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专题05 元素及其化合物的性质与应用
(考试时间：75 分钟 试卷满分：100 分)
一、选择题(本题共15 小题，每小题3 分，共45 分。每小题只有一项是符合题目要求的)
1．(2024·山西吕梁高三联考)下列说法正确的是( )
A．Cl2和Br2分别与Fe2+反应得到Cl-和 Br-
B．加热NaI 与浓H3PO4混合物可制备HI，说明H3PO4比HI 酸性强
C．1mol SO3与1mol NO2分别通入1L 水中可产生相同浓度的H2SO4和HNO3
D．浓HNO3和稀HNO3与Cu 反应的还原产物分别为NO2和NO，故稀HNO3氧化性更强
2．对下列事实的解释正确的是( )
A．氯气可以使湿润的有色布条褪色，是因为氯气具有漂白性
B．医疗上可用硫酸钡作x 射线透视肠胃的内服药，是因为硫酸钡不溶于酸
C．向50mL18mol·L-1 的H2SO4溶液中加入足量的铜片加热充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量等
于0.45mol
D．常温下，浓H2SO4可以用铝制容器贮存，说明铝与浓H2SO4不反应
3．(2024·天津高三期中)类比推理是化学中常用的思维方法。下列推理正确的是( )
A．Na 与O2在加热条件下反应生成Na2O2，故可推测Li 与O2在加热条件下反应生成Li2O2
B．BaSO4可用作医疗X 射线检查的内服药剂，俗称“钡餐”，故可推测BaCO3也用作“钡餐”
C．工业上采用电解熔融NaCl 的方法冶炼金属钠，故工业上也可用电解熔融AlCl3的方法冶炼金属铝
D．SO2与H2O 反应生成H2SO4，故可推测SSO2与Na2O2反应生成Na2SO4
4．(2024·浙江高三选考模拟)下列关于元素及其化合物的性质说法正确的是( )
A．工业上利用水和NO2反应制备硝酸
B．工业上用焦炭和金刚砂反应制备粗硅
C．用铁与浓硫酸常温下反应制备SO2
D．La-Ni 储氢合金在加热条件下可与氢气反应生成稳定的金属氢化物
5．根据下列各反应现象所归纳的元素性质不正确的是( )
A．将一小块钠投入到盛有硫酸铜溶液的烧杯中，发现没有紫红色的铜析出。不能说明钠的金属性比铜
弱
B．用湿润的淀粉碘化钾试纸放置在有氯气产生的导管上端，发现试纸变蓝。说明氯元素的非金属性比
碘元素强
C．把H2S 气体和Cl2在集气瓶中混合，一段时间后发现瓶壁有淡黄色固体析出。说明Cl 的非金属性比
S 强
D．将0.1 mol Na、Mg、Al 分别与足量稀盐酸反应，除共同产生H2外，还分别生成了NaCl、MgCl2、
AlCl3，金属失去的电子数分别为0．1 mol、0．2 mol、0．3 mol。说明这三种金属的活泼性为：Al＞Mg＞
Na
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6．在火星上工作的美国“勇气号”、“机遇号”探测车的一个重要任务就是收集有关Fe2O3及硫酸盐
的信息，以证明火星上存在或曾经存在过水。以下叙述正确的是( )
A．铝热剂就是单指Fe2O3粉和铝粉的混合物
B．检验从火星上带回来的红色物质是否是Fe2O3的操作步骤为：样品→粉碎→加水溶解→过滤→向滤
液中滴加KSCN 溶液
C．还原a mol Fe2O3所需H2、Al、CO 的物质的量之比为3∶2∶3
D．明矾属于硫酸盐，含结晶水，是混合物
7．(2024·湖北荆州·高三荆州中学校考阶段练习)已知水合肼(N2H4•H2O)具有较强还原性，通常可被氧
化为N2。现用如图流程可制得较纯的单质Pt，下列有关说法不正确的是( )
A．王水是由浓盐酸与浓硝酸组成，与粗Pt 反应时浓硝酸表现出强氧化性
B．已知H2[PtCl6]是配合物，则中心原子是Pt，配位数为6
C．脱硝除去残余的HNO3和氮氧化物，主要目的是防止其污染环境
D．由PtO2制得1mol 纯Pt，理论上至少需要1molN2H4•H2O 作还原剂
8．在一定温度和催化剂作用下，NO 跟NH3可以发生反应生成N2和H2O。现有NO 和NH3的混合物
1mol，充分反应后所得产物中，经还原得到的N2比经氧化得到的N2多1.4g。已知反应的化学方程式：
4NH3+6NO
5N2+6H2O，则下列说法正确的是( )
A．当转移的电子数约为3.612×1023时，则标况下有4.48L 氨气被还原
B．氧化产物和还原产物的物质的量比为3：2
C．若以上反应进行完全，原混合物中NO 与NH3的物质的量之比为可能为3：7
D．若有混合物中有0.2molNH3，则参与反应的NO 为0.8mol
9．已知甲、乙、丙三种物质均含有同种元素X，其转化关系如下：
下列说法错误
是( )
A．若A 为NaOH 溶液，乙为白色沉淀，则X 可能为短周期金属元素
B．若A 为硝酸，X 为金属元素，则甲与乙反应可生成丙
C．若A 为氧气，丙在通常状况下为红棕色气体，则甲可能为非金属单质
D．若乙为NaHCO3，则甲或丙可能是CO2
10．下列关于置换反应A＋X→B＋Y(其中A、B 为单质，X 和Y 为化合物，反应条件已略去)的描述
中，正确的是( )
A．若X 是氧化物，则Y 也一定是氧化物
B．若X 为不含有金属元素的化合物，则B 一定是一种非金属单质
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C．若A 为金属单质，则B 一定为一种非金属单质
D．若X 为含有金属元素的化合物，则Y 一定是一种含有金属元素的化合物
11．(2024·江西赣州高三联考)铜元素的价类二维图如图，下列有关说法正确的是( )
A．a 可直接转化为e
B．b 转化为c 一定需要另加还原剂
C．新制的e 可用于检验葡萄糖中的醛基
D．直接加热f 溶液一定可得到f 固体
12．(2023·河南省安阳市三模)某化学实验小组设计如下实验探究Zn 与溶液中Fe3+发生反应的原理。
实验
试剂
现象
I
2 mL0.1 mol· L-1FeCl3溶
液、过量锌粉
黄色溶液很快变浅，接着有无色气泡产生，固体中
未检出铁单质
Ⅱ
2 mL1 mol· L-1FeCl3溶
液(pH≈0.70)、过量锌粉
很快有大量气体产生，出现红褐色浑浊，30 min 左
右产生红褐色沉淀，溶液颜色变浅，产生少量铁单
质
下列说法错误的是( )
A．实验I 说明Fe3+被还原为Fe2+
B．可用酸性高锰酸钾溶液检验实验I 得到的溶液中含有Fe2+
C．实验Ⅱ发生了置换反应和复分解反应
D．实验说明Fe3+、H+与Zn 的反应与离子浓度有关
13．Na2FeO4是一种高效的水处理剂，下列用于解释事实的离子方程式中不正确的是( )
A．Na2FeO4在酸性溶液中不稳定，与水反应生成Fe3＋和O2，离子方程式为：4FeO4
2-＋10H2O＋4Fe3＋
===20OH－＋3O2↑
B．工业上可用FeCl3、NaOH、NaClO 三种物质反应制得Na2FeO4 离子方程式为：2Fe3＋＋10OH－＋
3ClO－===2FeO4
2-＋3Cl－＋5H2O
C ．Na2FeO4 消毒杀菌时得到的Fe3 ＋可以净水，Fe3 ＋能产生净水物质的原因是：Fe3 ＋＋
3H2O===Fe(OH)3(胶体)＋3H＋
D．工业上可用铁做阳极，电解浓NaOH 溶液的方法制Na2FeO4，阳极的电极反应为：Fe－6e－＋8OH－
===FeO4
2-＋4H2O
14．现有一Na2SO3、Na2SO4混合物样品ag，为了测定其中Na2SO3的质量分数，设计了如下方案，其
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中明显不合理的是( )
A. 将样品配制成溶液V1L，取其中25.00mL 用标准KMnO4溶液滴定，消耗标准KMnO4溶液V2mL
B. 向样品中加足量H2O2，再加足量BaCl2溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥，称量其质量为bg
C. 将样品与足量稀盐酸充分反应后，再加入足量BaCl2溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥，称量其质量
为cg
D. 将样品与足量稀盐酸充分反应，生成的气体依次通过盛有饱和NaHSO3的洗气瓶、盛有浓H2SO4的
洗气瓶、盛有碱石灰的干燥管Ⅰ、盛有碱石灰的干燥管Ⅱ，测定干燥管Ⅰ增重dg
15．下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是( )
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
判断
A
向浓盐酸中加入浓硫酸
可制备氯化氢气体
浓盐酸易挥发，浓硫酸与水作用放出大
量的热
Ⅰ对，Ⅱ对；有
B
Cu 能与浓HNO3反应
由于Cu 具有还原性，浓HNO3具有氧
化性，在任何条件下生成的气体一定是
NO2
Ⅰ对，Ⅱ错；无
C
硫单质在纯氧中燃烧有
少量SO3生成
部分二氧化硫被氧化为SO3
Ⅰ对，Ⅱ对；无
D
硝酸铵和碱石灰共热用
于实验室制备NH3
铵盐与碱能发生复分解反应
Ⅰ对，Ⅱ对；有
二、非选择题(本题包括4 小题，共55 分)
16．(10 分)Fe2O3具有广泛的用途。甲同学阅读有关资料得知在高温下煅烧FeCO3可以得到Fe2O3。为
了进一步验证此结论，他做了如下实验：
实验步骤
实验操作
Ⅰ
取一定质量的FeCO3固体置于坩埚中，高温煅烧至质量不再变化，冷却至室温
Ⅱ
取少量实验步骤Ⅰ所得固体置于一洁净的试管中，用足量的稀硫酸溶解
Ⅲ
向实验步骤Ⅱ所得溶液中滴加KSCN 溶液，溶液变红
由此甲同学得出结论：4FeCO3＋O2=====2Fe2O3＋4CO2
(1)写出实验步骤Ⅲ中发生反应的离子方程式： _______________________________。
(2)乙同学提出了不同的看法：煅烧产物可能是Fe3O4，因为Fe3O4也可以溶于硫酸，且所得溶液中也含
有Fe3＋。于是乙同学对甲同学的实验步骤Ⅲ进行了补充改进：检验实验步骤Ⅱ所得溶液中是否含有Fe2＋。
他需要选择的试剂是________(填字母)。
a．NaOH 溶液 b．新制氯水和KSCN 溶液 c．K3[Fe(CN)6]溶液
(3)丙同学认为即使得到了乙同学预期的实验现象，也不能确定煅烧产物的成分，你认为丙同学持此看
法的理由是______________________。
(4)丙同学进一步查阅资料得知煅烧FeCO3的产物中的确含有＋2 价铁元素。于是他设计了另一种由
FeCO3 制取Fe2O3 的方法：先向FeCO3 中依次加入试剂稀硫酸、________(填试剂名称)和氨水；再
________(填操作名称)、洗涤、灼烧，即可得到Fe2O3。
17．(13 分)工业上用黄铁矿(FeS2)为原料制备硫酸的流程如下：
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(1)沸腾炉中发生反应的化学方程式为4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2，该反应被氧化的元素是
_______(填元素名称)。
(2)利用Fe2O3废渣(俗称“红砂”)制备废水除砷剂的第一步是将“红砂”与硫酸混合，该步反应的化
学方程式为_______。
(3)从接触室出来的混合气体中含有SO2、SO3、O2、N2等气体，设计一个实验方案证明其中含有SO2：
_______。
(4)有些反应中物质浓度不同，性质也不同。浓硫酸有三大特性：吸水性、脱水性、强氧化性。则加热
时浓硫酸与木炭反应的化学方程式为_______。
(5)将一定量锌与100mL18mol/L 浓硫酸充分反应后，若锌完全溶解同时产生气体0.8mol，将反应后的
溶液稀释得400mL，测得c(H+)=2mol/L，则产生气体中SO2物质的量为_______mol。
18．(17 分)(2023·天津市河西区二模)以硫酸厂矿渣(含Fe2O3、α-Al2O3、SiO2等)为原料制备铁黄(
)的一种工艺流程如图所示：
资料：i．α-
Al2O3化学性质极不活泼，不溶于水也不溶于酸或碱。
ii．Ksp(CaCO3)= 2.8×10－9；Ksp(FeCO3)= 2.0×10－11。
回答下列问题：
(1)为了提高“酸浸”的效率可以采用的措施有(写出其中两种)___________。
(2)“还原”过程中的离子方程式为___________。
(3)“滤渣”中主要成分为(填化学式)___________。
(4)①“沉铁”过程中有CO2气体产生，反应的离子方程式为___________。
②“沉铁”过程中往往有副产物Fe(OH)2生成，分析原因是___________。
③若用CaCO3“沉铁”，则无副产物Fe(OH)2产生，当反应完成时，溶液中
___________。
(5)写出氧化过程生成铁黄的化学方程式为___________。
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(6)利用制备的铁黄进行如图实验：
①加入氯水后颜色加深的原因可能是：___________。
②某同学发现实验中加入过量新制氯水，放置一段时间后，深红色会逐浙褪去，褪色后的溶液中继续
滴加
溶液，又出现红色，则褪色的原因可能是___________。
19．(15 分)(2024·浙江杭州·高三统考期中)硫酸是一种重要的大宗工业化学品，应用广泛，可实现下列
转化：
(1)过程Ⅰ的化学方程式为 。
(2)已知硫酸分子结构为
过程Ⅱ生成了焦硫酸钠Na2S2O7，画出其阴离子的结构式
；推测焦硫酸钠水溶液呈 (填“酸性”、“中性”或“碱性”)，用离子方程式表明原因
。
(3) Na2S2O7，高温下具有强氧化性，受热分解产生SO3气体。过程Ⅲ是将过量Na2S2O7固体与磁铁矿熔
融反应，产生了混合气体。
①写出检验混合气体成分的方案 。
②写出Na2S2O7只与磁铁矿发生反应的总化学方程式 。
(4)过量的焦硫酸 H2S2O7 和苯在加热条件下反应得到苯磺酸，写出反应的化学方程式 。
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