專題突破卷02元素化合物（考試時間：75分鐘試卷滿分：100分）一、選擇題（本題共15小題，每小題3分，共45分。每小題只有一項是符合題目要求的）1．(2023·上海靜安二模)自然界與人類活動對硫的循環均能產生影響。下列說法錯誤的是()A．火山口溫度過高，附近的單質硫會被O2直接氧化為SO3B．大氣中的SO2會形成酸雨，最終以H2SO4的形式進入地面或海洋C．工業排放的SO2尾氣可與CaO和O2反應生成CaSO4D．常溫下，濃H2SO4能使鐵片鈍化是由于其具有強氧化性2．明末科學家宋應星出版的《天工開物》中記載了有關“五金”的內容：“……黃金美者，其值去黑鐵(生鐵)一萬六千倍，然使釜、鬵(xín，一種炊具)、斤(這里指菜刀、鐮刀、鋤頭等)、斧不呈效于日用之間……貿遷有無，……”，下列解釋正確的是()A．明代使用的釜、鬵一類的炊具都屬于青銅合金B．添加了鉻、鎳的不銹鋼菜刀和農具使用后即使不保養，也不會生銹C．金屬的另一個用途就是鑄成錢幣作為貿易交往中的流通手段D．黑鐵在空氣中發生的腐蝕主要是化學腐蝕3．下列措施不會直接減少大氣中CO2含量的是()A．以CO2為原料人工合成淀粉B．技術落后企業購買碳排放權C．企業開展煤改電技術升級D．捕集CO2并封存于海底4．（2024·吉林長春吉大附中實驗學校高三考前適應考試）關于下列物質制備方法正確的是A．工業上以二氧化錳和濃鹽酸制備氯氣B．工業上用焦炭和金剛砂反應制備粗硅C．工業上以飽和食鹽水、氨氣、二氧化碳為原料制取D．工業上用氯氣與反應制備漂白粉5．(2024·江蘇南通一模)FeCl3易水解、易升華，是有機反應中常用的催化劑。實驗室用如圖所示裝置制備少量FeCl3。下列說法正確的是()A．實驗開始，先點燃酒精燈，再滴加濃鹽酸B．實驗時Cl2若不足量，則可能生成FeCl2C．裝置丙的作用是收集FeCl3D．裝置丁中CaCl2的作用是吸收未反應的Cl26．（2024·甘肅蘭州第二中學高三月考）某興趣小組在實驗室模擬侯氏制堿法制備，部分實驗裝置如圖所示。下列說法正確的是A．實驗過程中向啟普發生器中添加液體時，可以取下I處膠塞加入B．所用試劑有稀硫酸、濃硫酸、CaCO3、飽和食鹽水、NH4Cl、Ca(OH)2、蒸餾水C．開始實驗時，應先打開活塞II，再打開活塞IIID．反應結束后，試劑換為冰水，可以促進晶體的析出7．(2024·廣東肇慶二模)對下列事實的解釋正確的是()A．二氧化硫氣體能用濃硫酸干燥，是因為二氧化硫無還原性B．醫療上可用硫酸鋇作鋇餐，是因為硫酸鋇可以阻擋X射線通過且不溶于強酸C．向50mL18mol·L－1的H2SO4溶液中加入足量的銅片加熱充分反應后，被還原的H2SO4的物質的量等于0.45molD．常溫下，濃H2SO4可以用鋁制容器貯存，說明鋁與濃H2SO4不反應8．鐵及其化合物是中學化學中的一類重要物質，下列關于鐵元素的敘述中正確的是()A．2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋成立，說明氧化性：Fe3＋>Fe2＋B．25℃，pH＝0的溶液中，Al3＋、NHeq\o\al(＋,4)、NOeq\o\al(－,3)、Fe2＋可以大量共存C．5.6g鐵與足量的氯氣反應失去電子0.2molD．硫酸亞鐵溶液中加入過氧化氫溶液：Fe2＋＋2H2O2＋4H＋=Fe3＋＋4H2O9．硫化鋰(Li2S)是一種潛在的鋰電池的電解質材料，某化學興趣小組選擇下列實驗裝置制備硫化鋰。已知：粗鋅中含少量Cu和FeS；Li2S易潮解、易水解，在加熱條件下易被氧化。下列說法錯誤的是()A．裝置乙中有黑色沉淀生成，反應的離子方程式為H2S＋Cu2＋=CuS↓＋2H＋B．裝置丁硬質玻璃管中發生的反應為Li2SO4＋4H2eq\o(=,\s\up17(△))Li2S＋4H2OC．裝置戊的作用只有一個：防止空氣中的水蒸氣進入裝置丁而使Li2S水解D．雖然從裝置戊中排出的尾氣無毒，但尾氣還是需要進行處理10．用鐵泥(主要成分為Fe2O3、FeO和少量Fe)制備超順磁性納米Fe3O4(平均直徑為25nm)的流程示意圖如下：下列敘述不正確的是()A．常用熱的Na2CO3溶液除去鐵泥表面的油污B．步驟②中，主要反應的離子方程式是2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋C．步驟④中，反應完成后剩余的H2O2無需除去D．步驟⑤中，為了驗證得到的固體是超順磁性的Fe3O4粒子，可將其均勻分散在水中，做丁達爾效應實驗11．(2023·河北邯鄲模擬)水體中的局部氮循環如圖所示。下列說法錯誤的是()A．N2→NHeq\o\al(＋,4)屬于氮的固定B．圖示轉化過程中N元素表現出7種化合價C．硝化過程中含N物質被氧化，反硝化過程中含N物質被還原D．在NHeq\o\al(＋,4)、NH2OH、NOeq\o\al(－,2)和NOeq\o\al(－,3)中N原子的雜化方式不完全相同12．（2023·湖南湘潭開學考）工業上以軟錳礦（主要成分為MnO2）為原料通過固體堿熔氧化法生產高錳酸鉀，主要流程如圖所示。下列說法錯誤的是（A.“熔融氧化”應在鐵坩堝中進行B.“錳酸鉀歧化”（錳元素的化合價部分升高，部分降低）過程中可以用H2SOC.該流程中可循環使用的物質是MnOD.“濾液蒸發結晶”過程中加熱蒸發液體至有較多晶體析出時停止加熱13．(2024·湖北天門中學月考)膠體在生產、生活中有廣泛應用(Liepatoff規則：膠核總是選擇性地吸附與其本身組成相似的離子形成膠粒)。硅膠溶液組成如下：硅膠溶液下列敘述正確的是()A．膠粒中表面離子數目一定大于束縛反離子B．SiOeq\o\al(2－,3)與硅膠溶液膠核組成相似C．1molNa2SiO3和足量鹽酸反應得到硅膠粒子數約為6.02×1023D．硅膠溶液的膠團中n(SiOeq\o\al(2－,3))>2n(H＋)14．(2024·湖北七市聯考)通過對實驗現象的觀察、分析推理得出正確的結論是化學學習的方法之一。對下列實驗現象的解釋正確的是()選項操作及現象解釋A向淀粉碘化鉀溶液中加入FeCl3溶液，溶液變藍Fe3＋能與淀粉發生顯色反應B將生鐵放置于潮濕的空氣中，鐵表面有一層紅棕色的斑點鐵在潮濕的空氣中易生成Fe(OH)3C向稀硝酸中加入少量鐵粉，有氣泡產生說明Fe置換出硝酸中的氫，生成了氫氣D新制Fe(OH)2露置于空氣中一段時間，白色物質變成了紅褐色說明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)315．(2024·福建福州二檢)工業上采用NaClO氧化法生產高鐵酸鉀(K2FeO4)，其主要的生產流程如下：已知：K2FeO4在堿性環境中穩定，在中性和酸性條件下不穩定，難溶于醇等有機溶劑。下列說法錯誤的是()A．反應②為3NaClO＋2Fe(NO3)3＋10NaOH=2Na2FeO4↓＋3NaCl＋6NaNO3＋5H2OB．由反應③可知，此溫度下Ksp(K2FeO4)>Ksp(Na2FeO4)C．“提純”步驟的洗滌劑可以選用CH3COOK溶液、異丙醇D．K2FeO4可用于水的消毒二、非選擇題（本題包括4小題，共55分）16．（10分）(2024·福建泉州模擬)Cu與濃HNO3反應是中學階段一個重要反應，某興趣小組對實驗中的一些現象及產物進行實驗探究。回答下列問題：(1)Cu與濃HNO3反應的離子方程式為________________________________。(2)關于該實驗下列說法錯誤的是________。A．該反應需要加熱才能進行B．可通過抽動銅絲控制反應的發生和停止C．反應后迅速生成大量紅棕色氣體D．燒杯中僅發生中和反應(3)小組同學發現Cu與濃HNO3反應所得混合溶液為綠色，Cu與稀HNO3反應所得混合溶液為藍色，針對綠色產生的原因展開探究。【提出猜想】猜想a：Cu(NO3)2濃度大猜想b：NO2溶解在Cu(NO3)2溶液中猜想c：由于NO2與水反應能夠生成HNO2，HNO2與Cu2＋能夠發生可逆反應：Cu2＋＋xHNO2[Cu(NO2)x](x－2)－(綠色)＋xH＋【實驗探究】實驗ⅰ：配制飽和Cu(NO3)2溶液，溶液呈藍色。實驗ⅱ：取適量Cu與濃HNO3反應后的溶液，置于圖2所示裝置中，鼓入空氣后，溶液上方可觀察到________________，5min后，溶液完全變為藍色。實驗ⅲ：取適量Cu與濃HNO3反應后的溶液，置于圖2所示裝置中，鼓入氮氣后，溶液上方現象與實驗ⅱ相同，但5min后，溶液仍為綠色。【實驗結論】對比實驗ⅱ與實驗ⅲ，可推測Cu(NO3)2溶液為綠色的原因主要是____________________。(4)小組同學還針對產物Cu(NO3)2的熱穩定性進行探究。在如圖3所示的實驗裝置A中，用酒精噴燈對Cu(NO3)2固體加強熱，產生紅棕色氣體，在裝置C中收集到無色氣體，經驗證為O2。當反應結束以后，試管中殘留固體為紅色。①從實驗安全角度考慮，需要在A、B間加入________裝置。②圖4為Cu(NO3)2樣品高溫過程的熱重曲線(樣品質量分數w%隨溫度變化的曲線)。Cu(NO3)2加熱到200℃的化學方程式為___________________，繼續高溫至1000℃生成________(填化學式)固體。17．（15分）納米銅是一種性能優異的超導材料，以輝銅礦(主要成分為Cu2S)為原料制備納米銅粉的工藝流程如圖1所示。(1)用黃銅礦(主要成分為CuFeS2)、廢銅渣和稀硫酸共同作用可獲得較純凈的Cu2S，其原理如圖2所示，該反應的離子方程式為__________________________________________。(2)從輝銅礦中浸取銅元素時，可用FeCl3溶液作浸取劑。①反應：Cu2S＋4FeCl3=2CuCl2＋4FeCl2＋S，每生成1molCuCl2，反應中轉移電子的物質的量為________；浸取時，在有氧環境下可維持Fe3＋較高濃度，有關反應的離子方程式為__________________________________________________________________________。②浸取過程中加入洗滌劑溶解硫時，銅元素浸取率的變化如圖3所示，未洗硫時銅元素浸取率較低，其原因是__________________________________。(3)“萃取”時，兩種金屬離子萃取率與pH的關系如圖4所示，當pH>1.7時，pH越大，金屬離子萃取率越低，其中Fe3＋萃取率降低的原因是_____________________________________________________________________________________________________。(4)用“反萃取”得到的CuSO4溶液制備納米銅粉時，該反應中還原產物與氧化產物的質量之比為________。(5)在萃取后的“水相”中加入適量氨水，靜置，再經過濾、________、干燥、________等操作可得到Fe2O3產品。18．（15分）（2024·河北部分學校高三選擇性考試）中南大學某團隊采用濃硫酸、硫酸銨、硫酸氫銨或氯化銨為改性劑，利用低溫焙燒將紅土鎳礦中的金屬轉化為相應的硫酸鹽；隨后采用水為浸出劑，利用水浸/水解法選擇性浸出鎳、鈷、鈧等金屬，同時去除鐵、鋁、鉻等金屬，實現了紅土鎳礦（主要成分為鎳及其氧化物）在溫和條件下的高效提取。工藝流程（簡化版）如圖所示。回答下列問題：(1)基態核外電子排布式為。(2)寫出氧化鎳與改性劑中硫酸銨反應的離子方程式：。用處理尾氣，可以將其循環利用。(3)磁選分離焙砂，最終得到鐵精礦，說明氫還原焙燒時，含鐵元素的產物是。這時，每得到1mol該含鐵產物，反應轉移的電子數為（用含的式子表示）。(4)下圖表示的是難溶氫氧化物在不同pH下的溶解度（S）。下列說法正確的是______（填字母）。A．時，溶液中鐵元素的主要存在形式是B．若溶液中含有少量的雜質，可通過調節溶液pH的方法來除去C．若分離溶液中的和，可調節溶液的pH在4左右D．若在含有和的溶液中加入燒堿，優先沉淀(5)已知25℃時，，且中和沉淀需調節pH為7.0~8.5，試估算浸出液中的濃度范圍：。(6)用含鎳2%的100kg紅土鎳礦，經上述工藝制得3kg固體，鎳的回收率為（保留3位有效數字）。19．（20分）(2024·山西八校聯考)某小組利用數字化實驗模擬制備Fe(OH)2并探究其相關性質。Ⅰ.模擬制備Fe(OH)2裝置如圖，打開右瓶上方空氣過濾器的氣閥(平衡壓強，便于FeSO4溶液能夠進入右瓶)；然后依次打開魯爾閥、推動注射器，將注射器中的FeSO4溶液加入左瓶的溶液中，促使左瓶中的FeSO4溶液流入右瓶；當右瓶中明顯有白色沉淀生成時，停止加液，依次關閉魯爾閥、右瓶上方空氣過濾器的氣閥，打開左瓶上方空氣過濾器的氣閥。(1)實驗證明制備Fe(OH)2的最佳pH是6～8，采用(NH4)2Fe(SO4)2代替FeSO4、氨水代替NaOH溶液效果更好的原因是_______________________________________________________________________________________________________，Na2SO3的作用是_______________________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.探究原料FeSO4的相關性質向50mL蒸餾水中加入FeSO4·7H2O并攪拌以加快溶解，用溶解氧傳感器測定液體中溶解氧質量濃度隨時間的變化，b點時加入NaOH溶液，所得曲線如圖。(2)對比ab、bc段溶解氧的消耗速率，可以得出結論：___________________________________________________________