氧元素及其化合物试题 高考化学考前专项复习（含解析）

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氧元素及其化合物
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．生活中处处有化学，下列叙述中不正确的是
A．氯气、臭氧、二氧化氯都可用于自来水消毒
B．焰火中红色来源于钠盐的灼烧，该过程为化学变化
C．亚硝酸钠是一种防腐剂和护色剂，但使用量有严格规定
D．胆矾可以与石灰乳混合制成一种常用的农药——波尔多液
2．亚氯酸钠(NaClO2)受热易分解，是一种高效的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等。用如图所示的装置探究NaClO2的制备。下列说法错误的是
A．装置①中的制备ClO2的反应：
B．装置②的作用是防止装置③中溶液倒吸至装置①中
C．装置③中的H2O2可用NaClO4代替
D．装置④中仪器a用于吸收尾气同时防止倒吸
3．X、Y、Z、Q是分散在前三个周期原子序数依次递增的四种主族元素，其中X、Y、Z形成的某种化合物球棍模型如下，Y、Z同主族，Y的单质可以置换出Z的单质，下列说法正确的是
A．该化合物中的Z的化合价为+6价 B．Q的氧化物对应水化物酸性比碳酸强
C．简单离子半径Z＞Q＞Y D．X与Y形成的化合物比X与Q形成的化合物稳定
4．废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb及少量BaSO4，从中回收PbO的工业流程及一些难溶电解质的溶度积常数如下：
难溶电解质 PbSO4 PbCO3 BaSO4 BaCO3
Ksp 2.5×10-8 7.4×10-14 1.1×10-10 2.6×10-9
下列说法错误的是
A．“脱硫”的目的是将PbSO4转化为PbCO3
B．滤渣的主要成分为BaSO4
C．“酸浸”时加入的H2O2既可做氧化剂又可做还原剂
D．“沉铅”后的滤液中存在：c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
5．实验是化学的灵魂。用下列仪器或装置进行相应实验，能够达到实验目的的是
制备并收集 实验室检验 比较、、的氧化性 验证对分解反应的催化作用
A B C D
A．A B．B C．C D．D
6．下列物质不具有漂白性的是
A．O3 B．SO2 C．HClO D．NaOH
7．美好的生活离不开化学。下列物质的性质、用途不正确的是
A．铁粉易被空气中的氧化，可用作食品抗氧化剂
B．活性炭具有吸附性，可除去汽车中的异味
C．臭氧有强氧化性，可用于水体杀菌消毒
D．氨液化时吸收大量的热，可用作制冷剂
8．离子方程式是学习化学的重要工具，能更好的表示化学反应的实质。下列离子方程式书写正确的是
A．硫酸铝溶液中滴加Ba(OH)2溶液产生白色沉淀：
B．向Na2CO3和NaOH的混合溶液中加入足量稀盐酸：
C．金属铜溶于稀硫酸和H2O2的混合溶液：
D．向酸性KMnO4溶液滴加FeSO4溶液
9．用所给试剂与图示装置能够制取相应气体的是(夹持仪器略)
选项 A B C D
X中试剂 浓盐酸 双氧水 浓硫酸 浓氨水
Y中试剂 Cu NaOH
气体
A．A B．B C．C D．D
10．下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项 实验操作与现象 实验结论
A 向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的硫酸亚铁溶液，溶液变成棕黄色，一段时间后，溶液中出现气泡，随后有红褐色沉淀生成 在酸性环境中H2O2与Fe2+反应生成Fe3+，Fe3+催化H2O2分解产生O2，该分解反应为放热，促进Fe3+的水解平衡正向移动
B 在相同温度和相同浓度下分别用pH试纸测定的Na2CO3溶液和NaClO溶液的pH，NaClO溶液的pH更大 验证酸性：
C 向盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中通入足量的乙烯后静置 溶液紫色逐渐褪去，静置溶液分层
D 将有铜绿的铜器投入饱和氯化铵的热溶液中，绿色锈迹消失，铜器表面变红色 NH4Cl能与碱式碳酸铜反应
A．A B．B C．C D．D
二、解答题
11．FeCO3可用于制备补血剂。某研究小组制备FeCO3并对FeCO3的性质和应用进行探究。
已知：①FeCO3是白色固体，难溶于水；②(无色)。
Ⅰ. FeCO3的制取(夹持装置略)
装置C中，向Na2CO3溶液(pH=11.9)中通入一段时间CO2至溶液pH为7，滴加一定量FeSO4溶液，产生白色沉淀，过滤、洗涤、干燥，得到FeCO3固体。
(1)装置A中发生反应的化学方程式为 。
(2)试剂a是 。
(3)向Na2CO3溶液中通入CO2的目的是 。
(4)装置C中制取FeCO3的离子方程式为 。
Ⅱ. FeCO3的性质探究
(5)对比实验ⅱ和ⅲ，得出的实验结论是 。
(6)依据实验ⅱ的现象，写出加入10%的H2O2溶液的离子方程式： 。
Ⅲ. FeCO3的应用
(7) FeCO3溶于乳酸[CH3CH(OH)COOH]能制得可溶性乳酸亚铁补血剂。该实验小组用酸性KMnO4溶液测定补血剂中亚铁离子含量进而计算乳酸亚铁的质量分数，发现乳酸亚铁的质量分数总是大于100%，其原因是 (不考虑操作不当引起的误差)。
12．是一种常见的过氧化物，具有强氧化性和漂白性。
(1)请写出的电子式： ，其中化学键的类型为 ，氧元素的化合价为 。
(2)用化学方程式解释使酚酞溶液变红的原因是 ，依据实验现象推测红色褪去的原因是 。
(3)用离子方程式解释加入酸性高锰酸钾溶液褪色的原因： 。
(4)根据实验分析，过氧化钠与水反应除了生成氢氧化钠和氧气外，还存在另一反应，则另一反应的化学方程式为 ，其反应类型为 。
13．试分析回答下列有关实验与计算问题：
(1)利用反应Ca2++H2O2+2NH3+8H2O=CaO2 8H2O↓+2，在碱性环境下制取CaO2 8H2O的装置如图：
①仪器C的名称为 ；反应结束后，经 (填操作名称)、洗涤、低温烘干可获得CaO2 8H2O。
②装置B中用冰水浴控制温度，其可能的原因是 。
(2)S2Cl2遇水会生成SO2、HCl两种气体，某同学设计了如图所示实验方案来测定该混合气体中SO2的体积分数。
①W溶液可以是 (填序号)。
a．H2O2溶液　　　　　b．KMnO4溶液(硫酸酸化)　　　　　　　　c．氯水
②该混合气体中二氧化硫的体积分数为 (用含V、m的式子表示)。
参考答案：
1．B
【详解】A．氯气与水反应生成次氯酸，HClO具有强氧化性，可用于杀菌消毒，二氧化氯中氯的化合价为+4价，不稳定，易转变为-1价，从而体现较强的氧化性，可用于自来水的杀菌消毒，臭氧有强氧化性，能杀菌消毒，故A正确；
B．钠元素的焰色反应呈黄色，则焰火中红色与钠盐灼烧无关，焰色试验是物理变化，故B错误；
C．亚硝酸钠是一种防腐剂和护色剂，可用作肉类的食品添加剂，由于亚硝酸钠有一定的毒性，因此国家对它的使用量和残留量都有规定，故C正确；
D．胆矾和石灰乳混合制成波尔多液，可用于防治果树的病虫害，故D正确；
故答案选B。
2．C
【分析】如图所示的装置用于探究NaClO2的制备，装置①用于制取ClO2，装置②用作安全瓶，防止倒吸；装置③用H2O2作还原剂，将ClO2还原为NaClO2，装置④用于处理尾气。
【详解】A．装置①用NaClO3、Na2SO3在H2SO4存在的环境中发生氧化还原反应，用于制备ClO2，反应方程式为：，A正确；
B．装置②中两个导管都短，用作安全瓶，防止装置③中溶液倒吸至装置①中，B正确；
C．装置③中的H2O2作还原剂，NaClO4中Cl元素达到最高价，不能用作还原剂，则H2O2不可用NaClO4代替，C错误；
D．装置④用于吸收尾气，仪器a中干燥管可防倒吸，则其作用是用于吸收尾气同时防止倒吸，D正确；
故选C。
3．C
【分析】从球棍模型可以看出，A只能形成1个共价键，且为第一周期元素，则为氢元素；Y、Z分别为第二、三周期元素，且Y、Z同主族，Y的单质可以置换出Z的单质，参照图中Y、Z元素形成的共价键数目，可确定Y为氧元素，Z为硫元素，所以Q为氯元素。
【详解】A．由分析可知，Z为S元素，该化合物的化学式为H2S2O6，则Z的化合价为+5价，A不正确；
B．Q为Cl元素，其氧化物对应水化物可能为HClO，其酸性比碳酸弱，B不正确；
C．Z、Q、Y分别为S、Cl、O，S2-、Cl-的电子层结构相同，但S的核电荷数比Cl小，离子半径比Cl-大，O2-的电子层数比S2-、Cl-小，则简单离子半径S2-＞Cl-＞O2-，C正确；
D．X与Y形成的化合物可能为H2O2，受热易分解，比X与Q形成的化合物HCl稳定性差，D不正确；
故选C。
4．D
【详解】A．“脱硫”中，碳酸钠溶液与硫酸铅反应生成碳酸铅和硫酸钠，反应的离子方程式为:PbSO4(s)+CO(aq)=PbCO3(s)+SO(aq)，由一些难溶电解质的溶度积常数的数据可知，平衡常数K= >105，说明可以转化的比较彻底，且转化后生成的碳酸铅可由酸浸进入溶液中，减少铅的损失，A正确；
B．加入碳酸钠时， BaSO4(s)+CO(aq)=BaCO3(s)+SO(aq)，K=<105，说明该反应正向进行的程度有限，BaSO4不溶于醋酸，所以滤渣的主要成分为BaSO4，B正确；
C．酸浸时，过氧化氢能促进Pb、CH3COOH转化为Pb(CH3COO)2和H2O，H2O2做氧化剂，过氧化氢也能使PbO2转化为Pb(CH3COO)2，铅元素化合价由+4价降低到了+2价，PbO2是氧化剂，则过氧化氢是还原剂，“酸浸”时加入的H2O2既可做氧化剂又可做还原剂，C正确；
D．加入碳酸钠时， BaSO4(s)+CO(aq)=BaCO3(s)+SO(aq)，“脱硫”时生成少量BaCO3，“酸浸”时溶于醋酸，因此沉铅的滤液中，金属离子有 Ba2+和加入碳酸钠、氢氧化钠时引入的Na+，“沉铅”后的滤液中还存在氢氧化铅溶解平衡，存在铅离子，故存在电荷守恒2c(Ba2+)+2c(Pb2+)+ c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)，D错误；
故答案选D。
5．A
【详解】A．生石灰遇水放出大量的热并生成氢氧化钙，使浓氨水中的一水合氨分解放出氨气，用向下排空气法收集氨气，故A正确；
B．若原溶液中存在亚硫酸根离子会影响检验，因此应用稀盐酸酸化后加入氯化钡检验硫酸根离子，故B错误；
C．氯气通入后可以将亚铁离子和碘离子都氧化，该装置不能比较铁离子和碘单质的氧化性，故C错误；
D．该实验有两个变量分别为温度和铁离子浓度，因此无法验证氯化铁对过氧化氢分解有催化作用，故D错误；
故答案为：A。
6．D
【详解】A．O3有强氧化性，具有漂白性，A错误；
B．SO2与水反应生成亚硫酸，可与色素结合，具有漂白性，B错误；
C．HClO有强氧化性，具有漂白性，C错误；
D．NaOH为强碱，不具备漂白性，D正确；
故选D。
7．D
【详解】A．铁粉易被空气中的氧化，可用作食品抗氧化剂，故A正确；
B．活性炭具有吸附性，可除去汽车中的异味，故B正确；
C．臭氧有强氧化性，可用于水体杀菌消毒，故C正确；
D．液氨汽化时吸收大量的热，可用作制冷剂，故D错误；
选D。
8．C
【详解】A．硫酸铝溶液中滴加Ba(OH)2溶液，若Ba(OH)2少量，则Ba2+、OH-的个数比应满足1:2关系，若Ba(OH)2过量，Al3+、的个数比应满足2:3关系，A不正确；
B．向Na2CO3和NaOH的混合溶液中加入足量稀盐酸，由于Na2CO3与NaOH的物质的量关系不确定，所以二者不能出现在同一离子方程式中，且最终产物为CO2和水，B不正确；
C．金属铜溶于稀硫酸和H2O2的混合溶液中，Cu被氧化为Cu2+，H2O2的还原产物与电解质反应生成H2O，离子方程式为：，C正确；
D．向酸性KMnO4溶液中滴加FeSO4溶液，生成Fe3+、Mn2+和H2O，酸性溶液中不能生成OH-，D不正确；
故选C。
9．B
【详解】A．浓盐酸与二氧化锰反应制氯气必须在加热条件下，且氯气可溶于水，收集氯气不能用排水法，选项A错误；
B．双氧水分解制氧气制取装置用固液不加热制气体，收集氧气可用排水法，选项B正确；
C．浓硫酸与铜加热条件下反应生成二氧化硫，选项C错误；
D．氨气极易溶于水，不能用排水法收集，选项D错误；
答案选B。
10．A
【详解】A．H2O2溶液中加入酸化的硫酸亚铁溶液，溶液变成棕黄色，表明生成Fe3+，一段时间后，溶液中出现气泡，表明Fe3+催化H2O2分解生成O2，同时放出热量，促进Fe3+水解生成Fe(OH)3，有红褐色沉淀生成，A正确；
B．因为HClO的酸性比强，所以在相同温度和相同浓度下，分别用pH试纸测定Na2CO3溶液和NaClO溶液的pH，Na2CO3溶液的pH更大，B不正确；
C．向盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中通入足量的乙烯后静置，溶液褪色，同时生成CO2气体，但溶液不会分层，C不正确；
D．氯化铵与铜绿并不能发生反应，氯化铵水解生成的盐酸能与铜绿反应，所以将有铜绿的铜器投入饱和氯化铵的热溶液中，绿色锈迹消失，铜器表面变红色，D不正确；
故选A。
11．(1)
(2)饱和NaHCO3溶液
(3)调节pH，防止生成Fe(OH)2
(4)
(5)Fe2+与SCN-络合，促进FeCO3沉淀溶解平衡正向移动
(6)
(7)除了Fe2+，乳酸亚铁中的羟基也能被酸性KMnO4溶液氧化，导致消耗酸性KMnO4溶液的量增多
【分析】实验室利用CaCO3固体与稀盐酸在装置A中发生反应制取CO2气体，利用装置B中的试剂a(饱和碳酸氢钠溶液)除去CO2中混入的HCl，将净化后的CO2通入装置C中，先与Na2CO3反应生成NaHCO3，再与FeSO4反应制取FeCO3。
【详解】（1）装置A中，CaCO3固体与稀盐酸反应生成CO2气体等，发生反应的化学方程式为。答案为：；
（2）由分析可知，试剂a用于除去CO2中混有的HCl，则试剂a是饱和NaHCO3溶液。答案为：饱和NaHCO3溶液；
（3）Na2CO3溶液的碱性较强，若将FeSO4溶液直接滴入Na2CO3溶液中，会生成Fe(OH)2，导致FeCO3的纯度较低，所以向Na2CO3溶液中通入CO2的目的是调节pH，防止生成Fe(OH)2。答案为：调节pH，防止生成Fe(OH)2；
（4）装置C中，Na2CO3与CO2、H2O先发生反应生成NaHCO3，再与FeSO4反应制取FeCO3，离子方程式为。答案为：；
（5）实验ⅲ中先加入KCl溶液，过滤取滤液后又分别加入KSCN溶液和H2O2溶液，但溶液一直基本无色，对比实验ⅱ和实验ⅲ可知，SCN-与Fe2+络合能促进FeCO3沉淀溶解平衡正向移动，使FeCO3固体溶解，而Cl-不能，所以FeCO3固体在KSCN溶液中的溶解度比在KCl溶液中的大。则对比实验ⅱ和ⅲ，得出的实验结论是：Fe2+与SCN-络合，促进FeCO3沉淀溶解平衡正向移动。答案为：Fe2+与SCN-络合，促进FeCO3沉淀溶解平衡正向移动；
（6）实验ⅱ中先加入KSCN溶液，发生反应，过滤取滤液后又分别加入KCl溶液和H2O2溶液，由实验ⅱ的现象可知，红色溶液是Fe(SCN)3溶液，红褐色沉淀是Fe(OH)3，加入H2O2溶液可将氧化成Fe(SCN)3和，离子方程式：。答案为：；
（7）乳酸亚铁中的羟基也具有还原性，也能被酸性KMnO4溶液氧化，则其原因是：除了Fe2+，乳酸亚铁中的羟基也能被酸性KMnO4溶液氧化，导致消耗酸性KMnO4溶液的量增多。答案为：除了Fe2+，乳酸亚铁中的羟基也能被酸性KMnO4溶液氧化，导致消耗酸性KMnO4溶液的量增多。
【点睛】乙醇具有还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化为乙酸。
12．(1) 离子键、非极性共价键 -1
(2) 反应生成的具有漂白作用(或反应生成的氧化了酚酞)
(3)
(4) 复分解反应
【分析】过氧化钠固体中加水产生气体为氧气、所得溶液分两份，其中一份中加入酚酞后变红，说明有氢氧化钠生成，振荡后红色褪去，说明溶液中还存在其它物质，继续加入少量二氧化锰，又有气泡产生，则溶液中还存在双氧水，另一份溶液中加入酸性高锰酸钾溶液，产生气体、颜色褪去，则是双氧水和高锰酸钾发生了氧化还原反应生成了锰离子，可见过氧化钠和水反应生成了氢氧化钠和氧气、过氧化钠和水反应生成了氢氧化钠和双氧水。
【详解】（1）过氧化钠是离子化合物，由钠离子和过氧根离子构成，过氧根内氧原子之间共用一对电子对，则的电子式：，其中化学键的类型为离子键、非极性共价键，氧元素的化合价为-1。
（2）使酚酞溶液变红是因为生成了氢氧化钠，用化学方程式解释使酚酞溶液变红的原因是，结合分析可知，依据实验现象推测红色褪去的原因是：反应生成的具有漂白作用(或反应生成的氧化了酚酞)。
（3）据分析，双氧水还原了酸性高锰酸钾溶液而使之褪色，离子方程式为。
（4）据分析，过氧化钠与水反应除了生成氢氧化钠和氧气外，还存在的另一反应的化学方程式为，该反应前后元素化合价未发生变化，则其反应类型为复分解反应。
13．(1) 分液漏斗 过滤 反应放热，温度低可减少H2O2分解，提高H2O2的利用率(或反应放热，温度低，有利于提高产率)
(2) ac
【分析】实验室利用NH4Cl与Ca(OH)2在加热条件下反应制取氨气，然后将氨气通入CaCl2、H2O2溶液中，由于反应放热，需控制温度，以防H2O2分解、氨气挥发，影响原料的利用率。
【详解】（1）①仪器C带有活塞，其名称为分液漏斗；反应结束后，需分离出生成的CaO2 8H2O沉淀，所以经过滤、洗涤、低温烘干可获得CaO2 8H2O。
②装置B中用冰水浴控制温度，则表明反应放热，且反应物中含有受热易分解的物质，则其可能的原因是：反应放热，温度低可减少H2O2分解，提高H2O2的利用率(或反应放热，温度低，有利于提高产率)。答案为：分液漏斗；过滤；反应放热，温度低可减少H2O2分解，提高H2O2的利用率(或反应放热，温度低，有利于提高产率)；
（2）①a．H2O2溶液能将SO2氧化为H2SO4，自身转化为水，对后续的测定不产生影响，a符合题意；
b．KMnO4溶液(硫酸酸化)能将SO2氧化为，也能将HCl氧化为Cl2，且用硫酸酸化时引入了，生成的Mn2+还会转化为Mn(OH)2沉淀，干扰了后续检验操作得出的结论，b不符合题意；
c．氯水能将SO2氧化为H2SO4，自身转化为HCl，对后续的测定不产生影响，c符合题意；
故选ac。
②由操作过程中发生的反应，可建立如下关系式：SO2——BaSO4，则该混合气体中二氧化硫的体积分数为=。答案为：ac；。
【点睛】制取CaO2 8H2O时，若不通入氨气，反应难以进行。
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