13第十三章元素化合物综合题8594.docx

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13第十三章元素化合物综合题8594

第十三章元素化合物综合题

1.（2012海淀二模11）甲、乙、丙、丁、戊是中学常见的无机物，其中甲、乙均为单质，它们的转化关系如下

图所示（某些条件和部分产物已略去）。

下列说法不正确的是

A.若甲既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应，则丙可能

属于两性氧化物

B.若甲为短周期中原子半径最大的主族元素的单质，且戊

为碱，则丙只能为Na2O2

C.若丙、丁混合产生白烟，且丙为18电子分子，丁为10电子分子，则乙的水溶液

可能具有漂白作用

D.若甲、丙、戊含有同一种元素，则三种物质中，该元素的化合价由低到高的顺序可

能为：

甲<丙<戊

2.（2012丰台二模9）X、Y、Z、W有如图所示的转化关系，已知△H=△H1+△H2，则X、Y可能是

W

△H2

W

△H1

①C、CO ② S、SO2 ③ AlCl3、Al（OH）3④Na2CO3、NaHCO3

XYZ

W

△H

A．①②        B．①②③                 

C．①③④           D．①②③④

3.（2012天津2）下列单质或化合物性质的描述正确的是

A.NaHSO4水溶液显中性

B.SiO2与酸、碱均不反应

C.NO2溶于水时发生氧化还原反应

D.Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3

4.（2011东城示范校11）根据以下事实得出的判断一定正确的是

A．HA的酸性比HB的强，则NaA溶液pH比NaB溶液的小

B．A＋和B－的电子层结构相同，则A原子的核电荷数比B原子的核电荷数小

C．A盐的溶解度在同温下比B盐的大，则A盐溶液的物质的量浓度比B盐溶液的大

D．A原子失去的电子比B原子的多，则A单质的还原性比B单质的强

5.（2011东城二模8）下列叙述正确的是

A．NH4Cl只含共价键，所以它是共价化合物

B．Al（OH）3是两性氢氧化物，所以它能溶解于盐酸或氨水中

C．硅胶多孔，吸附水份能力强，所以常用作袋装食品的干燥剂

D．元素周期表中氢原子半径最小，所以氢是最活泼的非金属元素

6.（2011江苏化学9）NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质（见图4）。

下列说法正确的是

A．25℃，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大

B．石灰乳与Cl2的反应中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂

C．常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮存，所以Cl2不与铁反应

D．图4所示转化反应都是氧化还原反应

7.（2011海淀三模5）下列事实不能用金属活动性解释的是

A．生活中可用铝制的水壶烧水

B．镀锌铁制品破损后，镀层仍能保护铁制品

C

．

工业上常用热还原法冶炼铁，用电解法冶炼钠

D．电解法精炼铜时，其含有的Ag、Au杂质沉积在电解槽的底部

8.（2012东城一模25）卤化物和卤酸盐在工业生产中有着重要的作用。

某小组为探究其中一些盐的性质，查阅资料并进行实验。

查阅资料如下：

①BrO3－+6I－+6H+=3I2+Br－+3H2O②2BrO3－+I2=2IO3－+Br2

③IO3－+5I－+6H+=3I2+3H2O④2IO3－+10Br－+12H+=I2+5Br2+6H2O

实验如下：

步骤

现象

ⅰ.向盛有30mL0.2mol·L-1KI溶液的锥形瓶中依次滴入几滴淀粉溶液和足量稀硫酸，再用滴定管逐滴加入KBrO3溶液

随着KBrO3溶液滴入，溶液由无色变为蓝色并逐渐加深,最终保持不变

ⅱ.继续向上述溶液中滴入KBrO3溶液

溶液的蓝色逐渐褪去

请回答：

（1）步骤ⅰ开始时发生的反应如资料①所示，溶液中I－完全被氧化时转移mole－，该反应中硫酸表现出的化学性质是。

（2）上述资料中的反应（填序号）可表示步骤ⅱ中的反应，通过该反应

（填“能”或“不能”）说明碘的非金属性强于溴，原因是。

（3）根据资料中的反应①~④并结合所学知识，判断IO3－、BrO3－、I2、Br2的氧化性由强到弱的顺序是；KBrO3溶液与KBr溶液在酸性条件下反应的离子方程式是。

（4）若用y表示锥形瓶中含碘物质的物质的量，用x表示所滴入KBrO3的物质的量，在下图中画出上述整个实验过程中y随x的变化曲线（要求：

在图中标出终点坐标）。

9.（2012朝阳一模27）高铁酸钠（Na2FeO4）具有很强的氧化性，是一种新型的绿色净水消毒剂。

工业上可以通过次氯酸钠氧化法制备高铁酸钠，生产过程如下：

回答下列问题：

（1）氢氧化钠的电子式是________。

（2）经过步骤①后，加入NaOH固体的原因是________。

（3）步骤②反应的离子方程式是________。

（4）从溶液Ⅰ中分离出Na2FeO4后，还有副产品Na2SO4、NaCl，则步骤③中反应的离子方程式为________。

（5）将一定量的Na2FeO4投入到pH不同的污水中（污水中其余成分均相同），溶液中Na2FeO4浓度变化如下图曲线Ⅰ、Ⅱ所示，试推测曲线I比曲线II对应的污水pH

________（填“高”或“低”）。

（6）通过计算得知Na2FeO4的消毒效率（以单位质量得到的电子数表示）比氯气的_____（填“高”或“低”），用高铁酸钠代替氯气作净水消毒剂的优点是_____（答出两点即可）。

10.（2012石景山一25模）A、B、C为中学常见单质，其中一种为金属；通常情况下，A为固体，B为液体，C为气体。

D、E、F、G、H、X、Y均为化合物，其中X是一种无氧强酸、E为黑色晶体，H在常温下为液体。

它们之间的转化关系如图所示（其中某些反应条件和部分反应物已略去）。

（1）反应①的基本反应类型是。

（2）E的俗称是。

（3）写出X电子式。

（4）Y溶液显酸性，但一般不能用酸碱指示剂检验。

在Y溶液中若加入B的浓溶液会有白色沉淀生成；若加入D溶液会变为紫色。

写出Y的结构简式____。

（5）反应⑦的化学方程式为____，该反应中每消耗3mol的A，可转移电子mol。

（6）区别D溶液和用D饱和溶液制备的胶体的物理方法是。

11.（2010朝阳二模26）在下列物质转化关系中，反应的条件和部分产物已略去。

回答下列问题：

⑴若甲、乙是两种常见金属，且反应Ⅲ是工业制盐酸的反应。

①反应Ⅰ中甲在通常条件下和水剧烈反应，除丙外，还生成一种焰色反应为黄色的物质，则工业

上生产甲的一般方法是。

A．热分解法B．热还原法C．电解法

②反应Ⅱ中乙与H2O在高温下反应，除丙外，还生成一种有磁性的物质，则反应Ⅱ的化学方程式是。

③通过比较反应Ⅰ、Ⅱ的反应条件，可得出甲的金属性比乙的金属性（填“强”或“弱”），

比较二者金属性强弱的依据还可以是（写出一种即可）。

⑵若甲、乙是化合物，且反应Ⅲ是工业上制漂白粉的反应。

①反应Ⅲ的化学方程式是。

②反应Ⅰ的另一种产物为有机物，则该有机物的电子式是。

③反应Ⅱ是化合反应。

乙可与硫酸铵共热反应制氨气，则此反应的化学方程式是：

。

④在饱和氯水中加块状石灰石，能制得较浓HClO溶液，同时放出一种气体。

其反应的离子方程

式是。

12.（2010石景山一模26）A、B、W、D、E为短周期元素，且原子序数依次增大，质子数之和为39，

B、W同周期，A、D同主族，A、W能形成两种液态化合物A2W和A2W2，E元素的周期序数与主

族序数相等。

（1）E元素在周期表中的位置为。

（2）由A、B、W三种元素组成的18电子微粒的电子式为。

（3）经测定A2W2为二元弱酸，其酸性比碳酸的还要弱，请写出其第一步电离的电离方程式：

。

常用硫酸处理BaO2来制备A2W2，写出该反应的

化学方程式

。

（4）废印刷电路板上含有铜，以往的回收方法是将其灼烧使铜转化为氧化铜，再用硫酸溶解。

现改

用A2W2和衡稀硫酸浸泡废印刷电路板既达到上述目的，又保护了环境，试写出反应的离子方

程式。

（5）元素D的单质在一定条件下，能与A单质化合生成一种氢化物DA，熔点为800℃。

DA能与

水反应放氢气，若将1molDA和1molE单质混合加入足量的水，充分反应后生成气体的体积是

（标准状况下）。

（6）D的某化合物呈淡黄色，可与氯化亚铁溶液反应。

若淡黄色固体与氯化亚铁反应的物质的量之

比为1：

2，且无气体生成，则该反应的离子方程式为。

13.（2011潍坊抽测22）铬是水体的主要污染物之一，可以导致水生生物死亡。

化学实验中，如使某步中的有害产物作为另一步的反应物，形成一个循环，就可不再向环境排放该有害物质。

例如处理铬的实验循环示意图如右：

（1）在上圉所示的编号步骤中，其中反应①所用的试剂是硫酸酸化的H2O，请写出该反应的离子方

程式方程式（可以不配平）。

（2）现有含Cr3+和Fe3+的溶液，使用NaOH溶液和盐酸溶液，可将这两种离子相互分离，根据上图信息分析，在涉及的过滤操作中，上述两种离子的存在形态分别是、

（写化学式）。

（3）铬的化台价除了示意图中涉及的+3和+6价外，还有0、+2、+4和+5价等。

现有24mL浓度为0.05mol·L—1的Na2SO3溶液恰好与20mL浓度为0.02mol·L—1的Na2Cr2O7溶液完全反应。

已知Na2SO3被Na2Cr2O7氧化为Na2SO4，则元素Cr在还原产物中的化合价为。

（4）已知298K时，Cr（OH）3的溶度积常数KSP＝6.3×10－31（mol·L—1）4，取少量Cr2（SO4）3溶液，加入一定量的氨水达到沉淀溶解平衡，测得pH＝11，则此温度下残留在溶液中Cr3+的浓度为：

mol·L—1。

14.（2011西城二模26）某废金属屑中主要成分为Cu、Fe、Al，还含有少量的铜锈[Cu2（OH）2CO3]、少

量的铁锈和少量的氧化铝，用上述废金属屑制取胆矾（CuSO4·5H2O）、无水AlCl3和铁红的过程如

下图所示：

已知：

①Al3+、Al（OH）3、AlO2－有如下转化关系：

②碳酸不能溶解Al（OH）3。

请回答：

（1）在废金属屑粉末中加入试剂A，生成气体1的反应的离子方程式是。

（2）溶液2中含有的金属阳离子是；气体2的成分是。

（3）溶液2转化为固体3的反应的离子方程式是。

（4）固体2制取CuSO4溶液有多种方法。

①在固体2中加入浓H2SO4，并加热，使固体2全部溶解得CuSO4溶液，反应的化学方程式是

。

②在固体2中加入稀H2SO4后，通入O2并加热，使固体2全部溶解得CuSO4溶液，反应的离子方程式是。

（5）溶液1转化为溶液4过程中，不在溶液1中直接加入试剂C，理由是。

（6）直接加热AlCl3·6H2O不能得到无水AlCl3。

SOCl2为无色液体，极易与水反应生成HCl和一种具有漂白性的气体。

AlCl3·6H2O与SOCl2混合加热制取无水AlCl3，反应的化学方程式是：

。

15.（2011东城二模28）为了减少煤燃烧对大气造成的污染，煤的气化和液化是高效、清洁利用煤炭的

重要途径，而减少CO2气体的排放也是人类面临的重大课题。

煤综合利用的一种途径如下所示：

（1）用下图所示装置定量检测过程①产生的CO2（已知：

煤粉燃烧过程中会产生SO2）

B中预期的实验现象是，D中的试剂是。

（2）已知C（s）+H2O（g）＝CO（g）+H2（g）　ΔH1＝+131.3kJ·mol－1

C（s）+2H2O（g）＝CO2（g）+2H2（g）　ΔH2＝+90kJ·mol－1

则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是：

，

该反应的化学平衡常数K随温度的升高将（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（3）用右图装置可以完成⑤的转化，同时提高能量的利用率。

其实现的能量转化形式主要是，a的

电极反应式是。

（4）燃煤烟气中的CO2可用稀氨水捕获和吸收，不仅可以减少

CO2的排放，也可以生产化肥碳酸氢铵。

假设该方法每小

时处理含CO2的体积分数为11.2%的燃煤烟气1000m3

（标准状况），其中CO2的脱除效率为80%，则理论上每

小时生产碳酸氢铵kg。

16.（2011朝阳二模27）氮气是制备含氮化合物的一种重要物质，而氮的化合物用途广泛。

（1）下面是利用氮气的一种途径：

过程Ⅱ的化学方程式是。

（2）氨气的制备与运输过程中都有严格要求。

①合成氨时，温度过高，氨气的产率降低，试从化学平衡移动原理的角度加以解释。

②运输时，严禁与卤素（如Cl2）混装运输。

若二者接触时剧烈反应产生白烟，且0.4molNH3参加

反应时有0.3mol电子转移。

写出反应的化学方程式。

③工业上也可在碱性溶液中通过电解的方法实现由N2制取NH3：

2N2+6H2O

4NH3+3O2

通入N2的一极是（填“阴极”或“阳极”），阳极的电极反应式是。

（3）已知：

4NH3（g）+3O2（g）＝2N2（g）+6H2O（g）△H＝－1316kJ/mol

氨是一种潜在的清洁能源，可用作碱性燃料电池的燃料。

①能利用该反应设计成电池的原因是。

②燃料电池的负极反应式是。

17.（2011丰台二模26）煤的直接燃烧已引起严重的生态和环境污染,并且其直接燃烧很难解决温室气体

减排问题。

解决煤炭的清洁高效利用

问题是中国发展低碳经济的关键。

右图是煤气化和除硫的实验系统示意图。

其操作步骤为：

Ⅰ．升温至实验温度，通入高纯N2，从投料口加入石英砂（含载氧体）

Ⅱ．停止通入N2，从反应器下方按比例通入水蒸气和CO2，从投料口加入CaO。

Ⅲ．停止通入水蒸气和CO2，从投料口加入煤。

Ⅳ．持续通入水蒸气和CO2，开始反应；在气体出口管中通入高纯N2。

（1）冷凝器的作用是。

（2）可使用CaCO3代替CaO脱硫，CaCO3脱硫的化学方程式为。

（3）通入N2的目的：

。

（4）反应器中发生如下几种反应：

C（s）+H2O（g）＝CO（g）+H2（g）△H＝＋131kJ/mol

C（s）+O2（g）＝CO2（g）△H＝－394kJ/mol

CO（g）+1/2O2（g）＝CO2（g）△H＝－283kJ/mol

CO（g）+H2O（g）

H2（g）+CO2（g）

下图能表示CO与H2O（g）生成CO2和H2的反应过程和能量关系的图是（填序号）。

（5）已知830℃时，CO（g）+H2O（g）

H2（g）+CO2（g）的平衡常数K＝1，等物质的量的CO和H2O反应达到平衡时，CO的转化率为。

（6）煤气化过程中会生成少量CH4，已知CH4与CaSO4反应生成CaS、CO2和H2O，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为。

（7）煤气化后，混合气体由CO、H2和CH4等组成，可用于制燃料电池。

其中碱性条件下CH4参与反应的电极反应式为。

18.（2011福建理综24）四氯化钛（TiCl4）是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。

由钛铁

矿（主要成分是FeTiO3）制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下：

回答下列问题：

（1）往①中加入铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性。

该过程中有如下反应发生：

2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋

2TiO2＋（无色）＋Fe＋4H＋＝2Ti3＋（紫色）＋Fe2＋＋2H2O

Ti3＋（紫色）＋Fe3＋＋H2O＝TiO2＋（无色）＋Fe2＋＋2H＋

加入铁屑的作用是。

（2）在②→③工艺中需要控制条件以形成TiO2·nH2O溶胶，该分散质颗粒直径大小在范围。

（3）若把③中制得的固体TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的Fe（OH）3杂质，还可制得钛白粉。

25℃时，

已知KSP[Fe（OH）3]＝2.79×10－39，则在该温度下反应Fe（OH）3+3H＋

Fe3＋+H2O的平衡常数

K＝。

（4）已知：

TiO2（s）+2Cl2（g）＝TiCl4（l）+O2（g）   △H＝+140kJ·mol－1

2C（s）+O2（g）＝2CO（g）     △H＝－221kJ·mol－1

写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式：

。

（5）上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。

依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的

不足之处是（只要求写出一项）。

（6）依据下表信息，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4，可采用_____________方法。

TiCl4

SiCl4

熔点/℃

－25.0

－68.8

沸点/℃

136.4

57.6

19.（2011新课标全国26）

0.80gCuSO4·5H2O样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如下图所示。

请回答下列问题：

（1）试确定200℃时固体物质的化学式______________（要求写出推断过程）；

（2）取270℃所得样品，于570℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方

程式为。

把该黑色粉末溶解于

稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化学式为，其存在的最高

温度是。

（3）上述氧化性气体与水反应生成一种化合物，该化合物的浓溶液与Cu在加热时发生反应的化学方

程式为。

（4）在0.10mol·L－1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶

液的pH＝8时，c（Cu2+）＝mol·L－1（Kap[Cu（OH）2]＝2.2×10－20）。

若在

0.1mol·L－1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2+完全沉淀为CuS，此时溶液中的H+浓度是

mol·L－1。