高考化学二轮专题复习 专题跟踪检测18 元素及其化合物的转化与推断（含解析）

这是一份高考化学二轮专题复习 专题跟踪检测18 元素及其化合物的转化与推断（含解析），共8页。试卷主要包含了氯化镁晶体具有如下转化关系等内容，欢迎下载使用。

NOxeq \(――→,\s\up7([O]),\s\d5(反应①))N2O5eq \(――→,\s\up7(H2O),\s\d5(反应②))HNO3eq \(――→,\s\up7(NH3),\s\d5(反应③))烟(一种雾霾)
有关该雾霾的叙述错误的是( )
A．该雾霾中含硝酸铵固体
B．反应②是非氧化还原反应
C．NH3是形成该雾霾的催化剂
D．NH3可能来自过度施用氮肥
解析：选C HNO3遇NH3生成NH4NO3，因此该雾霾中含硝酸铵固体，A项正确；反应②为N2O5＋H2O===2HNO3，为非氧化还原反应，B项正确；氨气是形成该雾霾的反应物，而不是催化剂，C项错误；氮肥中的NHeq \\al(＋,4)可转化为氨气，故大气中的NH3可能来自过度施用氮肥，D项正确。
2．在给定条件下，下列各物质间转化均能一步实现的是( )
A．CuFeS2eq \(――→,\s\up7(O2),\s\d5(高温))SO3eq \(――→,\s\up7(H2O))H2SO4
B．SiO2(s)eq \(――→,\s\up7(H2O))H2SiO3(s)eq \(――→,\s\up7(NaOHaq))Na2SiO3(aq)
C．NaCl(熔融)eq \(――→,\s\up7(通电))NaOH(aq)eq \(――→,\s\up7(Al2O3))NaAlO2(aq)
D．BaCl2(aq)eq \(――→,\s\up7(NH3、CO2))BaCO3(s)eq \(――→,\s\up7(Na2SO4aq))BaSO4(s)
解析：选D CuFeS2被氧气氧化生成二氧化硫，而不是三氧化硫，故A错误；二氧化硅与水不反应，不能生成硅酸，故B错误；电解熔融的氯化钠得到氯气和单质钠，而不是氢氧化钠溶液，故C错误；氯化钡在碱性条件下与二氧化碳反应生成碳酸钡，碳酸钡加入硫酸钠溶液中生成溶度积更小的硫酸钡，故D正确。
3．某学习小组在实验室中用废易拉罐(主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的过程如图所示。
eq \x(易拉罐)eq \(――→,\s\up7(试剂①),\s\d5(微热，过滤))eq \x(滤液A)eq \(――→,\s\up7(NH4HCO3))eq \x(沉淀B)
eq \(――→,\s\up7(稀H2SO4),\s\d5(K2SO4))eq \x(溶液C),明矾
下列说法正确的是( )
A．为尽量少引入杂质，试剂①应选用氨水
B．滤液A中加入NH4HCO3溶液产生CO2
C．沉淀B的成分为Al(OH)3
D．将溶液C蒸干得到纯净的明矾
解析：选C 因Al可溶于强碱溶液，而Fe、Mg与强碱溶液不反应，结合流程可知，试剂①可为NaOH溶液，加入试剂①后发生反应：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，则滤液A的主要成分为NaAlO2，加入NH4HCO3溶液后，NHeq \\al(＋,4)和HCOeq \\al(－,3)均能与AlOeq \\al(－,2)反应生成Al(OH)3，故沉淀B为Al(OH)3，加入硫酸、硫酸钾溶液后得到的溶液C为KAl(SO4)2溶液，溶液C经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤即可分离出明矾。因Fe、Mg、Al均不与氨水反应，故试剂①不能为氨水，A项错误；滤液A的主要成分为AlOeq \\al(－,2)，加入NH4HCO3溶液后，NHeq \\al(＋,4)和HCOeq \\al(－,3)均能与AlOeq \\al(－,2)反应生成Al(OH)3；NHeq \\al(＋,4)＋AlOeq \\al(－,2)＋H2O===NH3↑＋Al(OH)3↓、HCOeq \\al(－,3)＋AlOeq \\al(－,2)＋H2O===Al(OH)3↓＋COeq \\al(2－,3)，则滤液A中加入NH4HCO3溶液不能产生CO2，B项错误；沉淀B为Al(OH)3，C项正确；由于Al3＋会发生水解生成Al(OH)3，因此将溶液C蒸干不能得到纯净的明矾，D项错误。
4．在金属Pt、Cu和铱(Ir)的催化作用下，密闭容器中的H2可高效转化酸性溶液中的硝态氮(NOeq \\al(－,3))，从而达到消除污染的目的。其工作原理的示意图如图所示。
下列说法正确的是( )
A．若导电基体上只有单原子铜，也能消除含氮污染物
B．Pt颗粒上发生负极反应：2H＋－2e－===H2
C．Ir的表面发生反应：H2＋N2O===N2＋H2O
D．导电基体上的Pt颗粒增多，有利于降低溶液中的含氮量
解析：选C 由题图知，若导电基体上只有单原子铜，则硝酸根离子被还原成NO，NO为大气污染物，不能消除含氮污染物，A项错误；Pt颗粒上发生反应：NOeq \\al(－,3)＋10H＋＋8e－===NHeq \\al(＋,4)＋3H2O，单原子铂上发生负极反应：H2－2e－===2H＋，B项错误；氢气与N2O在Ir表面发生氧化还原反应生成N2和H2O：N2O＋H2===N2＋H2O，C项正确；若导电基体上的Pt颗粒增多，则更多的NOeq \\al(－,3)得电子转化为NHeq \\al(＋,4)，NHeq \\al(＋,4)存在于溶液中，不利于降低溶液中的含氮量，D项错误。
5.一种新型的合成氨的方法如图所示，下列说法错误的是( )
A．反应①属于“氮的固定”
B．反应②属于非氧化还原反应
C．反应③可通过电解LiOH水溶液实现
D．上述三步循环的总结果为2N2＋6H2O===4NH3＋3O2
解析：选C 反应①中N2由游离态转变为化合态，属于“氮的固定”，A项正确；反应②中各元素的化合价均未发生改变(Li3N＋3H2O===3LiOH＋NH3↑)，B项正确；锂是活泼金属，电解LiOH溶液得不到金属锂，C项错误；由题图知转化的原料是N2和H2O，产物为NH3和O2，D项正确。
6．氯化镁晶体具有如下转化关系：
下列说法错误的是( )
A．固体Ⅰ可溶于饱和NH4Cl溶液
B．气体Ⅰ能使无水CuSO4变蓝色
C．溶液Ⅰ和溶液Ⅱ常温下均能与Cu反应
D．在固体Ⅱ的浊液中加入KI溶液可产生黄色沉淀
解析：选C MgCl2·6H2O灼烧得到的固体Ⅰ为MgO，气体Ⅰ为HCl和H2O(g)，NH4Cl溶液由于铵根离子水解显酸性，故MgO可溶于饱和NH4Cl溶液，A正确；气体Ⅰ中的H2O(g)能使无水CuSO4变蓝色，B正确；将HCl和H2O(g)通过浓H2SO4，得到的气体Ⅱ为HCl，溶液Ⅰ为稍稀的硫酸，HCl与AgNO3溶液反应生成的固体Ⅱ为AgCl，溶液Ⅱ为HNO3，硫酸在常温下不能与Cu反应，C错误；由于Ksp(AgI)≪Ksp(AgCl)，故AgCl能与KI发生沉淀转化反应，生成黄色沉淀AgI，D正确。
7．下列各组物质中，物质之间通过一步反应能实现如图所示转化的是( )
解析：选C S通过一步反应得不到SO3，A项错误；NaAlO2不能通过一步反应生成Al2O3，B项错误；NO与氧气反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，浓HNO3与铜反应生成NO2，稀HNO3与铜反应生成NO，C项正确；二氧化硅不能通过一步反应生成硅酸，硅酸也不能通过一步反应生成硅，D项错误。
8．某试液中只可能含有K＋、NHeq \\al(＋,4)、Fe2＋、Al3＋、Cl－、SOeq \\al(2－,4)、COeq \\al(2－,3)、AlOeq \\al(－,2)中的若干种离子，离子浓度均为0.1 ml·L－1，某同学进行了如下实验，下列说法正确的是( )
A．原溶液中存在NHeq \\al(＋,4)、Fe2＋、Cl－、SOeq \\al(2－,4)
B．滤液X中大量存在的阳离子有NHeq \\al(＋,4)、Fe2＋和Ba2＋
C．无法确定沉淀C的成分
D．无法确定原试液中是否含有Al3＋、Cl－
解析：选A 加入过量稀硫酸无明显现象，说明无COeq \\al(2－,3)、AlOeq \\al(－,2)；加入过量Ba(NO3)2溶液有气体生成，说明溶液中存在还原性离子，即含有Fe2＋，因为前面加入了稀硫酸，故由生成沉淀A(硫酸钡)不能说明溶液中存在SOeq \\al(2－,4)；向滤液X中加入过量NaOH溶液有气体生成，说明存在NHeq \\al(＋,4)，沉淀B为氢氧化铁；向滤液中通入少量CO2得到沉淀C，则沉淀C可以是BaCO3或Al(OH)3或二者的混合物，又因为试液中各离子的浓度均为0.1 ml ·L－1，根据电荷守恒及以上分析可知，原溶液中一定存在SOeq \\al(2－,4)、Cl－，一定不存在K＋、Al3＋，故沉淀C为BaCO3。由上述分析知，原溶液中存在NHeq \\al(＋,4)、Fe2＋、SOeq \\al(2－,4)、Cl－，A项正确；滤液X中大量存在的阳离子为Fe3＋、NHeq \\al(＋,4)、Ba2＋、H＋，B项错误；沉淀C为BaCO3，C项错误；原溶液中存在Cl－，不存在Al3＋，D项错误。
9．[双选]某铁矿石(主要含有FeO，还含有少量Al2O3、SiO2)是我国一种重要的铁矿资源，以该铁矿石为原料制备纯度较高的铁红，其流程如图所示。下列说法错误的是( )
A．滤渣Ⅰ的主要成分为SiO2
B．酸浸液遇K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀的化学式为Fe[Fe(CN)6]
C．氧化时选用的试剂可以是H2O2 或NaClO溶液
D．滤渣Ⅱ转化为铁红的反应属于氧化还原反应
解析：选BD 铁矿石中的SiO2不与硫酸反应，故滤渣Ⅰ的主要成分为SiO2，A项正确；酸浸液中含有Fe2＋，遇K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀Fe3[Fe(CN)6]2，B项错误；氧化Fe2＋时可选用H2O2或NaClO溶液作氧化剂，反应原理分别为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O,2Fe2＋＋ClO－＋2H＋===2Fe3＋＋Cl－＋H2O，C项正确；滤渣Ⅱ为氢氧化铁，氢氧化铁转化为铁红(Fe2O3)的反应没有化合价发生变化，属于非氧化还原反应，D项错误。
10．某固体混合物X，可能含有BaCl2、NaHCO3、Fe2O3、Cu、NaAlO2中的一种或几种，进行如下实验：①取一定量样品溶于水中，得到固体A和溶液B；②向A中加入足量稀盐酸，得到澄清溶液C。下列说法不正确的是( )
A．固体A可能溶于NaOH溶液
B．溶液C能与NaHCO3溶液反应产生沉淀
C．向溶液C中加入KSCN溶液，若不变色，则混合物X不含Fe2O3
D．向溶液B中加入NaOH溶液，若出现白色沉淀，则X中必定有BaCl2和NaHCO3
解析：选C 分析题给信息可知，如果X只含一种物质，则可能是偏铝酸钠，此时固体A为氢氧化铝沉淀；如果X含多种物质，则固体A可以是氢氧化铝、碳酸钡、氧化铁等物质中的多种可能组合。当固体A是氢氧化铝沉淀时可以溶解于氢氧化钠溶液中，A说法正确；固体A可以是上述推断中的多种可能组合，则溶液C中可能含有铁离子、亚铁离子、铜离子等，则与碳酸氢钠溶液反应可以产生沉淀，B说法正确；如果X中有氧化铁并且有铜，则加入盐酸后三价铁被铜还原为二价铁，加入硫氰化钾溶液后不会发生显色变化，所以不能根据硫氰化钾的现象排除氧化铁的存在，C说法不正确；溶液B中能产生的白色沉淀只能是碳酸钡，则X中必定有BaCl2和NaHCO3，D说法正确。
11．钯是航天、航空高科技领域的重要材料。工业用粗钯制备高纯度钯的流程如图所示。
下列说法错误的是( )
A．“酸浸”时反应的化学方程式是Pd＋6HCl(浓)＋4HNO3(浓)===H2PdCl6＋4NO2↑＋4H2O
B．“热还原”中每生成1 ml Pd，同时生成的气体的物质的量为8 ml
C．化学实验中可利用氯钯酸根离子检验溶液中是否含有NHeq \\al(＋,4)
D．在“酸浸”过程中为加快反应速率可用浓硫酸代替浓盐酸
解析：选D 据题图可知，“酸浸”时反应物有Pd、浓HNO3和浓HCl，产物有NO2，“中和”过程为非氧化还原过程，说明“酸浸”后Pd的化合价应为＋4价，故Pd的存在形式为PdCleq \\al(2－,6)，结合电子守恒和原子守恒可知“酸浸”时反应的化学方程式为Pd＋6HCl(浓)＋4HNO3(浓)===H2PdCl6＋4NO2↑＋4H2O，故A说法正确；根据原子守恒可知，生成的气体应为HCl和NH3，每生成1 ml Pd，需消耗1 ml 氯钯酸铵，故可生成2 ml NH3和6 ml HCl，共8 ml 气体，故B说法正确；氯钯酸铵为红色沉淀，所以若某溶液中含有铵根离子，向其中滴入含有氯钯酸根离子的溶液可以生成红色沉淀，有明显现象，可以检验溶液中是否存在NHeq \\al(＋,4)，故C说法正确；“酸浸”过程中盐酸电离出的Cl－与Pd4＋生成络合物，促使Pd转化为Pd4＋的反应正向移动，从而使Pd溶解，若换成硫酸，无法生成络合物，会使“酸浸”的效率降低，故D说法错误。
12．[双选](2020·山东名校联考)铈是稀土元素，氢氧化铈[Ce(OH)4]是一种重要的氢氧化物。平板电视显示屏生产过程中会产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2)，某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下：
下列说法不正确的是( )
A．过程①中发生的反应是：
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
B．过程②的反应中H2O2作氧化剂
C．CeO2是碱性氧化物，可以与盐酸反应生成盐和水
D．过程④中发生的反应为
4Ce(OH)3＋O2＋2H2O===4Ce(OH)4
解析：选BC 过程②的反应中铈的化合价降低，H2O2作还原剂生成O2，B错误；CeO2与盐酸不反应，C错误。
13．锌是一种常用金属，工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4，还含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等)湿法制取金属锌的流程如图所示，回答下列问题。
已知：Fe的活泼性强于Ni。
(1)ZnFe2O4可写成ZnO·Fe2O3，则ZnFe2O4与H2SO4反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)“净化Ⅰ”操作分为两步：
①将溶液中少量的Fe2＋氧化，下列试剂中可选用的是__________(填字母)。
A．新制氯水 B．30% H2O2溶液
C．FeCl3溶液 D．KMnO4溶液
②加入ZnO，调节溶液pH为3.3～6.7，加热到60 ℃左右并不断搅拌，加热搅拌的主要目的是_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)“净化Ⅰ”生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质，溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)“净化Ⅱ”中加入过量Zn的目的是_____________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
(1)根据ZnFe2O4可写成ZnO·Fe2O3可知，ZnFe2O4与硫酸反应的化学方程式为ZnFe2O4＋4H2SO4===ZnSO4＋Fe2(SO4)3＋4H2O。(2)①将溶液中少量的Fe2＋氧化，应选用氧化性较强且不会引入新杂质的物质，新制氯水的还原产物为氯离子，会引入新的杂质，氯化铁无法将Fe2＋氧化，且会引入新的杂质，KMnO4的还原产物为二价锰离子，会引入新的杂质，因此应选用过氧化氢。②加热搅拌的目的是促进三价铁离子水解转化为沉淀，并使过量的过氧化氢分解除去。(3)因为Fe(OH)3胶粒具有吸附性，故“净化Ⅰ”生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质。(4)结合流程梳理知，“净化Ⅱ”中加入过量Zn的目的是使Cu2＋、Ni2＋转化为Cu、Ni而除去。
答案：(1)ZnFe2O4＋4H2SO4===ZnSO4＋Fe2(SO4)3＋4H2O
(2)①B ②促进三价铁离子水解转化为沉淀，并使过量的过氧化氢分解除去
(3)氢氧化铁胶粒具有吸附性
(4)使铜离子、镍离子转化为单质而除去
14．Ⅰ.由三种元素组成的化合物A，按如下流程进行实验：
已知：①气体B为纯净物。②固体E既能溶于NaOH溶液又能溶于盐酸。
(1)组成化合物A的三种元素是__________________，A的化学式是________。
(2)固体A与足量稀盐酸反应的化学方程式是_______________________________
________________________________________________________________________。
(3)气体B与足量CuO在加热条件下反应，请写出一个可能的化学方程式：________________________________________________________________________。
Ⅱ.某兴趣小组为了探究SO2与Fe(NO3)3稀溶液反应的情况，设计了如图所示实验装置。
(1)实验过程中，甲中溶液由黄色变为浅绿色但立即又变为黄色。请写出甲中溶液由浅绿色变为黄色的离子方程式：_____________________________________________。
(2)请设计实验方案，检验反应后甲溶液中的金属阳离子：________________________________________________________________________。
解析：Ⅰ.(1)根据固体E既能溶于NaOH溶液又能溶于盐酸，且E加热能分解，可知E是Al(OH)3，则F是Al2O3。1.02 g Al2O3的物质的量是eq \f(1.02 g,102 g·ml－1)＝0.01 ml ，铝原子的质量是0.01 ml×2×27 g·ml－1＝0.54 g。根据气体B燃烧产生气体C，C和足量Ca(OH)2反应生成白色沉淀D，推测气体C是CO2，则D是CaCO3。6.00 g CaCO3的物质的量是eq \f(6.00 g,100 g·ml－1)＝0.06 ml ，根据碳原子守恒，可知碳原子的质量是0.06 ml×12 g·ml－1＝0.72 g。1.44 g化合物A的另一种元素原子的质量是1.44 g－0.72 g －0.54 g＝0.18 g。气体B可能是一种烃，完全燃烧产生CO2和H2O，则化合物中氢原子的质量是eq \f(0.18 g,1.00 g·ml－1)＝0.18 ml，则n(Al)∶n(C)∶n(H)＝0.02 ml∶0.06 ml∶0.18 ml ＝1∶3∶9，A的化学式是Al(CH3)3。(2)Al(CH3)3与足量稀盐酸反应有CH4产生，化学方程式为Al(CH3)3＋3HCl===AlCl3＋3CH4↑。(3)Al (CH3)3与足量水反应生成Al(OH)3和CH4，CH4具有还原性，可以还原CuO生成单质铜，反应的化学方程式为CH4＋4CuOeq \(=====,\s\up7(△))4Cu＋CO2＋2H2O。
Ⅱ.(1)SO2具有还原性，能和Fe(NO3)3发生氧化还原反应，Fe3＋被SO2还原生成Fe2＋，故甲中溶液由黄色变为浅绿色；但由于NOeq \\al(－,3)在H＋环境下具有强氧化性，又将Fe2＋氧化成Fe3＋，故溶液由浅绿色立即又变为黄色，该过程的离子方程式为3Fe2＋＋NOeq \\al(－,3)＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。(2)反应后甲溶液中的金属阳离子可能为Fe3＋或Fe2＋，可以用KSCN溶液检验Fe3＋；用酸性高锰酸钾溶液或K3[Fe(CN)6]溶液检验Fe2＋。
答案：Ⅰ.(1)氢、碳、铝 Al(CH3)3
(2)Al(CH3)3＋3HCl===AlCl3＋3CH4↑
(3)CH4＋4CuOeq \(=====,\s\up7(△))4Cu＋CO2＋2H2O
Ⅱ.(1)3Fe2＋＋NOeq \\al(－,3)＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
(2)取甲中溶液少许于试管中，滴入KSCN溶液，若溶液显红色，则说明甲溶液中存在Fe3＋；另取甲中溶液少许于试管中，稍加热，滴加酸性高锰酸钾溶液，若紫色褪去(或颜色变淡)，则说明甲溶液中有Fe2＋{或滴入K3[Fe(CN)6]溶液，若出现蓝色沉淀，则说明甲溶液中存在Fe2＋}
选项
A
B
C
D
X
S
Al2O3
NO
Si
Y
SO3
AlCl3
NO2
SiO2
Z
H2SO4
NaAlO2
HNO3
H2SiO3