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1、1/9 专题限时集训 (八)元素及其化合物 (限时： 45分钟) (对应学生用书第143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： Ce4 Fe3)。 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=CeI 42H2 D 用 Ce(SO4)2溶液滴定硫酸亚铁溶液， 其离子方程式为Ce4 2Fe2=Ce3 2Fe 3 B同一元素的不同核素互为同位素，A 项错误；在一定条件下
2、，电解熔融 CeO2，阳离子在阴极得电子得到Ce 单质，B 项正确；由 Ce 4 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Ce 4 Fe 2 =Ce 3 Fe 3 ，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 SiO2 B沉淀 B 的主要成分是 Fe(OH)3、Al(OH) 3 CKMnO4法测定的离子方程
3、式为2MnO 46H 5H 2C2O4=2Mn 2 10CO2 8H2O 2/9 D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KMnO 4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 、ZnS B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CuSH2O22H = Cu 2S2H 2O D步骤
4、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 mol L 1 H2SO4， 由于 SiO2和 CuS 均不与 H2SO4 反应，故步骤 中主 要发生 反应： ZnO H2SO4=ZnSO4 H2O、 ZnS H2SO4=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ZnSO4 7H2O；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
5、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() 3/9 中收集气体中试剂 a、b 中试剂 c 中试剂 d A SO2稀硫酸与铜片浓硫酸NaOH 溶液 B Cl2浓盐酸与二氧化锰 饱和氯化钠溶 液 NaOH 溶液 C HBr 浓硫酸与溴化钠浓硫酸水 D CO 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KMnO 4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
6、证实验 (夹持装置略去 )。下列说法正确的是 () A用 KMnO 4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 CKMnO 4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() 4/9 A将装置 a中的 Zn 换成 CaCO3可制备 CO2气体
7、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
8、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， 5/9 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 _
9、 。 (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)NaClO
10、2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 4 90.5，1 mol Na 2FeO4转移电子为 3 mol，消毒效率为 3 166，1 mol Cl 2转移电子为 2 mol，消毒效率为 2 71，三种消毒杀 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)3NaClO3 3H2SO4( 浓 )=HClO4 2ClO2 3NaHSO4 H2O (3)2ClO22OH H2O2=2ClO 22H2OO2 红色布条褪
11、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)NaClO2Cl2Na2FeO4 6/9 8某校合作学习小组的同学设计实验验证Na2SO4与焦炭高温加热后的产 物。回答下列问题： (1)Na2SO4与焦炭反应的实验装置如图1 所示： 图 1 先通入N2，然后加热，直至反应结束，整个过程中N2的作用是 _ _。 装置 B 的作用是 _ 。 (2)该同学认为气体产物中可能含有CO2、CO 及 SO2，并进行验证， 选用上 述实验中的装置A、B 和图 2 所示的部分装置 (可以重复选用 )进行实验。 图 2 实验装置连接的合理顺序为A、B、 _。装置 H 中黑色粉末可能
12、是_。 能证明产物中有CO 的现象是 _ _。 若含有 SO2，装置 E 的作用是 _ _(结合化学方 程式说明 )。 解析 (2)根据产物的可能成分CO2、CO、SO2，可以明确各装置的作用。 C 检验 CO2，D 吸收 CO2或 SO2，E 吸收 SO2，F 检验 SO2，G 干燥气体， H 检 验 CO。 答案 (1)排出装置中的空气并将生成的气体吹出 安全瓶 7/9 (2)FECDGHCCuO 装置 H 中黑色粉末变为红色，其后的装置C 中澄清石灰水变浑浊 除去 SO25SO22KMnO42H2O=K2SO42MnSO42H2SO4 9利用废镍电池的金属电极芯(主要成分为 Co、Ni，
13、还含少量 Fe、Al 等) 生产醋酸钴晶体、硫酸镍晶体的工艺流程如下： 已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH 见下表： 沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Co(OH)3Al(OH)3Ni(OH)2 开始沉淀2.2 7.4 7.6 0.1 4.0 7.6 完全沉淀3.2 8.9 9.2 1.1 5.2 9.2 (1)用硫酸浸取金属电极芯时，产生一种气体，该气体分子的电子式为 _ 。 (2)沉淀 A 的主要成分是 Fe(OH)3、_ ，“浸出液”调节pH 的范围为 _ ，调节 pH 选用的试剂可以是 _( 选填 序号 )。 a铁b氨水c碳酸钠溶液d稀硫酸 (3)“母液 1”中加入 NaClO 反应的离子方程式为 _ _。 (4)“废液 1”中主要的金属阳离子有_ 。 (5) 向Co(OH)3中 加 入H2SO4、 H2O2混 合 液 ， H2O2的 作 用 是 _。 (6)“母液 3”中应控制 Na2CO3用量使终点 pH 为 8.5 为宜，此时c(Co2 ) 小于 _
