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1、元素及其化合物一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1北宋沈括梦溪笔谈中记载：“信州铅山有苦泉，流以为涧。挹其水熬之则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。下列有关叙述错误的是()A.胆矾的化学式为CuSO4B.胆矾可作为湿法冶铜的原料C.“熬之则成胆矾”是浓缩结晶过程D.“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”是发生了置换反应2二氧化硫可以与硫化氢发生归中反应SO22H2S=2H2O3S，S单质有多种同素异形体，S8是其中一种同素异形体，其结构如图所示。下列说法错误的是()A.H2S分子的空间构型为V形B.该反应的氧化产物与还原产物的物质的量之比为21C.1 mol S8中含有化学键的数目
2、为8NAD.H2S中SH键的键能大于H2O中OH键的键能3某同学设计用下图的装置制备少量的AlCl3 (易水解)。下列说法错误的是()A.B装置中所装试剂为饱和的NaCl溶液，其作用是除去氯气中的HClB.装置C和F中的试剂均为浓硫酸，其作用是防止水蒸气进入E中C.用50 mL 12 molL1的盐酸与足量的MnO2反应，所得氯气可以制取26.7 g AlCl3D.实验过程中应先点燃A处的酒精灯，待装置中充满黄绿色气体时再点燃D处的酒精灯4H2SO5(过一硫酸)为一元强酸，常温常压下为白色固体，结构简式为，具有强氧化性。下列关于H2SO5及其盐的说法错误的是()A.KHSO5为酸式盐，水溶液显
3、碱性B.H2SO5中硫元素为6价C.S原子与O原子之间既存在键又存在键D.H2SO5中硫原子的杂化方式为sp3杂化5钡盐生产过程中排出大量的钡泥主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba2等，由该钡泥制取硝酸钡的工艺流程如下：已知废渣中含有Fe(OH)3。下列说法错误的是()A.“酸溶”时的不溶物成分主要为硅酸和硫酸钡B.为了加快反应速率，“酸溶”时，可采取搅拌、高温等措施C.“中和”加入的X可选用BaCO3D.废渣经过加工可用来生产油漆或涂料6下列有关物质的性质与用途对应且正确的是()A.胶体的胶粒带电，利用这一性质可进行“血液透析”和“静电除尘”B.纳米铁粉可以高效地去除污水中的重
4、金属离子是因为其具有较强的还原性C.FeCl3易发生水解，可用于腐蚀铜制的印刷电路板D.Al2O3具有两性，可用作耐高温材料7某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO47H2O)，设计了如下流程：下列说法不正确的是（）A.溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X选用铁粉B.固体1中一定含有SiO2，控制pH是为了使Al3转化为Al3，进入固体2C.在隔绝空气条件下将溶液2蒸发浓缩、冷却结晶即可得到FeSO47H2O产品D.若改变方案，在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到FeSO47H
5、2O8锌与一定浓度的硫酸反应，可用如图装置探究反应产物的组成，若实验在标准状况下进行，下列说法正确的是（）A.硫酸在反应中只作氧化剂B.U形管内的无水氯化钙能用碱石灰代替C.若6.5 g锌与硫酸反应后，硫酸有剩余，c增重6.4 g，此时无法确定d中是否收集到气体D.若a g锌与足量硫酸反应完全后，c增重b g，d内收集到V mL气体，则9化工生产中用Na（次磷酸钠）进行化学镀铜，反应的化学方程式为CuSO42NaH2PO22NaOH=Cu2NaH2PO3Na2SO4H2。下列说法正确的是（）A.化学反应中，还原产物为NaH2PO3B.CuSO4溶液中离子浓度的大小顺序为ccccC.溶液中H2P
6、O的电离方程式为H2POHHPOD.NaH2PO3与过量NaOH反应生成Na2HPO3，判断H3PO3为二元酸10某固体混合物由CuSO4、NaAlO2、K2CO3、（NH4）2CO3中的两种组成。现进行如下实验：将该固体混合物溶于水，得到澄清透明溶液，加入过量盐酸，有气体生成；向所得溶液中加入过量的碳酸氢铵，有气体生成，同时析出白色沉淀。下列说法正确的是（）A.中生成气体成分不同B.该实验过程涉及氧化还原反应C.固体混合物由NaAlO2、K2CO3组成D.固体混合物中可能含有（NH4）2CO3二、非选择题11某活动小组利用废铁屑（含少量FeS等）为原料制备硫酸亚铁铵晶体M392 gmol1，
7、设计如图所示装置（夹持和加热仪器略去）。称取一定量去除油污的废铁屑于烧瓶中，加入适量的稀硫酸，在通风橱中加热，控制温度在5060 充分反应。待烧瓶中溶液冷却至室温后加入氨水，使其反应完全，制得浅绿色悬浊液。（1）在实验中A装置选择加热的方式是，其原因是_。（2）C装置的作用是除去少量的气态硫化物，洗气后试剂瓶中没有沉淀生成，C装置中发生的主要反应的离子方程式是_。（3）检验制得的（NH4）2SO4FeSO46H2O中是否含有Fe3的方法：_。（4）称取4.9 g产品，将产品用加热煮沸的蒸馏水溶解，配成250 mL溶液，每次分别取出50 mL放入锥形瓶中，用0.02 molL1 KMnO4酸性溶
8、液滴定，三次实验滴定管读数见表：序号滴定前读数/mL滴定后读数/mL023.162.1825.323.8628.88则硫酸亚铁铵晶体产品的纯度为。12氢氧化锂（LiOH）是重要的初加工锂产品之一，可用于继续生产氟化锂、锰酸锂等，在实验室模拟用天然型锂辉石（主要成分是LiAlSi2O6）生产LiOH的一种工艺流程如下图所示：已知：型锂辉石结构致密，化学性质比较稳定；型钾辉石结构比较疏松，化学性质比较活泼。回答下列问题：（1）将型锂辉石进行高温烧结、冷却磨矿、酸浸一系列操作的目的是。（2）操作1是。固体的主要成分是。（3）写出生成固体的主要反应的离子方程式_。（4）净化过滤时加入NaOH量不能过多
9、，原因是_。（5）操作3采用0 的原因是；某学生在实验室中将常温下100 mL 14.2%的Na2SO4溶液（密度为1.1 gcm3）冷却到0 ，其得到的Na2SO410H2O的质量为g（取2位小数）。（已知：在0 时Na2SO4的溶解度为4.9 g/100 g水。）参考答案1解析：胆矾的化学式为CuSO45H2O，A项错误；湿法冶铜的原理是CuSO4Fe=CuFeSO4，即胆矾可作为湿法冶铜的原料，B项正确；CuSO4溶液经熬制可以得到胆矾，是CuSO4溶液浓缩结晶的过程，C项正确；熬胆矾的铁釜中发生的反应为CuSO4Fe=CuFeSO4，属于置换反应，D项正确。答案：A2解析：H2S分子的
10、中心原子的价层电子对数为4，VSEPR模型为正四面体形，S原子有2对孤电子对，所以H2S分子的空间构型为V形，A说法正确；该反应的氧化产物与还原产物均为S，二者的物质的量之比为21，B说法正确；S8是由8个S原子形成的一个八元环，由题给结构可知，每个环有8个共价键，故1 mol S8单质中含有8NA个化学键，C说法正确；H2O的热稳定性强于H2S的主要原因是OH键比SH键的键能大，D说法错误。答案：D3解析：因浓盐酸易挥发，则B装置中所装试剂为饱和的NaCl溶液，其作用是除去氯气中的HCl，故A正确；由上述分析可知，装置C和F中的试剂均为浓硫酸，其作用是防止水蒸气进入E中，防止氯化铝水解，故B
11、正确；若盐酸完全反应，n0.05 L12 molL10.6 mol，MnO24HCl（浓）MnCl2Cl22H2O，可知生成氯气为0.6 mol0.15 mol，由Cl原子守恒可知得到氯化铝为0.15 mol2133.5 gmol113.35 g，且稀盐酸与浓盐酸不反应，则最终得到氯化铝的质量小于13，35 g，故C错误；实验过程中应先点燃A处的酒精灯，将空气排出后，防止Al与氧气反应，待装置中充满黄绿色气体时再点燃D处的酒精灯，故D正确。答案：C4解析：过一硫酸为一元强酸，故KHSO5为正盐，水溶液呈中性，A说法错误；过一硫酸中有一个过氧键，其中氧元素化合价为1价，则硫元素化合价为6价，B说
12、法正确；S原子与O原子之间既有双键又有单键，因此既存在键又存在键，C说法正确；由过一硫酸的结构简式可知H2SO5中硫原子的杂化方式为sp3杂化，D说法正确。答案：A5解析：“酸溶”时BaSiO3与硝酸反应生成硅酸，BaSO3与硝酸反应生成BaSO4，A说法正确；由于硝酸易挥发和分解，所以不能采用高温的措施加快反应速率，B说法错误；利用BaCO3调节pH不引入新的杂质，C说法正确；废渣中含有Fe（OH）3，Fe（OH）3分解得到的Fe2O3可用来生成油漆或涂料，D说法正确。答案：B6解析：“血液透析”利用胶体粒子不能通过半透膜的性质，与胶粒带电无关，A错误；利用纳米铁粉的还原性去除水体中的Cu2
13、、Hg2等重金属离子，B正确；FeCl3具有强氧化性，能与Cu等金属反应，可用于腐蚀铜制的印刷电路板，与FeCl3易发生水解无关，C错误；Al2O3可用作耐高温材料是因为其熔点高，而不是因为其具有两性，D错误。答案：B7解析：硫铁矿焙烧取硫后的烧渣（主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其它杂质），混合物中加入足量硫酸，Fe2O3、Al2O3与酸反应生成的硫酸铁、硫酸铝，二氧化硅不反应，过滤，固体1为二氧化硅；在滤液中加入铁粉将铁离子还原为亚铁离子，调节pH值使铝离子完全生成氢氧化铝沉淀，过滤，固体2为氢氧化铝，溶液2为硫酸亚铁，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，得到硫酸亚铁晶体。由流程分
14、析可知，溶解烧渣选用足量硫酸，X为铁粉，故A正确；由流程分析可知，固体1中一定含有SiO2，调节pH值使铝离子完全生成氢氧化铝沉淀，则固体2为氢氧化铝，故B正确；亚铁离子易被空气中的氧气氧化，而且受热易失去结晶水，所以从溶液2得到FeSO47H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解，故C正确；在溶液1中含有铁离子和铝离子，加过量的氢氧化钠，铝离子转化为偏铝酸根离子，铁离子与氢氧根离子结合生成氢氧化铁沉淀，所以最终得到的是硫酸铁而不是硫酸亚铁，故D错误。答案：D8解析：硫酸与锌反应时，既作氧化剂，又表现酸性，A错误；碱石灰能与生成的SO2反应，用碱石灰代替无水氯化钙会影响测定结果，B错误；
15、6.5 g （0.1 mol）锌与硫酸反应生成SO2的化学方程式为Zn2H2SO4=ZnSO4SO22H2O，若NaOH溶液增重6.4 g，则生成0.1 mol SO2，此时可确定无H2产生，C错误；锌与硫酸反应生成H2时有对应关系ZnH2，生成SO2时，有对应关系ZnSO2，根据质量守恒，可知，D正确。答案：D9解析：该反应中Cu和H两种元素的化合价降低、P元素的化合价升高，所以Cu和H2是还原产物，A错误；CuSO4是强酸弱碱盐，由于Cu2水解使得溶液呈酸性，所以：cccc，B错误；由NaH2PO2的结构可知H3PO2是一元酸，所以H2PO不可电离出H，C错误；由于NaOH过量，所以H2P
16、O电离出的H可全部参加反应，由于生成Na2HPO3，所以H3PO3是二元酸，D正确。答案：D10解析：加入过量盐酸，有气体生成，说明该固体混合物中存在CO，向所得溶液中加入过量的碳酸氢铵，析出白色沉淀，说明所得溶液中含有Al3，没有Cu2，进而说明固体混合物中含有NaAlO2，因AlO与NH在溶液中会发生双水解反应而不能大量共存，故固体混合物中不含CO3，固体混合物中存在两种化合物，成分为NaAlO2和K2CO3。中生成的气体是CO2，故发生反应CO2H=H2OCO2，还发生反应4HAlO=Al32H2O，中发生反应HHCO=H2OCO2、Al33HCO=Al（OH）33CO2，中生成气体成分
17、相同，A错误；该实验过程没有元素化合价发生变化，故不涉及氧化还原反应，B错误；固体混合物由NaAlO2、K2CO3组成，C正确；固体混合物中一定不含有CO3，D错误。答案：C11解析：（1）在实验中A装置反应温度是控制在5060 ，选择水浴加热，能使烧瓶中的液体受热均匀，便于控制温度。（2）FeS与稀硫酸反应产生的气态硫化物是H2S，洗气后试剂瓶中没有沉淀S生成，说明H2S被氧化为SO。（3）检验制得的SO4FeSO46H2O中是否含有Fe3时注意防止Fe2被氧化，所以将硫酸亚铁铵晶体用加热煮沸过的蒸馏水溶解，然后滴加KSCN溶液。（4）由数据可知，第次实验数据误差较大，舍弃，实验测定消耗KM
18、nO4溶液的平均体积为23.15 mL；由滴定反应为5Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2O，得关系式55Fe2MnO，故50 mL溶液中含硫酸亚铁铵晶体的质量为0.02 molL123.15103 L5392 gmol10.907 48 g，硫酸亚铁铵晶体产品的纯度为100%92.6%。答案：（1）水浴加热受热均匀，便于控制温度（2）5H2S8MnO14H=5SO8Mn212H2O（3）将硫酸亚铁铵晶体用加热煮沸过的蒸馏水溶解，然后滴加KSCN溶液，若溶液变红，则含Fe3，否则不含（4）92.6%12解析：（1）由题给已知“型锂辉石结构致密，化学性质比较稳定；型锂辉石结构比较疏松，化学性质
19、比较活泼”，可知高温烧结是将型锂辉石转变为型锂辉石，型锂辉石化学性质活泼，酸浸，转化为可溶性盐。（2）操作1后得到固体和溶液，故实验操作过程为过滤。由型锂辉石的主要成分分析，Si元素转移到固体中，故固体是H2SiO3或SiO2。（3）净化过滤后溶液中的Al3和Fe3没有了，说明它们与CO在溶液中发生了相互促进的水解反应，故生成固体的离子反应是2Fe33CO3H2O=2Fe（OH）33CO2、2Al33CO3H2O=2Al（OH）33CO2。（4）净化过滤时加入NaOH的量不能过多，否则生成的Al（OH）3沉淀会溶解。（5）操作3是使Na2SO4从LiOH溶液中析出来，利用了二者溶解度的不同，故采用0 的原因是在此温度下Na2SO4的溶解度与LiOH的相差较大；常温下1 000 mL溶液的质量是1 0001.1 g1 100 g，Na2SO4的质量是1 100 g14.2%156.2 g。设0 析出Na2SO410H2O x g，则其中含Na2SO4 x g；有，x265.84。答案：（1）将型锂辉石转化为可溶性盐（2）过滤H2SiO3或SiO2（3）2Fe33CO3H2O=2Fe（OH）33CO2、2Al33CO3H2O=2Al（OH）33CO2（4）生成的Al（OH）3沉淀会溶解（5）Na2SO4的溶解度与LiOH的相差较大265.84