2022高考化學一輪專題復習21元素化合物的綜合應用含解析

PAGE專練21元素化合物的綜合應用一、單項選擇題1．下列有關物質(zhì)的性質(zhì)與用途具有對應關系的是()A．NH4HCO3受熱易分解，可用作化肥B．稀硫酸具有酸性，可用于除去鐵銹C．SO2具有氧化性，可用于紙漿漂白D．Al2O3具有兩性，可用于電解冶煉鋁2．[2020·天津，1]在全國人民眾志成城抗擊新冠病毒期間，使用的“84消毒液”的主要有效成分是()A．NaOHB．NaClC．NaClOD．Na2CO33．下列變化中，氣體被還原的是()A．二氧化碳使Na2O2固體變白B．氯氣使KBr溶液變黃C．乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色D．氨氣使AlCl3溶液產(chǎn)生白色沉淀4．[2021·哈爾濱師大附中高三開學考試]下列有關物質(zhì)的性質(zhì)與用途具有對應關系的是()A．明礬溶于水能形成膠體，可用于自來水的殺菌消毒B．金屬鈉具有強還原性，可用于與TiCl4溶液反應制取金屬TiC．Al2O3具有很高的熔點，可用于制造熔融燒堿的坩堝D．FeCl3溶液能與Cu反應，可用于蝕刻印刷電路板5．在給定條件下，下列選項所示的物質(zhì)間轉化均能實現(xiàn)的是A．NaHCO3(s)eq\o(→,\s\up7(△))Na2CO3(s)eq\o(→,\s\up7(飽和石灰水))NaOH(aq)B．Al(s)eq\o(→,\s\up7(NaOHaq))NaAlO2(aq)eq\o(→,\s\up7(過量HClaq))Al(OH)3(s)C．AgNO3(aq)eq\o(→,\s\up7(氨水))[Ag(NH3)2]＋(aq)eq\o(→,\s\up7(蔗糖aq))Ag(s)D．Fe2O3(s)eq\o(→,\s\up7(Al),\s\do5(高溫))Fe(s)eq\o(→,\s\up7(HClaq))FeCl3(aq)6．[2020·天津，12]已知[Co(H2O)6]2＋呈粉紅色，[CoCl4]2－呈藍色，[ZnCl4]2－為無色?，F(xiàn)將CoCl2溶于水，加入濃鹽酸后，溶液由粉紅色變?yōu)樗{色，存在以下平衡：[Co(H2O)6]2＋＋4Cl－[CoCl4]2－＋6H2OΔH用該溶液做實驗，溶液的顏色變化如下：以下結論和解釋正確的是()A．等物質(zhì)的量的[Co(H2O)6]2＋和[CoCl4]2－中σ鍵數(shù)之比為3：2B．由實驗①可推知ΔH<0C．實驗②是由于c(H2O)增大，導致平衡逆向移動D．由實驗③可知配離子的穩(wěn)定性：[ZnCl4]2－>[CoCl4]2－7．下列化學方程式中，不能正確表達反應顏色變化的是()A．向CuSO4溶液中加入足量Zn粉，溶液藍色消失Zn＋CuSO4=Cu＋ZnSO4B．澄清的石灰水久置后出現(xiàn)白色固體Ca(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2OC．Na2O2在空氣中放置后由淡黃色變?yōu)榘咨?Na2O2=2Na2O＋O2↑D．向Mg(OH)2懸濁液中滴加足量FeCl3溶液出現(xiàn)紅褐色沉淀3Mg(OH)2＋2FeCl3=2Fe(OH)3＋3MgCl28．下圖為利用海水制備部分物質(zhì)的過程。下列有關說法正確的是()A．制取NaHCO3的反應是利用其溶解度小于NaCl的溶解度B．用澄清的石灰水可鑒別NaHCO3溶液和Na2CO3溶液C．在第③、④、⑤步驟中，溴元素均被氧化D．加熱MgCl2溶液制取無水氯化鎂9．純凈物X、Y、Z轉化關系如圖所示，下列判斷正確的是()A．X可能是金屬銅 B．Y不可能是氫氣C．Z可能是三氧化硫 D．Z可能是氯化鈉10．有以下六種飽和溶液①CaCl2；②Ca(OH)2；③Na2SiO3；④Na2CO3；⑤NaAlO2；⑥NH3和NaCl，分別持續(xù)通入CO2，最終不會得到沉淀或析出晶體的是()A．①②B．③⑤C．①⑥D．④⑥二、不定項選擇題11．下列有關物質(zhì)性質(zhì)的敘述一定不正確的是()A．向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液顯紅色B．KAl(SO4)2·12H2O溶于水可形成Al(OH)3膠體C．NH4Cl與Ca(OH)2混合加熱可生成NH3D．Cu與FeCl3溶液反應可生成CuCl212．甲、乙、丙、丁、戊的相互轉化關系如圖所示(反應條件略去，箭頭表示一步轉化)。下列各組物質(zhì)中，不滿足下圖所示轉化關系的是()選項甲乙丙戊ANH3Cl2N2H2BCSiO2COCuOCAl(OH)3NaOH溶液NaAlO2溶液CO2D乙酸乙酯NaOH溶液乙醇乙酸13.[2021·河北卷]BiOCl是一種具有珍珠光澤的材料，利用金屬Bi制備BiOCl的工藝流程如圖：下列說法錯誤的是()A．酸浸工序中分次加入稀HNO3可降低反應劇烈程度B．轉化工序中加入稀HCl可抑制生成BiONO3C．水解工序中加入少量CH3COONa(s)可提高Bi3＋水解程度D．水解工序中加入少量NH4NO3(s)有利于BiOCl的生成14．從某些反應看，NH3和H2O、NHeq\o\al(＋,4)和H3O＋、NHeq\o\al(－,2)和OH－、N3－和O2－兩兩類似。據(jù)此判斷下列反應正確的是()①CaO＋2NH4Cl=CaCl2＋2NH3↑＋H2O②2Na＋2NH3=2NaNH2＋H2↑③3Mg(NH2)2=Mg3N2＋4NH3↑④NH4Cl＋NaNH2=NaCl＋2NH3↑A．只有③ B．只有①C．①和② D．都正確15．將0.2molKMnO4在一定溫度下加熱后生成amolO2；將剩余固體與過量濃鹽酸混合加熱又生成bmolCl2，此時錳元素均以Mn2＋形式存在。若a＋b＝m，則m的值可能為()A．0.30 B．0.35C．0.40 D．0.45三、非選擇題16．硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦(主要成分為Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如圖所示：回答下列問題：(1)寫出Mg2B2O5·H2O與硫酸反應的化學方程式__________________________。為提高浸出速率，除適當增加硫酸濃度外，還可采取的措施有__________________________(寫出兩條)。(2)利用________的磁性，可將其從“浸渣”中分離?！敖敝羞€剩余的物質(zhì)是________(寫化學式)。(3)“凈化除雜”需先加H2O2溶液，作用是______________________。然后再調(diào)節(jié)溶液的pH約為5，目的是____________________。(4)“粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是________(填名稱)。(5)單質(zhì)硼可用于生成具有優(yōu)良抗沖擊性能的硼鋼。以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質(zhì)硼，用化學方程式表示制備過程______________________________。17．含C、N化合物在生產(chǎn)、生活中有著重要的作用。請按要求回答下列問題。N在元素周期表中的位置：________。元素C、N最簡單氣態(tài)氫化物中穩(wěn)定性更強的是：______。(填化學式)Ⅰ.氨氣應用于侯德榜制堿工藝，原理如下圖所示：(1)過程ⅰ通入NH3和CO2的順序是____________。(2)過程ⅱ有利于析出更多NH4Cl(s)的原因是__________________________________。(3)制堿副產(chǎn)品NH4Cl可用于生產(chǎn)NH3和HCl。但直接加熱分解NH4Cl,NH3和HCl的產(chǎn)率很低，原因是(用化學方程式表示)__________________________。而采用在N2氛圍中，將MgO與NH4Cl混合加熱至300℃，可獲得高產(chǎn)率的NH3，該反應的化學方程式為__________________________。Ⅱ.電鍍工業(yè)中含CN－的廢水在排放前的處理過程如下：(1)溶液A具有的性質(zhì)是(填“氧化性”或“還原性”)________。C的化學式為：______________。(2)反應②可將CN－轉化為無害物質(zhì)，其離子方程式為：________________________________。18．資料顯示，可用次氯酸鈉處理廢水中的氨氮(NH3)，使其轉化為氮氣除去，其主要反應如下：①NH3(aq)＋HClO(aq)=NH2Cl(aq)＋H2O(l)②2NH2Cl(aq)＋HClO(aq)=N2(g)＋H2O(l)＋3HCl(aq)(1)在其他條件不變的情況下，向一定量廢水中逐滴滴加次氯酸鈉溶液，氨氮去除率隨n(NaClO)/n(NH3)的變化曲線如下：Ⅰ.物質(zhì)NH2Cl中氮元素的化合價是________。Ⅱ.a～b點間，溶液中氨氮去除率迅速提高的原因是__________________________________。(2)Ⅰ.反應①②中HClO的來源用化學用語解釋是__________________________________。Ⅱ.實驗測得，廢水中pH與氨氮去除率如圖所示：pH較高時，氨氮去除率下降的原因是______________________________________________。pH較低時，氨氮去除率也下降，可能的原因是________________________________________。(3)運用上述原理去除廢水中的氨氮，可結合如圖所示的電解法。Ⅰ.a極為________________________________。Ⅱ.d極反應式為____________________________。專練21元素化合物的綜合應用1．B本題涉及的考點是常見化合物的性質(zhì)及其應用，通過性質(zhì)與應用是否相符的判斷，考查了分析和解決化學問題的能力，體現(xiàn)了科學探究與創(chuàng)新意識的學科核心素養(yǎng)；以常見物質(zhì)的性質(zhì)推測其應用，體現(xiàn)了關注社會發(fā)展、科技進步、生產(chǎn)生活的價值觀念。A項，NH4HCO3受熱易分解與其用作化肥沒有關系，錯誤；B項，鐵銹的主要成分是Fe2O3·nH2O，H2SO4具有酸性，可以將鐵銹溶解，正確；C項，SO2具有漂白性，可用于紙漿漂白，錯誤；D項，Al2O3是離子化合物，可用于電解冶煉鋁，錯誤。2．CNaClO水解產(chǎn)生的HClO具有強氧化性，可以殺死病毒，故C項正確。3．BNa2O2固體粉末呈淡黃色，二氧化碳使Na2O2固體變白，反應方程式為2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2，CO2既不作還原劑也不作氧化劑，故A錯誤；氯氣使KBr溶液變黃，是氯氣氧化溴離子為Br2，Cl2被還原，B正確；乙烯與溴能夠發(fā)生加成反應使得Br2的四氯化碳溶液褪色，乙烯中碳元素的化合價升高，被氧化，C錯誤；氨氣通入AlCl3溶液能夠產(chǎn)生白色沉淀氫氧化鋁，且沉淀不溶解，化合價沒有改變，D錯誤。4．D明礬不能用于殺菌消毒，A錯誤；鈉是活潑金屬，具有還原性可以冶煉某些金屬，但溶液中鈉和水劇烈反應，B錯誤；高溫下，氧化鋁能與NaOH反應，C錯誤；FeCl3溶液能與Cu發(fā)生反應：2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，D正確。5．ANaHCO3受熱分解成Na2CO3、CO2和H2O，Na2CO3與飽和石灰水反應生成CaCO3和NaOH，A正確；Al與NaOH溶液反應生成NaAlO2和H2，NaAlO2與過量鹽酸反應生成NaCl、AlCl3和H2O，B錯誤；AgNO3中加入氨水可獲得銀氨溶液，蔗糖中不含醛基，蔗糖不能發(fā)生銀鏡反應，C錯誤；Al與Fe2O3高溫發(fā)生鋁熱反應生成Al2O3和Fe，F(xiàn)e與HCl反應生成FeCl2和H2，D錯誤。6．DA項，1個[Co(H2O)6]2＋中σ鍵數(shù)為6＋2×6＝18,1個[CoCl4]2－中σ鍵數(shù)為4，錯誤；B項，置于冰水浴中溶液變成粉紅色，說明平衡逆向移動，也說明逆反應是放熱反應，則正反應是吸熱反應，ΔH>0，錯誤；C項，H2O是純液體，平衡移動與c(H2O)沒有關系，錯誤；D項，加少量ZnCl2固體，溶液變成粉紅色，說明平衡[Co(H2O)6]2＋＋4Cl－[CoCl4]2－＋6H2O逆向移動，是因為Zn2＋結合Cl－生成了更穩(wěn)定的配離子[ZnCl4]2－，正確。7．C本題考查了分析和解決化學問題的能力，體現(xiàn)了宏觀辨識與微觀探析的學科核心素養(yǎng)。C項，Na2O2在空氣中與CO2反應生成了Na2CO3與O2，化學方程式為2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2，故錯誤。8．A9．A假設X為Cu，則Z應是含Cu2＋的水溶液，電解后得到兩種物質(zhì)，因此Z可能為CuCl2，Y為Cl2，Cu和Cl2點燃條件下生成CuCl2，CuCl2是可溶于水的物質(zhì)，故A正確；如果Z為HCl，電解HCl的水溶液，得到H2和Cl2，H2和Cl2點燃條件下生成HCl，HCl極易溶于水，因此Y可能為H2，故B錯誤；點燃條件下不能由兩種純凈物生成SO3，因此Z不能是SO3，故C錯誤；假設Z為NaCl，則電解NaCl水溶液生成NaOH、H2和Cl2，H2和Cl2點燃條件下生成HCl，不是NaCl，Cl2和NaOH反應不需要點燃，因此Z不可能為NaCl，故D錯誤。10．A①CaCl2中通入二氧化碳不反應，不生成沉淀；②Ca(OH)2中通入二氧化碳先生成沉淀，繼續(xù)通入沉淀會溶解；③Na2SiO3通入二氧化碳會生成難溶于水的硅酸；④Na2CO3會和二氧化碳及水反應生成溶解度小的碳酸氫鈉晶體；⑤NaAlO2和二氧化碳反應會有氫氧化鋁沉淀生成；⑥NH3和NaCl會生成碳酸氫鈉晶體，最終不會得到沉淀或析出晶體的是①②。11．AFeCl2溶液中含F(xiàn)e2＋，NH4SCN用于檢驗Fe3＋，向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液不會顯紅色，A項錯誤；KAl(SO4)2·12H2O溶于水電離出的Al3＋水解形成Al(OH)3膠體，B項正確；實驗室可用NH4Cl和Ca(OH)2混合共熱制NH3，C項正確；Cu與FeCl3溶液反應生成CuCl2和FeCl2，反應的化學方程式為Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2，D項正確。12．BB中甲是C，乙是SiO2，二者發(fā)生以下反應SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑，生成的丙和丁是CO和Si，CO和CuO發(fā)生反應：CO＋CuOeq\o(=,\s\up7(△))Cu＋CO2，不能實現(xiàn)丙到甲的轉化，故選B。13．D酸浸工序中分次加入稀HNO3可控制反應物濃度，降低反應劇烈程度，A說法正確；轉化工序中加入NaCl可生成BiCl3，Bi3＋會水解生成BiOCl和BiONO3，加入稀HCl可抑制BiONO3的生成，提高BiOCl的產(chǎn)率，B說法正確；水解工序中加入少量CH3COONa(s)可使水解平衡Bi3＋＋Cl－＋H2OBiOCl＋2H＋正向移動，有利于Bi3＋水解生成BiOCl，C說法正確；水解工序中加入少量NH4NO3(s)可使C選項中的水解平衡逆向移動，不利于BiOCl的生成，D說法錯誤。14．D①H3O＋可以看作H＋，因為NHeq\o\al(＋,4)和H3O＋相似，因此NH4Cl可以看作是HCl，CaO與HCl發(fā)生復分解反應，因此CaO與NH4Cl發(fā)生反應的方程式為CaO＋2NH4Cl=CaCl2＋2NH3↑＋H2O，故①正確；②NH3和H2O相似，NHeq\o\al(－,2)與OH－相似，NH3電離方程式為2NH3NHeq\o\al(－,2)＋NHeq\o\al(＋,4)，Na和NH3反應，可以看作是Na和H2O的反應，即反應方程式為2Na＋2NH3=2NaNH2＋H2↑，故②正確；③Mg(NH2)2可以看作是Mg(OH)2，氫氧化鎂受熱分解成氧化鎂和H2O，因此Mg(NH2)2分解的方程式為3Mg(NH2)2=Mg3N2＋4NH3↑，故③正確；④NH4Cl可以看作是HCl，NaNH2可以看作是NaOH，兩者發(fā)生中和反應，即反應方程式為NH4Cl＋NaNH2=NaCl＋2NH3↑，故④正確；綜上所述，選項D正確。15．CDKMnO4固體在一定溫度下加熱，反應后的殘留固體與過量的濃鹽酸加熱，收集到氣體為氯氣，根據(jù)電子轉移守恒，整個過程中，Mn元素獲得電子等于O元素、Cl元素失去的電子，則有：0.2×(7－2)＝4a＋2b，整理得a＋b＝0.5－a，當高錳酸鉀沒有分解時，即a＝0，(a＋b)達極大值，故(a＋b)＜0.5，當高錳酸鉀完全分解生成氧氣時，生成氧氣最多，生成氯氣最少，由2KMnO4eq\o(=,\s\up7(△))K2MnO4＋MnO2＋O2↑，可知生成氧氣最大的物質(zhì)的量為0.2mol×eq\f(1,2)＝0.1mol，故a＋b≥0.5－0.1＝0.4，故選CD。16．(1)Mg2B2O5·H2O＋2H2SO4eq\o(=,\s\up7(△))2MgSO4＋2H3BO3減小鐵硼礦粉粒徑、提高反應溫度(2)Fe3O4SiO2和CaSO4(3)將Fe2＋氧化為Fe3＋使Al3＋與Fe3＋形成氫氧化物而除去(4)(七水)硫酸鎂(5)2H3BO3eq\o(=,\s\up7(△))B2O3＋3H2OB2O3＋3Mgeq\o(=,\s\up7(△))3MgO＋2B解析：(1)Mg2B2O5·H2O與硫酸反應，生成硫酸鎂和硼酸，根據(jù)質(zhì)量守恒配平方程式如下：Mg2B2O5·H2O＋2H2SO4eq\o(=,\s\up7(△))2MgSO4＋2H3BO3；提高反應溫度、減小鐵硼礦粉徑、攪拌等都可提高反應速率，以提高浸出速率。(2)Fe3O4有磁性，可將其從“浸渣”中分離；SiO2不溶于硫酸，CaO與硫酸反應生成的CaSO4是微溶物，兩者都會留于濾渣中。(3)pH約為5的溶液中，F(xiàn)e3＋能夠沉淀完全，但Fe2＋未沉淀，故需要加入強氧化劑H2O2溶液將Fe2＋氧化為Fe3＋，通過調(diào)節(jié)pH再將其除去；調(diào)節(jié)pH約為5的目的是使Fe3＋和Al3＋形成氫氧化物沉淀，然后過濾除去。(4)冷卻結晶過程中，硫酸鎂也會結晶析出，因此“粗硼酸”中含有雜質(zhì)(七水)硫酸鎂。(5)類比鎂與二氧化碳的反應，鎂可以與B2O3反應：B2O3＋3Mgeq\o(=,\s\up7(△))3MgO＋2B；要制得B2O3，可以直接將硼酸加熱：2H3BO3eq\o(=,\s\up7(△))B2O3＋3H2O。17．第二周期VA族NH3Ⅰ.(1)先通NH3，后通CO2(2)NH4Cl(s)NHeq\o\al(＋,4)(aq)＋Cl－(aq)，增大c(Cl－)，平衡左移，促進NH4Cl析出(3)NH3＋HCl=NH4ClMgO＋2NH4Cleq\o(=,\s\up7(300℃))2NH3↑＋MgCl2＋H2O↑Ⅱ.(1)還原性CuCN(2)2CN－＋5ClO－＋2H＋=N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋H2O解析：N的原子序數(shù)是7，在元素周期表中的位置是第二周期VA族；氮元素非金屬性強于碳元素，非金屬性越強，氫化物越穩(wěn)定，則穩(wěn)定性是CH4<NH3。Ⅰ.(1)氨氣極易溶于水，CO2在水中的溶解度很小，因此過程i要首先通入NH3，然后再通入CO2。(2)溶液中存在：NH4Cl(s