例题14用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理废水中的NHeq \o\al(+,4),模拟装置如图所示。下列说法正确的是( )
A.阳极室溶液由无色变成棕黄色
B.电解一段时间后,阴极室溶液中的溶质一定是(NH4)3PO4
C.电解一段时间后,阴极室溶液中的pH升高
D.当电路中通过1 mol电子的电量时,阴极有0.25 mol的O2生成
【解析】A项,Fe为阳极,阳极上Fe失电子发生氧化反应生成Fe2+,所以溶液变浅绿色,错误;B项,电解时,溶液中NHeq \o\al(+,4)向阴极室移动,H+放电生成H2,所以阴极室中溶质为(NH4)3PO4或NH4H2PO4、(NH4)2HPO4,错误;C项,电解时,阴极上H+放电生成H2,溶液中c(OH-)增大,溶液中pH升高,正确;D项, 阴极生成H2,错误。【答案】C
题型八元素及其化合物的性质
【解读】元素及其化合物知识是基本概念、基本理论、化学实验的重要载体,高考的呈现形式比较灵活。在选择题中主要考查与生产、生活联系比较密切的元素及其化合物知识的应用。元素及其化合物知识点多,涉及面广,与生产、生活、科技等问题密切相关,是化学学习和研究的重点,其相关知识既为化学概念、原理和物质结构的学习提供了丰富的感性素材,同时也是高考化学试题中的知识载体、能力的支撑点,高考中这部分内容,单独出题考查的方式很少,经常以离子共存、离子方程式、氧化还原反应、物质的检验、分离与提纯、气体的制取和性质实验、物质推断、计算等题型融合出现,近几年的高考加强了元素及其化合物知识与基本概念、基本理论的结合,该部分知识在高考中的考查要求逐渐提高。
例题15下列关于Fe、Cu、Mg、Al四种金属元素的说法中正确的是( )
A.四种元素的单质都能和盐酸反应,生成相应的盐和氢气
B.制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸*方法
C.将Mg棒和Al棒作为原电池的两个电极插入NaOH溶液中,Mg棒上发生氧化反应
D.铁锈的主要成分是氧化铁,铜锈的主要成分是氧化铜
例题16制备新型高效水处理剂高铁酸钠(Na2FeO4)的主要反应为2FeSO4+aNa2O2===2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+bX。下列说法中正确的是( )
A.该反应中X为O2
B.反应物Na2O2只作氧化剂
C.该反应中发生氧化反应的过程只有FeSO4→Na2FeO4
D.每生成1 mol Na2FeO4,反应过程中转移4 mol e-
【解析】2 mol FeSO4被氧化成2 mol Na2FeO4,铁元素失去8 mol e-,根据钠原子守恒及过氧化钠转移电子情况分析,a=6,b=1,X为O2,6 mol Oeq \o\al(2-,2)中有10 mol O从-1价降到-2,得10 mol e-,另外2 mol O从-1价升到0价,失去2 mol e-,A项正确;反应过程中5 mol Na2O2作氧化剂,1 mol Na2O2作还原剂,B、C两项错误;每生成1 mol Na2FeO4,反应过程中转移5 mol e-,D项错误。【答案】A
例题17下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.Cl2与FeBr2溶液反应,当n(Cl2)∶n(FeBr2)=1∶1时,2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-
B.氢氧化钡溶液与硫酸镁溶液反应:Ba2++SOeq \o\al(2-,4)===BaSO4↓
C.明矾溶液与过量氨水反应:Al3++3NH3·H2O===3NHeq \o\al(+,4)+Al(OH)3↓
D.稀硝酸与铜反应:Cu+NOeq \o\al(-,3)+2H+===Cu2++NO2↑+H2O
【解析】当n(Cl2)∶n(FeBr2)=1∶1时,氯气不足量,Fe2+完全反应,Br-反应一半,正确的离子方程式为2Fe2++2Br-+2Cl2===2Fe3++Br2+4Cl-,A错误;氢氧化钡溶液与硫酸镁溶液反应生成硫酸钡和氢氧化镁白色沉淀,离子方程式为2OH-+Ba2++Mg2++SOeq \o\al(2-,4)===BaSO4↓+Mg(OH)2↓,B错误;明矾溶液与过量氨水反应:Al3++3NH3·H2O===3NHeq \o\al(+,4)+Al(OH)3↓,C正确;稀硝酸与铜反应生成硝酸铜、NO和水,离子方程式为3Cu+2NOeq \o\al(-,3)+8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O,D错误。【答案】C
例题18某无色溶液中只可能溶有NHeq \o\al(+,4)、K+、Al3+、Mg2+、HCOeq \o\al(-,3)、Cl-、I-、MnOeq \o\al(-,4)、SOeq \o\al(2-,4)等离子中的几种离子。为分析其组成,现进行如下实验:①取10 mL该溶液于洁净的试管中滴加足量的Ba(NO3)2溶液,加稀硝酸酸化后,过滤得到0.03 mol白色沉淀甲;②取上述反应后的滤液,加入AgNO3溶液未见沉淀产生;③另取10 mL该溶液于洁净的试管中,滴加NaOH溶液产生白色沉淀乙,当加入NaOH的物质的量为0.03 mol时,沉淀的量达到最大;继续滴加NaOH溶液并加热,开始产生气体丙,收集气体丙,体积换算成标准状况下为0.224 L(假设丙全部逸出),最后沉淀完全溶解。则下列说法正确的是( )
A.仅由实验①可推出肯定含有SOeq \o\al(2-,4),不含Cl-
B.该无色溶液肯定含有NHeq \o\al(+,4)、K+、Al3+、SOeq \o\al(2-,4)
C.该无色溶液肯定不含K+、Mg2+、HCOeq \o\al(-,3)、Cl-、MnOeq \o\al(-,4)、I-
D.不能确定该无色溶液是否含有K+
【题型演练】
1.化学与环境、材料、信息、能源关系密切,下列说法中不正确的是( )
A.以液化石油气代替燃油可减少大气污染
B."光化学烟雾"的形成与氮氧化合物有关
C.尽量使用含12C的产品,减少使用含13C或14C的产品符合"促进低碳经济"宗旨
D.高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维,光导纤维遇强碱会"断路"
2.《汉书》中"高奴县有洧水可燃",沈括在《梦溪笔谈》对从地表渗出的、当地人称为"石脂"或"洧水"的使用有"予知其烟可用,试扫其烟为墨,黑光如漆,松果不及也,此物必大行于世"的描述, 关于上文的下列说法中正确的是( )
A."洧水"的主要成分是油脂B."洧水"的主要成分是煤油
C."洧水"的主要成分是石油D.其烟的主要成分是石墨
3.NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.标准状况下,22.4 L CHCl3含氯原子数为3NA
B.0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中Cl-数为0.1NA
C.常温常压下,11.2 g乙烯中共用电子对数为2.4NA
D.6.4 g CaC2晶体中所含的离子总数为0.3NA
4.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述中不正确的是( )
A.分子总数为NA的NO2和CO2混合气体中含有的氧原子数为2NA
B.1 mol Na2O2和Na2S的混合物中含有的离子总数为3NA
C.常温常压下,92 g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为6NA
D.常温常压下,22.4 L氯气与足量镁粉充分反应,转移的电子数为2NA
5.X、Y、Z、W、R属于短周期主族元素,X的原子半径在短周期主族元素中最大,Y元素原子的最外层电子数为m,次外层电子数为n,Z元素的原子L层电子数为m+n,M层电子数为m-n,W元素与Z元素同主族,R元素原子与Y元素原子的核外电子数之比为2∶1。下列叙述错误的是( )
A.X与Y形成的两种化合物中阴、阳离子的个数比均为1∶2
B.Y的氢化物比R的氢化物稳定,熔、沸点高
C.Z、W、R最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是R>W>Z
D.RY2、WY2通入BaCl2溶液中均有白色沉淀生成
6.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如右所示。已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍,下列说法正确的是( )
A.原子半径:X<Y<ZB.气态氢化物的稳定性:X>Z
C.Z、W均可与Mg形成离子化合物D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>W
7.25 ℃时,将0.1 mol·L-1 NaOH溶液加入20 mL 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中,所加入溶液的体积(V)和混合液的pH的关系曲线如图所示。下列结论正确的是( )
A.①点时,c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+)
B.对曲线上①、②、③任何一点,溶液中都有:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)
C.③点时,醋酸恰好反应完,溶液中有:c(CH3COO-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)
D.滴定过程中可能出现:c(H+)>c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)
8.已知锌及其化合物的性质与铝及其化合物的性质相似。常温下,如图横坐标为溶液的pH,纵坐标为Zn2+或[Zn(OH)4]2-的物质的量浓度的对数。下列说法中错误的是( )
A.在该温度下,Zn(OH)2的溶度积(Ksp)为1×10-17
B.往1.0 L 1.0 mol·L-1 ZnCl2溶液中加入NaOH固体至pH=6.0,需NaOH 2.0 mol
C.往ZnCl2溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,反应的离子方程式为Zn2++4OH-=[Zn(OH)4]2-
D.某废液中含Zn2+,为提取Zn2+可以控制溶液pH的范围为8.0~12.0
9.某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.加入Na2SO4可使溶液由a点变到b点B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
C.b点有BaSO4沉淀生成D.a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp
10.已知常温下CH3COOH的电离常数K=1.6×10-5,lg 4=0.6。该温度下,向20 mL 0.01 mol·L-1 CH3COOH溶液中逐滴加入0.01 mol·L-1 KOH溶液,其pH变化曲线如图所示(忽略温度变化)。下列说法正确的是( )