1、2020 年高考真题剖析与省市名校模拟好题同步训练:元素及化合物性质 真题再现 (2020 年高考新课标卷)北宋沈括梦溪笔谈中记载:“信州铅山有苦泉,流以为涧。挹其水熬之则成 胆矾,烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”。下列有关叙述错误的是 A胆矾的化学式为 CuSO4 B胆矾可作为湿法冶铜的原料 C“熬之则成胆矾”是浓缩结晶过程 D“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”是发生了置换反应 【参考答案】A 【试题解析】A.胆矾为硫酸铜晶体,化学式为 CuSO45H2O,A说法错误; B.湿法冶铜是用铁与硫酸铜溶液发生置换反应制取铜,B说法正确; C.加热浓缩硫酸铜溶液可析出胆矾,故“熬之则成胆矾”是浓
2、缩结晶过程,C 说法正确; D.铁与硫酸铜溶液发生置换反应生成铜,D说法正确。 综上所述,相关说法错误的是 A,故选 A。 【母题来源 2】2020 年高考新课标卷 【母题题文】喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体溶液,能出现喷泉现象的是 气体 溶液 A H2S 稀盐酸 B HCl 稀氨水 C NO 稀 H2SO4 D CO2 饱和 NaHCO3溶液 【参考答案】B 【试题解析】能够发生喷泉实验,需要烧瓶内外产生明显的压强差;产生压强差可以通过气体溶于水的方 法,也可以通过发生反应消耗气体产生压强差,据此分析。 A由于硫化氢气体和盐酸不发生反应且硫化氢在水中的溶解度较小,烧瓶内外压强差变化不
3、大,不会出现 喷泉现象,A错误; B氯化氢可以和稀氨水中的一水合氨发生反应,使烧瓶内外产生较大压强差,能够出现喷泉实验,B正确; C一氧化氮不与硫酸发生反应且不溶于水,烧瓶内外不会产生压强差,不能发生喷泉现象,C错误; D二氧化碳不会溶于饱和碳酸氢钠溶液中,烧瓶内外不会产生压强差,不能发生喷泉实验,D错误; 故选 B。 【命题意图】考查常见无机物的性质和用途。考查考生对知识的夯实和运用的能力。 【命题方向】该题以化学在生活中的应用的形式考查元素及其化合物的性质,充分体现了金属元素化合物 和非金属元素化合物考查的目的,有利于培养学生的思维能力、分析问题的能力等,能更全面地考查考生 的综合素质和能
4、力。掌握常见元素及其化合物的性质是答题的关键,注意基础知识的理解掌握和灵活运用。 本题意在引导中学化学教学重视培养学生“结构性质用途”化学特征思维方式, 而非零散化合物知识 的记忆,关注元素化合物性质在生产和生活中的应用,体现“让学生学习真实、有用的化学”的课程理念。该 题型已连续考查多年,因此,2021 高考仍会考查。 【得分要点】本题考查常见无机物的性质和用途,解题的关键是熟悉常见物质的重要性质,理解性质决定 用途以及性质与用途之间的对应关系。在化学学习中,要重视对物的的结构性质用途关系的理解, 能将物质的宏观性质和用途与物质的微观结构建立联系,进而确定解决这类问题的方向。 1抓住化学反应
5、与反应条件的关系抓住化学反应与反应条件的关系 多数化学反应需要一定条件,条件不同化学反应也不同。 (1)“催化剂”:无机化学反应需要的催化剂不同,但是根据“催化剂”这一条件,可将氯酸钾分解、双 氧水分解、工业合成氨、SO2催化氧化、氨催化氧化联系起来,形成知识链。 (2)“通电”或“电解”:可以锁定在电解水、氯化钠、氯化镁、氯化铜、硫酸铜、硝酸盐等溶液,熔融 氯化钠和氧化铝范围内。 (3)“高温”:常见的有碳酸钙分解、SiO2和 C 的置换反应、制造普通玻璃的反应、铝热反应等。 2抓住特征颜色和特殊状态抓住特征颜色和特殊状态 (1)(淡)黄(棕)色固体:Na2O2、S、FeCl3;黑色固体:M
6、nO2、C、CuO、FeO、Fe3O4;紫(黑)色固 体:KMnO4、I2;红色固体:Cu;绿色固体:Cu2(OH)2CO3。 (2)有色气体:NO2(红棕色)、F2(浅黄绿色)、Cl2(黄绿色);无色刺激性气味气体:SO2、NH3、HX(X 为 F、Cl、Br、I);无色无味气体:H2、N2、O2、CO2、CO、CH4、NO。 (3)常温下呈液态的特殊物质:Br2(非金属单质)、Hg(金属单质)、H2O、H2O2等。 (4)易升华的物质:I2。 (5)溶液中的有色离子:Cu2(蓝色)、Fe2(浅绿色)、Fe3(黄色)、MnO 4紫(红)色。 (6)Br2在水中显黄(橙)色,在有机溶剂中显橙(
7、红)色;I2在水中显黄(褐)色,在有机溶剂中显紫(红) 色。 (7)有色沉淀:白色沉淀:H2SiO3、AgCl、BaSO4(不溶于酸)、BaSO3、Mg(OH)2、Fe(OH)2、 Al(OH)3、BaCO3、CaCO3、CaSO3、MgCO3等;(淡)黄色沉淀:AgBr、AgI、S;红褐色沉淀: Fe(OH)3;蓝色沉淀:Cu(OH)2;砖红色沉淀:Cu2O。 3抓住特征反应现象抓住特征反应现象 (1)燃烧:H2Cl2(苍白色火焰),C2H2(C6H6)O2(明亮火焰,大量黑烟),AlO2,MgO2(耀眼白 光,白色固体生成),金属焰色反应。 (2)淀粉遇碘变蓝,蛋白质遇浓硝酸变黄。 (3)
8、使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体是 NH3,使品红溶液褪色的气体是 Cl2、SO2等。 (4)在空气中由无色变为红棕色气体的是 NO。 (5)Fe3遇 OH生成红褐色沉淀,遇苯酚显紫色,遇 SCN显红色。 (6)Fe2遇 OH生成白色沉淀,白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色;Fe2遇 SCN无明显现 象,在通入 Cl2后溶液显红色。 (7)与碱反应加热产生气体的溶液中一般含 NH 4。 (8)既能与酸反应又能与碱反应并产生气体的物质:Al、弱酸的铵盐(碳酸铵、硫化铵等)、弱酸的酸 式铵盐(碳酸氢铵、硫氢化铵等)。 (9)燃烧能生成烟:Na 在氯气中燃烧生成白烟,Fe 在氯气中燃烧生成红棕色烟,
9、Cu 在氯气中燃烧生 成棕黄色烟。 省市名校模拟好题 1 (2020 届广东省深圳市高三第一次调研)铜与浓硫酸反应的装置如图所示。下列描述合理的是 A反应过程中,试管中出现灰黑色固体是 2 Cu O B反应结束后,为观察溶液颜色需向试管中加入水 C若试管盛放紫色石蕊溶液,可观察到紫色褪至无色 D为验证气体产物具有还原性,试管可盛放溴水 【答案】D 【解析】 A铜与浓硫酸反应时可能会发生副反应,生成灰黑色的硫化亚铜, 2 Cu O是红色固体,故 A 错误; B不能直接向试管中加入适量水,浓硫酸剩余时加水放出大量的热可导致液滴飞溅,则取反应后的溶液在 烧杯中加水溶解观察颜色,故 B 错误; C 铜
10、和浓硫酸在加热的条件下生成了二氧化硫, 二氧化硫和水反应会生成亚硫酸, 能使紫色石蕊溶液变红, 但不褪色,故 C 错误; D 实验中产生的二氧化硫气体,通入溴水中,二氧化硫与溴单质和水发生氧化还原反应,生成硫酸和盐酸, 会使溴水褪色,溴具有氧化性,二氧化硫体现还原性,故 D 正确; 答案选 D。 【点睛】 二氧化硫具有还原性,漂白性等,可以使品红溶液褪色,只能使紫色石蕊溶液变红,但不能使之褪色。 2 (安徽省淮北市 2020 届高三一模)下列关于物质保存或性质的描述错误的是( ) A金属钠可以保存在无水乙醇中 B氢氧化铜的悬浊液加热后变为黑色 C氟化钠溶液需在塑料试剂瓶中保存 D向盛二氧化碳的
11、塑料瓶中加入饱和碳酸钠溶液,振荡后会变浑浊 【答案】A钠能够与乙醇反应,所以钠不能保存在乙醇中,故 A错误; B氢氧化铜受热分解生成黑色氧化铜,所以氢氧化铜的悬浊液加热后变为黑色,故 B 正确; C氟离子水解生成 HF,HF能够腐蚀玻璃,所以氟化钠溶液不能用玻璃瓶盛放,可以用塑料试剂瓶中保存, 故 C 正确; D碳酸钠与二氧化碳和水反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠,所以向盛二氧化碳的塑料瓶中 加入饱和碳酸钠溶液,振荡后会变浑浊,故 D正确; 故选:A。 3 (广西桂林市 2020 届高三第一次联合调研)化学与生活密切相关。下列物质性质与应用的对应关系错误 的是( ) A硅胶吸水能力强
12、,可用作食品、药品的干燥剂 B氢氧化铝碱性不强,可用作胃酸中和剂 C次氯酸钠具有强氧化性,可用作织物的漂白剂 D葡萄糖具有氧化性,可用于工业制镜 【答案】D 【解析】A硅胶具有吸水性,而且无毒,能用作食品、药品干燥剂,故 A正确; B氢氧化铝具有弱碱性,能与盐酸发生中和反应,可用作胃酸中和剂,故 B正确; C次氯酸钠具有强氧化性,可用作织物的漂白剂,C正确; D葡萄糖具有还原性,能够发生银镜反应,可用于工业制镜,故 D 错误; 故答案为 D。 4 (2020 届广东省茂名市高三二模)某实验小组利用如图装置制备 NH3 并探究其性质。下列说法正确的 是 A中固体可换为 NH4Cl B中药品为 P
13、2O5 C反应一段时间后,中黑色固体变为红色 D反应一段时间后,中锥形瓶收集到液氨 【答案】C 【解析】 A. NH4Cl 受热分解生成 NH3和 HCl 气体,遇冷重新反应生成 NH4Cl,无法制取 NH3,故 A 错误; B. P2O5会与 H2O、NH3反应生成(NH4)3PO4,不能用 P2O5干燥氨气,故 B 错误; C. NH3具有还原性,可将黑色氧化铜还原成红色的铜单质,则反应一段时间后,中黑色固体变为红色, 故 C 正确; D.液氨的沸点为-33.5,无法在冰中液化,氨气与氧化铜反应后生成水,过量的氨气可溶于水,故收集到 的是氨水,D 错误;故答案选:C。 5 (安徽省淮北市
14、2020 届高三一模)某小组同学探究铁离子与硫离子的反应,实验操作及现象如表:下列 有关说法错误的( ) 滴入FeCl3溶液立刻有黑色沉淀生成继续滴入FeC13溶液, 黑色沉淀增多后又逐渐转化为黄色沉淀 滴入 Na2S 溶液立刻生成黑色沉淀,沉淀下沉逐渐转化为 黄色。继续滴入 Na2S溶液,最后出现黑色的沉淀 A两次实验中,开始产生的黑色沉淀都为 Fe2S3 B两次实验中,产生的黄色沉淀是因为发生了反应 Fe2S3+4FeCl36FeCl2+3S C向稀 FeCl3溶液中逐滴加入稀 Na2S溶液至过量最后生成的黑色沉淀为 FeS D在 Na2S 溶液过量的情况下,黑色沉淀中存在较多的 Fe(O
15、H)3 【答案】D 【解析】 【分析】实验开始时,生成黑色沉淀为 Fe2S3,由于硫化钠具有还原性,可与铁离子发生氧化还原 反应生成 S,黄色沉淀为 S,硫化钠过量,最后生成 FeS,以此解答该题。 【详解】A开始试验时,如生成硫,应为黄色沉淀,而开始时为黑色沉淀,则应为 Fe2S3,故 A 正确; B硫化钠具有还原性,可与铁离子发生氧化还原反应生成 S,方程式为 Fe2S3+4FeCl36FeCl2+3S,故 B正 确; C发生氧化还原反应生成氯化亚铁,硫化钠过量,则生成 FeS,为黑色沉淀,故 C正确; D在 Na2S 溶液过量的情况下,三价铁全部被还原,黑色沉淀为 FeS,且 Fe(OH
16、)3为红褐色,故 D 错误。 故选:D。 6 (江苏省七市 2020 届高三二调)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是 AH2SiO3 SiO2 盐酸 SiCl4 BCu 稀硝酸 Cu(NO3)2(aq) Cu(NO3)2(s) CClCH2-CH2Cl NaOH溶液 HOCH2CH2OH 2 Cu(OH) HOOC-COOH DAl 3 4 Fe O 高温 Al2O3 NaOH溶液 NaAlO2(aq) 【答案】D 【解析】A.盐酸不能直接和二氧化硅反应得到四氯化硅,故 A错误; B.硝酸铜溶液加热蒸发由于水解不能得到硝酸铜固体,故 B 错误; C.不能将醇通过新制氢氧化铜悬浊
17、液一步氧化成酸,故 C错误; D. Al 3 4 Fe O 高温 Al2O3 NaOH溶液 NaAlO2(aq),均可实现,故 D正确; 故答案选:D。 7 (四川省成都七中 2020 届高三二模)下列有关叙述正确的是 氧化镁:可用作耐火材料;二氧化硅:制造计算机芯片;水玻璃:可作木材防火剂;铝热反 应既可用于焊接钢轨,也可用于工业上冶炼铁;水煤气属于清洁能源;浓硫酸:可用于干燥 Cl2、SO 2、 H2S 等气体;“84”消毒液主要成分为次氯酸钠,使用时加入浓盐酸可以增强消毒效果;用 CO2合成可 降解的聚碳酸酯塑料,能减少白色污染及其危害 A B C D 【答案】C 【解析】氧化镁具有较高
18、熔点,可用作耐火材料,故正确; 二氧化硅能全反射光,可作光纤,Si是良好的半导体材料,可制造计算机芯片,故错误; 水玻璃是硅酸钠溶液的俗名,不能燃烧和支持燃烧,可作木材防火剂,故正确; 铝热反应原理是铝与氧化铁反应生成铁和氧化铝,液态铁用于焊接钢轨,但不用于工业上冶炼铁,工业 上冶炼铁原理 CO 还原铁的氧化物得到铁,故错误; 水煤气主要成分是 H2和 CO,完全燃烧产物是 H2O和 CO2,无污染,所以水煤气属于清洁能源,故正 确; 浓硫酸能氧化 H2S 生成 S 或 SO2,会造成二次污染,不能用于干燥 H2S 气体,故错误; “84”消毒液主要成分为次氯酸钠,次氯酸钠和盐酸可发生有毒气体
19、氯气,所以二者不能混用,故错误; 白色污染是塑料制品不能降解从而对环境造成的污染,若用 CO2合成的是可降解的聚碳酸酯塑料,降解 生成二氧化碳,可以减少白色污染和危害,故正确; 故答案选 C。 8 (江西名师联盟 2020 届高三一模)海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源,下图为海水利 用的部分过程。下列有关说法不正确的是 A制取 NaHCO3的反应是利用其溶解度小于 NaCl B侯氏制碱应先通 NH3再通 CO2 C在第、步骤中,溴元素均被氧化 D的目的是进行溴的富集 【答案】C 【解析】A. 往精盐溶液中通入氨气和二氧化碳,得到碳酸氢钠沉淀,说明碳酸氢钠的溶解度小于氯化钠, 故
20、A 正确; B. 由于 CO2在水中的溶解度较小,而 NH3的溶解度较大,所以要在食盐水先通 NH3然后再通 CO2,否则 CO2通入后会从水中逸出,等再通 NH3时溶液中 CO2的量就很少了,这样得到的产品也很少,故 B 正确; C. 在第、步骤中溴离子转化为溴单质,溴的化合价升高失电子,被氧化,步骤中溴单质和二氧化硫 反应生成硫酸和溴化氢,溴元素化合价降低得电子被还原,故 C 错误; D. 浓缩后增大溴离子的浓度,与氯气发生 2Br-+C12=Br2+2CI-,用空气和水蒸气将溴吹出,并用 SO2氧化吸 收,从而达到富集溴,中发生 Br2+ 2H2O+SO2=2HBr+H2SO4,中发生
21、Cl2+ 2HBr=Br2+ 2HCI,则的 目的是进行溴的富集,故 D正确; 答案选 C。 9化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释错误的是 选项 现象或事实 解释 A 食盐能腐蚀铝制容器 Al能与 Na+发生置换反应 B 用铁罐贮存浓硝酸 常温下铁在浓硝酸中钝化 C 用(NH4)2S2O8溶液蚀刻铜制线路板 S2O82-的氧化性比 Cu2+的强 D 漂白粉在空气中久置变质 Ca(ClO)2与 CO2和 H2O反应,生成的 HClO 分解 【答案】A 【解析】A.在通常情况下,铝表面有一层致密的氧化物薄膜,对铝有保护作用。当有食盐存在时,食盐能 在潮湿的空气中电离出 Na+和 Cl
22、-,而 Cl-很容易在氧化膜的表面发生反应,形成吸附化合物 AlCl3,AlCl3易 溶于水,不能形成致密的保护膜,因而铝制容器跟食盐接触会被腐蚀。故 A错误; B. 常温下铁在浓硝酸中钝化,则可用铁罐贮存浓硝酸,故 B 正确; C. S2O82-具有强氧化性,氧化性比 Cu2+的强,能与铜制线路板中的铜反应,将铜氧化为 Cu2+,故 C正确; D.漂白粉的有效成分是次氯酸钙,次氯酸钙能与空气中的二氧化碳和水反应生成次氯酸,次氯酸遇光分解, 导致漂白粉在空气中久置变质,故 D正确; 故选 A。 【点睛】在通常情况下,铝表面有一层致密的氧化物薄膜,对铝有保护作用。当有食盐存在时,食盐能在 潮湿的
23、空气中电离出 Na+和 Cl-,而 Cl-很容易在氧化膜的表面发生反应,形成吸附化合物 AlCl3,AlCl3易溶 于水,不能形成致密的保护膜是解答关键和易错点。 10 (陕西省西安中学 2020 届高三一模)工业上常用铁碳混合物处理含 Cu2+废水获得金属铜。当保持铁屑 和活性炭总质量不变时,测得废水中 Cu2+浓度在不同铁碳质量比(x)条件下随时间变化的曲线如下图所示。 下列推论不合理 的是 A活性炭对 Cu2+具有一定的吸附作用 B铁屑和活性炭会在溶液中形成微电池,铁为负极 C增大铁碳混合物中铁碳比(x),一定会提高废水中 Cu2+的去除速率 D利用铁碳混合物回收含 Cu2+废水中铜的反
24、应原理:Fe+Cu2+Fe2+Cu 【答案】C 【解析】 【分析】A、由图可知纯的活性炭铜离子的浓度减小; B、铁与活性炭形成原电池,铁比炭活泼; C、由图可知纯铁时去除铜离子的速率,没铁碳比为 2:1时的速率快; D、利用铁碳混合物回收含 Cu2+废水中铜的反应原理是铁与铜离子发生自发的氧化还原反应。 【详解】A项,活性炭具有许多细小微孔,且表面积巨大,具有很强的吸附能力,由图像可知,Cu2+在纯活 性炭中浓度减小,表明活性炭对 Cu2+具有一定的吸附作用,故不选 A 项; B项, 铁屑和活性炭在溶液中形成微电池, 其中铁具有较强的还原性, 易失去电子形成 Fe2+, 发生氧化反应, 因此铁
25、作负极,故不选 B项; C项,由图像可知,随着铁碳混合物中铁含量的增加至 x=2:1,Cu2+的去除速率逐渐增加;但当铁碳混合物 变为纯铁屑时,Cu2+的去除速率降低。当铁碳混合物中铁的含量过大时,正极材料比例降低,铁碳在废液中 形成的微电池数量减少,Cu2+的去除速率会降低,因此增大铁碳混合物中铁碳比(x) ,不一定会提高废水中 Cu2+的去除速率,故选 C项; D 项,在铁碳微电池中,碳所在电极发生还原反应,Cu2+得到电子生成铜单质;因此该微电池的总反应方程 式为 Fe+Cu2+Fe2+Cu,故不选 D 项。 综上所述,本题正确答案为 C。 【点睛】本题对电化学的原理和学生看图识的能力的考查,题目有利于培养学生的良好的科学素养,侧重 于考查学生的分析、实验能力的考查,注意把握提给信息以及物质的性质,为解答该题的关键。