1、 元素及其化合物的综合应用 一、一、选择题：只有一项是符合题目要求的。选择题：只有一项是符合题目要求的。 1 （山西省大同市 2020 届高三第一次联合考试）下表为各物质中所含少量杂质以及除去这些杂质应选用的 试剂或操作方法正确的一组是（ ） 选项 物质(括号为少量杂质) 除杂方法 A CO2(SO2) 通入饱和碳酸氢钠溶液，再通入碱石灰干燥 B Cu（CuO） 空气中加热 C FeCl2（Fe） 通入少量氯气加热 D KNO3(NaCl) 溶于水配成热饱和溶液，冷却结晶 2 （浙江省宁波市效实中学 2020 届高三上学期第一次模拟）氯化亚铜(CuCl)是白色粉末，微溶于水，酸性 条件下不稳定
2、，易生成金属 Cu和 Cu2+，广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解 CuCl22H2O制备 CuCl，并进行相关探究。下列说法不正确的是（ ） A途径 1中产生的 Cl2可以回收循环利用 B途径 2中 200时反应的化学方程式为：Cu2(OH)2Cl22CuO+2HCl CX气体是 HCl，目的是抑制 CuCl22H2O 加热过程可能的水解 DCuCl 与稀硫酸反应的离子方程式为：2Cu+4H+SO42-2Cu+SO2+2H2O 3 （辽宁省沈阳市浑南区东北育才学校 2020 届高预测检测）取大理石和稀盐酸反应后的废液 50g，逐滴加 入碳酸钠溶液，根据实验测得的数据绘出右图
3、，其中纵坐标 m是实验得到的沉淀或气体的质量，横坐标表 示的是碳酸钠溶液质量。下列说法正确的是 A图中 oa段表示生成的沉淀量 Bc 点表示碳酸钠恰好完全反应 C废液中盐酸的质量分数是 7.3% D废液中含氯化钙 0.1mol 4 （山东宁津一中 2019-2020 学年高三上学期模拟）MnSO4 H2O是一种易溶于水的微红色斜方晶体，某同 学设计下列装置制备硫酸锰： 下列说法错误的是 A装置 I烧瓶中放入的药品 X 为铜屑 B装置 II中用“多孔球泡”可增大 SO2的吸收速率 C装置 III用于吸收未反应的 SO2 D用装置 II反应后的溶液制备 MnSO4 H2O 需经历蒸发结晶、过滤、洗
4、涤及干燥的过程 二、非选择题，每空 2 分，共 30 分。 5 （湖南省岳阳市岳阳楼区岳阳楼市第一中学 2020 届高三 考前模拟）几种中学化学常见的单质及其化合 物相互转化的关系图如下： 可供参考的信息有： 甲、乙、丙、丁为单质，其余为化合物 A 由 X和 Y两种元素组成，其原子个数比为 l2，元素质量之比为 78。 B 气体是引起酸雨的主要物质，H常温下为无色无味的液体，E 常用作红色油漆和涂料。 试根据上述信息回答下列问题： (1)A的化学式为_，每反应 lmol的 A转移的电子数为_mol； (2)F与丁单质也可以化合生成 G，试写出该反应的离子方程式：_； (3)少量 F的饱和溶液分
5、别滴加到下列物质中，得到三种分散系、。 试将、对应的分散质具体的化学式填入下列方框中：_ (4)化合物 M与 H组成元素相同，可以将 G氧化为 F，且不引进新的离子。试写出 M 在酸性环境下将 G氧 化为 F的离子方程式：_ 6 （辽宁省沈阳市浑南区东北育才学校 2020 届高预测检测）为了研究某气体(该气体为纯净物)的性质，做 了如下探究实验： 取一洁净铜丝，在酒精灯火焰上加热，铜丝表面变成黑色； 趁热将表面变黑色的铜丝放人到盛有这种气体的集气瓶中并密闭集气瓶，可观察到铜丝表面的黑色又变 成了亮红色。 (1)根据所学的化学知识，可初步推断出这种气体可能是 O2、H2、CO、CO2中的_ 。
6、(2)如果要确定这种气体是你所推断的气体，还需要接着再做下一步化学实验，在这步实验中应选用的试剂 是_，可观察到的现象是_ 7.（辽宁省沈阳市浑南区东北育才学校 2020 届高预测检测）镁铝水滑石（Mg2Al(OH)6ClxH2O）是一种人 工合成的新材料它在高温下完全分解 MgO、Al2O3、HCl 和水蒸气用如图所示的装置进行实验以确定其 化学式完成下面小题。 （1）若只通过测定装置中 C、D的增重来确定 x，则装置按气流方向接口的连接顺序为 Aabce Bacbd Caedb Dadec （2）加热前通 N2，称取 C、D 的初始质量后，再持续通 N2。对通 N2作用叙述错误的是 A加热
7、前通，为排尽装置中空气 B持续通，为将产生的气体被 C、D完全吸收 C持续通，为防止倒吸 D持续通，为防止 MgO、Al2O3和氧气反应 （3）完全分解后测得 C 增重 3.65g、D增重 9.90g，则 x的值是 A2 B3 C4 D5 （4）若气体温度过高，则不易被液体充分吸收，冷却玻管 B 能降低气体的温度，但不能液化水蒸气。若取 消 B 后进行实验，测定的 x 值将 A偏低 B偏高 C无影响 D无法确定 （5）上述镁铝水滑石在空气中放置时易发生反应生成 Mg2Al(OH)6Cl12y(CO3)yzH2O，该生成物也能发生类 似的热分解反应，现以此物为样品，用上述装置和试剂进行实验测定
8、z，除测定 D 的增重外，至少还需测定 A样品的质量 B装置 C的增重 C样品的质量和装置 C的增重 D样品分解后残余物质量 8 （辽宁省沈阳市浑南区东北育才学校 2020 届高预测检测）把氢气、氮气、二氧化碳、一氧化碳组成的混 合气体，先通过灼热的氧化铜，再依次通过烧碱溶液和浓硫酸，最后剩下的气体是_；如果把原混 合气体先通过烧碱溶液，然后再依次通过灼热的氧化铜和浓硫酸，最后剩下的气体是_ 答案与详解 二、二、选择题：在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。选择题：在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1 （山西省大同市 2020 届高三第一次联合考试）下表为各物
9、质中所含少量杂质以及除去这些杂质应选用的 试剂或操作方法正确的一组是（ ） 选项 物质(括号为少量杂质) 除杂方法 A CO2(SO2) 通入饱和碳酸氢钠溶液，再通入碱石灰干燥 B Cu（CuO） 空气中加热 C FeCl2（Fe） 通入少量氯气加热 D KNO3(NaCl) 溶于水配成热饱和溶液，冷却结晶 【答案】D 【详解】A、SO2与碳酸氢钠反应：SO2+NaHCO3=NaHSO3+CO2或 SO2+2NaHCO3=Na2SO3+H2O+2CO2 ， CO2能够与碱石灰反应，应采用浓硫酸或者无水氯化钙等干燥，故 A 不符合题意； B、Cu与空气中氧气在加热条件下能反应生成 CuO，应将混
10、合固体加入稀盐酸溶液中，然后过滤干燥，故 B不符合题意； C、FeCl2与氯气会发生反应，因此达不到除杂目的，故 C不符合题意； D、 KNO3溶解度随温度变化较大， 而 NaCl 溶解度随温度变化较小， 将混合固体溶于水后， 制成饱和溶液后， 将溶液冷却，KNO3会析出，而 NaCl 在溶液中，可达到除杂的目的，故 D符合题意； 故答案为：D。 【点睛】KNO3中混有少量 NaCl，提纯的方法是：溶解成热饱和溶液冷却结晶过滤； NaCl 中混有少量 KNO3，提纯的方法是：溶解成饱和溶液加热蒸发、浓缩结晶过滤；需注意二 者试验操作的区分。 2 （浙江省宁波市效实中学 2020 届高三上学期第
11、一次模拟）氯化亚铜(CuCl)是白色粉末，微溶于水，酸性 条件下不稳定，易生成金属 Cu和 Cu2+，广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解 CuCl22H2O制备 CuCl，并进行相关探究。下列说法不正确的是（ ） A途径 1中产生的 Cl2可以回收循环利用 B途径 2中 200时反应的化学方程式为：Cu2(OH)2Cl22CuO+2HCl CX气体是 HCl，目的是抑制 CuCl22H2O 加热过程可能的水解 DCuCl 与稀硫酸反应的离子方程式为：2Cu+4H+SO42-2Cu+SO2+2H2O 【答案】D 【详解】A. 途径 1 中产生的 Cl2能转化为 HCl，可以回收
12、循环利用，A正确； B. 从途径 2 中可以看出，Cu2(OH)2Cl2CuO，配平可得反应式 Cu2(OH)2Cl22CuO+2HCl，B 正确； C. CuCl22H2O加热时会挥发出 HCl，在 HCl 气流中加热，可抑制其水解，C正确； D. 2Cu+4H+SO42-2Cu+SO2+2H2O 反应中，只有价态降低元素，没有价态升高元素，D错误。 3 （辽宁省沈阳市浑南区东北育才学校 2020 届高预测检测）取大理石和稀盐酸反应后的废液 50g，逐滴加 入碳酸钠溶液，根据实验测得的数据绘出右图，其中纵坐标 m是实验得到的沉淀或气体的质量，横坐标表 示的是碳酸钠溶液质量。下列说法正确的是
13、A图中 oa段表示生成的沉淀量 Bc 点表示碳酸钠恰好完全反应 C废液中盐酸的质量分数是 7.3% D废液中含氯化钙 0.1mol 【答案】CD 【分析】根据已有的知识进行分析，大理石和盐酸反应后生成氯化钙，可能存在剩余的盐酸，碳酸钠能与 盐酸反应生成二氧化碳气体，碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀，碳酸钙能与盐酸反应生成氯化钙， 故在盐酸存在的情况下，碳酸钠首先与盐酸反应，据此解答即可。 【详解】A在盐酸存在的情况下，碳酸钠首先与盐酸反应，故 oa 段表示生成的二氧化碳气体的质量，不 是沉淀的质量，故 A错误； Bb 点时碳酸钠与氯化钙恰好完全反应，不是 c点，故 B错误； C与碳酸钠反应的
14、盐酸能够生成 2.2g 二氧化碳，设含氯化氢的质量为 x， 2322 Na CO2HCl2NaClH OCO 7344 x2.2 73 x 44 2.2g ，解得：x=3.65g，盐酸的质量分数为： 3.65 50 g g 100%7.3%，故 C正确； D、据图可知，生成碳酸钙沉淀的质量为 10g，其物质的量为 10g 100g/mol=0.1mol，设氯化钙的物质的量 为 y， 2233 11 y0.1mol CaClNa COCaCO2NaCl 1 y 1 0.1mol ，解得：y=0.1mol，故 D正确； 4 （山东宁津一中 2019-2020 学年高三上学期模拟）MnSO4 H2O
15、是一种易溶于水的微红色斜方晶体，某同 学设计下列装置制备硫酸锰： 下列说法错误的是 A装置 I烧瓶中放入的药品 X 为铜屑 B装置 II中用“多孔球泡”可增大 SO2的吸收速率 C装置 III用于吸收未反应的 SO2 D用装置 II反应后的溶液制备 MnSO4 H2O 需经历蒸发结晶、过滤、洗涤及干燥的过程 【答案】A 【分析】由实验装置可知，X 可能为亚硫酸钠，与浓硫酸反应生成二氧化硫，而 Cu 与浓硫酸常温下不反应， II中“多孔球泡”可增大 SO2的吸收速率，二氧化硫与二氧化锰反应生成 MnSO4，蒸发浓缩、冷却结晶可得 到晶体，中 NaOH溶液可吸收尾气，以此来解答。 【详解】ACu
16、与浓硫酸常温下不反应，X不可能为 Cu，A项错误； B装置中用“多孔球泡”，增大接触面积，可增大 SO2的吸收速率，B项正确； C中 NaOH溶液可吸收尾气，C项正确； D用装置反应后的溶液制备 MnSO4H2O，蒸发结晶、过滤、洗涤及干燥可得到，D项正确。 二、非选择题，每空 2 分，共 30 分。 5 （湖南省岳阳市岳阳楼区岳阳楼市第一中学 2020 届高三 考前模拟）几种中学化学常见的单质及其化合 物相互转化的关系图如下： 可供参考的信息有： 甲、乙、丙、丁为单质，其余为化合物 A 由 X和 Y两种元素组成，其原子个数比为 l2，元素质量之比为 78。 B 气体是引起酸雨的主要物质，H常
17、温下为无色无味的液体，E 常用作红色油漆和涂料。 试根据上述信息回答下列问题： (1)A的化学式为_，每反应 lmol的 A转移的电子数为_mol； (2)F与丁单质也可以化合生成 G，试写出该反应的离子方程式：_； (3)少量 F的饱和溶液分别滴加到下列物质中，得到三种分散系、。 试将、对应的分散质具体的化学式填入下列方框中：_ (4)化合物 M与 H组成元素相同，可以将 G氧化为 F，且不引进新的离子。试写出 M 在酸性环境下将 G氧 化为 F的离子方程式：_ 【答案】(1)FeS2 11 (2)2Fe3+Fe=3Fe2+ (3) (4)H2O2+2H+2Fe2+=2H2O+2Fe3+ 【
18、分析】由中信息可知： B 气体是引起酸雨的主要物质，则 B 为 SO2，H 常温下为无色无味的液体，则 H 为 H2O；E 常用作红色油漆和涂料，故 E 为 Fe2O3，则 A 中应含 Fe、S 两种元素。由可计算得到 A 的 化学式为 FeS2，再结合流程图可推知甲为 O2，C 为 SO3，D 为 H2SO4 乙由 E(Fe2O3)和乙在高温的条件下生 成丁(单质)可知，丁为 Fe，D ( H2SO4) +E ( Fe2O3)F，则 F 为 Fe2 (SO4)3，G 为 FeSO4，丙可以为 S 等，乙 可以为碳或氢气等。 【详解】(1)由上述分析可知，A 的化学式为 FeS2，高温下燃烧的
19、化学方程式为: 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 +8SO2，由此分析可知，每消耗 4 mol FeS2，转移电子为 44mol，即每反应 1 mol 的 A ( FeS2)转移的电子为 11 mol ，故答案为.：FeS2；11。 (2)由转化关系图可知 F 为 Fe2 (SO4)3，丁为 Fe，G 为 FeSO4，则有关的离子反应为: Fe+2Fe3+=3Fe2+，故答 案为：Fe+2Fe3+=3Fe2+； (3)少量饱和 Fe2 (SO4)3溶液加入冷水中形成溶液， 溶质为 Fe2 (SO4)3； 加入NaOH 溶液中会产生 Fe (OH) 3 沉淀，形成浊液；加入沸水中会产生 F
20、e (OH) 3胶体，即Fe2 (SO4)3、Fe (OH) 3胶体、 Fe (OH) 3沉淀， 故答案为: 分散质微粒的直径(nm)； (4)化合物 M 与 H ( H2O)组成元素相同，则 M 为 H2O2，M 在酸性条件下将 G ( FeSO4)氧化为 FFe2 (SO4)3 的离子方程式为： H2O2+2H+2Fe2+=2H2O+2Fe3+，故答案为：H2O2+2H+2Fe2+=2H2O+2Fe3+。 6 （辽宁省沈阳市浑南区东北育才学校 2020 届高预测检测）为了研究某气体(该气体为纯净物)的性质，做 了如下探究实验： 取一洁净铜丝，在酒精灯火焰上加热，铜丝表面变成黑色； 趁热将表
21、面变黑色的铜丝放人到盛有这种气体的集气瓶中并密闭集气瓶，可观察到铜丝表面的黑色又变 成了亮红色。 (1)根据所学的化学知识，可初步推断出这种气体可能是 O2、H2、CO、CO2中的_ 。 (2)如果要确定这种气体是你所推断的气体，还需要接着再做下一步化学实验，在这步实验中应选用的试剂 是_，可观察到的现象是_ 【答案】(1)H2或 CO (2)无水 CuSO4或澄清的石灰水 无水 CuSO4变蓝色或澄清的石灰水变浑浊。 【详解】(1)金属与氧气可以发生化合反应生成金属氧化物，铜在加热时与氧气化合生成黑色的氧化铜，黑 色的氧化铜又变成光亮的红色，即变成了金属铜，这是氧化铜被气体还原剂夺取氧而变成
22、单质铜的反应， 气体在反应中表现出的性质称为还原性，通常用作还原剂的气体有 CO和 H2； (2)假设推断为氢气(或一氧化碳)，而氢气与氧化铜反应生成铜和水，再验证是否有水生成即可，步骤：将气 体通过浓硫酸进行干燥，再通过灼热的氧化铜，再通过无水硫酸铜，验证是否有水生成，如果无水硫酸铜 变蓝，说明有水生成，说明该气体是氢气； 假设推断为一氧化碳，而一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，再验证是否有二氧化碳生成即可，步 骤：将气体通过灼热的氧化铜，再通过澄清的石灰水，验证是否有二氧化碳生成，如果澄清的石灰水变浑 浊，说明有二氧化碳生成，说明该气体是一氧化碳。 7.（辽宁省沈阳市浑南区东北育才学校
23、 2020 届高预测检测）镁铝水滑石（Mg2Al(OH)6ClxH2O）是一种人 工合成的新材料它在高温下完全分解 MgO、Al2O3、HCl 和水蒸气用如图所示的装置进行实验以确定其 化学式完成下面小题。 （1）若只通过测定装置中 C、D的增重来确定 x，则装置按气流方向接口的连接顺序为 Aabce Bacbd Caedb Dadec （2）加热前通 N2，称取 C、D 的初始质量后，再持续通 N2。对通 N2作用叙述错误的是 A加热前通，为排尽装置中空气 B持续通，为将产生的气体被 C、D完全吸收 C持续通，为防止倒吸 D持续通，为防止 MgO、Al2O3和氧气反应 （3）完全分解后测得
24、C 增重 3.65g、D增重 9.90g，则 x的值是 A2 B3 C4 D5 （4）若气体温度过高，则不易被液体充分吸收，冷却玻管 B 能降低气体的温度，但不能液化水蒸气。若取 消 B 后进行实验，测定的 x 值将 A偏低 B偏高 C无影响 D无法确定 （5）上述镁铝水滑石在空气中放置时易发生反应生成 Mg2Al(OH)6Cl12y(CO3)yzH2O，该生成物也能发生类 似的热分解反应，现以此物为样品，用上述装置和试剂进行实验测定 z，除测定 D 的增重外，至少还需测定 A样品的质量 B装置 C的增重 C样品的质量和装置 C的增重 D样品分解后残余物质量 【答案】 （1）C （2）D （3
25、）B （4）A （5）C 【分析】 （1）根据应该首先通过 D 装置吸收水蒸气，后通过 C装置吸收 HCl，将气体通过洗气瓶进行洗气 时，应该从长导管一侧通入气体进行分析； （2）根据镁铝水滑石在高温下分解生成氧化镁、氧化铝、氯化氢和水蒸气，足量氢氧化钠吸收氯化氢气体， 浓硫酸吸水，通过测定 C、D装置增重的质量求出生成的氯化氢和水的质量，根据化学方程式求出化学式中 的 x，因此在加热前通氮气目的是排尽装置中的空气，防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入 D、C装置，造 成误差。然后称量 C、D质量，然后持续通氮气，是将产生的气体全部排入 C、D 装置，被完全吸收进行分 析； （3）根据反应的方程式
26、计算 x的值； （4）若没有冷却玻璃管，由于气温偏高，装置 D 不能将水蒸汽完全吸收而导致结果偏低进行分析； （5）根据化学式中出现两个未知数，所以必须测量 3 个数据，列二元一次方程组进行求解，需测定 D 的增 重、装置 C的增重及样品质量进行分析。 【详解（1） 装置 C的作用是吸收反应生成的 HCl气体，装置 D 的作用是吸收水蒸气，应该首先通过 D 装置吸收水蒸气，后通过 C装置吸收 HCl；将气体通过洗气瓶进行洗气时，应该从长导管一侧通入气体， 让气体与溶液充分接触反应，所以其连接顺序是 aedbc，答案选 C； （2） 因为加热后的装置中含有残留的 HCl 和水蒸气，为了避免引起实
27、验误差，保证反应产生的气体全部 被装置 C、D 吸收，所以要通入 N2排出装置内残留的气体，同时也是为了防止产生倒吸；将分解产生的气 体全部带入装置 C、D 中完全吸收；防止产生倒吸，故答案选 D； （3） 该物质分解反应方程式为： 22232 6 2 Mg Al OHCl xH O4MgOAl O2HC 731 l52x H O 52x 3.6 8 ( 50 ) g9.9 g 高温 852x73 = 3.65g9.9g ，x=3； （4） 若没有冷却玻璃管，由于气温偏高，装置 D不能将水蒸汽完全吸收而导致结果偏低； （5） 由于化学式中出现两个未知数，所以必须测量 3个数据，列二元一次方程组
28、进行求解，所以除测定 D 的增重外，还需要测量两个数据，即装置 C的增重及样品质量(或样品质量及样品分解后残余物质量或装置 C的增重及样品分解后残余物质量)，故答案选 C。 8 （辽宁省沈阳市浑南区东北育才学校 2020 届高预测检测）把氢气、氮气、二氧化碳、一氧化碳组成的混 合气体，先通过灼热的氧化铜，再依次通过烧碱溶液和浓硫酸，最后剩下的气体是_；如果把原混 合气体先通过烧碱溶液，然后再依次通过灼热的氧化铜和浓硫酸，最后剩下的气体是_ 【答案】N2 N2和 CO2 【分析】根据二氧化碳能与烧碱溶液反应；氢气、一氧化碳具有还原性，能与灼热的氧化铜反应；浓硫酸 具有吸水性，据此进行分析解答即可
29、。 【详解】若把氢气、氮气、二氧化碳、一氧化碳组成的混合气体，先通过灼热的氧化铜，氢气与氧化铜反 应生成铜和水蒸气，一氧化碳与氧化铜反应生成生成铜和二氧化碳，氢气、一氧化碳被吸收；再通过烧碱 溶液，二氧化碳能与烧碱溶液反应生成碳酸钠和水，二氧化碳被吸收；再通过浓硫酸除去水蒸气，最后剩 余的气体为氮气。若把原混合气体先通过烧碱溶液，二氧化碳能与烧碱溶液反应生成碳酸钠和水，二氧化 碳被吸收；然后再通过灼热的氧化铜，氢气与氧化铜反应生成铜和水蒸气，一氧化碳与氧化铜反应生成生 成铜和二氧化碳，氢气、一氧化碳被吸收，但生成了水蒸气和二氧化碳；最后通过浓硫酸，除去水蒸气， 最后剩余的气体为氮气和二氧化碳。
