高考化学 考点30 元素及其化合的的转化必刷题.docx
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高考化学考点30元素及其化合的的转化必刷题
考点三十元素及其化合的的转化
1.高纯度晶硅是典型的无机非金属材料,又称“半导体”材料,它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。
它可以按下列方法制备如下所示,下列说法正确的是
A.步骤①的化学方程式为:
SiO2+C
Si+CO2↑
B.灼烧熔融的Na2CO3固体,可用石英坩埚
C.二氧化硅能与氢氟酸反应,而硅不能与氢氟酸反应
D.SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸点67.6℃),通过蒸馏(或分馏)可提纯SiHCl3
【答案】D
2.下列有关实验现象、解释和结论都正确的是
选项
实验操作
实验现象
解释或结论
A
将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中
红棕色变深
反应2NO2
N2O4的△H<0
B
淀粉水解后的溶液加入新制Cu(OH)2浊液,再加热
无砖红色沉淀
淀粉水解产物不含醛基
C
滴加稀NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口
试纸不变蓝
原溶液中无NH4+
D
向盛有1mL0.lmol/L的AgNO3溶液中加入10滴0.1mol/L的NaCl溶液,振荡,再加入10滴0.1mol/L的NaI溶液,再振荡,
先生成白色沉淀,后产生黄色沉淀
Ksp(AgI) 【答案】A 【解析】A.红棕色变深,说明升高温度,平衡移动,二氧化氮的浓度增大,则说明反应2NO2 N2O4的△H<0,选项A正确;B、用新制Cu(OH)2浊液检验淀粉的水解产物葡萄糖的存在时,必须保证溶液呈碱性,而淀粉溶液水解时加入稀H2SO4做催化剂,故想检验葡萄糖的生成,须在水解液中加过量的碱使溶液呈碱性,冷却后再加入新制Cu(OH)2浊液,若有砖红色沉淀生成,说明水解产物为葡萄糖,选项B错误;C、氨气极易溶于水,若溶液中含有少量的NH4+时,滴加稀NaOH溶液不会放出NH3,选项C错误;D、1mL溶液约有20滴,向1mL0.lmol/L的AgNO3溶液中加入10滴0.1mol/L的NaCl溶液,AgNO3是过量的,再加NaI,不能确定是AgCl转化为AgI,所以不能比较Ksp,故D错误。 3.向四只盛有不同溶液的烧杯中逐滴加入稀盐酸至过量,并将溶液加热,产生的CO2气体与HCl物质的量的关系如图(忽略CO2的溶解和HCl的挥发): 则下列分析都正确的组合是() ①I图对应溶液中的溶质为NaHCO3 ②II图对应溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3,且二者的物质的量之比为1: 1 ③III图对应溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3,且二者的物质的量之比为1: 1 ④IV图对应溶液中的溶质为Na2CO3 A.①②B.①③C.②④D.②③ 【答案】A Ⅳ.从图中看出,滴入了两个单位的盐酸后才开始产生气泡,说明产物是NaOH和Na2CO3的混合物,一个单位的盐酸和NaOH反应,第二个单位的盐酸和Na2CO3反应生成NaHCO3,后由图中可看出,NaHCO3又消耗了一个单位的盐酸,则含有氢氧化钠和碳酸钠的量之比是1: 1,故④错误; 由上分析知①②正确,③④错误,故答案选A。 4.某混合物X由Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成。 进行如下实验: A.步骤Ⅰ中减少的3g固体一定是混合物 B.步骤Ⅱ中质量减少的物质一定是Cu C.根据步骤Ⅰ、Ⅱ可以判断混合物X的成分为Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2 D.根据上述步骤Ⅱ可以得出m(Fe2O3)∶m(Cu)=1∶1 【答案】D 5.下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是 选项 实验操作 实验现象 结论 A 某溶液中加入盐酸酸化的 溶液 白色沉淀 溶液中一定含有 B 用激光笔照射鸡蛋白溶液 有丁达尔效应 鸡蛋白溶液属于胶体 C 某气体通入酸性 溶液中 紫色褪去 该气体一定是 D 用铂丝蘸取溶液进行焰色反应 火焰呈黄色 溶液中无 【答案】B 6.碘与氧可以形成多种化合物,其中一种被称为碘酸碘,在该化合物中,碘元素呈 和 两种价态,则这种化合物的化学式为 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】该化合物的名称为碘酸碘,该化合物中阴离子为IO3-,IO3-中I元素的化合价为+5价,在该化合物中I元素呈+3价和+5价,根据化合物中元素的正负化合价代数和为0,该化合物为I(IO3)3,该化合物的化学式为I4O9,答案选D。 7.设NA为阿伏加德罗常数的值。 下列叙述正确的是 A.2.0g重水(2H2O)中含有的质子数为10NA B.50mL18.4mol•L-1浓硫酸与足量铜微热反应,生成SO2分子的数目为0.46NA C.分子数为NA的N2、C2H4混合气体体积约为22.4L,质量为28g D.标准状况下,22.4LCl2通入足量的石灰乳中制备漂白粉,转移的电子数为NA 【答案】D 【解析】A项,n(2H2O)=2.0g÷20g/mol=0.1mol,1个2H2O分子中含10个电子,2.0g重水中含质子物质的量为1mol,含质子数NA,A项错误;B项,n(H2SO4)=18.4mol/L×0.05L=0.92mol,Cu与浓H2SO4共热反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,随着反应的进行H2SO4浓度变稀,Cu与稀H2SO4不反应,生成的SO2物质的量小于0.46mol,生成的SO2分子数小于0.46NA,B项错误;C项,分子数为NA的N2、C2H4混合气体中气体分子物质的量为1mol,由于没有指明温度和压强,不能用22.4L/mol计算混合气体的体积,N2、C2H4的摩尔质量都是28g/mol,混合气体的质量为28g,C项错误;D项,n(Cl2)=22.4L÷22.4L/mol=1mol,用单线桥分析Cl2与足量石灰乳的反应为 ,1molCl2参与反应转移1mol电子,转移电子数为NA,D项正确。 8.下列说法正确的是() A.将过量的稀盐酸逐滴滴入稀Na2CO3溶液中,立即产生气体 B.FeCl3溶液能与Cu反应,可用于蚀刻印刷电路 C.Cl2能使湿润的有色布条褪色,说明Cl2具有漂白性 D.用洗气瓶中的NaOH溶液除去CO2中混有的HCl气体 【答案】B 【解析】将过量的稀盐酸逐滴滴入稀Na2CO3溶液中,依次发生的反应是 、 ,开始没有气体,后来有气体产生,故A错误;FeCl3溶液能与Cu反应生成氯化亚铁和和氯化铜,故B正确;次氯酸具有漂白性,氯气没有漂白性,故C错误;CO2、HCl都能与氢氧化钠反应,不能用NaOH溶液除去CO2中混有的HCl气体,故D错误。 9.下列说法正确的是() A.硅是良好的半导体材料,且是制造光缆的主要材料 B.新制氯水经光照一段时间pH减小 C.Cl2、SO2均能使品红溶液褪色,说明二者均有氧化性 D.将过量的NaOH溶液逐滴滴入AlCl3溶液中,先无明显现象后出现白色絮状沉淀 【答案】B 10.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A.在0.01mol·L-1Ba(OH)2溶液中: Al3+、NH4+、NO3-、HCO3- B.0.1mol·L-1的FeCl2溶液中: H+、Al3+、SO42-、ClO- C.滴加KSCN溶液显红色的溶液: NH4+、K+、Cl-、I- D.由水电离产生的[H+]=1×10-13mol·L-1的溶液中: Na+、Ba2+、NO3- 【答案】D 【解析】A、0.01mol·L-1Ba(OH)2溶液中OH-与HCO3-反应生成CO32-和H2O,OH-结合NH4+反应生成氨气和水,故A不符合题意;B、Fe2+具有还原性,ClO-具有氧化性,两者不能共存,故B不符合题意;C、滴加KSCN溶液显红色的溶液,说明溶液中存在Fe3+,Fe3+具有氧化性,I-具有还原性,两者不能共存,故C不符合题意;D、由水电离产生的[H+]=1×10-13mol·L-1的溶液中可能是酸性,也可能是碱性,两种条件下Na+、Ba2+、NO3-三种离子均能共存,故D符合题意。 11.X、Y、Z三种物质存在如图所示的转化关系(图中“→”表示一步转化)。 下列各组物质中,不能满足此转化关系的是( ) 物质 选项 X Y Z A Al Al2O3 NaAlO2 B Fe FeCl3 FeCl2 C C CO CO2 D Cl2 HCl NaCl 【答案】A 12.下列说法中正确的是: A.l6O与l8O的转化可以通过化学反应实现 B.灼烧氯化钠时火焰呈黄色,那是发生了化学反应 C.碱性氧化物一定是金属氧化物 D.只由一种元素组成的物质一定是纯净物 【答案】C 13.A、B、C是由周期表中短周期元素组成的三种常见化合物,甲、乙、丙是三种单质,这些单质和化合物之间存在如图所示的关系,完成下列空白: (1)向酚酞试液中加入化合物A的粉末,现象为________。 (2)单质甲与化合物B反应的离子方程式为__________。 5.05g单质甲—钾合金溶于200mL水生成0.075mol氢气,确定该合金的化学式为______。 (3)向一定体积某浓度的化合物C的溶液中通人CO2气体后得溶液M,因CO2通入量的不同,溶液M的组成也不同。 若向M中逐滴加入0.1mol/L盐酸,产生的气体体积V(CO2)与加入盐酸的体积V(HCl)的关系有下列图示两种情况。 ①由A确定滴加前60mL的盐酸时,发生反应的离子方程式为_____________________ ②B对应的溶液M低温蒸干后得到固体a克,将a克固体充分加热至恒重后,固体质量减少_____克。 ③由A、B可知,两次实验通入的CO2的体积比为___________ 【答案】溶液先变红,后褪色,并有气泡2Na+2H2O==2Na++2OH-+H2↑NaK2H++OH—==H2O、H++CO32-=HCO3-0.07753: 10 14.已知A、B、C为中学化学中常见的单质。 室温下,A为固体,B和C均为气体。 在适宜的条件下,它们可以按下面框图进行反应。 回答下列问题: (1)A、B、C三种元素中的任意两种元素形成的化合物所属物质类别一定不是_________。 ①氢化物②酸③碱④盐⑤氧化物 (2)A、B、C三种元素中有一种是金属,则这种元素是A、B、C中的_______,理由是_______________。 (3)如果E溶液是一种强酸,则E的化学式为_________。 【答案】③⑤A金属单质在室温下不是气态物质HCl 15.X、Y、Z为三种常见的单质,Z为绿色植物光合作用后的产物之一,A、B为常见化合物.它们在一定条件下可以发生如图反应(均不是在溶液中进行的反应)(以下每个空中只需填入一种物质) (1)X、Y均为金属时,此反应在工业上称为___反应,其反应方程式为________ (2)X为金属,Y为非金属时,A为__B__ (3)X为非金属Y为金属时,A为__B为_______ (4)X为非金属,Y为非金属时,A为_____B为______ 【答案】铝热反应3Fe3O4+8Al 9Fe+4Al2O3CO2MgOCuOH2OSiO2CO 【解析】 (1)当X、Y均为金属时,应为铝热反应,则X为Al、A为Fe3O4,Y为Fe,B为Al2O3,Z为氧气, 反应方程式为3Fe3O4+8Al 9Fe+4Al2O3; (2)当X为金属、Y为非金属,应为Mg和CO2的反应,反应的方程式为: Mg+CO2 MgO+C; (3)当X为非金属时,Y为金属时,碳、氢气还原氧化铜符合此反应,A为CuO,B为H2O,反应方程式为CuO+H2 Cu+H2O; (4)当X、Y均为非金属固体时,为C和SiO2的反应,反应的方程式为SiO2+2C Si+2CO。 16.我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示为下图所示 (1)侯氏制碱法又称___________,副产品的一种用途为____________. (2)写出上述流程中X物质的分子式________。 (3)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水中,再滴加_________。 (4)请简述与索尔维法相比,侯氏制碱法的优点: ____。 (5)如图是在实验室中模拟“氨碱法”制取NaHCO3的部分装置。 完成下列填空: 仔细观察两只通气导管内所处的位置,由此推断: 气体a为_____,气体b为_________;两者的通入次序为_____。 为防止尾气污染,c中可放入蘸_____溶液的脱脂棉。 (6)气体a与b均可用如图装置进行制备。 当锥形瓶中固体为生石灰时,分液漏斗中应盛放_________。 用该装置制备另一种气体的方法是: _____(用离子方程式表示)。 (7)反应过程中可以看到装置饱和食盐水中有晶体逐渐析出,写出相关反应的化学方程式: ________。 (8)反应过程中采用水浴加热,其优势是_____。 水浴温度维持在42℃左右,温度过低,反应速率太慢,不利于晶体析出;温度过高,_____,也不利于晶体析出。 (9)反应结束后,将热水浴换成冰水浴,冷却15min左右再进行过滤,目的是: _________。 (10)得到的NaHCO3晶体中会含有少量NaCl杂质,可采用如下方法进行纯度测定: 该试样中NaHCO3的质量分数为_____(精确到0.01)。 若称量操作无误,但最终测定结果的相对误差为1.5%,写出可能导致该结果的一种情况: ___________。 【答案】联合制碱法做化肥CO2硝酸酸化的硝酸银溶液,观察产生白色沉淀使NH4Cl析出,可作氮肥;减少无用的CaCl2生成,原料NaCl充分利用氨气二氧化碳先通a再通b硫酸浓氨水CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2ONaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl加热平稳,便于控制温度产物溶解度高增加碳酸氢钠的析出率,提高产率0.94产物水分未完全蒸干等 【解析】 (1)目前工业制碱方法有二: 氨碱法和联合制碱法;题中方法由我们侯德榜所创,称为侯氏制碱法,也称为联合制碱法,反应方程式为NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓,得到碳酸氢钠同时得到氯化铵,故副产物为氯化铵,氯化铵可用来制作化肥;因此,本题正确答案是: 联合制碱法,做化肥。 (2)在联合制碱法中二氧化碳是反应的原料同时也是反应的副产物,可以循环利用;因此,本题正确答案是: CO2。 (3)检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠即检验是否含氯离子,可以用硝酸酸化的硝酸银,观察到若产生白色沉淀,则说明有氯化钠存在;因此,本题正确答案是: 硝酸酸化的硝酸银溶液,观察产生白色沉淀。 (4)索尔维法制碱法缺点: 大量CaCl2用途不大,NaCl利用率只有70%,约有30%的NaCl留在母液中; 17.(题文)氯碱工业中电解饱和食盐水流程及原理示意图如下图所示。 (1)生成H2的电极反应式是_________________________________________。 (2)Na+向________(填“E”或“F”)方向移动,溶液A的溶质是______________。 (3)电解饱和食盐水总反应的离子方程式是_____________________________。 (4)常温下,将氯碱工业的附属产品盐酸与氨水等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表。 实验编号 氨水浓度/mol·L-1 盐酸浓度/mol·L-1 混合溶液pH ① 0.1 0.1 pH=5 ② c 0.2 pH=7 ③ 0.2 0.1 pH>7 ⅰ.实验①中所得混合溶液,由水电离出的c(H+)=______mol·L-1。 ⅱ.实验②中,c______0.2(填“>”“<”或“=”)。 ⅲ.实验③中所得混合溶液,各离子浓度由大到小的顺序是__________________。 ⅳ.实验①、③所用氨水中的 : ①___________③(填“>”“<”或“=”)。 (5)氯在饮用水处理中常用作杀菌剂,且HClO的杀菌能力比ClO-强。 25℃时氯气-氯水体系中的Cl2(aq)、HClO和ClO-分别在三者中所占分数(α)随pH变化的关系如下图所示。 下列表述正确的是_______。 A.氯处理饮用水时,在夏季的杀菌效果比在冬季好 B.在氯处理水体系中,c(HClO)+c(ClO-)=c(H+)-c(OH-) C.用氯处理饮用水时,pH=7.5时杀菌效果比pH=6.5时效果差 【答案】 FNaOH2Cl-+2H2O H2↑+Cl2↑+2OH-10-5>c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)>C 【解析】 (1)由装置图中氯气和氢气的位置判断,生成氢气的极为阴极,水电离的H+在阴极得电子生成氢气,电极反应式为 ; 18.NaN3(叠氮化钠)是一种易溶于水的白色晶体,微溶于乙醇,不溶于乙醚,常用作汽车安全气囊中的药剂.实验室制取叠氮化钠的原理、实验装置及步骤如下: 实验步骤如下: ①打开装置D导管上的旋塞,加热制取氨气. ②再加热装置A中的金属钠,使其熔化并充分反应后,再停止加热D并关闭旋塞. ③向装置A中b容器内充入加热介质并加热到210一220℃,然后通入N2O. ④冷却,向产物中加入乙醇(降低NaN3的溶解度),减压浓缩、结晶. ⑤过滤,用乙醚洗涤,晾干. 已知: NaNH2熔点210℃,沸点400℃,在水溶液中易水解. 回答下列问题: (1)图中仪器a用不锈钢材质而不用玻璃,其主要原因是___. (2)装置B中盛放的药品为___;装置C的主要作用是___. (3)步骤①先加热通氨气的目的是___;步骤②氨气与熔化的钠反应的方程式为___. (4)步骤③b容器充入的介质为植物油,进行油浴而不用水浴的主要原因是___. (5)生成NaN3的化学方程式为___. (6)步骤⑤用乙醚洗涤的主要目的是___. 【答案】反应过程中能生成NaOH腐蚀玻璃碱石灰或固体NaOH冷凝分离出水排尽装置中的空气2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑水的沸点为100℃,不能达到反应控制的温度210-220℃,故用油浴加热NaNH2+N2O NaN3+H2O减少晶体的损失,有利于产品迅速干燥。 【解析】 (1)生成NaN3的化学方程式为: NaNH2+N2O NaN3+H2O,反应过程中生成的水,又会与钠反应生成NaOH腐蚀玻璃,故答案为: 反应过程中能生成NaOH腐蚀玻璃; (2)制备的氨气中含有大量的水,用C装置盛放碱石灰干燥氨气,用C装置冷凝分离出水,故答案为: 碱石灰或固体NaOH、冷凝分离出水; (3)步骤①先加热通氨气的目的是排尽装置中的空气。 步骤②氨气与熔化的钠反应生成NaNH2的化学方程式为: 2Na+2NH3 2NaNH2+H2 ,故答案为: 排尽装置中的空气、2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑; (4)水的沸点为100℃,不能达到反应控制的温度210一220℃,故用油浴加热,故答案为: 水的沸点为100℃,不能达到反应控制的温度210-220℃,故用油浴加热; (5)反应物为N2O和NaNH2,生成物有NaN3,反应方程式为: NaNH2+N2O NaN3+H2O;故答案为: NaNH2+N2O NaN3+H2O; (6)NaN3不溶于乙醚,用减少乙醚洗涤能减少晶体的损失,乙醚易挥发,有利于产品快速干燥。 故答案为: 减少晶体的损失,有利于产品迅速干燥。 19.已知溴单质的沸点为59℃,微溶于水,有毒性和强腐蚀性。 某学习小组在探究从工业溴中提溴单质的实验中使用如下装置: (1)①实验室保存液溴的方法是: _____,图中仪器B的名称是: _____。 ②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因是_____。 ③实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件: _____。 ④C中液体产物的颜色为_______,为除去该产物中仍残留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反应后,再进行的分离操作是_______(填操作名称)。 ⑤工业上常用SO2水溶液吸收Br2,有关反应的离子方程式为__________。 (2)Br2和FeCl3的稀溶液均呈黄色。 将少量稀溴水滴入稀FeCl2溶液得黄色溶液,某同学设计实验验证二者混合能否发生反应: 取少量混合溶液,加入淀粉碘化钾溶液,振荡溶液变蓝色,他认为二者未发生化学反应,该实验设计不正确,错误在于____________________________________。 【答案】水封法冷凝管Br2能腐蚀橡胶控制温度计b的温度,并收集59℃时的馏分深红棕色分液(或蒸馏)Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-Br2和Fe3+都能把I-氧化成I2,使溶液变蓝,无法得出结论 20.硫酰氯(SO2C12)和氯化亚砜(SOC12)在空气中遇水蒸气发生剧烈反应,并产生大量白雾。 硫酰氯(SO2C12)常用作氯化剂或氯磺化剂,用于制作药品、染料、表面活性剂等。 合成的反应式为: SO2(g)+Cl2(g) SO2Cl2(l)△H=-197.3kJ·mol-1 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 其他性质 SO2C12 -54.1 69.1 易分解: SO2C12 SO2↑+Cl2↑ 合成SO2C12的装置如下图所示(夹持仪器已省略),请回答有关问题: (1)写出浓盐酸和氯酸钾反应制取Cl2的离子方程式_________________。 (2)丁中盛放的是_____________。 (3)反应结束后,将乙中混合物分离开的实验操作名称是_______________。 (4)图中装置C的作用是__________________。 (5)氯化亚砜(SOCl2)与水反应的化学方程式为_____,蒸干A1C13溶液不能得到无水AlCl3,用SOC12与AlCl3•6H2O的混合加热,可得到无水A1C13,试解释原因__________。 【答案】ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O饱和食盐水蒸馏吸收未反应的氯气和二氧化硫,防止空气中的水蒸气进入三颈瓶SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑SOCl2与AlCl3·6H2O中的结晶水作用,生成无水AlCl3及SO2和HCl气体,产物SO2和HCl抑制AlCl3水解 和HCl抑制AlCl3水解。 答案为: SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑SOCl2与AlCl3·6H2O中的结晶水作用,生成无水AlCl3及SO2和HCl气体,产物SO2和HCl抑制AlCl3水解 21.常温常压下,一氧化二氯(Cl2O)为棕黄色气体,沸点为3.8℃,42℃以上会分解生成Cl2和O2,Cl2O易溶于水并与水反应生成HClO。 (制备产品) 将氯气和空气(不参与反应)按体积比1∶3混合通入含水8%的碳酸钠中制备Cl2O,并用水吸收Cl2O(不含Cl2)制备次氯酸溶液。 (1)各装置的连
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