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文档简介
专题突破卷二元素化合物
(考试时间:75分钟试卷满分:100分)
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一项是符合题目要求的)
1.化学与生产、生活息息相关,下列因果关系不正确的是()
选项原因结果
A汽车尾气的排放光化学烟雾
B某酸雨样品吸收了空气中的co2pH由5.6变为4.3
用聚乳酸塑料代替聚乙烯塑料
C聚乳酸塑料可降解
可减少白色污染
D含氮、磷等生活废水的大量排放赤潮
【答案】B
【解析】汽车尾气的大量排放,会产生氮氧化物,从而造成光化学烟雾,A正确;某酸雨样品pH由5.6变
为4.3是因为样品中的亚硫酸被氧化为硫酸,与二氧化碳无关,B错误;聚乳酸塑料可降解,用聚乳酸塑料
代替聚乙烯塑料可减少白色污染,C正确;氮、磷是植物生长需要的营养元素,含氮、磷等生活废水的大量
排放,会导致水体富营养化,引发水华、赤潮,D正确。
2.下列说法正确的是()
A.汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器,其主要原料为黏土
B.SiO2具有导电性,可用于制作光导纤维和光电池
C.12g金刚石中含有化学键的数目为4NA
D.SiCh熔点高硬度大,可用于制光导纤维
【答案】A
【解析】工业上以黏土为原料烧制瓷器,A项正确;二氧化硅对光具有良好的全反射作用,故用于制作
光导纤维,而Si为半导体材料,可作光电材料,B项错误;在金刚石中,1个C原子参与形成4个C—C
键,则平均每个C原子形成4x1=2个C—C键,〃(金刚石)==lmol,所以12g金刚石中含有
212g-mol1
2NA个化学键,C项错误;SiO2作光导纤维是由于SiCh具有光学性质,与熔点和硬度无关,D项错误。
3.下列选项所示的物质间转化不能一步实现的是()
NO
A
-NH3—~高温、•催化剂~~>N2
NH^HZO
B.Al3+---------->A1O7
C12g
C.NH3(g)----->N2(g)
H2SO4
D.NH3------->NH4Hse)4
【答案】B
【解析】A1(OH)3不溶于氨水,故AF+与氨水反应不能一步生成A1O3,B符合题意。
4.在给定条件下,下列物质间所示的转化可以实现的是)
CaOs
®SO2(g)------------->CaSO4(s)
BaNO32aq
@SO2(g)------------------------>BaSO4(s)
02澄清石灰水
③S—~>S02->CaSO4
少量氨水适量H2SO4aq
@S02->NH4HSO3--------------------------->(NH4)2SO4
A.①③B.②④
C.①④
【答案】B
【解析】CaO与SO2反应生成CaSCh,不能生成CaSO4,①错误;SO2与澄清石灰水反应生成CaSO3,不
能生成CaSCM,③错误。故选B。
5.实验室制取少量H2s并探究其性质,下列实验装置和操作不能达到实验目的的是()
H2S
紫色
-石蕊
-NaOH△
试液溶液、ME三三三
7-
甲乙内「
A.用装置甲制备少量H2s
B.用装置乙探究H2s的漂白性
用装置丙探究H2s的酸性
D.用装置丁吸收H2s
【答案】B
【解析】FeS与稀盐酸反应生成FeCL和H2S,A正确;H2s与氯水发生氧化还原反应使氯水褪色,体现
H2s的还原性,不是漂白性,B错误;紫色石蕊试液变红,说明H2s溶液显酸性,C正确;H2s是酸性气体,
能被碱性试剂NaOH溶液吸收,D正确。
6.实验小组利用如图所示装置制备氯酸钠。下列实验装置和操作不能达到实验目的的是()
A.用装置甲制备氯气
B.用装置乙处理余氯
C.用装置丙除去氯化氢
D.用装置戊检验氯气
【答案】A
【解析】MnCh与浓盐酸需要在加热的条件下才能反应制备CL,A错误;NaOH溶液能与CL反应,B正
确;CL在饱和食盐水中的溶解度较小,HC1在饱和食盐水中的溶解度较大,可用饱和食盐水除去CL中混
有的HCLC正确;Cb与KI溶液反应生成的b可使淀粉溶液变蓝,D正确。
7.FeCb易水解、易升华,是有机反应中常用的催化剂。实验室用如图所示装置制备少量FeCb。下列说法正
确的是()
A.实验开始,
B.实验时若Cl2不足量,则可能生成FeCh
装置丙的作用是收集FeCh
D.装置丁中CaCl2的作用是吸收未反应的Ch
【答案】C
【解析】实验开始,先滴加浓盐酸,利用生成的C12排尽装置内的空气,以免加热条件下,铁粉与02发生
反应,A错误;铁与C12反应只能生成FeCb,即使C12不足量,也不能生成FeC12,B错误;装置丙的作用
是收集冷凝后的固体FeCb,C正确;CaCL不能吸收CL,其目的是防止NaOH溶液中的水蒸气进入装置丙
中使FeCb水解,D错误。
8.纯C1O2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释。用饱和NaCl溶液来制备一种重要的含氯消毒剂(NaCICh)
的工艺流程如图所示:
饱和NaCl溶液
S02和空
气混合气
无隔膜电解槽
-NaClO:
(pH=9)
CIO?发生器
稀硫酸」
Hz
NaOH
滤液溶液H2O2
NaCIO2-3Hq-~|过滤卜~|吸收器卜
下列说法正确的是()
A.电解槽中总反应的离子方程式:
Cr+3H2O=^£CIO,+3H2T
B.发生器中通入空气的目的是氧化CIO?
c.吸收器内发生反应的离子方程式:
20H^+2C1O2+H2O2=2C1OF+2H2O
D.过滤后的滤液中大量存在:CIO?、Na+、SOF>OH>SOF
【答案】A
【解析】电解槽中,阳极区得到CKK,阴极区得到H2,总反应的离子方程式为Cr+3H2。曳暨C1O3+
3H2f,A正确;纯C1O2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释,发生器中通入空气的目的是稀释C1O2,
B错误;吸收器内发生反应生成NaClCh,离子方程式为20IT+2c1O2+H2O2-2C1OE+2H2O+O2,C错
误;过滤后的滤液中不存在大量SOF,SOF会被CIO5氧化,D错误。
9.以卤水(富含厂)为原料用高分子树脂提取碘的工艺流程如图所示。下列说法不正确的是()
高分子树脂
A.“氧化1”过程既可以用CL,也可以用H2O2
-
B.“解脱”用Na2sCh将L还原为F,离子方程式为I2+SOF+2OH=2F+SOF+H20
C.用高分子树脂“吸附”,再“解脱”,是为了便于分离富集碘元素
D.“提纯”过程先萃取分液、蒸储得到粗产品,再升华纯化
【答案】B
【解析】卤水酸化后,通入CL或加入H2O2等氧化剂均能将「氧化为12,A正确;“解脱”时发生反应的离
子方程式为l2+SOr+H2O==2r+SOK+2H+,B错误;卤水经“酸化”“氧化1”后,用高分子树脂“吸附”,
再“解脱”,增大了溶液中「的浓度,C正确;“提纯”过程为向反应后的溶液中加入有机溶剂,经萃取分液、
蒸储得到粗产品,粗产品再升华纯化,得到碘产品,D正确。
10.史料记载,我国在明代就有了利用绿矶(FeS(V7H2O)和硝酸钾制备硝酸的工艺,其主要流程如图所示。
已知“煨烧”后产生3种气态氧化物。下列说法正确的是()
B.“吸收”过程中发生反应之一为
2so2+。2+2H2O=2H2s04
C.加入硝酸钾制得硝酸的原理是硫酸的酸性强于硝酸
D.该流程中涉及化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应四种基本反应类型
【答案】B
【解析】Fe元素位于元素周期表中d区,A错误;燃烧FeSO4-7H2O的化学方程式为
2(FeSO4-7H2O)=^=^Fe2O3+SChf+SO3T+14H2O吸收”过程中发生的反应为2SO2+2H2O+Ch=2H2so4、
SO3+H2O=H2SO4,B正确;加入KNC>3制得HNC)3的原理是硫酸的沸点高于硝酸,C错误;该流程中不
涉及置换反应,D错误。
11.下列关于转化过程(如图)的分析不正确的是()
太阳能I
n
A.Fe3O4中Fe元素的化合价为+2、+3
B.过程I中,每消耗58gFe3O4转移1mol电子(0—16,Fe—56)
C.过程n的化学方程式为
3FeO+H2O^^fFe3O4+H2f
一定条件
D.该过程总反应为2H2。一卫生!工。2丁+2H2T
【答案】B
【解析】FesCM的化学式可以改写为FezCh-FeO,FesCU中Fe元素的化合价为+2、+3,A正确;过程I:
2Fe3O4=6FeO+O2T>当有2moiFesCU分解时,生成1molCh,转移4moi电子,58g(BP0.25mol)Fe3O4
参与反应,转移0.5mol电子,B错误;过程II中,FeO与水反应生成Fe3C)4和H2,化学方程式为3FeO+
H2O=2^Fe3O4+H2T,C正确;由过程I和过程H的化学方程式可知,该过程总反应为2H2。二学羲生Chf+
2H27,D正确。
12.由表面被氧化的废铁屑制备产品FePO4-2H2O的流程如下:
NazHPO4溶液
Na2cCh溶液稀硫酸HQ,溶液(弱碱性)
\\\\
废铁屑~~逛圄-FePO,2H2O
下列说法错误的是(C)
A.“碱洗”的目的是除去废铁屑表面的油污
B.“酸浸”时,Fe发生的反应有Fe+2H+=Fe2++H2f、Fe+2Fe3+=3Fe2+
C.“氧化”时为检验氧化是否完全,可以选用KSCN溶液
D.“制备”时若改为向Na3P04溶液中滴加Fe2(SC>4)3溶液,会降低产品的纯度
【答案】C
【解析】“氧化”时为检验氧化是否完全,应检验溶液中有无Fe2+,KSCN溶液不能用于检验Fe2+,可改用
K3[Fe(CN)6]溶液,若溶液变蓝,则氧化不完全,C错误;Na3P04溶液的碱性强,“制备”时若改为向Na3P。4
溶液中滴加Fe2(SO4)3溶液,产品中会混有Fe(0H)3沉淀,降低产品纯度,D正确。
13.工业上常用芒硝(Na2sO4TOH2O)和煤粉在高温下生产硫化钠粗品,生产的硫化钠粗品中常含有一定量的
煤灰及重金属硫化物等杂质。硫化钠易溶于热乙醇,重金属硫化物难溶于乙醇。一种生产硫化钠并进行纯
化的流程如图所示。下列说法正确的是(B)
煤粉乙醇
芒硝一2s固体
CO重金属硫化物、煤粉乙醇(含少量Na2S)
①高温下,Na2sO4TOH2O和煤粉反应所得CO和Na2s的物质的量之比为2:1
②“溶解”时需要适当升高温度
③“操作I”是趁热过滤
④含少量Na2s的乙醇可通过分液的方法回收乙醇
A.①④B.②③
C.①③D.②④
【答案】B
【解析】高温下,Na2sO4TOH2O和C发生氧化还原反应,还原产物是NazS,氧化产物是CO,由得失电
子守恒知,反应所得CO和Na2s的物质的量之比为4:1,①错误;回收含少量Na2s的乙醇,应该使用蒸
馆操作,④错误;②③正确,故选B。
14.向铜屑、稀盐酸和铁盐的混合溶液中持续通入空气可制备氯化铜。其反应过程如图所示。下列说法不
正确的是()
A.Fe3+对该反应有催化作用
B.该过程中的Fe3+可由Fe(NO3)3提供
C.可用K3[Fe(CN)6]溶液区分Fe2+与Fe3+
D.制备CuCl2的总反应为2CU+O2+4HC1=2CUCL+2H2O
【答案】B
【解析】依据题图可知,Cu与Fe3+反应生成Fe2+和Cu2+,Fe?+与O2、HC1反应生成Fe?+和H2O,所以Fe3
+作催化剂,故A正确;Fe(NCh)3溶液中的NO9在酸性环境下能够氧化Cu,本身被还原为NO,NO会引起
空气污染,故B错误;K3[Fe(CN)6]溶液遇到Fe2+反应生成蓝色沉淀,所以可以用K31Fe(CN)6]溶液区分Fe3
+与Fe2+,故C正确;依据题图可知,Cu与Fe3+反应生成Fe2+和CM+,Fe?+与O2、HC1反应生成Fe3+和
H2O,将两步反应合并得2CU+O2+4HC1=2CUC12+2H2。,故D正确。
15.细菌冶铜过程中,当黄铜矿(主要成分CuFeSz)中伴有黄铁矿(主要成分FeS2)时可明显提高CM+的浸出
速率,原理如图所示。下列说法错误的是()
A.黄铁矿附近pH增大
B.黄铜矿发生的反应:CuFeS2+4e-^=Cu2++Fe2++2S
C.细菌冶铜过程中,1molCuFeSz溶解转移电子16moi
D.Cu2+浸出速率提高的原因是构成了原电池
【答案】B
【解析】黄铁矿附近。2转化为H2O,发生的电极反应为O2+41+4H+=2H2O,c(H+)减小,pH增大,A
项正确;由题图可知黄铜矿转化为Cu?+、Fe?+和S,发生的电极反应为CuFeS2—4e~^=Cu2++Fe2++2S,B
2+2+
项错误;细菌冶铜过程中,发生反应:CuFeS2-4e-=Cu+Fe+2S,2H2so4」molCuFeSz溶解,
共转移(4+6x2)mol=16mol电子,C项正确;CM卡浸出速率提高的原因是黄铜矿与黄铁矿构成了原电池,
D项正确。
二、非选择题(本题包括4小题,共55分)
16.(12分)含氮污水包括氨氮(NIL、NHI)、亚硝酸盐氮(NOk)和硝酸盐氮(NCQ等,通常将其中含氮化合
物转化为氮气或生物质而去除。一种将厌氧氨氧化与铁氨氧化、铁型反硝化耦合的新型脱氮过程如图所示。
已知:铁氨氧化过程中,Fe3+转化为Fe2+;铁型反硝化过程中,Fe?+转化为Fe3+。
(1)过程⑴的离子方程式为,反应不宜在碱性条件下进行的原因
是O
O2NH4
(2)厌氧氨氧化脱氨的机理:NHt—亚俏化菌>N05-------厌氧氮氧化菌----->N2O新型脱氮过程相比厌氧
氨氧化脱氮过程的优点有—。
(3)过量零价纳米铁粉也能实现过程(iv)的转化,写出相应的离子方程式:o
3+2++
【答案】(1)6Fe+2H2O+NH1=6Fe+HNO2+7H(3分)
碱性条件下,Fe3+易生成Fe(0H)3沉淀;NH:易转化为NE逸出,影响脱氮效果(3分)
(2)新型脱氮过程能将氨氮与硝酸盐氮同时去除,Fe2+与Fe3+可循环使用(3分)
+2+
(3)5Fe+12H+2NOF=5Fe+N2T+6H2O(3分)
17.(8分)电石渣的主要成分为Ca(OH)2,以电石渣制备KCIO3的流程如下:
HOChKC1
2III
电石渣-H打浆彳滤H[转化上……—Kao.,
滤渣
已知:氯化时,存在Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(C10)2的反应,Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2,少量Ca(C10)2
热分解为CaCb和O2。
(1)生成Ca(ClO)2的化学方程式为o
(2)“分解比”是衡量氯化程度的标准,氯化后溶液中CaCL总质量与Ca(C103)2总质量的比值称为“分解比”,
随氯化温度升高,分解比的实际值增大的原因可能是o
(3)“转化”时向滤液中加入KC1固体将Ca(ClO3)2转化为KCICh,可能的原因是。
【答案】(1)2C12+2Ca(0H)2=Ca(C10)2+CaCl2+2H2O(2分)
(2)升高温度,Ca(C10)2分解的量增多,使CaCL的量变多,Ca(ClCh)2的量变少(3分)
(3)相同温度下,KC103的溶解度比Ca(CK)3)2小(3分)
18.(19分)(2023•南通四模)硫代硫酸钠(Na2s2O3)可用作分析试剂及糅革的还原剂,遇酸易分解,有单质
硫生成。实验室用如图装置模拟工业制备硫代硫酸钠。
(1)浓硫酸滴到无水亚硫酸钠中,反应生成Na2sCM附着在Na2s。3表面,容易包裹结块,减慢SCh气体产生
的速率。在不改变现有装置基础上,改进的方法是=
(2)向三颈烧瓶内的混合溶液中通入S02气体,能生成Na2s2。3。
①为防止生成有害气体,并提高原料利用率,配制三颈烧瓶内混合溶液的方法为将—(填化学式)固体溶于
另一种物质形成的溶液中。
②写出生成Na2s2O3的化学方程式:-
③反应过程中,三颈烧瓶内混合物的颜色由无色一淡黄色-无色,继续缓慢通入SO2气体,当时,
须立即停止通气。
⑶为测定Na2s2O3样品的纯度,进行如下实验。实验过程中涉及的反应有:
+
5F+IOF+6H=3I2+3H2O
2s2or+i2=2r+s4or
①请补充完整实验方案:
实验1:取5.0gNa2s2O3样品,配成1L溶液。
实验2:称取0.2140gKIO3固体,配成100mL溶液,取10.00mL溶液于具塞锥形瓶
中,,记录消耗Na2s2O3溶液的体积(实验中须使用的试剂:0.025mol/L碘化钾
溶液、稀硫酸、淀粉溶液)。
②若消耗Na2s2O3溶液20.00mL,则该Na2s2O3样品的纯度为(0—16,S—32,K—39,1—127,写
出计算过程)。
【答案】⑴适当降低H2s04浓度(用少量水润湿Na2sCh固体)(3分)
(2)①Na2s(2分)
②4so2+2NazS+Na2co3=3Na2s2O3+CO2(3分)
③三颈烧瓶内出现淡黄色固体(2分)
(3)①再向其中加入约25mL(大于20mL)0.025mol/LKI溶液,并滴加适量稀硫酸,塞紧瓶塞,充分振荡一
段时间后,用实验1所配Na2s2O3溶液滴定至溶液颜色变浅,向具塞锥形瓶内滴加几滴淀粉溶液作指示剂,
继续用Na2s2O3溶液滴定至溶液蓝色恰好完全褪去,重复以上操作2〜3次(4分)
②0.0001molKKh与过量KI反应,生成0.0003molL,根据反应:2s2OF+IL2「+与O济可知,共消
耗0.0006molNa2s2O3,现消耗20mLNa2s2O3溶液,说明1L溶液中含有0.03molNa2s2O3,Na2s2O3样品
03molxl58/mol
纯度=°-gx100%=94.8%=(5分)
5g
【解析】(1)欲减慢SO2气体生成的速率,可降低H2s04的浓度或用少量水润湿Na2s03固体。(2)①为防
止生成有害气体H2S,配制三颈烧瓶内混合溶液的方法为将Na2s固体溶于Na2cCh溶液中。③反应过程中,
Na2s与SO2反应生成单质S,单质S为淡黄色固体,其他物质均无色,Na2sCh与S反应生成Na2s2Ch,Na2s2O3
遇酸会生成单质S,故当三颈烧瓶内出现淡黄色固体时,须立即停止通气。(3)②0.0001molKICh与过量
KI反应,生成0.0003molL,根据反应:2s20r+12=2「+S4O1可知,共消耗0.0006molNa2s2O3,现
消耗20mLNa2s2O3溶液,说明1L溶液中含有0.03molNa2s2O3,Na2s2O3样品纯度=
0.03molxl58g/molxl()()%^948%o
5g
19.(16分)消除含氮化合物对大气和水体的污染是环境保护的重要研究课题。氮肥厂的废水中氮元素以
NH3H2O.NH3和NHl的形式存在,对氨氮废水无害化处理已成为全球科学研究热点,下面是两种电化学
除氨氮的方法。
方法一:电化学氧化法
有研究表明,当以碳材料为
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