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2021届高考化学二轮复习 专题4 常见元素及其重要化合物训练新人教版

2021届高考化学二轮复习 专题4 常见元素及其重要化合物训练新人教版

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专题4 常见元素及其重要化合物
1．(2020·潍坊模拟)我国古代的青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值。下列说法不正确的是(　C　)
A．我国使用青铜器的时间比使用铁器、铝器的时间均要早
B．将青铜器放在银质托盘上，青铜器容易生成铜绿
C．《本草纲目》载有名“铜青”之药物，铜青是铜器上的绿色物质，则铜青就是青铜
D．用蜂蜡做出铜器的蜡模，是古代青铜器的铸造方法之一，蜂蜡的主要成分是有机物
【解析】　金属大规模被使用的先后顺序跟金属的活动性关系最大，金属性越弱的金属使用越早，所以我国使用青铜器的时间比使用铁器、铝器的时间均要早，故A正确；Cu比Ag活泼，将青铜器放在银质托盘上，构成原电池，铜为负极，青铜器容易生成铜绿，故B正确；铜在空气中长时间放置，会与空气中氧气、二氧化碳、水反应生成碱式碳酸铜，因此《本草纲目》载有名“铜青”之药物，铜青就是铜锈蚀生成的碱式碳酸铜，故C错误；蜂蜡的主要成分是酸类、游离脂肪酸、游离脂肪醇和碳水化合物，主要成分是有机物，故D正确。
2．(2020·莆田模拟)以下有关物质用途的叙述正确的是(　B　)
A．金属钠、金属镁等活泼金属着火时，可以使用干粉灭火器来灭火
B．利用高纯度硅制造的太阳能电池板可将光能直接转化为电能
C．食品包装袋中常放入小袋的生石灰，目的是防止食品氧化变质
D．古有“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”，今用乙醚从黄花蒿中可提取青蒿素是利用氧化还原反应原理
【解析】　金属钠、金属镁都能在二氧化碳气体中燃烧，所以活泼金属着火时，不能用干粉灭火器灭火，A不正确；太阳能电池板由高纯硅制成，它可实现光－电转换，将光能直接转化为电能，B正确；氧化钙能够吸收空气中的水分，所以食品包装袋中常放入小袋的生石灰，目的是防止食品受潮，不能起到抗氧化作用，C不正确；根据相似相溶原理，用乙醚从黄花蒿中提取青蒿素，是利用萃取原理，D不正确。
3．(2020·漳州模拟)以工业级氧化锌(含Fe2＋、Mn2＋、Cu2＋、Ni2＋等)为原料制备氧化锌的流程如下：

其中“氧化”加入KMnO4是为了除去浸出液中的Fe2＋和Mn2＋。下列有关说法错误的是(　D　)
A．浸出时通过粉碎氧化锌提高了浸出率
B．“氧化”生成的固体是MnO2和Fe(OH)3
C．“置换”加入锌粉是为了除去溶液中的Cu2＋、Ni2＋等
D．“煅烧”操作用到的仪器：玻璃棒、蒸发皿、泥三角
【解析】　浸出时通过粉碎固体氧化锌，使物质颗粒变小，扩大了与硫酸的接触面积，反应速率加快，因而提高了浸出率，A正确；硫酸浸取工业级ZnO后的溶液中存在Fe2＋、Mn2＋、Zn2＋和Ni2＋，加入KMnO4溶液，Ni2＋不能被氧化，Fe2＋、Mn2＋被氧化而形成MnO2和Fe(OH)3除去，KMnO4被还原形成MnO2，B正确；由于金属活动性Zn>Ni>Cu，所以“置换”加入锌粉可以与溶液中的Ni2＋、Cu2＋发生反应，除去溶液中的Cu2＋、Ni2＋等，C正确；“煅烧”操作用到的仪器：玻璃棒、坩埚、泥三角，D错误。
4．(2020·人大附中模拟)某同学进行有关铜、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示：
实验1
实验2

①、②、③中溶液呈蓝色，①③试管口有红棕色气体产生
③中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生
下列说法正确的是(　D　)
A．稀硝酸一定被还原为NO2
B．实验1－②中溶液存在：c(Cu2＋)＋c(H＋)═══c(NO)＋c(OH－)
C．由上述实验得出结论：常温下，Cu既可与稀硝酸反应，也可与稀硫酸反应
D．实验1－③、实验2－③中反应的离子方程式：3Cu＋2NO＋8H＋═══3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
【解析】　稀硝酸与铜发生3Cu＋8HNO3═══3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O反应，生成硝酸铜溶液为蓝色，试管口NO被氧化生成红棕色的二氧化氮，但硝酸被还原生成NO，故A错误；实验1－②中溶液存在电荷守恒为：2c(Cu2＋)＋c(H＋)═══c(NO)＋c(OH－)，故B错误；由上述实验可得出结论：Cu在常温下可以和稀硝酸反应，但不能与稀硫酸反应，故C错误；实验1－③、实验2－③中反应的离子方程式：3Cu＋2NO＋8H＋═══3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，故D正确。
5．(2020·宜宾模拟)按要求填空：
Ⅰ.某班同学用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。回答下列问题：
(1)甲组同学取2 mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2＋氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为__Cl2＋2Fe2＋═══2Fe3＋＋2Cl－__。
(2)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是__隔离空气(或排除氧气对实验的影响)__。
Ⅱ.工业上用某矿渣(含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取铜的操作流程如下(金属单质E可由滤液C制取)：

已知：Cu2O＋2H＋═══Cu＋Cu2＋＋H2O。
(3)固体混合物B的成分是__SiO2和Cu__。
(4)滤液A中铁元素的存在形式为__Fe2＋__(填离子符号)，生成该离子与Fe元素的有关反应的离子方程式为__Fe2O3＋6H＋═══2Fe3＋＋3H2O__、__2Fe3＋＋Cu═══2Fe2＋＋Cu2＋__。
(5)向滤液C中通入足量CO2气体，除了CO2＋OH－═══HCO，主要的离子方程式还有__AlO＋CO2＋2H2O═══Al(OH)3↓＋HCO__。
【解析】　(1)氯气具有氧化性，能氧化氯化亚铁为氯化铁，反应的离子方程式为：Cl2＋2Fe2＋═══2Fe3＋＋2Cl－。(2)煤油不溶于水，密度比水小，分层后可以隔离溶液与空气接触，排除氧气对实验的影响。(3)根据上述分析，矿渣中含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2，只有SiO2与盐酸不反应，且Cu2O在酸性溶液中发生歧化反应生成铜，则固体B为SiO2和Cu。(4)Cu2O与盐酸反应生成Cu和Cu2＋，Fe2O3与盐酸反应生成Fe3＋，Fe2O3＋6H＋═══2Fe3＋＋3H2O，反应生成的Fe3＋能够与Cu反应生成Fe2＋，2Fe3＋＋Cu═══2Fe2＋＋Cu2＋，有Cu剩余，则溶液中铁离子转化为亚铁离子，所以滤液A中铁元素的存在形式为Fe2＋。(5)在滤液C中含氢氧化钠和偏铝酸钠溶液，通入足量CO2反应生成碳酸氢钠，氢氧化铝，反应的离子方程式为：OH－＋CO2═══HCO；AlO＋CO2＋2H2O═══Al(OH)3↓＋HCO。
6．二水合草酸亚铁(FeC2O4·2H2O)可用作照相显影剂和制药工业。FeC2O4·2H2O受热时易分解生成FeO、CO、CO2、H2O等物质，甲同学利用如图装置(夹持及加热仪器省略)在实验室中对其气体产物进行了探究。
已知：常温下CO能与PdCl2溶液反应得到黑色的Pd。

请回答下列问题：
(1)装置B中的试剂为__无水硫酸铜__；装置D的作用为__检验CO2是否被吸收完全__。
(2)实验开始前向装置内通入一段时间N2的目的是__排出装置内的空气，防止O2氧化生成的CO，防止空气中的CO2进入装置C中(答出其中2点即可)__。
(3)实验过程中，装置E中除了生成黑色的Pd外还有CO2生成，对应的化学方程式为__CO＋PdCl2＋H2O═══Pd＋CO2↑＋2HCl__。
(4)反应结束后，需向装置A中再次通入N2，目的是将生成的气体产物全部赶入右侧实验装置中，通入N2的具体实验操作为__打开K1、K3，关闭K2，缓缓通入N2一段时间__。
(5)若实验中所用草酸亚铁晶体的质量为36 g，装置C中产生的白色沉淀的质量为41.37 g，则装置A中发生反应的化学方程式为__20FeC2O4·2H2O19FeO＋19CO↑＋21CO2↑＋Fe＋40H2O__。
(6)乙同学认为FeC2O4·2H2O分解时得到的CO2的量应高于理论值，他的判断理由为__高温条件下，FeC2O4·2H2O分解出的CO和FeO发生了氧化还原反应，生成了CO2和Fe__；请设计实验证明乙同学的观点正确：__取适量的A装置中的固体产物放入小试管中，加入过量稀硫酸，若有气体产生，则说明乙同学观点正确__。
【解析】　(1)草酸亚铁晶体分解生成的物质有FeO、CO、CO2、H2O，B装置是用于检验水蒸气的，选用无水硫酸铜；D的作用是检验CO2是否被吸收完全。(2)空气中的O2能氧化生成的CO，空气中的CO2会干扰生成CO2的量的测定，故要先将装置中空气排出。(3)由题给信息可知该反应的反应物为CO、PdCl2和H2O，生成物为Pd、CO2和HCl，配平后即可得到该氧化还原反应对应的化学方程式。(4)第二次通入N2的目的是使生成的CO2全部进入装置C中，故相应的操作为打开K1、K3，关闭K2，缓缓通入N2一段时间。(5)二水合草酸亚铁晶体物质的量为0.2 mol，BaCO3沉淀的物质的量为41.37 g÷197 g·mol－1＝0.21 mol，n(FeC2O4·2H2O)∶n(CO2)＝20∶21，相应的化学方程式为20FeC2O4·2H2O19FeO＋19CO↑＋21CO2↑＋Fe＋40H2O。(6)高温条件下，FeC2O4·2H2O分解出的CO和FeO发生了氧化还原反应，生成了CO2和Fe，导致CO2的量增多。