專題突破練五元素及其化合物一、選擇題1.(2023廣東湛江一模)中華文明源遠流長,衣、食、住、行都是中華民族智慧的結晶。下列文明載體與硅酸鹽材料有關的是()。衣食A.嶺南非遺服飾(粵繡)B.廣東小吃(白斬雞)住行C.著名建筑(光孝寺)D.出行馬車(車輦)2.(2022廣東卷)若將銅絲插入熱濃硫酸中進行如圖(a~d均為浸有相應溶液的棉花)所示的探究實驗,下列分析正確的是()。A.Cu與濃硫酸反應,只體現H2SO4的酸性B.a處變紅,說明SO2是酸性氧化物C.b或c處褪色,均說明SO2具有漂白性D.試管底部出現白色固體,說明反應中無H2O生成3.(2023廣東梅州模擬)侯氏制堿法以NaCl、NH3、CO2為原料制取純堿,將制堿技術發展到一個新的水平。下列實驗室模擬侯氏制堿法制取純堿的步驟對應的裝置或操作不正確的是()。A.制取NH3B.制取NaHCO3C.過濾NaHCO3固體D.灼燒分解NaHCO34.明礬[KAl(SO4)2·12H2O]在造紙等方面應用廣泛。實驗室中采用廢易拉罐(含有Al和少量Fe、Mg雜質)制備明礬的流程如圖所示:下列敘述錯誤的是()。A.回收處理廢易拉罐有利于保護環境和資源再利用B.“沉淀”為Al2(CO3)3C.“操作a”中包含蒸發濃縮、冷卻結晶D.上述流程中可用過量CO2代替NH4HCO35.(2023廣東廣州一模)下列實驗對應的現象和結論都正確的是()。選項實驗現象結論A向食品脫氧劑樣品(含還原鐵粉)中加入硫酸后滴加酸性KMnO4溶液紫紅色褪去食品脫氧劑樣品中含Fe2+B向FeSO4溶液中滴入KSCN溶液,再滴加H2O2溶液加入H2O2后溶液變成血紅色Fe2+既有氧化性又有還原性C向FeCl3溶液中加入銅片溶液變藍、有黑色固體出現金屬鐵比銅活潑D向FeCl3溶液中加入KI溶液后滴加幾滴淀粉溶液溶液變為藍色氧化性:Fe3+>I26.(2023廣東佛山一模)碳酸鹽約占海水鹽分的0.34%,一種海水脫硫的新工藝如圖所示。下列說法錯誤的是()。A.SO2排入大氣易引起酸雨B.海水吸收二氧化硫時可能有CO2逸出C.處理后的海水pH增大D.海水脫硫工藝簡單,投資及運行費用低二、非選擇題7.中國傳統的農具、兵器曾大量使用鐵,鐵器的修復是文物保護的重要課題。戰國時期的鐵制農具(1)潮濕環境中,鐵器發生電化學腐蝕的負極反應式是。

(2)鐵器表面氧化層的成分有多種,性質如下:成分Fe3O4FeO(OH)FeOCl性質致密疏松疏松①Fe(OH)2被空氣氧化為Fe3O4的化學方程式是。

②在有氧條件下,Fe3O4在含Cl-溶液中會轉化為FeOCl,將相關反應的離子方程式補充完整:4Fe3O4+O2++H2OFeOCl+

(3)化學修復可以使FeOCl轉化為Fe3O4致密保護層:用Na2SO3和NaOH混合溶液浸泡銹蝕的鐵器,一段時間后取出,再用NaOH溶液反復洗滌。①FeOCl在NaOH的作用下轉變為FeO(OH),推測溶解度:FeOCl(填“>”或“<”)FeO(OH)。

②Na2SO3的作用是。

③檢驗FeOCl轉化完全的操作和現象是。

8.(2023全國甲)BaTiO3是一種壓電材料。以BaSO4為原料,采用下列路線可制備粉狀BaTiO3?；卮鹣铝袉栴}:(1)“焙燒”步驟中碳粉的主要作用是。

(2)“焙燒”后固體產物有BaCl2、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS。“浸取”時主要反應的離子方程式為。

(3)“酸化”步驟應選用的酸是(填標號)。

a.稀硫酸b.濃硫酸c.鹽酸 d.磷酸(4)如果焙燒后的產物直接用酸浸取,是否可行?其原因是。

(5)“沉淀”步驟中生成BaTiO(C2O4)2的化學方程式為。

(6)“熱分解”生成粉狀鈦酸鋇,產生的nCO2∶nCO=9.金屬鎵有“電子工業脊梁”的美譽,鎵與鋁的化學性質類似。從剛玉渣(含鈦、鎵的低硅鐵合金,還含有少量氧化鋁)回收鎵的流程如圖所示:溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:金屬離子Ga3+Al3+Fe3+Fe2+開始沉淀時(c=0.01mol·L-1)的pH4.53.72.27.5沉淀完全時(c=1.0×10-5mol·L-1)的pH5.54.73.29.0請回答下列問題。(1)“酸浸”過程中禁止明火加熱,原因是。

(2)“結晶”過程中得到FeSO4·7H2O的具體操作為。

(3)“中和沉淀”過程中pH應調節的范圍為。

(4)“碳酸化”過程中不能通入過量CO2的原因為(用離子方程式表示)。

(5)“電解”過程中需要保持溶液pH=11以上的原因是。

(6)下列說法不正確的是。

A.為提高浸出率,可將剛玉渣研磨B.“結晶”過程中得到的FeSO4·7H2O可作為凈水劑C.由流程圖可知酸性:Al(OH)3>Ga(OH)3D.“堿浸”過程中可用氨水代替NaOH溶液(7)GaN具有優異的光電性能。工業上常采用在1100℃條件下,利用Ga與NH3反應制備GaN,該過程的化學方程式為。

專題突破練五元素及其化合物一、選擇題1.C解析古代服飾是由天然高分子化合物制成,A項錯誤;白斬雞的主要成分為油脂、蛋白質等有機物,B項錯誤;光孝寺的墻、瓦是以硅酸鹽為主要成分的傳統無機非金屬材料,C項正確;出行車輦與硅酸鹽無關,D項錯誤。2.B解析Cu與濃硫酸反應,既體現濃硫酸的酸性又體現其氧化性,A項錯誤;紫色石蕊溶液遇到酸會變紅,a處變紅,說明生成的SO2是酸性氧化物,B項正確;c處是因SO2具有還原性而使酸性高錳酸鉀溶液褪色,不是SO2的漂白性,C項錯誤;試管底部出現的白色固體為CuSO4,不是藍色固體CuSO4·5H2O的原因是濃硫酸具有吸水性,不能說明反應中沒有水生成,D項錯誤。3.D解析灼燒碳酸氫鈉可轉化為純堿,但實驗室加熱碳酸氫鈉時試管口須略向下傾斜,否則可能會有水流至試管底部引起試管炸裂。4.B解析廢易拉罐屬于可回收垃圾,回收處理廢易拉罐有利于保護環境和資源再利用,A項正確。偏鋁酸鈉與碳酸氫銨發生反應生成碳酸鈉、碳酸銨和氫氧化鋁,故“沉淀”為Al(OH)3,B項錯誤。沉淀溶解于稀硫酸,再加入硫酸鉀,“操作a”中包含蒸發濃縮、冷卻結晶,最后得到明礬,C項正確。題述流程中可用過量CO2代替NH4HCO3,過量二氧化碳與偏鋁酸鈉溶液反應得到氫氧化鋁沉淀,D項正確。5.D解析向食品脫氧劑樣品(含還原鐵粉)中加入硫酸后,鐵粉會與硫酸反應生成硫酸亞鐵,酸性KMnO4溶液為強氧化劑,會氧化亞鐵離子,則滴加酸性KMnO4溶液,紫紅色褪去,不能說明食品脫氧劑樣品中含Fe2+,A項錯誤。向FeSO4溶液中滴入KSCN溶液,無明顯現象,再滴加H2O2溶液,H2O2會將亞鐵離子氧化為鐵離子,則加入H2O2后溶液變成血紅色,說明Fe2+有還原性,B項錯誤。向FeCl3溶液中加入銅片會發生反應2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2,看到溶液變藍,無黑色固體出現,得到結論為FeCl3的氧化性大于CuCl2的氧化性,C項錯誤。向FeCl3溶液中加入KI溶液后滴加幾滴淀粉溶液,FeCl3溶液會與KI溶液反應生成FeCl2和I2,則溶液變為藍色,得到結論氧化性:Fe3+>I2,D項正確。6.C解析SO2排入大氣易引起硫酸型酸雨,原理為SO2+H2OH2SO3、2H2SO3+O22H2SO4,A項正確。由于SO2溶于水后形成的H2SO3的酸性強于H2CO3的酸性,且海水中含有碳酸鹽,故海水中吸收二氧化硫時可能有CO2逸出,B項正確。天然海水中由于含有碳酸鹽而呈堿性,處理后的海水中碳酸鹽的量減少變成了硫酸鹽,硫酸鹽呈中性,故處理后海水的pH減小,C項錯誤。海水脫硫是利用天然海水的堿中和煙氣中的酸性氣體SO2,將大氣中的SO2轉化為硫酸鹽直接送入大海,該工藝簡單,投資及運行費用低,D項正確。二、非選擇題7.答案(1)Fe-2e-Fe2+(2)①6Fe(OH)2+O22Fe3O4+6H2O②12Cl-61212OH-(3)①>②作還原劑,將FeOCl還原為Fe3O4③取最后一次的洗滌液加入試管中,加入HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,無白色沉淀產生,證明FeOCl轉化完全解析(1)鋼鐵在潮濕的空氣中發生吸氧腐蝕,負極上鐵失電子發生氧化反應,電極反應式為Fe-2e-Fe2+。(2)①Fe(OH)2被空氣氧化為Fe3O4的化學方程式是6Fe(OH)2+O22Fe3O4+6H2O。②在有氧條件下Fe3O4在含Cl-溶液中會轉化為FeOCl,Fe元素化合價升高,O元素化合價降低,根據得失電子守恒和原子守恒配平離子方程式為4Fe3O4+O2+12Cl-+6H2O12FeOCl+12OH-。(3)①FeOCl在NaOH的作用下轉變為FeO(OH),根據沉淀轉化的規律:溶解度小的轉化為溶解度更小的,可知溶解度:FeOCl>FeO(OH)。②FeOCl轉化為Fe3O4的過程中,Fe元素化合價降低,作氧化劑,則Na2SO3的作用是作還原劑,將FeOCl還原為Fe3O4。③若FeOCl轉化完全,則溶液中不存在氯離子,取最后一次的洗滌液加入試管中,加入HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,無白色沉淀產生,證明FeOCl轉化完全。8.答案(1)作還原劑,將+6價硫元素還原為-2價(2)Ca2++S2-CaS↓(3)c(4)不可行,直接用酸浸取,產物中會混有鈣離子,導致產品不純(5)BaCl2+TiCl4+2(NH4)2C2O4+H2OBaTiO(C2O4)2↓+4NH4Cl+2HCl(6)1∶1解析本題考查以硫酸鋇為原料,通過一定的工藝流程制備粉狀BaTiO3的過程。考查了分析和解決化學問題的能力。(1)“焙燒”步驟中碳粉的主要作用是作還原劑,將硫酸鋇中+6價硫元素還原為-2價,便于用水“浸取”后的分離。(2)“浸取”的主要目的是將微溶于水的硫化鈣和易溶于水的硫化鋇分離,使鋇離子進入溶液。主要反應的離子方程式為Ca2++S2-CaS↓。(3)“酸化”步驟不能用硫酸(包括濃硫酸、稀硫酸),防止生成不溶于水的硫酸鋇;也不宜用磷酸,一方面是因為磷酸鋇不溶于水,另一方面是因為會引入新的雜質離子。(4)如果“焙燒”后的產物直接用酸浸取,則鈣離子無法與鋇離子分離,導致產品不純。(5)依據題給流程信息,“沉淀”反應中反應物有BaCl2、TiCl4、(NH4)2C2O4,還有水,產物是BaTiO(C2O4)2,該反應屬于非氧化還原反應。故“沉淀”步驟中生成BaTiO(C2O4)2的化學方程式為BaCl2+TiCl4+2(NH4)2C2O4+H2OBaTiO(C2O4)2↓+4NH4Cl+2HCl。(6)“熱分解”生成粉狀鈦酸鋇,分解過程中鋇元素、鈦元素的化合價均未改變,則草酸根離子發生歧化反應生成CO2和CO;依據草酸根中碳元素為+3價,則產物中nCO∶nCO2=19.答案(1)金屬與酸反應會生成可燃性氣體氫氣,遇明火會發生爆炸(2)蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥(3)5.5~7.5(4)GaO2-+2H2O+CO2Ga(OH)3↓+HC(5)抑制GaO2-水解,并防止H(6)CD(7)2Ga+2NH32GaN+3H2解析剛玉渣“酸浸”,Ga、Fe與酸反應生成Ga3+、Fe2+和H2,可與不溶于酸的Ti、Si分離,將溶液結晶得到FeSO4·7H2O,利用NaOH“中和沉淀”,將pH調節在5.5~7.5,過濾后,可以得到Ga(OH)3、Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀,向濾渣中加入NaOH溶液,Ga(OH)3、Al(OH)3與OH-反應生成GaO2-、AlO2-,而Fe(OH)3不與堿反應,過濾后,向濾液中通入CO2,AlO2-與CO2反應生成Al(OH)3,過濾后得到含Ga(1)“酸浸”過程中金屬與酸反應會生成可燃性氣體氫氣,遇明火會發生爆炸。(2)“結晶”過程中得到FeSO4·7H2O的具體操作為蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥。(3)“中和沉淀”過程是為了分離出Fe2+,pH應調節的范圍為5.5~7.5。(4)“碳酸化”過程中若通入過量CO2會生成Ga(OH)3沉淀,離子方程式為Ga