分析出并分离，采用降温结晶，不采用蒸发浓缩的操作，D项错误。］

9.某学习小组拟探究CO2和锌粒反应是否生成CO。已知：CO能与银氨

溶液反应产生黑色固体。实验装置如图所示。下列叙述正确的是()

A.装置a中也可以用Na2c03固体代替CaCOj

B.根据装置a的现象判断活塞K一定处于关闭状态

C.实验开始时，先点燃酒精灯，再打开活塞K

D.b、c、f、g中的试剂依次为饱和碳酸钠溶液、浓硫酸、NaOH溶液、银

氨溶液

B［启普发生器用于块状固体和液体之间的反应，反应不需栗加热，Na2c03

固体是粉末状，不能代替CaCO3,A错误；根据装置a的现象，球形漏斗内外

存在液面差，判断活塞K一定处于关闭状态，B正确；实验开始时，应该先打

开活塞K,利用反应产生的CO2赶走装置中的空气，防止它干扰实验，再点燃

酒精灯，C错误；b、c、f、g中的试剂依次为饱和碳酸氢钠溶液、浓硫酸、NaOH

溶液、银氨溶液，碳酸氢钠溶液可以除去CO2中的HC1气体，不能用碳酸钠溶

液，D错误。］

10.氮化锂(SmN2)在工业上广泛用于生产荧光粉。已知：锢与镁位于同主

族；锯与氮气在加热条件下可生成氮化锢，氮化锢遇水剧烈反应生成NH3和

Sr(OH)2»

I.利用装置A和C制备Sr3N2

⑴装置C中碱石灰的作用是____________________________________

⑵写出由装置A制备N2的化学方程式：

(3)装置A和装置C两处的酒精灯，你认为应先点燃哪个酒精灯？

(填“A”或“C”),理由是_________________________________________

_________________________________________________________________O

II.利用装置B和C制备ScN2(已知：氧气可被连苯三酚溶液吸收)

(4)写出装置B中NaOH溶液里发生反应的离子方程式：。

(5)装置C中U形管内盛放的试剂可以是o

IIL测定Sr3