2019-2020年高考化學一輪總復習 專題強化訓練（4）元素化合物之間的相互轉(zhuǎn)化（含解析）.doc

2019-2020年高考化學一輪總復習 專題強化訓練（4）元素化合物之間的相互轉(zhuǎn)化（含解析）一、選擇題(本題包括7小題，每題6分，共42分)1.(xx濟寧模擬)由短周期元素組成的中學常見的無機物A、B、C、D、E、X存在如圖轉(zhuǎn)化關系(部分生成物和反應條件略去)。下列推斷不正確的是()A.若X是Na2CO3，C為含極性鍵的非極性分子，則A一定是氯氣，且D和E不反應B.若A是單質(zhì)，B和D的反應是OH-+HCH2O+C，則E一定能還原Fe2O3C.若D為CO，C能和E反應，則A一定為Na2O2，其電子式是Na+2-Na+D.若D為白色沉淀，與A摩爾質(zhì)量相等，則X一定是鋁鹽【解析】選A。A項，當A為NO2時，3NO2+H2O2HNO3+NO，HNO3與Na2CO3反應產(chǎn)生CO2，CO2+Na2CO3+H2O2NaHCO3，也符合框圖；B項，由B和D的反應可知，B為強堿，則A為Na等非?；顫姷慕饘伲珽為H2，X為CO2；C項，此時B為O2，X為C，C為CO2，CO2可與E(NaOH)反應；D項，短周期元素形成的白色沉淀有Mg(OH)2、Al(OH)3，且A與D的摩爾質(zhì)量相等，則由Al(OH)3的摩爾質(zhì)量為78 gmol-1，推知A為Na2O2，B為NaOH，X為鋁鹽：4OH-+Al3+Al+2H2O，Al3+3Al+6H2O 4Al(OH)3。2.以下物質(zhì)間的每步轉(zhuǎn)化，不能通過一步反應實現(xiàn)的是()A.SSO3H2SO4B.Al(OH)3Al2O3AlC.CuCuCl2Cu(OH)2D.NaNa2O2NaOH【解析】選A。S與O2不能一步反應得到SO3；Al(OH)3高溫分解得Al2O3，Al2O3電解可得Al；Cu與Cl2化合得CuCl2，CuCl2與NaOH反應可得Cu(OH)2；Na與O2加熱可得Na2O2，Na2O2與H2O反應得NaOH。【加固訓練】物質(zhì)間紛繁復雜的轉(zhuǎn)化關系是化學的魅力所在，下列選項中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在一定條件下不能實現(xiàn)的是()選項轉(zhuǎn)化關系ASiSiO2SiBNO2HNO3NO2CFeFeCl3FeDSSO2S【解析】選C。不管氯氣是否過量，鐵與氯氣反應只能生成FeCl3，Cu與Fe3+反應只能生成Cu2+和Fe2+，不能生成Fe，C項符合題意。3.(xx聊城模擬)下列物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化在給定條件下能一步實現(xiàn)的是()NH3NO2HNO3SiO2Na2SiO3H2SiO3Mg(OH)2MgCl2(aq)MgNaNa2O2Na2CO3A.B.C.D.【解析】選A。氨的催化氧化為4NH3+5O24NO+6H2O，一步只能生成NO，錯；SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O，Na2SiO3+2HClH2SiO3+2NaCl，正確；電解MgCl2溶液不能得到金屬鎂，電解熔融的MgCl2才能得到金屬鎂，錯；2Na+O2Na2O2，2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2，正確。【加固訓練】X為短周期元素組成的單質(zhì)，有下列轉(zhuǎn)化關系：XXnOm鹽，下列相關敘述正確的是()A.一定都是氧化還原反應B.都不是氧化還原反應C.XnOm一定是酸性氧化物D.XnOm是金屬氧化物或非金屬氧化物【解析】選D。X可以是金屬(如鋁)，也可以是非金屬(如碳、硅等)，反應是氧化還原反應，XnOm可以是金屬氧化物(Al2O3)，也可以是非金屬氧化物(CO2、SiO2等)，反應不是氧化還原反應，Al2O3是兩性氧化物。4.(xx成都模擬)下列關系圖中，A是一種正鹽，B是氣態(tài)氫化物，C是單質(zhì)，F(xiàn)是強酸。當X無論是強酸還是強堿時都有如下轉(zhuǎn)化關系(其他產(chǎn)物及反應所需條件均已略去)，當X是強堿時，過量B跟氯氣反應除生成C外，另一產(chǎn)物是鹽酸鹽。ABCDEF下列說法不正確的是()A.當X是強酸時，ABCDEF均含同一種元素，F(xiàn)是硫酸B.當X是強堿時，ABCDEF均含同一種元素，F(xiàn)是硝酸C.B和Cl2的反應是氧化還原反應D.當X是強酸時，C常溫下是氣態(tài)單質(zhì)【解析】選D。滿足題目中的轉(zhuǎn)化關系的有：(NH4)2SNH3N2NONO2HNO3，(NH4)2SH2SSSO2SO3H2SO4，其中B(NH3或H2S)與Cl2的反應一定是氧化還原反應，C正確；當X為強酸時，C為固體單質(zhì)硫，D錯誤。【方法規(guī)律】經(jīng)氧化反應能發(fā)生兩次轉(zhuǎn)化的有CCOCO2H2CO3，H2S(S、FeS2)SO2SO3H2SO4，N2(NH3)NONO2HNO3，NaNa2ONa2O2NaOH，RCH2OHRCHORCOOH。5.(xx漳州模擬)下表各物質(zhì)中，A、B、C、D、E均含有同一種短周期元素，其中A是單質(zhì)，B常溫下是氣態(tài)氫化物，C、D是氧化物，E是D和水反應的產(chǎn)物，則各物質(zhì)之間通過一步反應就能實現(xiàn)表中所示轉(zhuǎn)化的是()物質(zhì)編號物質(zhì)轉(zhuǎn)化關系ADESiSiO2Na2SiO3SSO3H2SO4NaNa2O2NaOHN2NO2HNO3A.B.C.D.【解析】選B。中A為S，B為H2S，C為SO2，D為SO3，E為H2SO4，各物質(zhì)間可以通過一步完成；中A為N2，B為NH3，C為NO，D為NO2，E為HNO3，各物質(zhì)間可以通過一步完成。6.(xx唐山模擬)下列各組物質(zhì)中，滿足下圖物質(zhì)一步轉(zhuǎn)化關系的選項是()XYZANaNaOHNaHCO3BCuCuSO4Cu(OH)2CCCOCO2DSiSiO2H2SiO3【解析】選C。A項，碳酸氫鈉無法直接生成單質(zhì)鈉，錯誤；B項，氫氧化銅無法直接生成單質(zhì)銅，錯誤；D項，二氧化硅不能直接生成硅酸，硅酸也無法直接生成單質(zhì)硅，錯誤。7.X、Y、Z、W是中學化學常見的四種物質(zhì)，它們之間具有如圖所示轉(zhuǎn)化關系，下列組合不可能的是()XYZWACCOCO2O2BNaNa2ONa2O2O2CAlCl3Al(OH)3NaAlO2NaOHDFeFeCl2FeCl3Cl2【解析】選D。A中C在O2中不完全燃燒生成CO，完全燃燒生成CO2，CO與O2反應生成CO2；B中Na與O2常溫下生成Na2O，點燃或加熱時生成Na2O2，Na2O與O2反應生成Na2O2；C中AlCl3與少量NaOH反應生成Al(OH)3沉淀，與過量NaOH反應生成NaAlO2，Al(OH)3也可與NaOH反應生成NaAlO2；D中鐵在氯氣中燃燒只能生成氯化鐵，不可能生成氯化亞鐵。二、非選擇題(本題包括4小題，共58分)8.(14分)(xx長沙模擬)已知X、Y、Z為單質(zhì)，其他為化合物。其中Y為氣體，G溶液呈黃色，E是不溶于水的酸性氧化物，能與氫氟酸反應，它們之間存在如圖所示的轉(zhuǎn)化關系(部分產(chǎn)物已略去)。請回答下列問題：(1)寫出物質(zhì)E的一種用途：_。(2)寫出A和D的稀溶液反應生成G的離子方程式：_。(3)向含4 mol D的稀溶液中，逐漸加入X粉末至一定量。假設D完全反應且生成的氣體只有一種，則反應的X的物質(zhì)的量范圍為_mol?！窘馕觥縀是不溶于水的酸性氧化物，能與氫氟酸反應，故E為SiO2；再結(jié)合圖中信息，可知X、Y、A、D、G、M、R分別是Fe、O2、Fe3O4、HNO3、Fe(NO3)3、Na2SiO3、H2SiO3。(2)稀硝酸具有強氧化性，溶解Fe3O4時將Fe2+氧化為Fe3+。反應的離子方程式為3Fe3O4+28H+N9Fe3+NO+14H2O。(3)若生成Fe3+，反應的化學方程式為Fe+4HNO3Fe(NO3)3+NO+2H2O，消耗1 mol鐵；若生成Fe2+，反應的化學方程式為3Fe+8HNO33Fe(NO3)2+2NO+4H2O，消耗1.5 mol鐵。答案：(1)制光導纖維、玻璃等(2)3Fe3O4+28H+N9Fe3+NO+14H2O(3)11.59.(14分)(xx滄州模擬)A、B、C、X均為常見的純凈物，它們之間有如下轉(zhuǎn)化關系(副產(chǎn)品已略去)。ABC試回答：(1)若X是強氧化性單質(zhì)，則A不可能是_。a.Sb.N2c.Nad.Mge.Al(2)若X是金屬單質(zhì)，向C的水溶液中滴入AgNO3溶液，產(chǎn)生不溶于稀硝酸的白色沉淀，檢驗此C溶液中金屬元素價態(tài)的操作方法是_，則B的化學式為_。(3)若A、B、C為含某金屬元素的無機化合物，X為強電解質(zhì)，A溶液與C溶液反應生成B，B為兩性化合物，則X的化學式可能為_或_(寫出不同類物質(zhì))，反應的離子方程式為_(任寫一條)?！窘馕觥?1)若X是強氧化性單質(zhì)，由轉(zhuǎn)化關系可知，A、B、C中含有的相同元素必須是變價元素。a.S和氧氣反應生成二氧化硫，二氧化硫和氧氣反應生成三氧化硫，符合轉(zhuǎn)化關系；b.N2和氧氣反應生成一氧化氮，一氧化氮和氧氣反應生成二氧化氮，符合轉(zhuǎn)化關系；c.Na和氧氣反應生成氧化鈉，氧化鈉和氧氣反應生成過氧化鈉，符合轉(zhuǎn)化關系；d.Mg和氧氣反應生成氧化鎂，氧化鎂和氧氣不反應，不符合轉(zhuǎn)化關系；e.Al和氧氣反應生成氧化鋁，氧化鋁和氧氣不反應，不符合轉(zhuǎn)化關系。(2)向C的水溶液中滴入AgNO3溶液，產(chǎn)生不溶于稀硝酸的白色沉淀，則C中含有氯離子，若X是一種金屬單質(zhì)，由轉(zhuǎn)化關系可知X為變價金屬鐵，A為強氧化性物質(zhì)，根據(jù)元素守恒知，A是氯氣，B是氯化鐵，C是氯化亞鐵；Fe2+和硫氰化鉀溶液混合無明顯現(xiàn)象，F(xiàn)e3+和硫氰化鉀溶液混合后溶液呈紅色，此現(xiàn)象是Fe3+的特征反應，所以檢驗是否含有Fe3+的方法是向溶液中滴加少量KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，通入少量Cl2，溶液呈紅色。(3)若A、B、C為含某金屬元素的無機化合物，X為強電解質(zhì)，由轉(zhuǎn)化關系且A+XB，考慮Al的化合物的相互轉(zhuǎn)化：若X是一種強堿，A為鋁鹽，則B為Al(OH)3，C為偏鋁酸鹽；若X是一種強酸，A為偏鋁酸鹽，則B為Al(OH)3，C為鋁鹽。通過以上分析知，B是Al(OH)3，X是HCl或NaOH，反應為偏鋁酸鹽和酸反應生成氫氧化鋁沉淀或鋁鹽和堿反應生成氫氧化鋁沉淀，離子方程式分別為Al+H+H2OAl(OH)3或Al3+3OH-Al(OH)3。答案：(1)d、e(2)向溶液中滴加少量KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，通入少量Cl2，溶液呈紅色FeCl3(3)HClNaOHAl+H+H2OAl(OH)3或Al3+3OH-Al(OH)310.(16分)硅孔雀石是一種含銅的礦石，含銅形態(tài)為CuCO3Cu(OH)2和CuSiO32H2O，同時含有SiO2、FeCO3、Fe2O3、Al2O3等雜質(zhì)。以硅孔雀石為原料直接制取硫酸銅產(chǎn)品的工藝流程如下圖：請回答下列問題：(1)寫出步驟中在礦粉中加入30%稀硫酸時，CuSiO32H2O發(fā)生反應的化學方程式：_。(2)步驟中加入雙氧水的作用是_(用離子方程式表示)。(3)步驟中調(diào)節(jié)溶液pH約為4，可以達到除去Fe3+而不損失CuSO4的目的，調(diào)節(jié)溶液pH可選用的最佳試劑是_。A.Fe(OH)3B.NH3H2OC.CuOD.NaOH(4)已知常溫下，KspAl(OH)3=3.210-34，測得濾液A中Al3+的濃度為110-2molL-1，則在濾渣B中_(填“有”或“沒有”)Al(OH)3。(5)為充分利用母液，某學生設計兩種方案回收銅。甲方案：乙方案：按如圖所示裝置進行電解乙方案中，銅將在_(填“A”或“B”)極析出，為保持乙方案中電流恒定，B極應該使用_(填“鐵”或“石墨”)作電極材料。該方案和甲方案相比較，最大的缺點是_?！窘馕觥?1)CuSiO32H2O+H2SO4CuSO4+H2SiO3+2H2O。(2)觀察礦粉中成分，能夠與雙氧水反應的只有二價鐵離子，加入雙氧水的目的就是把二價鐵離子氧化成三價鐵離子：2Fe2+H2O2+2H+2Fe3+2H2O。(3)調(diào)節(jié)溶液pH約為4，可以達到除去Fe3+而不損失CuSO4的目的，而且不引入新的雜質(zhì)，所以CuO最合適。(4)KspAl(OH)3=c(Al3+)c3(OH-)=3.210-34，已知濾液A中c(Al3+)=110-2molL-1，則當c3(OH-)<3.210-32時，不會生成Al(OH)3沉淀，而調(diào)節(jié)pH=4，c(OH-)=110-10molL-1，則c3(OH-)=110-30>3.210-32，所以濾渣B中有Al(OH)3。(5)由題中電解裝置圖可知，銅在陰極即A極析出，為保持乙方案中電流恒定，B極應該使用鐵作電極材料。比較甲方案和乙方案裝置，乙方案最大的缺點就是消耗能源。答案：(1)CuSiO32H2O+H2SO4CuSO4+H2SiO3+2H2O(2)2Fe2+H2O2+2H+2Fe3+2H2O(3)C(4)有(5)A鐵耗能11.(14分)(xx中山模擬)已知A、Y為常見金屬單質(zhì)，且Y是短周期元素，Z既可溶于鹽酸，又可溶于氫氧化鈉溶液。據(jù)圖回答問題：(1)Y在元素周期表中的位置為_。(2)Z與氫氧化鈉溶液反應的離子方程式為_。(3)B與M反應的化學方程式為_。(4)A與水蒸氣反應的化學方程式為_。(5)檢驗溶液F中陽離子的方法是_。(6)在沸水中加入F的飽和溶液的離子方程式為_?！窘馕觥坑扇芤篏的焰色反應呈紫色知，溶液G中含K+；由溶液C與AgNO3溶液反應生成白色沉淀N知，白色沉淀N為AgCl，C中含Cl-，則G為KNO3，C為KCl；紅褐色沉淀E為Fe(OH)3，則白色沉淀D為Fe(OH)2，F(xiàn)為FeCl3，M為KOH，B為FeCl2，A為Fe，K為H2，X為Fe3O4；由“Y是短周期元素，Z既可溶于鹽酸，又可溶于氫氧化鈉溶液”知，Y為Al，Z為Al2O3。(5)檢驗Fe3+的方法：取少量待測液于試管中，滴加KSCN溶液，溶液呈紅色。答案：(1)第3周期A族(2)Al2O3+2OH-2Al+H2O(3)FeCl2+2KOHFe(OH)2+2KCl(4)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2(5)取少量F溶液于試管中，滴加KSCN溶液，溶液呈紅色(6)Fe3+3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+