1、1专题 5 元素化合物与化工流程专题卷一、选择题1(2018安徽宿州质检)不能实现下列物质间直接转化的元素是( )单 质 O2 氧 化 物 H2O 酸 或 碱 - - - - - - - NaOH或 HCl 盐A铜 B硫 C钠 D碳答案：A解析：氧化铜不能与水直接反应。2.（2018.济宁.期末）某氧化物 X 难溶于水，能与烧碱反应，生成易溶于水的化合物 Y，将少量 Y 溶液滴入盐酸中能生成一种白色的胶状沉淀，则 X 是（ ）ASiO 2 BAl 2O3 CMgO DP 2O5答案：A3.(2018浙江省宁波市八校联考)下列关于工业生产的说法中，不正确的是A工业上，用焦炭在电炉中还原二氧化硅得
2、到含杂质的粗硅B生产普通水泥的主要原料有石灰石、石英和纯碱C工业上将粗铜进行精炼，应将粗铜连接在电源的正极D在高炉炼铁的反应中，一氧化碳作还原剂答案：B解析：生产普通水泥的原料是石灰石和粘土，B 项不正确。4.（2018合肥市.第一次质量检测）下列实验过程中，始终无明显现象的是（ ）ANO 2通入 FeSO4溶液中 BCO 2通入 CaCl2溶液中CNH 3通入 AgNO3溶液中 DSO 2通入 Ba（NO 3） 2溶液中答案：B解析：A 项溶液由浅绿色变为棕黄色，正确；B 项因盐酸的酸性比碳酸的酸性强，故不会出现明显的现象；C 项会先产生沉淀，NH 3过量后沉淀溶解；D 项会产生白色沉淀。5
3、. (2018河南省周口市期末)化学与科学、技术、社会和环境密切相关。下列有关说法中错误的是A高纯度硅是制造太阳能电板材料之一B锂可用于制造质量轻、容电量大的可充电电池2C “海市蜃楼”是一种与光学和胶体性质相关的自然现象D人体内没有能使纤维素水解的酶，因此人类不需要摄取纤维素答案：D解析：硅能够使太阳能直接转化为电能，被用来制作太阳能电池板，又称为光伏发电，A 项正确；Li 相对原子质量小，放电容量大，被广泛开发新型的化学电源，B 项正确；“海市蜃楼”是太阳光通过胶体产生的一种折射现象，C 项正确；纤维素在人体内不能被吸收，但可以促进胃肠的蠕动，促进食物的消化等，D 项说法错误。 6.（20
4、18扬州市期末）下列有关物质的性质与应用相对应的是A氢氟酸具有酸性，可用于雕刻玻璃BNa 2O2具有强氧化性，可用作呼吸面具的供氧剂C氯化铁溶液能氧化铜，可用于制作印刷电路板DSO 2具有漂白性，可使酸性高锰酸钾溶液褪色答案：C7.（2018扬州市期末）下列物质转化在给定条件下不能实现的是A B C D答案：D解析：SiO 2既不溶于水，也不能与水反应，错误；硫燃烧只能生成 SO2，不能生成 SO3，错误；碳与 SiO2在高温下才能发生反应，而且生成的是一氧化碳，错误；镁的制取是电解熔融的氯化镁，错误；常温下钠与氧气反应生成的是 Na2O，加热条件下反应生成 Na2O2，错误。8.（2018.
5、泗县一中第一次质检）二氧化硅（SiO 2）又称硅石，是制备硅及其化合物的重要原料（见下图） 。下列说法正确的是（ ）SiSiO2H2SiO32 SSO3H2SO422CC2Na2C3i2a MgCl2MgCl2NaNaOOHO2H2 Mg63ASiO 2既能与 HF 反应， 又能与 NaOH 反应，属于两性氧化物BSiO 2和 Si 都是光导纤维材料C在硅胶中加入 CoCl2可显示硅胶吸水是否失效D图中所示转化反应都是非氧化还原反应答案：C9.(2018九江市第一次统考)将一定质量的镁、铜合金加入到稀硝酸溶液申，两者恰好完全反应，假设反应过程中还原产物全部是 NO，向所得溶液中加入物质的量浓度
6、为 3 molL-1的 NaOH 溶液至沉淀完全，测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加 5.1g，则下列有关叙述中正确的是 （ ）A开始加入合金的质量可能为 16.4gB参加反应的硝酸的物质的量为 0.1molC生成沉淀完全时消耗 NaOH 溶液的体积为 100mLD标况下产物 NO 的体积为 22.4 升答案：C解析：合金增加的质量即为 OH-的质量，则 n(OH-)=5.1g/17gmol-1=0.3mol，故 C 项正确。根据电子守恒和电荷守恒可知，反应中转移的电子总数为 0.3mol。若全部为 Mg 质量为 3.6g，若全部是铜质量为9.6g，A 不正确；被还原的硝酸为 0.1mol，
7、起酸性的硝酸为 0.3mol，B 项不正确；标况下产物 NO 的体积为 2.24L，D 项不正确。10.（2018济宁.期末）已知 A、B 为单质，C 为化合物。能实现下述转化关系的是（ ）若 C 溶于水后得到强碱溶液，则 A 可能是 Na4若 C 溶液遇 Na2CO3放出 CO2气体，则 A 可能是 H2若 C 溶液中滴加 KSCN 溶液显红色，则 B 可能为 Fe若 C 溶液中滴加 NaOH 溶液有蓝色沉淀生成，则 B 可能为 CuA B C D答案：B11.(2018河南第一次预测)下表各选项中，通过置换反应不能实现由 Y 到 W 转化的一组化合物是答案：C解析：A 项 Mg 能够与 C
8、O2发生置换反应；B 项 SiO2与碳在高温下与碳发生置换反应生成硅；D 项铁与水蒸气高温下生成四氧化三铁和氢气；C 项反应为 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。12.（2018宜春期末）将一定质量的镁、铜组成的混合物加入到稀硝酸中，金属完全溶解（假设反应中还原产物全部是 NO） 。向反应后的溶液中加入 6mol/LNaOH 溶液至沉淀完全，测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加 7.65g，则下列叙述中正确的是（ ）A当金属全部溶解时收集到 NO 气体的体积为 3.36LB当生成沉淀达到最大量时，消耗 NaOH 溶液的体积为 V75mlC参加反应的金属的总质量一定是 9.9gD当金
9、属全部溶解时，参加反应的硝酸的物质的量一定是 0.45mol答案：B解析：沉淀比合金质量的增加量即为金属离子结合的 OH-质量：n（OH -）=7.65g/17gmol -1=0.45mol，则反应中转移的电子数为 0.45mol。A 项未指明 NO 所处的状况；参加反应的金属质量应在 5.4g（全部是Mg）14.4g（全部是 Cu） ，C 项不正确；D 项 0.45mol 只是做氧化剂部分的硝酸，还有起酸性部分的硝酸，不正确；形成沉淀所需的 NaOH 为 75mL，若硝酸过量，则应先中和过量的酸，B 项正确。513.(2018浙江浙南、浙北部分学校联考)如图是某研究小组采用电解法处理石油炼制
10、过程中产生的大量 H2S 废气的工艺流程。该方法对 H2S 的吸收率达 99%以上，并可制取 H2和 S。下列说法正确的是( )A吸收 H2S 的反应的离子方程式为 Fe3 H 2S=Fe2 S2H B电解过程中的阳极反应为 2Cl 2e =Cl2C该工艺流程体现绿色化学思想D实验室可用点燃充分燃烧的方法消除 H2S 的污染答案：C14(2018福建四地六校联考)根据下图海水综合利用的工业流程图，判断下列说法正确的是( )已知：MgCl 26H2O 受热生成 Mg(OH)Cl 和 HCl 气体等。A过程的提纯是物理过程，过程通过氧化还原反应可产生 2 种单质B在过程中将 MgCl26H2O 灼
11、烧即可制得无水 MgCl2C在过程、反应中每氧化 0.2 mol Br 需消耗 2.24 L Cl2D过程反应后溶液呈强酸性，生产中需解决其对设备的腐蚀问题答案：D解析：A 项由粗盐(含杂质 Mg2 、CO 、SO )精盐，应加入 Ca(OH)2等试剂除去杂质离子，故过23 24程不仅是物理过程；B 项过程中将 MgCl26H2O 灼烧会生成 Mg(OH)Cl 和 HCl 等，不能制得 MgCl2；C 项没有说明气体是在标准状况下，不能确定其体积；只有 D 项正确。15(2018福建龙岩模拟)工业上利用冶铜炉渣(含 Fe2O3、FeO、SiO 2、Al 2O3等)制 Fe2O3的生产流程示意6
12、图如下。炉渣 滤液 沉淀 氧化铁 盐 酸 浸 泡 过 滤 氧 化 处 理 足 量 的 NaOH溶 液 过 滤 洗 涤 煅 烧 经“足量的 NaOH 溶液”处理后，铝元素的存在形态为( )AAl BAl(OH) 3CAl 3 DAl(OH) 4答案：D解析：根据题给工艺流程炉渣与盐酸反应后铝元素以 Al3 的形式存在，加入足量 NaOH 溶液后，铝元素以Al(OH) 4 形式存在。16(2018黑龙江哈尔滨六中模拟)下图中，A 是一种正盐，B 是气态氢化物，C 是单质，F 是强酸。当 X 无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其他反应产物及反应所需条件均已略去)，当 X 是强碱时，过量的 B 跟
13、 Cl2反应除生成 C 外，另一产物是盐酸盐。A X B Cl2 C D E F下列说法中不正确的是( )A当 X 是强酸时，A、B、C、D、E、F 中均含同一种元素，F 可能是 H2SO4B当 X 是强碱时，A、B、C、D、E、F 中均含同一种元素，F 是 HNO3CB 和 Cl2的反应是氧化还原反应D当 X 是强酸时，C 在常温下是气态单质答案：D 解析：与强碱反应生成气态氢化物的只能为 NH ，与强酸反应生成的常见气态氢化物为 H2S，所以 A 4可能为(NH 4)2S。17 （2018河南三模）下列叙述正确的是( )铁在过量氧气中燃烧生成 Fe2O3 铝在常温下不能与氧气反应 能用同一
14、离子方程式表示：浓氨水滴入 Al2(SO4)3溶液和 Al2(SO4)3溶液滴入浓氨水的反应 铝粉与氧化镁共热可制取金属镁 用过量的氨水除去 Fe3 溶液中的少量 Al3 除去 Al(OH)3中混有的少量 Mg(OH)2：加入过量的烧碱溶液充分反应，过滤，向滤液中通入过量 CO2后过滤 除去 FeCl2溶液中混有的 FeCl3：加入过量铜粉，过滤 生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加A BC D只有答案：D解析：生成 Fe3O4；铝与氧气反应形成致密氧化膜，阻止了 Al 进一步与氧气反应，错误；因为氨水是弱碱，所以正确；铝的活泼性小于 Mg，所以铝不能置换出氧化镁中的镁，错误；过量的氨水与F
15、e3 、Al 3 反应均生成沉淀，错误；Al(OH) 3与过量的烧碱反应生成 NaAlO2，过滤除去 Mg(OH)2，滤液中的 NaAlO2与 H2O、CO 2反应生成 Al(OH)3，正确；又掺进了新的杂质 Cu2 ，错误；生铁中含碳量最高，7错误。18 （2018安徽名校联考）向含 Na2CO3、NaAl(OH) 4(或 NaAlO2)的混合溶液中逐滴加入 150 mL 1 molL1 HCl 溶液，测得溶液中的某几种离子物质的量的变化如图所示，则下列说法不正确的是( )Aa 曲线表示的离子方程式为：Al(OH) 4 H =Al(OH)3H 2OBb 和 c 曲线表示的离子反应是相同的CM
16、 点时，溶液中沉淀的质量为 3.9 gD原混合溶液中的 CO 与Al(OH) 4 的物质的量之比为 1223答案：D 二、简答题19(2018深圳一模)磷酸亚铁锂 LiFePO4是一种新型汽车锂离子电池的电极材料。某化工厂以铁红、锂辉石 LiAl(SiO3)2(含少量 Ca2 、Mg 2 的盐)、炭粉等原料来生产磷酸亚铁锂。其主要工艺流程如下：已知：2LiAl(SiO 3)2H 2SO4(浓)Li2SO4Al 2O34SiO2H2O= = = = = = = = = = = = = =250 300 温度 / 20 40 60 80溶解度(Li 2CO3) 1. 1. 1. 0.8/g 33
17、17 01 85溶解度(Li 2SO4)/g34.232.831.930.7(1)从滤渣中可分离出 Al2O3，如下图所示。请写出生成沉淀的离子方程式：_。(2)滤渣的主要成分是_(填化学式)。(3)向滤液中加入饱和 Na2CO3溶液，过滤后，用“热水洗涤”的原因是_。(4)写出在高温下生成磷酸亚铁锂的化学方程式_。(5)磷酸亚铁锂电池总反应为：LiFePO 4 FePO4Li，电池中的固体电解质可传导 Li 。试写出该电池放电时的正极反应：_。若用该电池电解饱和食盐水(电解池电极均为惰性电极)，当电解池两极共有 4 480 mL 气体(标准状况)产生时，该电池消耗锂的质量为_。答案：方程式不
18、配平或者化学式错误给 0 分，不标注气体或者沉淀符号，或不注明必须的反应条件的，共扣 1 分(1)Al3 3NH 3H2O=Al(OH)33NH (其他如 Al3 与 NaHCO3、Na 2CO3、NaAlO 2等反应方程式正确也 4得分)(2)Mg(OH)2、CaCO 3(3)Li2CO3的溶解度随温度升高而减小，热水洗涤可减少 Li2CO3的损失(4)2FePO4Li 2CO32C 2LiFePO43CO= = = = =高 温 (5)FePO4Li e =LiFePO4 1.4 g解析：(1)过量试剂 a 可知 a 不能为强碱，可能为氨水、一些水解显碱性的盐；(2)由所给方程式可知滤液中
19、含有 Ca2 、Mg 2 ，可推知滤渣的主要成分；(5)正极 FePO4得一个电子生成 LiFePO4，用 Li 配平即可； n(H2) n(Cl2)0.1 mol，转移电子为 0.2 mol，所以消耗 Li 为 0.2 mol。20.铅蓄电池是机动车、船舶等不可缺少的动力能源。回收利用废旧铅蓄电池不仅关系到重金属资源的保护，而且符合保护环境、发展循环经济的可持续发展战略。铅蓄电池的阴、阳极填充物 (铅膏，主要含PbO、PbO 2、PbSO 4)是废旧铅蓄电池的最主要部分，回收可制备塑料加工热稳定剂三盐基硫酸铅(组成可表示为 3PbOPbSO4H2O)，其实验流程如下：9(1)物质 X 是一种
20、可以循环利用的物质，该物质是_。(2)滤液 A 能用来提取一种含 10 个结晶水的钠盐副产品为(填化学式)_；其提取的主要步骤有_、_、过滤、洗涤、干燥；检验该晶体中阴离子的实验方法是_。(3)生成三盐基硫酸铅的离子反应方程式为_。(4)向铅膏浆液中加入 Na2SO3溶液的目的是将其中的 PbO2还原为 PbO。若实验中所取铅膏的质量为 47.8 g，其中 PbO2的质量分数为 15.0%，则要将 PbO2全部还原，至少需加入_mL 1.0 molL1 Na2SO3溶液。答案：(1)HNO 3溶液(2)Na2SO410H2O 蒸发浓缩 冷却结晶 取少量晶体溶于蒸馏水，然后用盐酸酸化，再滴加 B
21、aCl2溶液，若有白色沉淀，即证明该晶体中含有 SO24(3)4PbSO46OH =3PbOPbSO4H2O3SO 2H 2O24(4)3021 纳米 TiO2具有独特的光催化性、优异的颜色效应以及紫外线屏蔽等功能，在光催化剂、化妆品、抗紫外线吸收剂、功能陶瓷、气敏传感器件等方面具有广阔的应用前景。工业上用钛铁精矿（ FeTiO3） 提炼 TiO2的工艺流程如下：（1）写出硫酸酸浸溶解钛铁精矿的离子方程式 ，酸浸时为了提高浸出率，可以采取的措施为 。（2）钛铁精矿后冷却、结晶得到的副产物 A 为 ，结晶析出 A 时，为保持较高的酸度不能加水，其原因可能为 。10（3）滤液水解时往往需加大量水稀
22、释同时加热，其目的是 。（4）上述工艺流程中体现绿色化学理念的是 。（5）工业上将 TiO2和炭粉混合加热氯化生成的 TiCl4，然后在高温下用金属镁还原 TiCl4得到金属钛，写出 TiO2制备 Ti 的化学方程式： 。答案：FeTiO 36H Fe 2 Ti 4 3H 2O(2 分) 增大硫酸浓度或加热升高温度或边加硫酸边搅拦或增加浸出时间等(2 分)FeSO 47H2O(2 分) 防止 Ti(SO4)2水解、减少 FeSO47H2O 的溶解量(2 分)促进 Ti4 水解趋于完全，得到更多的 H2TiO3沉淀。(2 分)水解得到的稀硫酸可以循环使用(2 分)TiO 22C2Cl 2 高 温
23、 TiCl42CO(2 分)、TiCl 42Mg 高 温 Ti2MgCl 2(2 分)该工艺流程中硫酸可以循环使用，体现绿色化学理念。（5）碳粉在高温下生成物应是 CO，方程式为 TiO22C2Cl 2 高 温 TiCl42CO。镁在高温下和四氯化钛发生置换反应，方程式为 TiCl42Mg 高 温 Ti2MgCl 2。22.某矿粉主要成份为 BaCO3，含有 Ca2+、Fe 2+、Al 3+等杂质，现按如下步骤制取 BaCl22H2O 晶体。步骤 1：酸浸：取该矿粉，溶于盐酸，过滤出沉淀 A步骤 2：氧化：向 1 的滤液中滴加过氧化氢溶液步骤 3：向 2 的溶液中滴加氨水，得到沉淀 B，并过滤
24、步骤 4：向 3 的滤液中滴加 NaOH 溶液，调节 PH 至 12，得到沉淀 C步骤 5：向 4 的滤液中滴加盐酸，经一定操作制得 BaCl22H2O 晶体（1 沉淀 B 主要成分是 Fe(OH)3和_ 。（2 氧化过程主要反应的离子方程式为_ 。11由图可知，为了更好的使 Ca2+沉淀，还应采取的措施为_。（3）步骤 3 是否可以用步骤 4 代替一并处理？ （4 按如下方法测定产品纯度的步骤为：准确称取 0.5 g BaCl22H2O 试样，加水溶解向其中滴加 0.1mol/L、50mL 的 Na2SO3溶液，沉淀、静置、过滤向滤出液中滴加 0.06 mol/L 溶液，利用中和滴定法测定剩
25、余 Na2SO3的量问题：1、中滴加的试剂可以为（ ）A、KNO 3 B、KMnO 4 C、H 202 D、NaClO滴定至终点的现象为： 2、已知滴定至终点，消耗标准液为 20.00ml，则样品纯度为： 3、若实验药品及操作均无误差，计算纯度为 100.4%，分析原因可能是：_（只写一点，合理即可）答案：（1）Al(OH) 3（1 分）(2)2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O、升温（2 分、2 分）（3）不可以，碱性过强，会使得氢氧化铝溶解（2 分）（4）B（2 分）溶液恰好呈紫红色，且半分钟之内不褪色（2 分）97.6%（2 分）样品中 BaCl2.2H2O 部分失水（其他合理答案也可） （2 分）1
