高考化学二轮复习专题05元素化合物与化工流程专题卷.docx
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高考化学二轮复习专题05元素化合物与化工流程专题卷
专题5元素化合物与化工流程专题卷
一、选择题
1.(2018·安徽宿州质检)不能实现下列物质间直接转化的元素是( )
A.铜B.硫C.钠D.碳
答案:
A
解析:
氧化铜不能与水直接反应。
2.(2018·.济宁.期末)某氧化物X难溶于水,能与烧碱反应,生成易溶于水的化合物Y,将少量Y溶液滴入盐酸中能生成一种白色的胶状沉淀,则X是()
A.SiO2B.Al2O3C.MgOD.P2O5
答案:
A
3.(2018·浙江省宁波市八校联考)下列关于工业生产的说法中,不正确的是
A.工业上,用焦炭在电炉中还原二氧化硅得到含杂质的粗硅
B.生产普通水泥的主要原料有石灰石、石英和纯碱
C.工业上将粗铜进行精炼,应将粗铜连接在电源的正极
D.在高炉炼铁的反应中,一氧化碳作还原剂
答案:
B
解析:
生产普通水泥的原料是石灰石和粘土,B项不正确。
4.(2018·合肥市.第一次质量检测)下列实验过程中,始终无明显现象的是()
A.NO2通入FeSO4溶液中B.CO2通入CaCl2溶液中
C.NH3通入AgNO3溶液中D.SO2通入Ba(NO3)2溶液中
答案:
B
解析:
A项溶液由浅绿色变为棕黄色,正确;B项因盐酸的酸性比碳酸的酸性强,故不
会出现明显的现象;C项会先产生沉淀,NH3过量后沉淀溶解;D项会产生白色沉淀。
5.(2018·河南省周口市期末)化学与科学、技术、社会和环境密切相关。
下列有关说法中错误的是
A.高纯度硅是制造太阳能电板材料之一
B.锂可用于制造质量轻、容电量大的可充电电池
C.“海市蜃楼”是一种与光学和胶体性质相关的自然现象
D.人体内没有能使纤维素水解的酶,因此人类不需要摄取纤维素
答案:
D
解析:
硅能够使太阳能直接转化为电能,被用来制作太阳能电池板,又称为光伏发电,
A项正确;Li相对原子质量小,放电容量大,被广泛开发新型的化学电源,B项正确;“海市蜃楼”是太阳光通过胶体产生的一种折射现象,C项正确;纤维素在人体内不能被吸收,但可以促进胃肠的蠕动,促进食物的消化等,D项说法错误。
6.(2018·扬州市期末)下列有关物质的性质与应用相对应的是
A.氢氟酸具有酸性,可用于雕刻玻璃
B.Na2O2具有强氧化性,可用作呼吸面具的供氧剂
C.氯化铁溶液能氧化铜,可用于制作印刷电路板
D.SO2具有漂白性,可使酸性高锰酸钾溶液褪色
答案:
C
7.(2018·扬州市期末)下列物质转化在给定条件下不能实现的是
A.①②③B.①②④
C.①②③④D.①②③④⑤
答案:
D
解析:
①SiO2既不溶于水,也不能与水反应,错误;硫燃烧只能生成SO2,不能生成SO3,②错误;碳与SiO2在高温下才能发生反应,而且生成的是一氧化碳,③错误;镁的制取是电解熔融的氯化镁,④错误;常温下钠与氧气反应生成的是Na2O,加热条件下反应生成Na2O2,⑤错误。
8.(2018·.泗县一中第一次质检)二氧化硅(SiO2)又称硅石,是制备硅及其化合物的重要原料(见下图)。
下列说法正确的是()
A.SiO2既能与HF反应,又能与NaOH反应,属于两性氧化物
B.SiO2和Si都是光导纤维材料
C.在硅胶中加入CoCl2可显示硅胶吸水是否失效
D.图中所示转化反应都是非氧化还原反应
答案:
C
9.(2018·九江市第一次统考)将一定质量的镁、铜合金加入到稀硝酸溶液申,两者恰好完
全反应,假设反应过程中还原产物全部是NO,向所得溶液中加入物质的量浓度为3mol·L-1的NaOH溶液至沉淀完全,测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g,则下列有关叙述中正确的是()
A.开始加入合金的质量可能为16.4g
B.参加反应的硝酸的物质的量为0.1mol
C.生成沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为100mL
D.标况下产物NO的体积为22.4升
答案:
C
解析:
合金增加的质量即为OH-的质量,则n(OH-)=5.1g/17g·mol-1=0.3mol,故C项正确。
根据电子守恒和电荷守恒可知,反应中转移的电子总数为0.3mol。
若全部为Mg质量为3.6g,若全部是铜质量为9.6g,A不正确;被还原的硝酸为0.1mol,起酸性的硝酸为0.3mol,B项不正确;标况下产物NO的体积为2.24L,D项不正确。
10.(2018·济宁.期末)已知A、B为单质,C为化合物。
能实现下述转化关系的是()
①若C溶于水后得到强碱溶液,则A可能是Na
②若C溶液遇Na2CO3放出CO2气体,则A可能是H2
③若C溶液中滴加KSCN溶液显红色,则B可能为Fe
④若C溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成,则B可能为Cu
A.①②B.②④C.①③D.③④
答案:
B
11.(2018·河南第一次预测)下表各选项中,通过置换反应不能实现由Y到W转化的一组化合物是
答案:
C
解析:
A项Mg能够与CO2发生置换反应;B项SiO2与碳在高温下与碳发生置换反应生成硅;D项铁与水蒸气高温下生成四氧化三铁和氢气;C项反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。
12.(2018·宜春期末)将一定质量的镁、铜组成的混合物加入到稀硝酸中,金属完全溶解(假设反应中还原产物全部是NO)。
向反应后的溶液中加入6mol/LNaOH溶液至沉淀完全,测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加7.65g,则下列叙述中正确的是()
A.当金属全部溶解时收集到NO气体的体积为3.36L
B.当生成沉淀达到最大量时,消耗NaOH溶液的体积为V≥75ml
C.参加反应的金属的总质量一定是9.9g
D.当金属全部溶解时,参加反应的硝酸的物质的量一定是0.45mol
答案:
B
解析:
沉淀比合金质量的增加量即为金属离子结合的OH-质量:
n(OH-)=7.65g/17g·mol-1=0.45mol,则反应中转移的电子数为0.45mol。
A项未指明NO所处的状况;参加反应的金属质量应在5.4g(全部是Mg)~14.4g(全部是Cu),C项不正确;D项0.45mol只是做氧化剂部分的硝酸,还有起酸性部分的硝酸,不正确;形成沉淀所需的NaOH为75mL,若硝酸过量,则应先中和过量的酸,B项正确。
13.(2018·浙江浙南、浙北部分学校联考)如图是某研究小组采用电解法处理石油炼制过程中产生的大量H2S废气的工艺流程。
该方法对H2S的吸收率达99%以上,并可制取H2和S。
下列说法正确的是( )
A.吸收H2S的反应的离子方程式为Fe3++H2S===Fe2++S↓+2H+
B.电解过程中的阳极反应为2Cl--2e-===Cl2↑
C.该工艺流程体现绿色化学思想
D.实验室可用点燃充分燃烧的方法消除H2S的污染
答案:
C
14.(2018·福建四地六校联考)根据下图海水综合利用的工业流程图,判断下列说法正确的是( )
已知:
MgCl2·6H2O受热生成Mg(OH)Cl和HCl气体等。
A.过程①的提纯是物理过程,过程②通过氧化还原反应可产生2种单质
B.在过程③中将MgCl2·6H2O灼烧即可制得无水MgCl2
C.在过程④、⑥反应中每氧化0.2molBr-需消耗2.24LCl2[]
D.过程⑤反应后溶液呈强酸性,生产中需解决其对设备的腐蚀问题
答案:
D
解析:
A项由粗盐(含杂质Mg2+、CO
、SO
)→精盐,应加入Ca(OH)2等试剂除去杂质离子,故过程①不仅是物理过程;B项过程③中将MgCl2·6H2O灼烧会生成Mg(OH)Cl和HCl等,不能制得MgCl2;C项没有说明气体是在标准状况下,不能确定其体积;只有D项正确。
15.(2018·福建龙岩模拟)工业上利用冶铜炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3等)制Fe2O3的生产流程示意图如下。
炉渣
滤液
沉淀
氧化铁
经“足量的NaOH溶液”处理后,铝元素的存在形态为( )[]
A.AlB.Al(OH)3
C.Al3+D.[Al(OH)4]-
答案:
D
解析:
根据题给工艺流程炉渣与盐酸反应后铝元素以Al3+的形式存在,加入足量NaOH溶液后,铝元素以[Al(OH)4]-形式存在。
16.(2018·黑龙江哈尔滨六中模拟)下图中,A是一种正盐,B是气态氢化物,C是单质,F是强酸。
当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其他反应产物及反应所需条件均已略去),当X是强碱时,过量的B跟Cl2反应除生成C外,另一产物是盐酸盐。
下列说法中不正确的是( )
A.当X是强酸时,A、B、C、D、E、F中均含同一种元素,F可能是H2SO4
B.当X是强碱时,A、B、C、D、E、F中均含同一种元素,F是HNO3
C.B和Cl2的反应是氧化还原反应
D.当X是强酸时,C在常温下是气态单质[
答案:
D
解析:
与强碱反应生成气态氢化物的只能为NH
,与强酸反应生成的常见气态氢化物为H2S,所以A可能为(NH4)2S。
17.(2018·河南三模)下列叙述正确的是( )
①铁在过量氧气中燃烧生成Fe2O3 ②铝在常温下不能与氧气反应 ③能用同一离子方程式表示:
浓氨水滴入Al2(SO4)3溶液和Al2(SO4)3溶液滴入浓氨水的反应 ④铝粉与氧化镁共热可制取金属镁 ⑤用过量的氨水除去Fe3+溶液中的少量Al3+ ⑥除去Al(OH)3中混有的少量Mg(OH)2:
加入过量的烧碱溶液充分反应,过滤,向滤液中通入过量CO2后过滤 ⑦除去FeCl2溶液中混有的FeCl3:
加入过量铜粉,过滤 ⑧生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加
A.①②⑤⑦B.②③⑥⑧
C.②④⑥⑦D.只有③⑥
答案:
D
解析:
①生成Fe3O4;②铝与氧气反应形成致密氧化膜,阻止了Al进一步与氧气反应,错误;③因为氨水是弱碱,所以正确;④铝的活泼性小于Mg,所以铝不能置换出氧化镁中的镁,错误;⑤过量的氨水与Fe3+、Al3+反应均生成沉淀,错误;⑥Al(OH)3与过量的烧碱反应生成NaAlO2,过滤除去Mg(OH)2,滤液中的NaAlO2与H2O、CO2反应生成Al(OH)3,正确;⑦又掺进了新的杂质Cu2+,错误;⑧生铁中含碳量最高,错误。
18.(2018·安徽名校联考)向含Na2CO3、Na[Al(OH)4](或NaAlO2)的混合溶液中逐滴加入150mL1mol·L-1HCl溶液,测得溶液中的某几种离子物质的量的变化如图所示,则下列说法不正确的是( )
A.a曲线表示的离子方程式为:
[Al(OH)4]-+H+===Al(OH)3↓+H2O
B.b和c曲线表示的离子反应是相同的[]
C.M点时,溶液中沉淀的质量为3.9g
D.原混合溶液中的CO
与[Al(OH)4]-的物质的量之比为1∶2
答案:
D
二、简答题
19.(2018·深圳一模)磷酸亚铁锂LiFePO4是一种新型汽车锂离子电池的电极材料。
某化工厂以铁红、锂辉石LiAl(SiO3)2(含少量Ca2+、Mg2+的盐)、炭粉等原料来生产磷酸亚铁锂。
其主要工艺流程如下:
已知:
2LiAl(SiO3)2+H2SO4(浓)
Li2SO4+Al2O3·4SiO2·H2O↓
温度/℃
20
40
60
80
溶解度(Li2CO3)/g
1.33
1.17
1.01
0.85
溶解度(Li2SO4)/g
34.2
32.8
31.9
30.7
(1)从滤渣Ⅰ中可分离出Al2O3,如下图所示。
请写出生成沉淀的离子方程式:
________________________________________________________________________。
(2)滤渣Ⅱ的主要成分是____________(填化学式)。
(3)向滤液Ⅱ中加入饱和Na2CO3溶液,过滤后,用“热水洗涤”的原因是__________。
(4)写出在高温下生成磷酸亚铁锂的化学方程式______________________________
________________________________________________________________________。
(5)磷酸亚铁锂电池总反应为:
LiFePO4
FePO4+Li,电池中的固体电解质可传导Li+。
试写出该电池放电时的正极反应:
____________________。
若用该电池电解饱和食盐水(电解池电极均为惰性电极),当电解池两极共有4480mL气体(标准状况)产生时,该电池消耗锂的质量为________。
答案:
方程式不配平或者化学式错误给0分,不标注气体或者沉淀符号,或不注明必须的反应条件的,共扣1分
(1)Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
(其他如Al3+与NaHCO3、Na2CO3、NaAlO2等反应方程式正确也得分)
(2)Mg(OH)2、CaCO3
(3)Li2CO3的溶解度随温度升高而减小,热水洗涤可减少Li2CO3的损失
(4)2FePO4+Li2CO3+2C
2LiFePO4+3CO↑
(5)FePO4+Li++e-===LiFePO4 1.4g
解析:
(1)过量试剂a可知a不能为强碱,可能为氨水、一些水解显碱性的盐;
(2)由所给方程式可知滤液Ⅰ中含有Ca2+、Mg2+,可推知滤渣Ⅱ的主要成分;(5)正极FePO4得一个电子生成LiFePO4,用Li+配平即可;n(H2)=n(Cl2)=0.1mol,转移电子为0.2mol,所以消耗Li为0.2mol。
20.铅蓄电池是机动车、船舶等不可缺少的动力能源。
回收利用废旧铅蓄电池不仅关系到重金属资源的保护,而且符合保护环境、发展循环经济的可持续发展战略。
铅蓄电池的阴、阳极填充物(铅膏,主要含PbO、PbO2、PbSO4)是废旧铅蓄电池的最主要部分,回收可制备塑料加工热稳定剂三盐基硫酸铅(组成可表示为3PbO·PbSO4·H2O),其实验流程如下:
(1)物质X是一种可以循环利用的物质,该物质是________________。
(2)滤液A能用来提取一种含10个结晶水的钠盐副产品为(填化学式)________________;其提取的主要步骤有______________、________________、过滤、洗涤、干燥;检验该晶体中阴离子的实验方法是____________________________________。
(3)生成三盐基硫酸铅的离子反应方程式为________________________________。
(4)向铅膏浆液中加入Na2SO3溶液的目的是将其中的PbO2还原为PbO。
若实验中所取铅膏的质量为47.8g,其中PbO2的质量分数为15.0%,则要将PbO2全部还原,至少需加入____________mL1.0mol·L-1Na2SO3溶液。
答案:
(1)HNO3溶液
(2)Na2SO4·10H2O 蒸发浓缩 冷却结晶 取少量晶体溶于蒸馏水,然后用盐酸酸化,再滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀,即证明该晶体中含有SO
(3)4PbSO4+6OH-===3PbO·PbSO4·H2O+3SO
+2H2O
(4)30
21纳米TiO2具有独特的光催化性、优异的颜色效应以及紫外线屏蔽等功能,在光催化剂、化妆品、抗紫外线吸收剂、功能陶瓷、气敏传感器件等方面具有广阔的应用前景。
工业上用钛铁精矿(FeTiO3)提炼TiO2的工艺流程如下:
(1)写出硫酸酸浸溶解钛铁精矿的离子方程式,酸浸时为了提高浸出率,可以采取的措施为。
(2)钛铁精矿后冷却、结晶得到的副产物A为,结晶析出A时,为保持较高的酸度不能加水,其原因可能为 。
(3)滤液水解时往往需加大量水稀释同时加热,其目的是。
(4)上述工艺流程中体现绿色化学理念的是。
(5)工业上将TiO2和炭粉混合加热氯化生成的TiCl4,然后在高温下用金属镁还原TiCl4得到金属钛,写出TiO2制备Ti的化学方程式:
。
答案:
⑴FeTiO3+6H+=Fe2++Ti4++3H2O(2分)增大硫酸浓度或加热升高温度或边加硫酸边搅拦或增加浸出时间等(2分)
⑵FeSO4·7H2O(2分)防止Ti(SO4)2水解、减少FeSO4·7H2O的溶解量(2分)
⑶促进Ti4+水解趋于完全,得到更多的H2TiO3沉淀。
(2分)
⑷水解得到的稀硫酸可以循环使用(2分)
⑸TiO2+2C+2Cl2
TiCl4+2CO(2分)、TiCl4+2Mg
Ti+2MgCl2(2分)
⑷该工艺流程中硫酸可以循环使用,体现绿色化学理念。
(5)碳粉在高温下生成物应是CO,方程式为TiO2+2C+2Cl2
TiCl4+2CO。
镁在高温下和四氯化钛发生置换反应,方程式为TiCl4+2Mg
Ti+2MgCl2。
22.某矿粉主要成份为BaCO3,含有Ca2+、Fe2+、Al3+等杂质,现按如下步骤制取BaCl2·2H2O晶体。
步骤1:
酸浸:
取该矿粉,溶于盐酸,过滤出沉淀A
步骤2:
氧化:
向1的滤液中滴加过氧化氢溶液
步骤3:
向2的溶液中滴加氨水,得到沉淀B,并过滤
步骤4:
向3的滤液中滴加NaOH溶液,调节PH至12,得到沉淀C
步骤5:
向4的滤液中滴加盐酸,经一定操作制得BaCl2·2H2O晶体
(1沉淀B主要成分是Fe(OH)3和_________________。
(2氧化过程主要反应的离子方程式为_____________________________________。
由图可知,为了更好的使Ca2+沉淀,还应采取的措施为____________________。
(3)步骤3是否可以用步骤4代替一并处理?
(4按如下方法测定产品纯度的步骤为:
①准确称取0.5gBaCl2·2H2O试样,加水溶解
②向其中滴加0.1mol/L、50mL的Na2SO3溶液,沉淀、静置、过滤
③向滤出液中滴加0.06mol/L溶液,利用中和滴定法测定剩余Na2SO3的量
问题:
1、③中滴加的试剂可以为()
A、KNO3B、KMnO4C、H202D、NaClO
滴定至终点的现象为:
2、已知滴定至终点,消耗标准液为20.00ml,则样品纯度为:
3、若实验药品及操作均无误差,计算纯度为100.4%,分析原因可能是:
____________________________________________________(只写一点,合理即可)
答案:
(1)Al(OH)3(1分)
(2)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O、升温(2分、2分)
(3)不可以,碱性过强,会使得氢氧化铝溶解(2分)
(4)B(2分)溶液恰好呈紫红色,且半分钟之内不褪色(2分)
97.6%(2分)
样品中BaCl2.2H2O部分失水(其他合理答案也可)(2分)
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- 高考 化学 二轮 复习 专题 05 元素 化合物 化工 流程