(新课标)2020高考化学二轮复习专题限时集训9元素及其化合物(含解析)

专题限时集训(九) 元素及其化合物

(限时：45分钟) (对应学生用书第149页)

1．(2019·长沙模拟)已知：金属铈(稀土元素)在空气中易氧化变暗，受热时燃烧，遇水很快反应(注：铈常见的化合价为＋3和＋4，氧化性：Ce>Fe)。下列说法正确的是( )

A．铈有四种核素，它们互为同素异形体

B．在一定条件下，电解熔融状态的CeO2制Ce，在阴极获得铈 C．铈溶于氢碘酸的化学方程式可表示为Ce＋4HI===CeI4＋2H2↑

D．用Ce(SO4)2溶液滴定硫酸亚铁溶液，其离子方程式为Ce＋2Fe===Ce＋2Fe B [同一元素的不同核素互为同位素，A项错误；在一定条件下，电解熔融CeO2，阳离子在阴极得电子得到Ce单质，B项正确；由Ce的氧化性强于Fe可知，Ce可和I发生氧化还原反应，C项错误；根据得失电子守恒和电荷守恒，可知用Ce(SO4)2溶液滴定FeSO4溶液的离子方程式为Ce＋Fe===Ce＋Fe，D项错误。]

2．(2019·福州模拟)水泥的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如下图所示：

4＋

2＋

3＋

3＋

4＋

3＋

4＋

－

4＋

2＋

3＋

3＋

4＋

3＋

以下判断不正确的是( ) A．沉淀A的主要成分是SiO2

B．沉淀B的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3

C．KMnO4法测定的离子方程式为2MnO4＋6H＋5H2C2O4===2Mn＋10CO2↑＋8H2O

D．草酸钙沉淀生成后必须过滤、洗涤，因为附在沉淀上的草酸铵溶液会导致测定结果偏低

D [附在沉淀上的草酸铵溶液会导致消耗的KMnO4溶液的体积偏大，使测定结果偏高，D项错误。]

3．(2019·郑州模拟)某学习小组以废催化剂(主要成分为SiO2、ZnO、ZnS和CuS)为原料，制备锌和铜的硫酸盐晶体。设计的实验方案如下：

－

＋

2＋

下列说法不正确的是( )

A．步骤①中能溶于稀硫酸的是ZnO、ZnS B．步骤①、③中发生的反应均为氧化还原反应

△2＋

C．步骤③涉及的离子反应可能为CuS＋H2O2＋2H=====Cu＋S＋2H2O

＋

D．步骤②和④，采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后均可获取粗晶体

B [向废催化剂中加入0.5 mol·L H2SO4，由于SiO2和CuS均不与H2SO4反应，故步骤①中主要发生反应：ZnO＋H2SO4===ZnSO4＋H2O、ZnS＋H2SO4===ZnSO4＋H2S↑，过滤后滤液1中含有ZnSO4，将滤液1蒸发浓缩、冷却结晶、过滤即可得到粗ZnSO4·7H2O；滤渣1中含有SiO2、CuS，向滤渣1中加入H2SO4和H2O2，CuS与H2O2在酸性条件下发生氧化还原反应，生成硫酸铜和硫，过滤后滤渣2中含有硫和二氧化硅，滤液2中含有硫酸铜，滤液2经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤即可得到粗晶体。]

4．用如图装置制取并收集气体，对应的装置和试剂均正确的是( )

－1

Ⅲ中收集气体 A B C D SO2 Cl2 HBr CO Ⅰ中试剂a、b 稀硫酸与铜片 Ⅱ中试剂c 浓硫酸 Ⅳ中试剂d NaOH溶液 NaOH溶液 水 酸性KMnO4溶液 浓盐酸与二氧化锰 饱和氯化钠溶液 浓硫酸与溴化钠 甲酸与浓硫酸 浓硫酸 浓硫酸 B [A项，稀硫酸与Cu不反应；C项，浓硫酸氧化HBr，浓硫酸不能干燥HBr；D项，CO不能用向上排空气法，不能被酸性KMnO4吸收。]

5．(2019·潍坊模拟)某化学学习小组用如图所示装置制备、收集Cl2，并进行性质验证实验(夹持装置略去)。下列说法正确的是( )

A．用KMnO4和浓盐酸制备Cl2时，只选① B．③用于Cl2收集时，a为进气口

C．④中加入NaBr溶液和CCl4，通入Cl2反应后振荡、静置，下层溶液呈橙红色 D．⑤中通入Cl2使品红溶液褪色后，取出溶液加热可恢复红色

C [KMnO4为粉状且易溶于水，不能用①，A错误；收集Cl2，应从b口进，B错误；Cl2

使品红溶液褪色后，加热不能恢复红色，D错误。]

6．某同学设计如下实验装置，测定葡萄糖还原新制氢氧化铜所得红色物质的组成。下列说法中正确的是( )

A．将装置a中的Zn换成CaCO3可制备CO2气体 B．若撤去装置b，会导致该物质含氧量测定结果偏低 C．只需称量装置d反应前后的质量就可确定该物质的组成 D．装置e的作用是防止空气中的H2O、CO2进入装置d中

D [CaSO4微溶于水，不能用CaCO3和稀硫酸反应制备CO2气体，故A项错误；若撤去装置b，则会导致装置d中吸收水的质量偏大，故该物质含氧量测定结果偏高，故B项错误；需称量装置d反应前后的质量和装置c中反应前后固体的质量，即可确定该物质的组成，故C项错误；装置e可防止空气中的H2O、CO2进入装置d中，故D项正确。]

7．(2019·青岛一模)ClO2又称百毒净，可用于水的净化和纸张、纺织品的漂白。用如图所示装置(夹持装置和加热装置省略)制备ClO2并探究ClO2的某些性质。

已知：①高氯酸：沸点90 ℃，浓度低于60%比较稳定，浓度高于60%遇含碳化合物易爆炸。

②饱和NaClO2溶液随温度变化情况：

回答下列问题：

(1)仪器a的名称为________。实验开始前，胶塞及导管接口必须包锡箔纸，其原因是____________________________________________________

____________________________________________________。 (2)写出装置

A

制备

ClO2同时生成高氯酸的化学方程式：

____________________________________________________

____________________________________________________。

(3)关闭止水夹②，打开止水夹①③，通空气一段时间，装置C中生成NaClO2，离子方程式为__________________________。若关闭止水夹③，打开止水夹②，B中可观察到的现象为_______________________________。

(4)从装置C反应后的溶液中获得NaClO2晶体，需控温在________范围内进行减压蒸发结晶，采用减压蒸发的原因_____________________。

(5)城市饮用水处理新技术用NaClO2、高铁酸钠替代Cl2。如果以单位质量的氧化剂得到的电子数来表示消毒效率，那么，NaClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是__________________。

[解析] (4)根据已知，温度低于38 ℃，得到的晶体含有结晶水，温度高于60 ℃ NaClO2

会分解，故从装置C反应后的溶液中获得晶体；需要控制温度在38 ℃～60 ℃进行减压蒸发结晶，采用检验蒸发的原因是减压可降低沸点，较低温度下蒸发，避免晶体高温分解。(5)NaClO24中氯元素由＋3价降低为－1价，则1 mol NaClO2转移电子4 mol，消毒效率为，1 mol Na2FeO4

90.532

转移电子为3 mol，消毒效率为，1 mol Cl2转移电子为2 mol，消毒效率为，三种消毒

16671杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序为NaClO2>Cl2>Na2FeO4。

[答案] (1)三颈烧瓶(或三颈瓶) 橡胶是含碳化合物，若生成的高氯酸浓度高时遇胶塞及导管易发生爆炸

(2)3NaClO3＋3H2SO4(浓)===HClO4＋2ClO2↑＋3NaHSO4＋H2O (3)2ClO2＋2OH

－

－

＋

H2O2===2ClO2＋2H2O＋O2 红色布条褪色 (4)38 ℃～60 ℃ 减压可降低沸点，较低温度下蒸发，避免晶体高温分解

(5)NaClO2>Cl2>Na2FeO4

8．(2019·北京高考)化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。

(1)实验一：用如下装置(夹持、加热仪器略)制备SO2，将足量SO2通入AgNO3溶液中，迅速反应，得到无色溶液A和白色沉淀B。

①浓H2SO4与Cu反应的化学方程式是______________________。 ②试剂a是________。

(2)对体系中有关物质性质分析得出：沉淀B可能为Ag2SO3、Ag2SO4或二者混合物。 (资料：Ag2SO4微溶于水；Ag2SO3难溶于水) 实验二：验证B的成分