元素及其化合物专项训练(B卷)参考答案

1.B 提示:纳米四氧化三铁为磁性纳米晶体材料,可作为药物载体用于疾病的治疗,A项正确。纳米四氧化三铁分散在适当的分散剂中形成的分散系属于胶体,不同于溶液中溶质微粒的直径,B项错误。反应①中环丙胺不参加反应,但加入环丙胺后FeCl3发生水解生成FeOOH,即环丙胺会促进氯化铁的水解,C项正确。由制备过程可知,反应②的反应物为FeOOH和CO,由一种生成物为Fe3O4和质量守恒定律可知反应为6FeOOH+CO==2Fe3O4+3H2O+CO2,D项正确。

2.C 提示:NaHCO3不是化肥,A项错误。氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,B项错误。制NaHCO3时是向饱和NaCl溶液中依次通入NH3和CO2,D项错误。

3.A 提示:氨水的主要成分NH3·H2O是弱电解质,氢氧化钠是强电解质,前者部分电离,后者完全电离,故通过室温下测定等浓度氨水和NaOH溶液的pH,可比较氨水和NaOH碱性强弱,A项正确。由于NH3·H2O是弱碱,Al(OH)3不能溶于氨水中,故无法验证Al(OH)3的酸性,B项错误。浓硫酸无挥发性,无法观察到白烟,C项错误。NH4Cl受热也会分解,故不可采用加热法除杂,D项错误。

4.D 提示:由题意知X为浓硫酸。浓硫酸使蔗糖变黑主要体现了浓硫酸的脱水性,A项错误。浓硫酸在室温下使Fe钝化,B项错误。A为碳单质时,生成的C为CO2,CO2通入少量澄清石灰水生成可溶性的Ca(HCO3)2,C项错误。SO2与O2反应的条件为常压、催化剂、加热,D项正确。

5.D 提示:镓(Ga)与铝同主族,均位于第ⅢA族,A项正确。Ga2O3与Al2O3的性质具有相似性,可与盐酸反应生成GaCl3,B项正确。Ga(OH)3与Al(OH)3的性质相似,属于两性氢氧化物,能与NaOH溶液反应生成NaGaO2,C项正确。化学反应遵循强酸制弱酸原理,在NaAlO2和NaGaO2的混合溶液中通入CO2,有Al(OH)3生成,而无Ga(OH)3生成,可能是Ga(OH)3酸性强于碳酸,则酸性:Al(OH)3＜Ga(OH)3,D项错误。

6.C 提示:若A是大气中含量最高的气体,则A为N2,C、D是氧化物且会造成光化学污染,则C为NO,D为NO2,B为NH3,D转化成C的反应化学方程式为3NO2+H2O==2HNO3+NO,故A项正确。若A、B、C分别为C(s)、CO(g)和CO2(g),且通过与O2(g)反应实现图示的转化,在同温同压且消耗含碳物质均为1mol时,反应①②③的焓变依次为ΔH1、ΔH2、ΔH3,得到C(s)+CO2(g) ΔH3,依据盖斯定律得到ΔH1+ΔH3=ΔH2,故B项正确。若C为一元强碱且阴、阳离子所含的电子数相同,判断C为NaOH;D为日常生活中常用的调味品,则D为NaCl,A为Na,B为Na2O2或Na2O,电解熔融氯化钠得到钠单质,反应的化学方程式为,故C项错误。若A是应用最广泛的金属,则A为Fe,反应④用到A,反应②⑤均用到同一种气态非金属单质,推断为Cl2,则C为FeCl3,D为FeCl2,实验室保存FeCl2溶液需要防止被氧化和水解,应加入少量铁粉和稀盐酸,故D项正确。

7.D 提示:0.98gCu(OH)2的物质的量为0.01 mol,若全部生成CuO,则质量为0.01mol×80g·mol-1=0.80g,所以a点对应的物质是CuO;若全部生成Cu2O,则质量为0.005mol×144g·mol-1=0.72g,所以b点对应的物质是Cu2O,A项错误。根据化学方程式可知,生成水的物质的量为0.01mol,质量为0.01mol×18g·mol-1=0.18g,B项错误。CuO和其中所含Cu元素的质量关系(以CuO的质量为10g计算)为:

CuO～Cu

80 64

10g 8g

观察图2可知,B曲线符合上述质量关系,表示的是CuO,C项错误。根据反应方程式4CuO高温==2Cu2O+O2↑可知,a到b的过程中有0.01mol电子发生了转移,D项正确。

8.(1)Fe3O4(2)ab (3)①H2O2+SO2

③ab

9.(1)⑫→⑪→⑨→⑩ ⑩←⑨←⑦

(2)进水 吸收逸出的Cl2、SO2,防止空气中的水蒸气进入反应装置而使SOCl2水解

(4)蒸馏 71%

(5)取少量溶液于试管中,加入过量Ba(NO3)2溶液,静置,取上层清液,滴加稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则说明溶液中有Cl-

提示:(1)根据SO2+Cl2+SCl2==2SOCl2可知,向三颈烧瓶中分别通入的是SO2和Cl2,其中实验室利用MnO2和浓盐酸混合加热制Cl2,制得的Cl2中混有HCl和水蒸气,需要通过饱和NaCl溶液除去HCl,利用浓硫酸干燥,再通入三颈烧瓶中,装置的连接顺序为⑥→⑫→⑪→⑨→⑩→①;向亚硫酸钠固体中滴加浓度较大的硫酸来制取SO2,只需要利用浓硫酸干燥生成的SO2,然后即可通入三颈烧瓶中,装置的连接顺序为②←⑩←⑨←⑦。

(2)冷凝管中水流方向是“低进高出”,则③是进水口;冷凝管上连接的干燥管的作用有二:一是吸收逸出的Cl2、SO2,防止污染空气;二是防止空气中的水蒸气进入反应装置而使SOCl2水解。

(3)利用MnO2和浓盐酸混合加热制Cl2的离子方程式为遇水剧烈反应,液面上产生的白雾是盐酸小液滴,并有刺激性气味的SO2气体产生,反应的化学方程式为。

(4)SCl2的沸点为50℃,实验结束后,可通过蒸馏操作分离液体混合物;若反应中消耗的Cl2的体积为896 mL,物质的量为,SOCl理论产量2为0.04mol×2×119g·mol-1=9.52g,则的产率为。

(5)因为SOCl2与足量NaOH溶液反应有Na2SO3生成,所以要先除去SO2-3。检验溶液中存在Cl-的操作方法是取少量溶液于试管中,加入过量Ba(NO3)2溶液,静置,取上层清液,滴加稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则说明溶液中有Cl-。

提示:(1)根据信息:等物质的量的一氧化氮和二氧化氮通入氢氧化钠溶液中便可制得NaNO2,即+H2O。(2)碘离子被氧化为碘单质时,所有的碘元素化合价升高了2价,消耗碘离子2mol,亚硝酸钠中氮元素化合价为+3,2mol的亚硝酸钠得到2mol电子时,则需氮元素的化合价降为+2,所以产物中含氮的物质为NO。(3)浓NaNO2溶液中通入二氧化碳,由于H2CO3比HNO2酸性弱,不能制取HNO2;如果通入二氧化硫,会被亚硝酸氧化为硫酸,即二氧化硫具有较强的还原性,亚硝酸具有较强的氧化性。(4)亚硝酸钠具有氧化性,金属铝具有还原性,碱性条件下,二者发生氧化还原反应生成偏铝酸盐和一水合氨,反应方程式为2Al+NaNO2+NaOH+(2)NO (3)bc

(4)NaNO22Al 下降 阴极

(5)2滴溶液所含有的Ag+的物质的量2H2O==2NaAlO2+NH3·H2O;该反应中氢氧根离子参加反应,导致溶液中氢氧根离子浓度减小,则溶液的pH减小;用电解法将废水中转换为N2除去,根据电解池的阴极上发生得电子的还原反应,所以N2将在阴极产生。

提示:(1)0.1mol·L-1(NH4)2SO4溶液由于水解而呈酸性,故离子浓度:(2)pH=10,则溶液中c(OH-)=10-4mol·L-1,根据K(NH3·H2O)=则(3)设该物质中Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)的个数分别为x、y,则x+y=6,根据化合物中各元素化合价代数和为0,有2x+3y-12-2=0,联立解得x=4,y=2。故n[Fe(Ⅱ)]∶n[Fe(Ⅲ)]=2∶1。结合流程图,根据得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式:Fe6(OH)12SO4+O2+2NH3·H2O==6FeOOH+(NH4)2SO4+4H2O。(4)该硫酸铵溶液的物质的量浓度为·L-1。(5)①电解(NH4)2SO4溶液制备(NH4)2S2O8,阳极上发生氧化反应:。阴极上H+发生还原反应:2H++。由于使用质子交换膜,H+可通过质子交换膜进入阴极室,故电解过程中阴极室溶液中c(H+)不变,pH不变。②电解时H+通过质子交换膜由阳极室进入阴极室,因此阳极室还需加入H2SO4。