【状元之路】2022届高考化学 二轮热点专题专练钻石卷 (三)元素及其化合物综合测试卷 新人教版

(三)元素及其化合物综合测试卷(满分：100分　时间：90分钟)第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(每小题3分，共48分)1．(2022·江西联考)下列说法正确的是(　　)A．铝、铁、铜相比较，铜元素在自然界中的含量最低，铁元素含量最高B．Al2O3、MgO可用作耐高温材料，二氧化硅是生产光纤制品的基本原料C．用纯碱制玻璃、用铁矿石炼铁、用氨制碳酸铵都会产生温室气体D．某雨水样品采集后放置一段时间，pH由4.68变为4.28，是因为水中溶解了较多的CO2解析　自然界中铝元素的含量比铁元素高；用氨制碳酸铵需要消耗CO2，不会产生温室气体；酸雨置于空气中pH减小，是其中的亚硫酸(弱电解质)被氧化为硫酸(强电解质)所致。答案　B2．(2022·山东期末)下列反应中，改变反应物的用量或浓度，不会改变反应产物种类的是(　　)A．碳在氧气中燃烧B．CO2通入氢氧化钠溶液C．铁在氯气中燃烧D．铜和硝酸反应解析　A项中氧气少量生成CO，氧气过量时生成CO2；B项中CO2少量时生成Na2CO3和H2O，CO2过量时生成NaHCO3；C项中无论二者是否过量，产物均为FeCl3；D项中硝酸浓度较小时生成Cu(NO3)2、NO和H2O，硝酸浓度较大时生成Cu(NO3)2、NO2和H2O答案　C3．(2022·山东期末)下列说法正确的是(　　)A．SO2和Cl2都能使品红溶液褪色，且加热后均恢复原色B．SiO2是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应C．高温时，CuO比Cu2O稳定D．将铜片放入浓硫酸中，无明显现象，说明铜在冷的浓硫酸中发生钝化解析　Cl2使品红溶液褪色后，加热不能恢复原色，A项错误；SiO2是酸性氧化物，与NaOH溶液反应生成Na2SiO3和H2O，B项正确；根据4CuO2Cu2O＋O2↑，高温时Cu2O比CuO稳定，C项错误；铜片与浓硫酸在加热时才发生反应，铜片与冷的浓硫酸不反应，D项错误。13\n答案　B4．(2022·郑州质量预测)下列选项中，有关实验操作、现象和结论都正确的是(　　)选项实验操作现象结论A将过量的CO2通入CaCl2溶液中无白色沉淀出现生成的Ca(HCO3)2可溶于水B常温下将Al片插入浓硫酸中无明显现象Al片和浓硫酸不反应C用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上试纸变蓝色浓氨水呈碱性D将SO2通入溴水中溶液褪色SO2具有漂白性解析　CO2与CaCl2溶液不反应，A项错误。铝片在冷的浓硫酸中发生钝化，因此无明显现象，B项错误。将SO2通入溴水中，发生反应：SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，因而溶液褪色，在该反应中SO2表现出还原性，D项错误。答案　C5．(2022·福建质检)下列关于氯水的叙述中正确的是(　　)A．氯水中只存在一种电离平衡B．向氯水中通入SO2，其漂白性增强C．向饱和氯水中通入氯气，c(H＋)/c(ClO－)减小D．向氯水中加入NaOH至中性，溶液中c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(ClO－)解析　氯水中存在HClO的电离和H2O的电离两种电离平衡，A项错误。向氯水中通入SO2，发生反应：Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，因此氯水的漂白性减弱，B项错误。答案　D6．(2022·江苏联考)下列物质中，既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的是(　　)①NaHCO3　②Al2O3　③Al(OH)3　④(NH4)2CO3　⑤NaHSO4A．①②③B．②③⑤C．②③D．①②③④解析　NaHSO4不能与盐酸反应，其余的均能与盐酸和NaOH溶液反应，故D项正确。答案　D7．(2022·广东)下列类比关系正确的是(　　)A．AlCl3与过量NaOH溶液反应生成AlO，则与过量NH3·H2O也生成AlOB．Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，则与SO2反应可生成Na2SO3和O2C．Fe与Cl2反应生成FeCl3，则与I2反应可生成FeI3D．Al与Fe2O3能发生铝热反应，则与MnO2也能发生铝热反应解析　由于Al(OH)3只能与强酸、强碱反应，所以Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH，A项错误；Na2O2有强氧化性，SO2具有还原性，Na2O2＋SO2===Na2SO4，无O213\n生成；氧化性Cl2>I2，Fe与Cl2反应生成FeCl3，而与I2只能生成FeI2；只有D项正确。答案　D8．(2022·福建质检)已知X、Y、Z、W均为中学化学中常见的单质或化合物，它们之间的转化关系如图所示(部分产物已略去)。则W、X不可能是(　　)选项ABCDXCFeCa(OH)2溶液AlCl3WO2HNO3CO2NH3·H2O解析　D项，Y和Z均为Al(OH)3，不符合框图中的转化关系。答案　D9.甲、乙为短周期元素的单质，丙、丁为氧化物，它们存在如下转化关系：则甲和乙可以是(　　)A．钠和氢气B．镁和碳C．氧气和硫D．铝和铁解析　A项，若甲为Na，乙为H2，则丙为H2O，丁为NaOH，NaOH不是氧化物，不符合题意；B项，若甲为Mg，乙为C，则丙为CO2，丁为MgO，符合题意；C项，若甲为O2，乙为S，则丙为H2S，丁为H2O，H2S不是氧化物，不符合题意；D项，铁不是短周期元素，不符合题意。答案　B10．(2022·福建理综)下表各选项中，不能利用置换反应通过Y得到W的一组化合物是(　　)选项ABCD13\n化合物　　YCO2Fe2O3C2H5OHFeCl3WMgOAl2O3C2H5ONaCuCl2解析　A项，可以通过反应：2Mg＋CO22MgO＋C制得；B项，可以通过反应：2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe制得；C项，可以通过反应：2Na＋2C2H5OH―→2C2H5ONa＋H2↑制得；而D项，2FeCl3＋Cu===CuCl2＋2FeCl2，不是置换反应。答案　D11．(2022·山东模拟)下列叙述正确的是(　　)A．将CO2通入BaCl2溶液中至饱和，无沉淀产生；再通入SO2，产生沉淀B．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解；再加入Cu(NO3)2固体，铜粉仍不溶解C．向AlCl3溶液中滴加氨水，产生白色沉淀；再加入NaHSO4溶液，沉淀消失D．除去FeCl2中少量的FeBr2，加入适量氯水；再加四氯化碳萃取分液解析　由于SO2＋H2O===H2SO3，酸性条件下生成的BaSO3也不能存在，A项错误；由于NO、H＋能使Cu发生反应，3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，B项错误；Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH，Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，这是由于NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO，C项正确；由于还原性Fe2＋>Br－，所以Cl2先氧化Fe2＋，D项错误。答案　C12．(2022·湖北联考)下列实验现象的预测不正确的是(　　)A．向Na2SiO3溶液中通入CO2，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，浑浊消失B．向氢氧化铁胶体中滴加盐酸至过量，开始有沉淀出现，后来沉淀又溶解C．向Ca(ClO)2溶液中通入CO2，溶液变浑浊，再加入品红溶液，红色褪去D．向Ca(OH)2溶液中通入CO2，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，浑浊消失，再加入过量NaOH溶液，溶液又变浑浊解析　A项，继续通入CO2至过量，生成的硅酸沉淀不溶解，即浑浊不消失，错误；B项，先是电解质使胶体凝聚，然后再继续加盐酸使氢氧化铁沉淀溶解，正确；C项，二氧化碳气体通入次氯酸钙溶液中产生次氯酸，使品红褪色，正确；D项，向Ca(OH)2溶液中通入CO2产生CaCO3沉淀，继续通CO2至过量生成Ca(HCO3)2，加入过量NaOH溶液，又生成CaCO3沉淀，正确。答案　A13．(2022·江苏)已知X、Y为单质，Z为化合物，能实现下列转化：X＋YZX＋Y13\n下列说法正确的是(　　)①若Z溶于水后得到强碱溶液，则X可能是Na　②若Z的溶液遇Na2CO3放出CO2气体，则X可能是H2　③若Z的溶液中滴加KSCN溶液显红色，则Y可能为Fe　④若Z的溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成，则Y可能为CuA．②④B．①②C．①③D．③④解析　该题可逐条验证，先假设说法正确，再将相应物质代入上述转化关系，若能成立的说明假设成立。若Z溶于水得到强碱溶液，X为钠时，则Y只能为氧气，则Z为过氧化钠，溶于水得NaOH溶液，电解该溶液得不到钠，①错误；若X为氢气，Y为氯气时，符合转化关系，②正确；若Z的溶液中滴加KSCN溶液显红色，则Z中应含有Fe3＋，此时Y如果为Fe，则X应为氯气，但用惰性电极电解FeCl3溶液，得不到Fe，故③错误；若Z的溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀，则Z中含有Cu2＋，此时Y如果为Cu，则X可以为氯气，符合转化关系，④正确。答案　A14．标准状况下，将aLSO2和Cl2组成的混合气体通入100mL0.1mol·L－1Fe2(SO4)3溶液中，充分反应后，溶液的棕黄色变浅。向反应后的溶液中加入足量的BaCl2溶液，将所得沉淀过滤、洗涤、干燥后称重，其质量为11.65g。则下列关于该过程的推断不正确的是(　　)A．所得沉淀为0.05mol的BaSO4B．混合气体中SO2的体积为0.448LC．aL混合气体的物质的量为0.04molD．a的取值范围为0.672<a<0.896解析　由最终生成的沉淀为11.65g，可知n(BaSO4)＝0.05mol；由S原子守恒可得：n(SO2)＋3n[Fe2(SO4)3]＝0.05mol，故n(SO2)＝0.02mol，即为0.448L；若混合气体的物质的量为0.04mol，SO2与Cl2恰好完全反应，不能使硫酸铁溶液褪色，故C项错误。答案　C15．(2022·江苏)NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质(见下图)。下列说法正确的是(　　)13\nA．25℃，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大B．石灰乳与Cl2的反应中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂C．常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运，所以Cl2不与铁反应D．图中所示转化反应都是氧化还原反应解析　NaHCO3在水中的溶解度小于Na2CO3，A项错误。Cl2与Ca(OH)2反应生成CaCl2、Ca(ClO)2和H2O，Cl2既是氧化剂，又是还原剂，B项正确；C中Cl2与Fe在点燃或加热情况下可化合成FeCl3，C项错误。D项流程中有2个非氧化还原反应：NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O；NaCl＋H2O＋NH3＋CO2===NaHCO3↓＋NH4Cl，D项错误。答案　B16．(2022·浙江联考)现有一包铝热剂是铝粉和氧化铁粉末的混合物，在高温下使之充分反应，将反应后的固体分为两等份，进行如下实验(假定反应前后溶液的体积不变)。①向其中一份固体中加入100mL2.0mol·L－1的NaOH溶液，加热使其充分反应后过滤，测得溶液中c(OH－)＝1mol·L－1　②向另一份固体中加入100mL4.0mol·L－1的HCl溶液，使固体全部溶解，测得反应后所得溶液中只有H＋、Fe2＋和Al3＋三种阳离子，且c(H＋)＝0.1mol·L－1。则①、②操作中总共产生的气体的体积(标准状况)为(　　)A．2.352LB．2.448LC．2.688LD．2.856L解析　①中消耗n(NaOH)＝0.1L×(2mol·L－1－1mol·L－1)＝0.1mol，无论是Al还是Al2O3，与NaOH溶液反应后都生成NaAlO2，则铝热剂中所含铝元素的物质的量为0.1mol；②中根据电荷守恒：2n(Fe2＋)＋3n(Al3＋)＋n(H＋)＝n(Cl－)，n(Fe2＋)＝0.045mol，则铝热剂中n(Fe2O3)＝0.0225mol，该铝热剂充分反应后得到0.0225molAl2O3、0.045mol13\nFe且剩余0.055molAl，故产生的气体的体积为×22.4L·mol－1＝2.856L。答案　D第Ⅱ卷(非选择题，共52分)二、非选择题(共52分)17．(7分)(2022·河北质量监测)某学生欲研究铝与盐酸的反应，现有的药品及物品有：天平、铝片、玻璃棒、烧杯、砂纸、滤纸、剪刀、铜制镊子、6mol·L－1HCl溶液、6mol·L－1NaOH溶液、2mol·L－1硫酸铜溶液。该同学需要达到的设计目标以及具体方法如下。目标一　定量比较铝片与盐酸、氢氧化钠溶液反应的速率。方法：(1)用剪刀裁剪形状、大小都相同的铝片，称其质量均为2.7g，量取等体积的盐酸、氢氧化钠溶液，为保证铝片完全消耗，它们的体积至少是________mL。(2)本实验中还需要测定的必要物理量是________。(3)该同学用铜制镊子夹持铝片一起浸入反应液中，对本实验有影响吗？________。原因是________________________________________________________________________。目标二　用简单方法确认铝表面有氧化膜。(4)确认铝表面有氧化膜可采用的方法是________。解析　(1)由关系式：Al　　　～　　　3HCl0.1molV×6mol/L计算得出V＝50mL。(2)由反应速率的计算公式可知，还需要测定反应结束所需要的时间。(3)用铜制镊子夹持铝片一起浸入反应液中，形成了原电池，加快了铝的反应速率，对本实验有影响。答案　(1)50(2)从反应开始到结束所需的时间(3)有影响　形成了铝铜原电池，影响反应速率(4)用剪刀在铝片上划几道痕，并投入硫酸铜溶液中，反应中可观察到划痕处有红色铜析出，这说明原铝片表面有氧化膜(或用镊子夹铝片，将其一半浸入NaOH溶液中，一会儿后拿出并用蒸馏水冲洗、滤纸吸干，再投入CuSO4溶液中，反应后可观察到原浸入NaOH溶液的一半铝片上有红色铜析出，另一半铝片上无此现象)18．(10分)(2022·四川)为研究铁质材料与热的浓硫酸的反应，某小组进行了以下探究活动：13\n探究一(1)称取铁钉(碳素钢)12.0g放入30.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。①甲同学认为X中除含有Fe3＋外还可能有Fe2＋。若要确认其中是否含有Fe2＋，应选择加入的试剂为________(选填序号)；a．KSCN溶液和氯水b．铁粉和KSCN溶液c．浓氨水d．酸性KMnO4溶液②乙同学取672mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中，发生反应：SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，然后加入足量BaCl2溶液，得到4.66g沉淀。据此推知气体Y中SO2的体积分数为________。探究二分析上述实验中SO2体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含有H2和CO2。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)。(2)写出产生CO2的化学方程式_________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)装置A中试剂的作用是_______________________________________________________________________。(4)简述确认气体Y中含有CO2的实验现象：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)如果气体Y中含有H2，预计实验现象应是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析　(1)①加入铁粉能与Fe3＋反应产生Fe2＋，对实验造成干扰，浓氨水与Fe3＋、Fe2＋均会反应也无法确定含有Fe2＋；KMnO4溶液具有氧化性，若将待检液中加入少许KMnO413\n溶液，溶液紫色消失，即说明原溶液中存在Fe2＋。②根据SO2～H2SO4～BaSO4，可得n(SO2)＝n(BaSO4)＝0.02mol，标准状况下的V(SO2)＝448mL，故SO2的体积分数＝×100%＝66.7%。(2)铁钉(碳素钢)中的C在加热条件下与浓H2SO4反应的生成物中有CO2：C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。(3)SO2可被具有强氧化性的KMnO4溶液吸收，防止对CO2的检验造成干扰。(4)在装置B中品红溶液不褪色的情况下，说明SO2已经被除净，若装置C中的澄清石灰水变浑浊，则说明混合气体中存在CO2。答案　(1)①d②66.7%(或)(2)C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O(3)除去混合气体中的SO2(4)B中品红溶液不褪色，C中澄清石灰水变浑浊(5)E中固体由黑变红和F中固体由白变蓝19．(9分)现有A、B、C、D、E五种中学教材中常见的金属单质，其单质和最高价氧化物对应的水化物的有关信息如下表所示：已知A、B、C的组成元素位于同一短周期，D和E的组成元素位于同一周期，D的低价氢氧化物在空气中会发生颜色变化，E在空气中生锈呈绿色。根据要求，回答下列问题。13\n(1)C盐水溶液可能呈酸性，也可能呈碱性，用离子方程式解释，碱性：__________________；酸性：________________________。(2)以B、C为电极，A的氢氧化物的水溶液为电解质溶液，构成原电池。写出B极的电极反应式：________________________。(3)用离子方程式表示D的单质能与D的化合物在水溶液中发生化合反应：________________________________________________________________________。(4)在加热条件下，C的单质能与E的氧化物发生置换反应，写出可能的化学方程式：________________________________________________________________________。解析　依题意，钠、镁、铝是位于第三周期的常见金属元素，其中铝能与强碱反应，钠与水剧烈反应，而镁与热水缓慢反应，故A为钠，B为镁，C为铝；氢氧化亚铁在空气中变成氢氧化铁，由白色变成灰绿色，最终变成红褐色，铁在冷的浓硝酸中发生钝化，铜绿呈绿色，所以，D为铁，E为铜。(1)铝盐有偏铝酸盐、铝盐两类，如偏铝酸钠是弱酸强碱盐，水解呈碱性，硫酸铝、氯化铝是强酸弱碱盐，水解呈酸性。(2)镁、铝与氢氧化钠溶液组成的原电池中，镁为正极，发生还原反应，水中H＋得电子生成氢气。(3)铁有0价、＋2价、＋3价等，铁与三价铁盐(如硫酸铁，氯化铁等)在水溶液中发生归中反应。(4)铝与某些金属氧化物能发生铝热反应，铜的氧化物有氧化铜和氧化亚铜两种。答案　(1)AlO＋2H2OAl(OH)3＋OH－Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋(2)2H＋＋2e－===H2↑或2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑(3)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋(4)2Al＋3CuO3Cu＋Al2O3,2Al＋3Cu2O6Cu＋Al2O320．(8分)(2022·湖北模拟)A～G各物质的关系如图，其中B、D为气态单质。请回答下列问题。(1)物质C和E的名称分别为________、________。(2)可选用不同的A进行反应①，若能在常温下进行，其化学方程式为__________________；若只能在加热情况下进行，则反应物A应为________。(3)反应②的化学方程式为_______________________________________________________________________。13\n(4)新配制的F溶液应加入________以防止其转化为G。检验G溶液中阳离子的常用试剂是________，实验现象为______________________________________________________________________。解析　根据B、D均为气态单质，且均是加入MnO2以后生成的，则会联想以下几个反应：2KClO32KCl＋3O2↑，2H2O22H2O＋O2↑，4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋2H2O＋Cl2↑，根据反应条件及B、D是不同的气态单质可推知A为H2O2或KClO3，B为O2，E为Fe3O4，C为HCl，D为Cl2，G为FeCl3，F为FeCl2。答案　(1)浓盐酸　四氧化三铁(2)2H2O22H2O＋O2↑　KClO3(3)4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋2H2O＋Cl2↑(4)铁粉　KSCN溶液　溶液变成血红色21．(10分)(2022·湖南联考)已知X、Y、Z为单质，其他为化合物。其中Y为气体，G溶液呈黄色，E是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应，它们之间存在如下转化关系(部分产物已略去)。请回答下列问题。(1)E的化学式是________________________________________________________________________。(2)M的水溶液俗称________，它与D反应的化学方程式为________________________________________________________________________。(3)写出A和D的稀溶液反应生成G的离子方程式：________________________________________________________________________。(4)向含2molD的稀溶液中，逐渐加入X粉末至过量。假设生成的气体只有一种，在此过程中理论上溶液中X形成的离子的物质的量的最大值为________。解析　由铝热反应，确定A为Fe3O4，据此即可依次确定X为铁，Y为O2，D为HNO3；能与氢氟酸反应且不溶于水的酸性氢化物是SiO2，故Z为Si，M为Na2SiO3，R为H2SiO3或H4SiO4。根据上述推断即可回答有关问题。13\n答案　(1)SiO2(2)水玻璃　Na2SiO3＋2HNO3===H2SiO3↓＋2NaNO3(3)3Fe3O4＋28H＋＋NO===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O(4)0.75mol22．(8分)(2022·河北质量监测)某固体混合物含NH4I、NaHCO3、AlCl3、MgBr2、FeCl2中的几种，为确定该固体混合物的成分及各组成成分的物质的量之比，现进行如下实验。实验Ⅰ：(1)无色气体为________________。(2)该固体混合物的成分为________________________________________________________________________。实验Ⅱ：取一定量的该固体混合物溶于水配成1L溶液，并向该混合溶液中通入一定量的Cl2，测得溶液中几种阴离子(分别用A－、B－、C－表示)的物质的量与通入Cl2体积关系如表所示。Cl2的体积(标准状况下)/L2.85.611.2n(A－)/mol1.251.52n(B－)/mol1.51.40.9n(C－)/mola00(3)a＝________。(4)原固体混合物中各组成成分的物质的量之比为________。解析　(1)加入过量的NaOH浓溶液，并加热，产生的无色气体只能是NH3。(2)有无色气体NH3生成，该固体混合物中含有NH4I；白色沉淀久置无明显变化，说明该固体混合物中含有MgBr2；根据无色溶液加适量盐酸生成白色沉淀，加过量盐酸后沉淀溶解、无气泡产生，推出有AlCl3。(3)由表分析可知，A－为Cl－、B－为Br－、C－为I－，加入2.8LCl2，即0.125molCl2，根据反应关系式：　Cl2　～　2Br－　　　　　Cl2　　～　　2I－0．05mol0.1mol(0.125－0.05)molamol得a＝0.15。(4)由题意：n(Cl－)＝1.25mol－0.125mol×2＝1mol，13\nn(Br－)＝1.5mol，n(I－)＝0.15mol＋0.125mol×2＝0.4mol。则n(AlCl3):n(MgBr2):n(NH4I)＝[n(Cl－)/3]:[n(Br－)/2]:n(I－)＝mol:mol:0.4mol＝20:45:24。答案　(1)NH3(2)NH4I、MgBr2、AlCl3(3)0.15(4)n(AlCl3):n(MgBr2):n(NH4I)＝20:45:2413