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1、专题突破练六元素及其化合物(B)一、选择题1.(2021江苏苏锡常镇调研一)氧化物在生产、生活中有广泛应用。下列氧化物的性质与用途具有对应关系的是()A.Al2O3有两性,可用于制造耐高温陶瓷B.ClO2有氧化性,可用于自来水消毒C.SiO2硬度大,可用于制备光导纤维D.SO2有还原性,可用于漂白有色织物2.(2021福建泉州质量监测三)实验室以磷石膏主要成分为CaSO4,含少量SiO2、Ca3(PO4)2等杂质为原料制备轻质CaCO3,流程如下图。下列说法错误的是()CO2NH4Cl溶液 磷石膏粉氨水转化过滤高温煅烧浸取轻质CaCO3 滤液A.“转化”中,包含反应CaSO4+CS+CaCO3
2、B.“滤液”的pH约为6.5,阴离子主要是S和CC.“高温煅烧”需要的仪器有酒精喷灯、坩埚、坩埚钳、泥三角、三脚架等D.“浸取”时,适当升高温度有利于Ca2+的浸出3.(2021广东广州一模)探究是培养创新精神和实践能力的手段。用如下装置探究氯气的性质,图中三支试管口均放置浸有NaOH溶液的棉花。下列对实验现象的分析错误的是()A.中碘化钾淀粉试纸变蓝,说明氯气的氧化性强于碘B.中产生白色沉淀,说明氯气与水反应生成Cl-C.中的溶液变为棕黄色,说明氯气有氧化性D.溶液先变红后褪色,说明氯水有酸性和漂白性4.(2021广东六校第三次联考)如图是某元素的价类二维图。其中A为酸式盐,E的相对分子质量
3、比D大16。下列说法正确的是()A.E与水反应一定能生成一种强酸B.若x为强酸,则物质D可使石蕊溶液先变红后褪色C.若x为强酸,则DE的反应可用于检验DD.若x为强碱,则物质AE中均含有硫元素5.(双选)(2021山东青岛模拟)废旧印刷电路板是一种电子废弃物,某科研小组设计如下工艺流程回收铜并制取胆矾(流程中RH为萃取剂),下列说法正确的是()A.反应的离子方程式为Cu+H2O2+2NH3+2NCu(NH3)42+2H2OB.操作用到的主要仪器为蒸馏烧瓶C.操作以石墨为电极电解硫酸铜溶液,阳极产物为O2和H2SO4D.操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、热水洗涤、干燥二、非选择题6.(2021北京
4、平谷一模)燃煤烟气中含有较多的SO2,减少排放和有效吸收是治理大气污染的一项重要措施。(1)向燃煤中加入生石灰,可以有效减少SO2的排放,燃烧后的煤渣中主要含硫元素的成分为(化学式)。(2)利用工业废碱液(主要成分为Na2CO3)吸收烟气中的SO2并可获得无水Na2CO3。含CO2的尾气含SO2的烟气废碱液吸收塔NaHSO3Na2SO4吸收塔中发生反应的离子方程式为,酸性:H2SO3(填“”)H2CO3。向H2SO3溶液中滴加NaOH溶液,测得溶液中含硫粒子的物质的量分数随pH变化如图。由此可知NaHSO3溶液呈(填“酸性”或“碱性”),结合化学用语解释原因:。(3)用NaClO2溶液吸收SO
5、2。已知:酸性条件下Cl会转化成ClO2和Cl-,ClO2具有更强的氧化性且极易溶于水。用NaClO2吸收SO2时,吸收率和溶液pH的关系如图,随pH升高吸收率降低的原因是。NaClO2溶液加H2SO4酸化后,溶液中n(ClO2)n(Cl-)=。7.(2021山东聊城一模)LiCoO2是锂离子电池常用的电极材料。利用原钴矿(含Cr2O3、NiS等杂质)制备LiCoO2的工艺流程如图:资料:在含一定量Cl-的溶液中,钴离子以CoC形式存在:Co2+4Cl-CoC。CoC溶于有机胺试剂,有机胺不溶于水。有机胺试剂对金属离子的溶解率随盐酸浓度变化如图所示:(1)步骤选用盐酸的浓度应为,该过程要注意在
6、通风橱中进行的原因为(用离子方程式表示)。a.4 molL-1b.6 molL-1c.10 molL-1(2)从平衡移动角度解释步骤中加入NaCl固体的目的是。(3)步骤的操作是。(4)步骤用(NH4)2CO3作沉淀剂,在一定条件下得到碱式碳酸钴Co2(OH)2CO3。已知碱式碳酸钴在339 以上开始分解,实验测得在一段时间内加入等量(NH4)2CO3所得沉淀质量随反应温度的变化如图所示。分析曲线下降的原因是。(5)步骤中Co3O4和Li2CO3混合后,鼓入空气,经高温烧结得到LiCoO2。该反应的化学方程式是。(6)多次实验测定该原钴矿中钴元素的质量分数为1.18%,则原钴矿中Co2O3的质
7、量分数为%。(假设原钴矿中含钴元素的物质只有Co2O3)8.(2021 河北联考一)柠檬酸铁铵(NH4)3Fe(C6H5O7)2用途广泛,如用于补血药、改进一些抗癌药物的性能等。为同时实现环境保护和资源的回收利用,以工业废料铁泥(主要成分是Fe2O3,还含有Fe、FeO、SiO2)为原料制备柠檬酸铁铵,工艺流程如下:回答下列问题。(1)预处理的目的是除去铁泥中的油污,最合适的X溶液为。a.碳酸钠溶液b.氢氧化钠溶液c.稀盐酸d.酸性高锰酸钾溶液(2)酸溶过程中要适度升温至85 的目的是,采用的合适加热方式是。(3)氧化过程中发生反应的离子方程式为。(4)已知Fe(OH)3的Ksp=110-38
8、.6,加氨水沉淀F得到Fe(OH)3,为减少损失,需将F完全沉淀(粒子浓度不大于10-5 molL-1),则溶液中pH不低于。(5)成盐过程中加入柠檬酸与氨水反应的化学方程式为;经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥等操作得到纯净的柠檬酸铁铵,过滤后用乙醇洗涤23次,洗涤时使用乙醇的目的是。参考答案专题突破练六元素及其化合物(B)1.B解析 Al2O3熔点高,可用于制造耐高温陶瓷,A项错误。ClO2有氧化性,能杀菌消毒,可用于自来水消毒,B项正确。SiO2能传导光信号,可用于制备光导纤维,C项错误。SO2具有漂白性,可用于漂白有色织物,且该漂白性与氧化还原反应无关,D项错误。2.B解析 “转化”时,
9、通入二氧化碳,生成碳酸根离子,将硫酸钙转化为碳酸钙,A项正确。pH约为6.5,呈酸性,碳酸根不可能大量存在,B项错误。“高温煅烧”需要的仪器有酒精喷灯、坩埚、坩埚钳、泥三角、三脚架等,C项正确。碳酸钙的溶解度随着温度的升高而降低,所以适当升高温度有利于Ca2+的浸出,D项正确。3.B解析 湿润的碘化钾淀粉试纸变为蓝色,说明生成I2,可证明氯气的氧化性强于碘,A项正确。中产生白色沉淀,有可能是挥发的氯化氢与AgNO3溶液反应生成氯化银沉淀,B项错误。氯化亚铁与氯气反应生成氯化铁,氯的化合价从0价降为-1价,说明氯气有氧化性,C项正确。溶液先变红后褪色,说明氯水有酸性和漂白性,D项正确。4.A解析
10、 D和E均为氧化物,E中元素的价态比D中元素的高,E 的相对分子质量比 D 大 16,可以推测出E分子中比D分子中多一个O,则y为氧气,B到E为连续氧化过程,则B可以为NH3,C为N2,D为NO,E为NO2,此时A为某种酸式铵盐,x为强碱;B还可以是H2S,C为S,D为SO2,E为SO3,此时A为某种硫氢化物,x为非氧化性强酸。E为NO2或SO3,NO2与水反应可以生成HNO3,SO3与水反应生成H2SO4,硝酸和硫酸均为强酸,A项正确。根据分析可知若x为强酸,则A为硫氢化物,D为SO2,SO2并不能漂白石蕊溶液,所以只会变红,不会褪色,B项错误。根据分析可知若x为强酸,则D为SO2,E为SO
11、3,SO2与氧气在高温、高压、催化剂的条件下生成SO3,该反应并不能用来检验SO2,C项错误。根据分析可知若x为强碱,物质AE中均含有N元素,D项错误。5.AC解析 过氧化氢溶液具有氧化性,能氧化还原性物质Cu,反应的离子方程式为Cu+H2O2+2NH3+2NCu(NH3)42+2H2O,A项正确。操作为萃取、分液,主要仪器为分液漏斗,B项错误。以石墨为电极电解硫酸铜溶液时,阳极上氢氧根离子放电、阴极上铜离子放电,所以阳极上生成O2,同时有大量的H+生成,且S也向阳极移动,因此阳极产物还有H2SO4,C项正确。从溶液中获取晶体采用加热浓缩、冷却结晶,且用冷水洗涤、过滤方法,D项错误。6.答案
12、(1)CaSO4(2)2SO2+C+H2O2HS+CO2酸性因为HS在水溶液中存在HS+H2OH2SO3+OH-和HSS+H+两个过程,HS的电离程度大于水解程度,所以显酸性(3)pH越低溶液中的ClO2越多,氧化性越强,SO2更易被吸收,吸收率越高41解析 (1)向燃煤中加入生石灰,可与SO2、氧气反应,生成CaSO4,即燃烧后的煤渣中主要含硫元素的成分为CaSO4。(2)用工业废碱液(主要成分为Na2CO3)吸收烟气中的SO2,生成亚硫酸氢钠和二氧化碳,则离子方程式为2SO2+C+H2O2HS+CO2;该反应的原理为强酸制弱酸,则酸性:H2SO3H2CO3。由图可知NaHSO3溶液呈酸性,
13、原因是HS在水溶液中存在HS+H2OH2SO3+OH-和HSS+H+两个过程,HS的电离程度大于水解程度,所以显酸性。(3)由已知条件可知,pH越低溶液中的ClO2越多,氧化性越强,SO2更易被吸收,吸收率越高,所以随pH升高吸收率降低。NaClO2溶液加H2SO4酸化后,溶液中会生成ClO2和Cl-,反应的离子方程式为5Cl+4H+4ClO2+Cl-+2H2O,则n(ClO2)n(Cl-)=41。7.答案 (1)cNiS+2H+Ni2+H2S(2)加入NaCl固体,溶液中Cl-浓度增大,平衡Co2+4Cl-CoC右移,CoC浓度增大,提高其在有机胺试剂中的浓度(3)分液(4)温度过高,碳酸铵
14、分解(或N和C水解程度增大),碳酸铵浓度降低,沉淀质量减少(5)4Co3O4+6Li2CO3+O212LiCoO2+6CO2(6)1.66解析 (1)步骤选用盐酸的浓度应为10 molL-1,可用于分离Co与Cr、Ni;由于原料中含有的NiS与盐酸反应生成H2S,H2S有毒,故应在通风橱中进行,反应的离子方程式为NiS+2H+Ni2+H2S。(2)步骤中加入NaCl固体,可使溶液中Cl-浓度增大,平衡Co2+4Cl-CoC右移,CoC浓度增大,提高其在有机胺试剂中的浓度。(3)步骤加入有机溶剂,用于萃取,可用分液的方法分离。(4)由图像可知,随温度升高,所得沉淀质量曲线呈下降趋势,原因为温度过高,碳酸铵分解(或N和C水解程度增大),碳酸铵浓度降低,沉淀质量减少。(5)Co3O4 和Li2CO3 混合后,鼓入空气,经高温烧结得到LiCoO2,反应的化学方程式为4Co3O4+6Li2CO3+O212LiCoO2+6CO2。(6)原钴矿中钴元素的质量分数为1.18%,则原钴矿中Co2O3的质量分数为1.18%=1.66%。8.答案 (1)a(2)加快反应速率,提高酸溶效率水浴加热(3)2Fe2+H2O2+2H+2F
