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2018年高考化学二轮复习专题限时集训:11 元素及其化合物的性质

资料类别: 化学/同步

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专题限时集训(十一) 元素及其化合物的性质
(对应学生用书第133页)
 (限时:40分钟)
1.(2017·山东、湖北重点中学冲刺模拟二)下列有关说法或对有关现象的解释正确的是(  )
A.SiO2既可与NaOH溶液反应也可与HF溶液反应且均生成盐和水,所以SiO2属于两性氧化物
B.SO2和NH3分别通入水中其水溶液均可以导电,所以SO2和NH3均属于电解质
C.“水滴石穿”不仅包含着“量变到质变”的哲学思想,同时也包含了物理和化学变化
D.14CO2和12CO2具有相同的元素组成,所以14CO2、12CO2属于同素异形体
C [A项,SiO2属于酸性氧化物,具有亲氟性,能与HF溶液反应,而与其他的酸一般不反应,故错误;B项,SO2和NH3均与水反应生成了电解质,而不是SO2和NH3自身电离出离子,SO2和NH3均为非电解质,故错误;C项正确;D项,同素异形体指单质,错误。]
2.(2017·湖南郴州第三次质检)下列装置和试剂(尾气处理略去)能达到实验目的的是(  )
选项	A	B		装置和试剂				实验目的	检验NO2中混有溴蒸气	分离潮湿的NaOH和I2		选项	C	D		装置和试剂				实验目的	验证NH4NO3溶解吸热	制备和收集SO2		C [二氧化氮和溴都能氧化碘化钾生成碘单质,故A错误;氢氧化钠能够与碘反应,不能通过升华分离,故B错误;NH4NO3溶解吸热,温度降低,烧瓶中气体的压强减小,只要看到瘪气球鼓起,即可证明NH4NO3溶解吸热,故C正确;浓硫酸与铜的反应需要加热,故D错误。]
3.(2017·四川成都一模)下列关于Fe3+、Fe2+性质实验的说法错误的是(  )A.用如图装置可以制备Fe(OH)2沉淀

B.配制FeCl3溶液时,先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所需要的浓度
C.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,此现象不能确定溶液中含有Fe2+
D.向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化
C [反应开始时生成的氢气进入B中,可排出空气,防止生成的Fe(OH)2被氧化,一段时间后关闭止水夹C,A中FeSO4溶液被压入B中与NaOH溶液反应生成Fe(OH)2,故A正确;FeCl3易水解,配制FeCl3溶液时应防止Fe3+因水解而生成氢氧化铁沉淀,可先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所需要的浓度,故B正确;滴加氯水前溶液不变色,则溶液中不含Fe3+,滴加氯水后KSCN溶液变色,则溶液中含Fe3+,即Cl2将Fe2+氧化得到Fe3+,故C错误;Fe3+与Fe反应可生成Fe2+,则向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化,故D正确。]
4.(2017·湖南长沙长郡中学一模)下列关于元素及其化合物的说法不正确的是(  ) 
A.Fe在一定条件下可与浓盐酸、稀硫酸、浓硝酸等剧烈反应
B.Al、Cl2均能和NaOH溶液发生氧化还原反应,且两单质的作用不相同
C.在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解,若再继续加入KNO3固体,铜粉会溶解
D.金属单质Na、Mg、Fe在一定条件下与水反应都生成H2和相应的碱
D [Fe在常温下可被浓硝酸钝化,但加热时能反应,A项正确;Al、Cl2均能和NaOH溶液发生氧化还原反应,但Al只作还原剂,而Cl2与NaOH溶液反应时既作还原剂又作氧化剂,B项正确;酸性条件下NO有强氧化性,能氧化Cu,C项正确;Fe在一定条件下与水反应生成H2和Fe3O4,D项错误。]
5.根据SO2通入不同溶液中的实验现象,所得结论不正确的是(  ) 
选项	溶液	现象	结论		A	含HCl、BaCl2的
FeCl3溶液	产生白色沉淀	SO2有还原性		B	H2S溶液	产生黄色沉淀	SO2有氧化性		C	酸性KMnO4溶液	紫色溶液褪色	SO2有漂白性		D	Na2SiO3溶液	产生胶状沉淀	酸性:H2SO3
>H2SiO3		C [SO2通入含HCl、BaCl2的FeCl3溶液中,Fe3+将SO2氧化为SO,Ba2+与SO生成BaSO4沉淀:2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+,说明SO2具有还原性,A正确;SO2与H2S反应生成S单质:2H2S+SO2===3S↓+2H2O,SO2中硫元素化合价降低,体现了SO2的氧化性,B正确;SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色,是因为SO2将MnO还原为Mn2+:5SO2+2MnO+2H2O===5SO+2Mn2++4H+,体现了SO2的还原性,C错误;SO2通入Na2SiO3溶液中:SO2+H2O+Na2SiO3===H2SiO3↓+Na2SO3,根据“强酸制弱酸”的原理可知酸性:H2SO3>H2SiO3,D正确。]
6.(2017·四川绵阳二诊)采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质)制取绿矾(FeSO4·7H2O),某学习小组设计了如下流程:

下列说法错误的是(  ) 
A.酸浸时选用足量硫酸,试剂X为铁粉
B.滤渣a主要含SiO2,滤渣b主要含Al(OH)3
C.从滤液B得到绿矾产品的过程中,必须控制条件防止其氧化和分解
D.试剂X若为过量NaOH溶液,得到的沉淀用硫酸溶解,再结晶分离也可得绿矾
D [硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质)中加入足量硫酸,Fe2O3、Al2O3与酸反应生成硫酸铁、硫酸铝,二氧化硅不反应,过滤,滤渣a为二氧化硅;在滤液A中加入铁粉将Fe3+还原为Fe2+,调节pH使Al3+完全生成氢氧化铝沉淀,过滤,滤渣b为氢氧化铝,滤液B为硫酸亚铁,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,得到硫酸亚铁晶体。由流程分析可知,溶解烧渣选用足量硫酸,试剂X为铁粉,A正确;根据以上分析可知滤渣a主要含SiO2,滤渣b主要含Al(OH)3,B正确;Fe2+易被空气中的氧气氧化,而且绿矾受热易失去结晶水,所以从滤液B得到FeSO4·7H2O产品的过程中,必须控制条件防止其氧化和分解,C正确;试剂X若为过量NaOH溶液,得到的沉淀是氢氧化铁,用硫酸溶解得到的是硫酸铁而不是硫酸亚铁,D错误。]
7.(2017·山东实验中学第二次诊断)足量铜与一定量的浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、NO的混合气体2.24 L(标准状况),这些气体与一定体积O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入4 mol·L-1 NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是50 mL,下列说法正确的是(  )
A.参加反应的硝酸是0.4 mol
B.混合气体中含NO2 1.12 L
C.此反应过程中转移的电子为0.3 mol
D.消耗氧气的体积为1.68 L
B [标准状况下2.24 L混合气体的物质的量为0.1 mol;50 mL 4 mol·L-1的NaOH溶液中NaOH的物质的量为:4 mol·L-1×0.05 L=0.2 mol。
Cu2+恰好沉淀时,反应后的溶质为NaNO3,根据Na+守恒可知NaNO3中NO的物质的量为0.2 mol,根据氮原子守恒可得HNO3的物质的量为:0.1 mol+0.2 mol=0.3 mol,A错误;设NO的物质的量为x、NO2的物质的量为y,则x+y=0.1,根据电子守恒可得:3x+y=0.2,解得:x=0.05 mol、y=0.05 mol,所以混合气体中NO2的体积为1.12 L,B正确;根据分析可知,反应转移的电子为0.2 mol,C错误;生成Cu(OH)2的物质的量为:0.2 mol×=0.1 mol,反应消耗的铜的物质的量为0.1 mol,0.1 mol铜完全反应失去0.2 mol电子,根据电子守恒,O2得到的电子与铜失去的电子一定相等,则消耗O2的物质的量为:=0.05 mol,消耗标准状况下V(O2)=22.4 L·mol-1×0.05 mol=1.12 L,D错误。]
8.(1)取300 mL 0.2 mol/L的KI溶液与一定量的酸性 KMnO4溶液恰好反应,生成等物质的量的I2和KIO3,则消耗KMnO4的物质的量为________mol。
(2)在Fe(NO3)3溶液中加入Na2SO3溶液,溶液先由棕黄色变为浅绿色,过一会又变为棕黄色,溶液先变为浅绿色的离子方程式是___________________,
又变为棕黄色的原因用离子方程式解释_______________________________
_______________________________________________________________。
(3)在1 L FeBr2溶液中通入标准状况下2.24 L Cl2,溶液中有的 Br-被氧化成单质Br2,则原FeBr2溶液中FeBr2的物质的量浓度为________。
(4)将Al、Al2O3和Al(OH)3的混合物恰好与NaOH溶液反应,反应后溶液中含有的相同溶质的化学式为________。向反应后的溶液中通入过量CO2,反应的离子方程式为________________________________________________
________________________________________________________________。
(5)三氟化氮(NF3)是一种无色、无臭的气体,它是微电子工业技术的关键原料之一,三氟化氮在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应,其反应的产物有:HF、NO和HNO3,请根据要求回答下列问题:
①写出该反应的化学方程式_________________________________________
________,反应中生成0.2 mol HNO3,转移的电子数目为______________。
②NF3是一种无色、无臭的气体,但一旦在空气中泄漏,还是易于发现,判断该气体泄漏时的现象是__________________________________________。
【解析】 (1)根据题给信息可知n(KI)=0.06 mol,与一定量的酸性KMnO4溶液恰好反应,生成等物质的量的I2和KIO3,则n(I2)=n(KIO3)=0.02 mol,失电子的物质的量为2×0.02 mol+6×0.02 mol=0.16 mol,1 mol MnO得电子5 mol,根据得失电子数目相等,则消耗KMnO4的物质的量是0.032 mol。
(2)在Fe(NO3)3溶液中加入Na2SO3溶液,溶液先由棕黄色变为浅绿色,原因是Fe3+与SO发生氧化还原反应生成Fe2+和SO,根据电荷守恒和原子守恒配平,则反应的离子方程式为2Fe3++SO+H2O===2Fe2++SO+2H+,反应后溶液呈酸性,则在酸性条件下,NO把Fe2+氧化成Fe3+,过一会又变为棕黄色,根据电荷守恒和原子守恒配平,则反应的离子方程式为3Fe2++4H++NO===3Fe3++NO↑+2H2O。
(3)标准状况下2.24 L氯气的物质的量为2.24 L÷22.4 L/mol=0.1 mol,还原性Fe2+>Br-,氯气先氧化亚铁离子,亚铁离子反应完毕,再氧化溴离子,令原溶液中FeBr2的物质的量为a mol,根据电子转移守恒,则:a mol×(3-2)+×2×a mol×[0-(-1)]=0.1 mol×2,解得a=,原FeBr2溶液的物质的量浓度 mol÷1 L= mol/L。
(4)Al、Al2O3、Al(OH)3都能和NaOH溶液反应生成NaAlO2,偏铝酸钠溶液能和过量的CO2反应生成Al(OH)3和碳酸氢钠,反应的离子方程式为AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO。
(5)①根据题意可知,反应物为NF3和H2O,生成物为NO、HNO3 和HF,在该反应中NF3中的N元素的化合价一部分由+3升高到+5,失去2个电子,一部分由+3降低到+2,得到1个电子,根据得失电子守恒和原子守恒配平,该反应的化学方程式为3NF3+5H2O===9HF+2NO+HNO3;根据化学方程式,在反应过程中,每产生1 mol HNO3,转移电子2 mol,因此若反应中生成0.2 mol HNO3,转移的电子数目为0.2×2NA=0.4NA;②NF3是一种无色、无臭的气体,但一旦NF3在空气中泄漏,就会发生反应3NF3+5H2O===9HF+2NO+HNO3,2NO+O2===2NO2;NO2是红棕色有刺激性气味的气体,所以判断该气体泄漏时的现象是出现红棕色气体。
【答案】 (1)0.032 
(2)2Fe3++SO+H2O===2Fe2++SO+2H+
3Fe2++4H++NO===3Fe3++NO↑+2H2O
(3) mol/L
(4)NaAlO2 AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
(5)①3NF3+5H2O===9HF+2NO+HNO3 0.4NA ②出现红棕色气体
9.(2017·安徽皖北协作区3月联考)某化学课外活动小组通过实验探究NO能否与Na2O2反应以及反应后的产物,该小组同学设计了如图所示装置(夹持仪器、连接用的乳胶管均已省略)。

经查阅资料知:①NO是不成盐氧化物;②2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O。
回答下列问题: 
(1)写出木炭与浓硝酸反应的化学方程式:_____________________________
________________________________________________________________。
(2)为了完成实验,选择上图中的装置,其连接顺序为a→______________(按气流方向,用小写字母表示);有同学认为该装置存在缺陷,则该缺陷是________________________。
(3)连接好仪器,________,装入药品后,要通入一段时间的氮气,再滴入浓硝酸,点燃酒精灯,通入氮气的主要目的是________________________
________________________________________________________________。
(4)装置E的作用是________________________________________________;
能说明NO与Na2O2发生反应的实验现象是___________________________
________________________________________________________________。
(5)探究NO与Na2O2反应的产物。
假设1:产物只有NaNO3;
假设2:________________________________________________________;
假设3:产物为NaNO3和NaNO2的混合物。
为验证反应产物,该小组同学准确称取反应后的固体3.50 g,用煮沸并冷却后的蒸馏水配成100.00 mL溶液,取10.00 mL溶液于锥形瓶中,用0.100 0 mol·L-1 KMnO4溶液(硫酸酸化)滴定,共消耗KMnO4溶液20 mL。滴定过程中发生反应的离子方程式为________________________________,反应产物中NaNO2的质量分数为____________(保留四位有效数字)。
【解析】 (1)木炭与浓硝酸反应必须加热。(2)木炭与浓硝酸反应生成的CO2、NO2进入E中,NO2和水反应生成HNO3和NO,Cu和稀硝酸反应也生成NO,然后经过NaOH溶液,将其中的CO2吸收,再经过B中的氯化钙干燥,最后在D中检验NO和Na2O2是否反应;含有氮氧化物的尾气对环境有污染,应有尾气处理装置。(3)要先通入一段时间的氮气,以防空气中O2的干扰。(4)Na2O2为淡黄色固体,NaNO3和NaNO2均为白色固体。
(5)根据关系式,设NO的物质的量为n,
2MnO  ~  5NO
  2 mol            5 mol
        0.002 mol        n
求得n=0.005 mol
则NaNO2的质量分数为×100%≈98.57%。
【答案】 (1)C+4HNO3(浓),CO2↑+4NO2↑+2H2O
(2)h→i→d→e→b→c→f或g 缺少尾气处理装置
(3)检验装置的气密性 排出装置中的空气,防止生成的NO被空气中的O2氧化为NO2
(4)制备NO D中固体由淡黄色变为白色
(5)产物只有NaNO2 2MnO+5NO+6H+===5NO+2Mn2++3H2O 98.57%10.(2017·江西南昌一模)二氯二氢硅(SiH2Cl2)常用于外延法工艺中重要的硅源。易燃、有毒,与水接触易水解,沸点为8.2 。在铜催化作用下,HCl与硅在250~260 下反应可以制得SiH2Cl2。 

(1)利用浓硫酸、浓盐酸为原料,选用A装置制取HCl,利用了浓硫酸的________性。
(2)D装置中生成二氯二氢硅的化学方程式为___________________________
_______________________________________________________________。
(3)按照气体从左到右的方向,制取SiH2Cl2的装置(h处用止水夹夹好)连接次序为a→(  )→(  )→(  )→(  )→(  )→(  )→(  )(填仪器接口的字母,其中装置C用到2次)。
(4)按从左到右的顺序,前面装置C中装的药品为________,后面装置C的作用为_____________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(5)新的制取SiH2Cl2的方法是:往硅粉中先通入Cl2,在300~350 下反应生成SiCl4,然后再与HCl在250~260 下反应,可以大大提高产率。如果通入气体次序相反,结果会__________________________________________
_____________________________________________(用化学方程式表示)。
【解析】 (1)浓硫酸有吸水性,使浓盐酸更易挥发出HCl。(2)利用原子守恒法配平。(3)A装置制取HCl,连接C装置干燥,从f进入D中反应,SiH2Cl2从g处挥发出来,在B装置中收集,SiH2Cl2的密度比空气大,导气管应长进短出,为防止空气中的水进入B中,则应在B后接干燥管。(4)前面的装置C是用来干燥氯化氢气体的,应选用P2O5或CaCl2,后面装置C的作用为尾气处理和防止空气中的水进入B中,应选碱石灰。(5)如果通入气体次序相反,SiH2Cl2会与Cl2继续反应,生成SiCl4、SiHCl3。
【答案】 (1)吸水 (2)Si+2HClSiH2Cl2 (3)d e f g b c d (4)P2O5或CaCl2 尾气处理和防止空气中的水进入B中 (5)SiH2Cl2+2Cl2SiCl4+2HCl(或SiH2Cl2+Cl2SiHCl3+HCl)










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