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 4＋>Fe 3＋)。

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CeO 2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===CeI 4＋2H 2↑D．用Ce(SO 4)2溶液滴定硫酸亚铁溶液，其离子方程式为Ce 4＋＋2Fe 2＋===Ce 3＋＋2Fe 3＋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CeO 2，阳离子在阴极得电子得到Ce 单质，B 项正确；由Ce 4＋的氧化性强于Fe 3＋可知，Ce 4＋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(SO 4)2溶液滴定FeSO 4溶液的离子方程式为Ce 4＋＋Fe 2＋===Ce 3＋＋Fe 3＋，D 项错误。

]2．(2019·福州模拟)水泥的主要成分为CaO、SiO 2，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：以下判断不正确的是()A．沉淀A 的主要成分是SiO 2B．沉淀B 的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3C．KMnO 4法测定的离子方程式为2MnO －4＋6H ＋＋5H 2C 2O 4===2Mn 2＋＋10CO 2↑＋8H 2OD．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KMnO 4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SiO 2、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：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C．步骤③涉及的离子反应可能为CuS＋H 2O 2＋2H ＋=====△Cu 2＋＋S＋2H 2OD．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0.5mol·L －1H 2SO 4，由于SiO 2和CuS 均不与H 2SO 4反应，故步骤①中主要发生反应：ZnO＋H 2SO 4===ZnSO 4＋H 2O、ZnS＋H 2SO 4===ZnSO 4＋H 2S↑，过滤后滤液1中含有ZnSO 4，将滤液1蒸发浓缩、冷却结晶、过滤即可得到粗ZnSO 4·7H 2O；滤渣1中含有SiO 2、CuS，向滤渣1中加入H 2SO 4和H 2O 2，CuS 与H 2O 2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()Ⅲ中收集气体Ⅰ中试剂a、b Ⅱ中试剂c Ⅳ中试剂d A SO 2稀硫酸与铜片浓硫酸NaOH 溶液B Cl 2浓盐酸与二氧化锰饱和氯化钠溶液NaOH 溶液C HBr 浓硫酸与溴化钠浓硫酸水D CO甲酸与浓硫酸浓硫酸酸性KMnO 4溶液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KMnO 4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Cl 2，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KMnO 4和浓盐酸制备Cl 2时，只选①B．③用于Cl 2收集时，a 为进气口C．④中加入NaBr 溶液和CCl 4，通入Cl 2反应后振荡、静置，下层溶液呈橙红色D．⑤中通入Cl 2使品红溶液褪色后，取出溶液加热可恢复红色C[KMnO 4为粉状且易溶于水，不能用①，A 错误；收集Cl 2，应从b 口进，B 错误；Cl 2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CaCO 3可制备CO 2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H 2O、CO 2进入装置d 中D[CaSO 4微溶于水，不能用CaCO 3和稀硫酸反应制备CO 2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H 2O、CO 2进入装置d 中，故D 项正确。

]7．(2019·青岛一模)ClO 2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ClO 2并探究ClO 2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NaClO 2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ClO 2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NaClO 2，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NaClO 2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NaClO 2、高铁酸钠替代Cl 2。

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，NaClO 2、Na 2FeO 4、Cl 2三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℃NaClO 2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)NaClO 2中氯元素由＋3价降低为－1价，则1mol NaClO 2转移电子4mol，消毒效率为490.5，1mol Na 2FeO 4转移电子为3mol，消毒效率为3166，1mol Cl 2转移电子为2mol，消毒效率为271，三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序为NaClO 2>Cl 2>Na 2FeO 4。

[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)3NaClO 3＋3H 2SO 4(浓)===HClO 4＋2ClO 2↑＋3NaHSO 4＋H 2O (3)2ClO 2＋2OH－＋H 2O 2===2ClO －2＋2H 2O＋O 2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)NaClO 2>Cl 2>Na 2FeO 48．(2019·北京高考)化学小组实验探究SO 2与AgNO 3溶液的反应。

(1)实验一：用如下装置(夹持、加热仪器略)制备SO 2，将足量SO 2通入AgNO 3溶液中，迅速反应，得到无色溶液A 和白色沉淀B。

①浓H 2SO 4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Ag 2SO 3、Ag 2SO 4或二者混合物。

(资料：Ag 2SO 4微溶于水；Ag 2SO 3难溶于水)实验二：验证B 的成分①写出Ag 2SO 3溶于氨水的离子方程式：_______________________。

②加入盐酸后沉淀D 大部分溶解，剩余少量沉淀F。

推断D 中主要是BaSO 3，进而推断B 中含有Ag 2SO 3。

向滤液E 中加入一种试剂，可进一步证实B 中含有Ag 2SO 3。

所用试剂及现象是____________________________________。

(3)根据沉淀F 的存在，推测SO 2－4的产生有两个途径：途径1：实验一中，SO 2在AgNO 3溶液中被氧化生成Ag 2SO 4，随沉淀B 进入D。

途径2：实验二中，SO 2－3被氧化为SO 2－4进入D。

实验三：探究SO 2－4的产生途径①向溶液A 中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，证明溶液中含有________；取上层清液继续滴加BaCl 2溶液，未出现白色沉淀，可判断B 中不含Ag 2SO 4。

做出判断的理由：________________________________________________________________________________________________________。

②实验三的结论：___________________________________。

(4)实验一中SO 2与AgNO 3溶液反应的离子方程式是________________________________________________________________________________________________________。

(5)根据物质性质分析，SO 2与AgNO 3溶液应该可以发生氧化还原反应。

将实验一所得混合物放置一段时间，有Ag 和SO 2－4生成。

(6)根据上述实验所得结论：________________________________。