元素及其化合物的性质和应用
(1)非金属(Cl、S、N、Si等)及其化合物的性质和应用。
(2)金属(Na、Fe、Cu、Al等)及其化合物的性质和应用。
1．(2024·贵州卷，T3)厨房中处处有化学。下列说法错误的是( )
选项 生活情境 涉及化学知识
A 清洗餐具时用洗洁精去除油污 洗洁精中的表面活性剂可使油污水解为水溶性物质
B 炒菜时不宜将油加热至冒烟 油脂在高温下容易生成对身体有害的稠环化合物
C 长期暴露在空气中的食盐变成了糊状 食盐中常含有容易潮解的MgCl2
D 久煮的鸡蛋蛋黄表面常呈灰绿色 蛋白中硫元素与蛋黄中铁元素生成的FeS和蛋黄混合呈灰绿色
A [洗洁精去除油污主要是利用乳化原理，油污没有水解，A错误；炒菜时不宜将油加热至冒烟，主要是油脂在高温下容易生成对身体有害的稠环化合物，B正确；长期暴露在空气中的食盐变成了糊状，是因为食盐中常含有容易潮解的MgCl2，C正确；久煮的鸡蛋蛋黄表面常呈灰绿色，是由于蛋白中硫元素与蛋黄中铁元素生成的FeS和蛋黄混合呈灰绿色，D正确。]
2．(2024·安徽卷，T4)下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化，且甲和水可以直接生成乙的是( )
选项 甲 乙 丙
A Cl2 NaClO NaCl
B SO2 H2SO4 CaSO4
C Fe2O3 Fe(OH)3 FeCl3
D CO2 H2CO3 Ca(HCO3)2
D [Cl2与水反应生成HClO和HCl，无法直接生成NaClO，A错误；SO2与水反应生成亚硫酸而不是硫酸，B错误；氧化铁与水不反应，不能生成氢氧化铁沉淀，C错误；CO2与水反应生成碳酸，碳酸与少量氢氧化钙反应生成碳酸氢钙，碳酸氢钙受热分解生成二氧化碳气体，D正确。]
3．(2024·广东卷，T14)部分含Mg或Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是( )
A．若a在沸水中可生成e，则a―→f的反应一定是化合反应
B．在g―→f―→e―→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化
C．加热c的饱和溶液，一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系
D．若b和d均能与同一物质反应生成c，则组成a的元素一定位于周期表p区
B [若a在沸水中可生成e，此时a为Mg，e为，即f为镁盐，a―→f的反应有多种，可能为Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑，该反应属于置换反应，可能为Mg＋Cl2MgCl2，该反应属于化合反应，综上a―→f的反应不一定是化合反应，故A错误。e能转化为d，此时e为白色沉淀Fe(OH)2，d为红褐色沉淀Fe(OH)3，说明在g―→f―→e―→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化，故B正确。若c为铝盐，加热其饱和溶液不会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系，故C错误。假设b为Al2O3，即d为Al(OH)3，c为铝盐，Al2O3、与稀盐酸反应均生成铝盐，此时组成a的元素为Al，位于周期表p区；假设b为Fe2O3，即d为Fe(OH)3，c为铁盐，Fe2O3、与稀盐酸反应均生成铁盐，此时组成a的元素为Fe，位于周期表d区，故D错误。]
4．(2024·北京卷，T8)关于Na2CO3和NaHCO3的下列说法中，不正确的是( )
A．两种物质的溶液中，所含微粒的种类相同
B．可用NaOH溶液使NaHCO3转化为Na2CO3
C．利用二者热稳定性差异，可从它们的固体混合物中除去NaHCO3
D．室温下，二者饱和溶液的pH差约为4，主要是由于它们的溶解度差异
D [Na2CO3和NaHCO3的溶液中均存在H2O、H2CO3、H＋、OH－、Na＋、、，A正确；NaHCO3溶液中加入NaOH溶液会发生反应：NaOH＋NaHCO3===Na2CO3＋H2O，B正确；NaHCO3受热易分解，可转化为Na2CO3，而Na2CO3热稳定性较强，利用二者热稳定性差异，可从它们的固体混合物中除去NaHCO3，C正确；室温下Na2CO3和NaHCO3饱和溶液pH相差较大的主要原因是的水解程度远大于，D错误。]
5．(2023·湖南卷，T7)取一定体积的两种试剂进行反应，改变两种试剂的滴加顺序(试剂浓度均为0.1 mol·L-1)，反应现象没有明显差别的是( )
选项 试剂① 试剂②
A 氨水 AgNO3溶液
B NaOH溶液 Al2(SO4)3溶液
C H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液
D KSCN溶液 FeCl3溶液
D [将氨水滴入硝酸银溶液中立即有AgOH白色沉淀生成，沉淀不稳定，马上分解为黑色的Ag2O，而将硝酸银溶液滴入氨水中则形成银氨溶液，无明显现象，A不符合题意；将NaOH溶液滴入溶液中，NaOH按少量反应，离子方程式为Al3+＋3OH－===Al(OH)3↓，有白色沉淀生成，而将Al2(SO4)3溶液滴入NaOH溶液中，NaOH按过量反应，离子方程式为===，无明显现象，B不符合题意；H2C2O4溶液滴入酸性KMnO4溶液中，开始有气泡(CO2)产生，一段时间后溶液颜色由紫色变为无色，而酸性KMnO4溶液滴入H2C2O4溶液中，开始有气泡(CO2)产生，一段时间后溶液颜色由无色变为紫色，二者实验现象有差别，C不符合题意；FeCl3溶液与KSCN溶液互滴都会产生红色的Fe(SCN)3，反应现象相同，D符合题意。]
(1)Na2O2与H2O反应生成NaOH，故Na2O2为碱性氧化物。 (×)
(2)AlCl3溶液中加入足量氨水可以生成。 (×)
(3)Fe3O4用盐酸溶解后可以用KSCN溶液检验Fe3+，用酸性KMnO4溶液检验Fe2+。 (×)
(4)氯水和“84”消毒液不能用pH试纸测其pH。 (√)
(5)NH3可以用碱石灰和无水CaCl2干燥，不能用P2O5和浓硫酸干燥。 (×)
(6)SO2可以使品红溶液、溴水褪色，二者均体现了SO2的漂白性。 (×)
1．钠及其化合物
2．铝及其化合物
3．铁及其化合物
4．氮及其化合物
5．氯及其化合物
6．硫及其化合物
1．(2024·江西重点中学联考)某短周期元素的“价—类”二维图如图所示，下列说法正确的是( )
A．a可以用g的浓溶液干燥
B．可存在a→b→f的转化
C．b易溶于CS2和热的NaOH溶液
D．c、d均使溴水褪色，体现了c、d的漂白性
C [图中a为H2S，b为S，c为SO2，d为H2SO3，e为亚硫酸盐，f为SO3，g为H2SO4，h为硫酸盐。]
2．(2024·华南师大附中三模)下列关于物质性质与用途的说法均正确，且有因果关系的是( )
选项 性质 用途
A Al与浓硝酸不反应 用铝制容器盛放浓硝酸
B SiO2与NaOH溶液不反应 用带玻璃塞的玻璃瓶存放NaOH溶液
C 氨易液化，液氨汽化时吸收大量的热 液氨用作制冷剂
D HF是弱酸 用氢氟酸刻蚀玻璃
C [Al与浓硝酸常温下发生钝化生成致密的氧化膜，可用铝制容器盛放浓硝酸，A不符合题意；SiO2与NaOH溶液反应，不能用带玻璃塞的玻璃瓶存放NaOH溶液，B不符合题意；氨易液化，液氨汽化时吸收大量的热，可用作制冷剂，C符合题意；HF能与SiO2、Na2SiO3等反应，可用氢氟酸刻蚀玻璃，D不符合题意。]
以微型化工流程为载体的分析与判断
(1)原料的预处理和转化方程式的判断。
(2)反应条件的控制与物质的分离提纯。
(3)转化过程中的组分判断。
1．(2024·黑吉辽卷，T13)某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的Cl－并制备Zn，流程如下。“脱氯”步骤仅Cu元素化合价发生改变。下列说法正确的是( )
锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰)
离子 Zn2+ Cu2+ Cl－
浓度/(g·L-1) 145 0.03 1
A．“浸铜”时应加入足量H2O2，确保铜屑溶解完全
B．“浸铜”反应：2Cu＋4H＋＋H2O2===2Cu2+＋H2↑＋2H2O
C．“脱氯”反应：Cu＋Cu2+＋2Cl－===2CuCl
D．脱氯液净化后电解，可在阳极得到Zn
C [铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+，反应的离子方程式为Cu＋2H＋＋H2O2===Cu2+＋2H2O，再加入锌浸出液进行“脱氯”，“脱氯”步骤中仅Cu元素的化合价发生改变，得到CuCl固体，可知“脱氯”步骤发生反应的离子方程式为Cu2+＋Cu＋2Cl－===2CuCl，过滤得到脱氯液，脱氯液净化后电解，Zn2+可在阴极得到电子生成Zn。由分析得，“浸铜”时，铜屑不能溶解完全，Cu在“脱氯”步骤还需要充当还原剂，故A错误；“浸铜”时，铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+，反应的离子方程式为Cu＋2H＋＋H2O2===Cu2+＋2H2O，故B错误；“脱氯”步骤中仅Cu元素的化合价发生改变，得到CuCl固体，即Cu的化合价升高，Cu2+的化合价降低，发生归中反应，离子方程式为Cu2+＋Cu＋2Cl－===2CuCl，故C正确；脱氯液净化后电解，Zn2+应在阴极得到电子变为Zn，故D错误。]
2．(2024·甘肃卷，T11)兴趣小组设计了从AgCl中提取Ag的实验方案，下列说法正确的是( )
A．还原性：Ag>Cu>Fe
B．按上述方案消耗1 mol Fe可回收1 mol Ag
C．反应①的离子方程式是===
D．溶液①中的金属离子是Fe2+
C [从实验方案可知，氨水溶解了氯化银，然后用铜置换出银，滤液中加入浓盐酸后得到氯化铜和氯化铵的混合液，向其中加入铁，铁置换出铜，过滤出的铜可以循环利用，并通入氧气可将亚铁离子氧化为铁离子。金属活动性越强，金属的还原性越强，而且由题中的实验方案能得到证明，还原性从强到弱的顺序为Fe>Cu>Ag，A不正确；由得失电子守恒可知，1 mol Fe可以置换出1 mol Cu，而1 mol Cu可以置换出2 mol Ag，因此，按题述方案消耗1 mol Fe可回收2 mol Ag，B不正确；反应①的离子方程式是===，C正确；向氯化铜和氯化铵的混合液中加入铁，铁置换出铜后生成Fe2+，然后Fe2+被通入的氧气氧化为Fe3+，因此，溶液①中的金属离子是Fe3+，D不正确。]
3．(2024·湖南卷，T11)中和法生产Na2HPO4·12H2O的工艺流程如下：
已知：①H3PO4的电离常数：K1＝6.9×10-3，K2＝6.2×10-8，K3＝4.8×10-13。
②Na2HPO4·12H2O易风化。
下列说法错误的是( )
A．“中和”工序若在铁制容器中进行，应先加入Na2CO3溶液
B．“调pH”工序中X为NaOH或H3PO4
C．“结晶”工序中溶液显酸性
D．“干燥”工序需在低温下进行
C [H3PO4和Na2CO3先发生反应，通过加入X调节pH，使产物完全转化为Na2HPO4，通过结晶、过滤、干燥，最终得到Na2HPO4·12H2O成品。铁是较活泼金属，可与H3PO4反应生成氢气，故“中和”工序若在铁制容器中进行，应先加入Na2CO3溶液，A项正确；若“中和”工序加入Na2CO3过量，则需要加入酸性物质来调节pH，为了不引入新杂质，可加入H3PO4，若“中和”工序加入H3PO4过量，则需要加入碱性物质来调节pH，为了不引入新杂质，可加入NaOH，所以“调pH”工序中X为NaOH或H3PO4，B项正确；“结晶”工序中的溶液为饱和Na2HPO4溶液，已知H3PO4的K2＝6.2×10-8，K3＝4.8×10-13，则的水解常数Kh＝＝≈1.6×10-7，由于Kh＞K3，则Na2HPO4的水解程度大于电离程度，溶液显碱性，C项错误；由于Na2HPO4·12H2O易风化失去结晶水，故“干燥”工序需要在低温下进行，D项正确。]
4．(2024·贵州卷，T13)贵州重晶石矿(主要成分为BaSO4)储量占全国以上。某研究小组对重晶石矿进行“富矿精开”研究，开发了制备高纯纳米钛酸钡(BaTiO3)工艺。部分流程如下：
下列说法正确的是( )
A．“气体”主要成分是H2S，“溶液1”的主要溶质是Na2S
B．“系列操作”可为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
C．“合成反应”中生成BaTiO3的反应是氧化还原反应
D．“洗涤”时可用稀H2SO4去除残留的碱，以提高纯度
B [重晶石矿(主要成分为BaSO4)通过一系列反应，转化为BaS溶液；加盐酸酸化，生成BaCl2和H2S气体；在BaCl2溶液中加入过量的NaOH，通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到·8H2O；过滤得到的溶液1的溶质主要是NaCl及过量的NaOH；Ba(OH)2·8H2O加水溶解后，加入Ti(OC4H9)4，进行合成反应，得到BaTiO3粗品，最后洗涤得到最终产品。由分析可知，“气体”主要成分为H2S，“溶液1”的溶质主要是NaCl及NaOH，A项错误；由分析可知，“系列操作”得到的是Ba(OH)2·8H2O，故“系列操作”可以是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，B项正确；“合成反应”是Ba(OH)2·8H2O和Ti(OC4H9)4反应生成BaTiO3，该反应中元素化合价未发生变化，不是氧化还原反应，C项错误；“洗涤”时，若使用稀硫酸，BaTiO3会部分转化为BaSO4，故不能使用稀硫酸，D项错误。]
“微型”化工流程的一般解答思维流程
1．(2024·湖北十一校二模)实验室用MnO2等原料制取少量KMnO4的实验流程如下。下列说法正确的是( )
A．“熔融”时，应先将MnO2和KClO3混合加热一段时间后再加入KOH
B．通入CO2“歧化”时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
C．“过滤”时，为加快分离速率可采用减压过滤
D．制得的KMnO4粗品可能会含有K2CO3，可以向粗品中滴加盐酸观察是否有气泡来检验是否含有K2CO3
C [“熔融”时，先将MnO2和KClO3混合加热一段时间会反应产生氧气和氯化钾，再加入的KOH与氯化钾不反应，A错误；通入CO2“歧化”时的反应为3K2MnO4＋2CO2===MnO2↓＋2KMnO4＋2K2CO3，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2， B错误；“过滤”时，为加快分离速率可采用减压过滤，C正确；制得的KMnO4粗品可能会含有K2CO3，向粗品中滴加盐酸即使没有K2CO3也会产生气体，D错误。]
2．(2024·南平一模)锌是一种浅灰色的过渡金属。在现代工业中，是电池制造上不可替代且相当重要的金属，以菱锌矿(主要成分为ZnCO3、ZnO，含有少量SiO2和Na2SiO3)制备锌单质的流程如图所示：
下列说法错误的是( )
的空间结构为正四面体形
B．滤渣的主要成分为SiO2和H2SiO3
C．“沉淀”过程中，消耗CO2的物质的量与消耗Na2[Zn(OH)4]的物质的量之比为1∶1
D．“热还原”过程发生了置换反应
C [菱锌矿(主要成分为ZnCO3、ZnO，含有少量SiO2和Na2SiO3)与稀硫酸反应生成硫酸锌、硅酸、硫酸钠，二氧化硅不与稀硫酸反应，过滤，向滤液中加入过量氢氧化钠溶液，再通入二氧化碳得到氢氧化锌，过滤，将氢氧化锌煅烧得到氧化锌，再用过量焦炭还原得到锌。“沉淀”时CO2会先与未反应完的NaOH反应，因此消耗的二氧化碳的物质的量比Na2[Zn(OH)4]多，故C错误。]
3．三氧化二镍(Ni2O3)是一种重要的电子元件材料和蓄电池材料。某小组用含镍废料(主要成分为NiO、Ni2O3、FeO、MgO、SiO2等)制取Ni2O3的工艺流程如图所示。下列说法错误的是( )
已知：①常温下，Ksp[Fe(OH)3]＝10-38，Ksp[Ni(OH)2]＝10-15。②溶液中离子浓度小于等于1×10-5 mol·L-1时可认为离子沉淀完全。③“酸浸”过程中有无色无味、助燃的气体生成。
A．“酸浸”过程中可发生氧化还原反应
B．常温下，若浸出液中c(Ni2+)＝0.1 mol·L-1，则“沉铁”时应控制溶液pH的范围为3≤pH<7
C．“沉镁”过程中可增大溶液的酸性，促使沉淀完全，滤渣2的主要成分为MgF2
D．煅烧中反应的化学方程式为2(NiC2O4·2H2O)Ni2O3＋3CO↑＋CO2↑＋4H2O↑
C [滤渣2的主要成分为MgF2，“沉镁”过程中存在MgF2(s) Mg2+(aq)＋2F－(aq)，增大H＋浓度，F－与H＋结合形成弱电解质HF，F－浓度减小，从而使该平衡正向移动，导致MgF2沉淀不完全，C错误。]
元素及其化合物
选择题专练 元素及其化合物的性质和应用
1．(2024·哈尔滨一模)类比是预测物质性质与化学反应的重要方法，下列类比结果合理的是( )
A．Br2的沸点高于Cl2，则单晶硅的沸点高于金刚石
B．C2H5OH分子间可以形成氢键，则CH3CHO分子间也可以形成氢键
C．NaCl固体与浓硫酸共热可制HCl，则NaI固体与浓硫酸共热可制HI
D．CCl3COOH酸性强于CH3COOH，则CF3COOH酸性强于CH3COOH
D [A项，硅和金刚石为共价晶体，后者沸点高，错误；B项，CH3CHO分子间不可形成氢键，错误；C项，浓硫酸可以氧化HI，错误。]
2．下列关于工业制备方法与化学方程式均正确的是( )
A．工业上用氢气还原三氯硅烷制得高纯度的硅：＋H2Si＋3HCl
B．工业上用加热氯化铵与氢氧化钙的混合物制备氨气：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
C．高炉炼铁中利用焦炭直接将铁矿石还原为铁单质：3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2
D．工业以硫黄为原料生产硫酸，沸腾炉中的主要反应：S＋O2SO3
AD [该反应为实验室制取氨气的原理，故B错误；高炉炼铁中，焦炭的作用为提供热量和生成还原剂CO，CO再还原Fe2O3制取Fe，故C错误。]
3．(2024·湛江一模)部分含Fe物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列推断不合理的是( )
A．可存在a→e→b的转化
B．e溶液可与KSCN溶液反应生成红色沉淀
C．能用a制作的容器运输浓硫酸
D．a可与稀硝酸恰好反应生成只含b的溶液
B [e为＋3价铁盐，与KSCN溶液反应，生成红色溶液，不是沉淀，B错误。]
4．(2024·黄山一模)下列物质性质与用途或物质结构与性质具有对应关系的是( )
A．LiOH可溶于水，可用作宇宙飞船中CO2吸收剂
B．Mg有强还原性，可用于钢铁的电化学防护
C．石墨晶体层间存在范德华力，石墨易导电
D．H2O2是极性分子，H2O2有强氧化性
B [A项，LiOH溶于水与用作CO2吸收剂无对应关系，错误；C项，石墨晶体层间存在范德华力与导电性无对应关系，错误；D项，H2O2的极性与强氧化性无对应关系，错误。]
5．(2024·济宁一模)根据下列实验叙述，得出结论正确的是( )
A．向FeCl2溶液中加入足量Na2O2粉末，出现红褐色沉淀和无色气体，则原FeCl2溶液部分变质
B．向KBrO3溶液中通入少量氯气，然后再加入少量苯，有机层呈橙红色，则Cl2氧化性大于Br2
C．向CuSO4溶液中加入适量的氨水，再加入乙醇，析出深蓝色固体，则该固体难溶于水
D．向含有等物质的量H2SO4和HNO3的混酸稀溶液中加入过量铜粉，充分反应，则溶液中的溶质有CuSO4和Cu(NO3)2
D [A项，Na2O2能将Fe2+氧化为Fe3+，无法确定FeCl2是否部分变质，错误；B项，KBrO3与Cl2反应生成Br2，Cl2表现还原性，无法说明Cl2氧化性大于Br2，错误；C项，该深蓝色固体为[Cu(NH3)4]SO4·H2O，易溶于水，错误。]
6．化学遵循哲学思想。下列变化不遵循“量变引起质变”的哲学思想的是( )
A．向1 mol·L-1 Na2CO3溶液中滴加1 mol·L-1稀盐酸，刚开始没有明显现象，后产生气体
B．向2% AgNO3溶液中滴加2%氨水，先产生沉淀，后沉淀溶解
C．向蓝色石蕊试纸上滴加氯水，试纸先变为红色，后迅速褪色
D．向装有细铁丝的两支试管中分别加入稀硫酸与浓硫酸，实验现象不同
C [氯水中的H＋使试纸变红，氯水中具有漂白性的HClO使红色褪去，不遵循“量变引起质变”的哲学思想，C符合题意。]
7．下列物质性质与用途具有对应关系的是( )
A．纳米Fe3O4能与酸反应，可用作磁性材料
B．SO2能与某些有色物质化合，可用于漂白纸张、草帽等
C．Al2O3熔点高，可用作耐火材料
D．SiO2是酸性氧化物，能用氢氟酸(HF)雕刻玻璃
BC [四氧化三铁具有磁性，可用作磁性材料，与其能与酸反应无关，A错误；SO2具有漂白性，SO2能与某些有色物质化合生成不稳定的无色物质，所以SO2可以漂白纸张、草帽等，B正确；Al2O3熔点高，可用作耐火材料，C正确；氢氟酸能与二氧化硅反应生成四氟化硅和水，可用于雕刻玻璃，和SiO2是酸性氧化物无关，D错误。]
选择题专练 物质的性质与探究
1．(2024·武汉二模)化学服务生产生活，下列关于物质用途说法错误的是( )
A．二氧化硫不仅可用于杀菌消毒，还是一种食品添加剂
B．DDT具有较高和较宽广的杀虫活性，目前被广泛施用
C．碳化硅陶瓷可用作耐高温结构材料、耐高温半导体材料
D．叔丁基对苯二酚用作食用油的抗氧化剂，确保食品安全
B [SO2可用于杀菌消毒，还具有还原性，常用于葡萄酒酿制，作葡萄酒的抗氧化剂，是一种食品添加剂，A正确；DDT是难降解化合物，毒性残留时间长，世界各国现已明令禁止生产和使用，B错误；SiC属于共价晶体，熔、沸点高，硬度大，可用作耐高温结构材料、耐高温半导体材料，C正确；叔丁基对苯二酚具有还原性，防止食用油被氧化，D正确。]
2．(2024·贵阳三模)碳元素能构成石墨、甲醛、碳化硅、甲醇、甲酸等多种工业原料。下列物质结构与性质或用途具有对应关系的是( )
A．石墨晶体的层状结构间存在分子间作用力，具有导电性
B．甲醛能溶于水，可用于制备酚醛树脂
C．SiC中原子以共价键形成空间网状结构，可作砂轮的磨料
D．HCOO－离子间能形成氢键，所以HCOONa熔点比CH3OH高
C [石墨晶体中层与层之间存在分子间作用力，层内存在大π键，层内存在自由移动的电子，具有导电性，A错误；甲醛能与酚类物质发生聚合反应，可用于制备酚醛树脂，B错误； SiC中原子以共价键形成空间网状结构，熔点高、硬度大，可用作砂轮、砂纸的磨料，C正确； 氢键是H原子与N、O、F等原子之间形成的分子间作用力，HCOO－离子间不能形成氢键，D错误。]
3．(2024·赣州模拟)为探究NO2的性质，设计了如下实验。
实验装置 实验操作及现象
①抽去毛玻璃片后，反应瓶内壁有白色固体生成，红棕色气体逐渐变浅，直至无色。 ②取白色固体溶于水，依次加入稀盐酸、BaCl2溶液，溶液中出现白色沉淀
下列说法错误的是( )
A．白色固体主要成分为SO3
B．物质氧化性：浓硝酸>NO2>SO3
C．由实验可知，能用湿润的淀粉-KI试纸鉴别NO2与Br2(g)
D．实验后的剩余气体可用酸性KMnO4溶液处理，防止污染空气
C [玻璃片左侧反应生成NO2，右侧反应生成SO2，根据现象①可知NO2与SO2反应会生成SO3和NO，因此白色固体是SO3，取白色固体物质溶于水，依次加入稀盐酸、BaCl2溶液，溶液中出现白色沉淀为硫酸钡。NO2与Br2(g)都能将碘离子氧化为碘单质，都能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝，无法鉴别，故C错误。]
4．某学习小组设计如图所示实验装置(装置中空气已排尽)探究氮的氧化物的性质。下列说法不正确的是( )
A．装置Ⅰ中产生红棕色气体，体现浓硝酸的强氧化性
B．将装置Ⅱ浸入热水浴中，气体颜色变深，说明2NO2(g) N2O4(g)是吸热反应
C．装置Ⅲ中的溶液变蓝，说明NO2氧化了金属铜
D．向装置Ⅴ中加入蒸馏水，无色气体变为红棕色
BC [将装置Ⅱ浸入热水浴中，气体颜色变深，说明升高温度平衡2NO2(g) N2O4(g)逆向移动，则正反应为放热反应，B错误；NO2溶于水生成HNO3，HNO3氧化Cu，溶液变蓝，不能说明NO2氧化了Cu，C错误。]
5．(2024·安徽模考)实验是探究元素化合物性质的重要方法。利用如图实验装置和试剂能实现相应元素不同价态间转化的是( )
选项 试剂 元素不同价 态间的转化
a b c
A 70%硫酸 亚硫酸钠 新制氯水
B 稀硫酸 硫化亚铁 氯化铁溶液
C 浓硝酸 铜片 水
D 浓盐酸 高锰酸钾 溴化钾溶液
D [70%硫酸和亚硫酸钠反应生成SO2，没有发生氧化还原反应，S的化合价没有变化，故A不符合题意；稀硫酸和硫化亚铁反应生成H2S，铁的化合价没有变化，故B不符合题意；浓硝酸和铜片反应生成NO2，N元素化合价从＋5价变为＋4价，NO2和水反应生成HNO3和NO，N元素化合价从＋4价变为＋5价和＋2价，故C不符合题意；浓盐酸和高锰酸钾反应生成Cl2，Cl元素化合价从－1价变为0价，Cl2和溴化钾溶液反应生成氯化钾和Br2，Cl元素化合价从0价变为－1价，故D符合题意。]
6．制备并检验SO2性质的装置如图所示。下列说法正确的是( )
A．紫色石蕊试纸变红
B．品红溶液褪色体现了SO2的强氧化性
C．用98%浓硫酸代替70%浓硫酸能加快反应速率
D．棉花可用饱和Na2CO3溶液浸泡，用于尾气处理
AD [SO2是酸性氧化物，可使湿润的紫色石蕊试纸变红，故A正确；品红溶液褪色体现了SO2的漂白性，故B错误；98%浓硫酸中H2SO4电离程度很小，反应速率慢，故C错误；Na2CO3溶液可以和SO2反应，化学方程式为Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2，所以可用饱和碳酸钠溶液进行尾气吸收，故D正确。]
选择题专练 物质的性质与转化
1．氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是( )
A．常温下可以用铁制容器来盛装浓硝酸
B．工业制硝酸过程中的物质转化：NH3NO
HNO3
C．氮气、铵盐、亚硝酸盐、硝酸盐之间的转化属于自然界“氮循环”的一部分
D．硫及其化合物的转化：H2SSO2SO3
H2SO4
B [NO与H2O不反应，B错误。]
2．下列工业生产中涉及的物质转化正确的是( )
A．工业制取漂白粉：饱和食盐水Cl2漂白粉
B．工业制取纯碱：饱和食盐水NaHCO3固体Na2CO3
C．工业制取镁：MgCl2溶液无水MgCl2Mg
D．工业制取硫酸：FeS2/SSO3H2SO4
AB [C项，MgCl2溶液蒸干得不到无水MgCl2，错误；D项，FeS2/S燃烧生成SO2，错误。]
3．(2024·安徽模考)我国学者用氮气为氮源高效合成了活性氮物质Li2CN2，用于多种高附加值含氮化合物的合成。Li2CN2可与乙醇、有机卤代物等反应，其制备及转化为物质甲的过程如下：
下列说法错误的是( )
A．反应Ⅰ实现了氮的固定
B．的电子式为
C．反应Ⅱ中的溶剂可为水
D．物质甲中碳原子的杂化轨道类型有sp和sp3
C [反应Ⅱ中的溶剂不能为水，水会干扰反应的进行，C错误。]
4．(2024·葫芦岛一模)一种利用有机胺(TBA)参与联合生产碳酸氢钠和二氯乙烷的工艺流程如图所示。下列说法错误的是( )
A．TBA替代了侯德榜制碱法中的氨气
B．胺再生过程的反应为4CuCl＋O2＋4TBA·HCl===4CuCl2＋4TBA＋2H2O
C．整个工艺原子利用率为100%，符合绿色化学的要求
D．氯化过程每生成1 mol C2H4Cl2，总反应中消耗0.25 mol O2
D [TBA的再生过程和“氯化过程”发生的反应为O2＋4CuCl＋4TBA·HCl===4CuCl2＋4TBA＋2H2O，即为O2＋2CuCl＋2TBA·HCl===2CuCl2＋2TBA＋H2O，C2H4＋2CuCl2C2H4Cl2＋2CuCl，每生成1 mol C2H4Cl2，总反应中消耗0.5 mol O2，D错误。]
5．由下列实验操作和现象，可得出相应正确结论的是( )
选项 实验操作 现象 结论
A 向热的浓硝酸中加入红热的木炭，继续加热 产生红棕色气体 木炭与浓硝酸一定发生了反应
B 将少量硝酸铜受热分解(产物为CuO、O2和NO2)产生的气体收集后，用带火星的木条检验 木条复燃 NO2不能支持燃烧
C 向0.1 mol·L-1 酸性KMnO4溶液中滴加0.1 mol·L-1 H2O2溶液 溶液褪色 H2O2具有还原性
D 将Na[Al(OH)4]溶液与NaHCO3溶液混合 生成白色沉淀 碱性：
CD [向热的浓硝酸中加入红热的木炭，继续加热，产生红棕色气体，可能是硝酸分解生成的，A错误；硝酸铜分解产物中含O2和NO2，木条复燃，无法说明NO2不能支持燃烧，B错误；向0.1 mol·L-1 酸性KMnO4溶液中滴加0.1 mol·L-1 H2O2溶液，溶液褪色，说明H2O2具有还原性，C正确；两者反应产生氢氧化铝沉淀和碳酸钠，说明四羟基合铝酸根离子结合H＋的能力要强于碳酸根离子，D正确。]
选择题专练 以微型化工流程为载体的分析与判断
1．(2024·泉州三检)SrCl2是一种治疗牙本质过敏症的牙膏添加剂。一种用工业碳酸锶(含少量BaCO3、FeO杂质)制取氯化锶晶体(SrCl2·6H2O)的工业流程如下：
下列说法错误的是( )
A．Ksp(SrSO4)>Ksp(BaSO4)
B．溶液Ⅰ中发生了反应：2Fe2+＋H2O2＋2H＋===2Fe3+＋2H2O
C．工业碳酸锶的纯度为×100%
D．系列操作包括蒸发浓缩、冷却结晶等操作
C [a g工业碳酸锶(含少量BaCO3、FeO杂质)加入盐酸酸浸，得到的酸浸液中加入适量硫酸和H2O2生成滤渣1为硫酸钡，同时将Fe2+氧化为Fe3+；得到的溶液Ⅱ中加入碳酸锶调节pH得到滤渣2为Fe(OH)3，得到含SrCl2的滤液，系列操作(蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥)得到b g纯净产品氯化锶晶体(SrCl2·6H2O)。根据锶元素守恒，过程中溶液Ⅱ还加入碳酸锶固体，a g工业碳酸锶得到b g纯产品，工业碳酸锶的纯度应小于×100%，C错误。]
2．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]是一种常用的净水剂，以废易拉罐(主要成分为铝和少量不溶于碱性溶液的物质)为原料制取明矾的实验流程如图所示。
下列说法错误的是( )
A．“碱溶”步骤中有H2产生
B．“沉铝”步骤所得滤液呈酸性
C．用浓硫酸配制9 mol·L-1 H2SO4溶液，将水缓慢加入浓硫酸中，并用玻璃棒不断搅拌
D．“一系列操作”中还需要加入K2SO4
BC [“碱溶”过程中发生的是NaOH和Al的反应，即：2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，A正确；“沉铝”步骤有Al(OH)3、NH3和Na2CO3生成，所得滤液呈碱性，B错误；用浓硫酸配制9 mol·L-1 H2SO4溶液，需要将浓硫酸缓慢加入水中，并用玻璃棒不断搅拌，C错误；“一系列操作”中还需要加入的试剂是K2SO4，D正确。]
3．(2024·黄山一模)LiBr溶液可作为替代氟利昂的绿色制冷剂。合成工艺流程如下：
下列说法错误的是( )
A．还原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收，吸收液不可直接返回还原工序
B．除杂工序中产生的滤渣可用CS2进行组分分离
C．中和工序中生成的气体为酸性氧化物
D．若BaS和Br2恰好完全反应，则理论上参与反应的n(Br2)∶n(BaS)∶n(H2SO4)为1∶1∶2
D [由得失电子守恒可知，溴和硫化钡恰好反应时，溴、硫化钡和反应生成的溴化钡的化学计量数相等，由硫酸钡的化学式可知，溴化钡、硫酸和反应生成硫酸钡的化学计量数相等，则理论上参与反应的溴、硫化钡、硫酸的物质的量之比为1∶1∶1，故D错误。]
4．(2024·雄安新区三模)氯化亚铜(CuCl)是石油工业常用的脱硫剂和脱色剂，以低品位铜矿(主要成分为Cu2S和铁的氧化物)为原料制备CuCl流程如图：
已知：CuCl难溶于醇和水，热水中能被氧化，CuCl易溶于浓度较大的Cl－体系中 。下列说法错误的是( )
A．“浸取”过程中每生成1 mol S，转移2 mol电子
B．“除锰”过程中发生离子反应为===＋H2O
C．“还原”后所得产物主要为Na2CuCl3
D．产品CuCl可用冷的乙醇洗涤
A [“浸取”过程发生的化学方程式为Cu2S＋2MnO2＋4H2SO4===2CuSO4＋2MnSO4＋S↓＋4H2O，每生成1 mol S，转移4 mol电子，A错误；向滤液中加入氨水、碳酸氢铵得到碳酸锰，离子方程式为===＋H2O，B正确；高活性氧化铜中加入铜、盐酸和NaCl发生还原反应，生成CuCl，已知CuCl易溶于浓度较大的Cl－体系中，存在 ，所以“还原”后所得产物主要为Na2CuCl3，C正确；乙醇能降低CuCl的溶解，减少损失，且乙醇易挥发，便于干燥、防止CuCl被氧化，所以产品CuCl可用冷的乙醇洗涤，D正确。]
5．钛(熔点为1 668 ℃)广泛应用于生活和科技等各领域，用镁还原TiCl4制取金属钛是生产钛的重要方法，其简化工艺流程如下。下列说法正确的是( )
A．工业上，一般选择电解熔融MgCl2制备金属Mg
B．“真空蒸馏”的目的是降低单质Mg和MgCl2的沸点，使其气化分离出去
C．“高温还原”过程中可通入N2作保护气
D．“电解”时，阴极上生成单质a，可用作其他联产过程的氧化剂
AB [工业生产一般采用电解熔融MgCl2的方法制备金属Mg，Mg的二元化合物是MgCl2，电解后得到Mg和氯气，即a是氯气，Mg与TiCl4高温还原后进行真空蒸馏，得到海绵钛坨，最后进行粉碎、分级得到钛产品。N2与Mg在高温下可以反应，不可通入N2作保护气，C错误；结合分析可知，工业生产中，阳极上发生反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，Cl2可用作其他联产过程的氧化剂，D错误。]
高考题集训 元素及其化合物
1．(2024·河北卷，T10)图示装置不能完成相应气体的发生和收集实验的是(加热、除杂和尾气处理装置任选)( )
选项 气体 试剂
A SO2 饱和Na2SO3溶液＋浓硫酸
B Cl2 MnO2＋浓盐酸
C NH3 固体NH4Cl＋熟石灰
D CO2 石灰石＋稀盐酸
C [饱和Na2SO3溶液和浓硫酸反应可以制SO2，使用固液不加热制气装置，SO2密度比空气大，用向上排空气法收集，A不符合题意；MnO2和浓盐酸加热反应可以制Cl2，使用固液加热制气装置，Cl2密度比空气大，用向上排空气法收集，B不符合题意；固体NH4Cl与熟石灰加热可以制NH3，需要使用固固加热制气装置，图中装置不合理，C符合题意；石灰石(主要成分为CaCO3)和稀盐酸反应可以制CO2，使用固液不加热制气装置，CO2密度比空气大，用向上排空气法收集，D不符合题意。]
2．(2024·北京卷，T7)硫酸是重要化工原料，工业生产制取硫酸的原理示意图如下。
下列说法不正确的是( )
A．Ⅰ的化学方程式：3FeS2＋8O2Fe3O4＋6SO2
B．Ⅱ中的反应条件都是为了提高SO2平衡转化率
C．将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生
D．生产过程中产生的尾气可用碱液吸收
B [黄铁矿和空气中的O2在加热条件下发生反应，生成SO2和Fe3O4，SO2和空气中的O2在400～500 ℃、常压、催化剂的作用下发生反应生成SO3，用98.3%的浓硫酸吸收SO3，得到H2SO4。反应Ⅰ是黄铁矿和空气中的O2在加热条件下发生反应，生成SO2和Fe3O4，化学方程式：3FeS2＋8O2Fe3O4＋6SO2，故A正确；反应Ⅱ条件要兼顾平衡转化率和反应速率，还要考虑生产成本，如Ⅱ中“常压、催化剂”不是为了提高SO2平衡转化率，故B错误；将黄铁矿换成硫黄，则不再产生Fe3O4，即可以减少废渣产生，故C正确；硫酸工业产生的尾气为SO2、SO3，可以用碱液吸收，故D正确。]
3．(2023·广东卷，T10)部分含Na或含Cu物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( )
A．可存在c→d→e的转化
B．能与H2O反应生成c的物质只有b
C．新制的d可用于检验葡萄糖中的醛基
D．若b能与H2O反应生成O2，则b中含共价键
B [由题图可知a、b、c对应物质分别为钠、氧化钠(过氧化钠)、氢氧化钠或a、b、e、d对应物质分别为铜、氧化亚铜、氧化铜、氢氧化铜。A．氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜，氢氧化铜受热分解生成氧化铜，所以存在c→d→e的转化，合理；B．钠、氧化钠和过氧化钠都能与H2O反应生成氢氧化钠，不合理；C．新制的氢氧化铜可用于检验葡萄糖中的醛基，合理；D．若b能与H2O反应生成O2，则b为过氧化钠，结构中含共价键和离子键，合理。]
4．(2023·湖南卷，T9)处理某铜冶金污水(含Cu2+、Fe3+、Zn2+、Al3+)的部分流程如下：
已知：①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
物质 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Zn(OH)2 Al(OH)3
开始沉淀pH 1.9 4.2 6.2 3.5
完全沉淀pH 3.2 6.7 8.2 4.6
②Ksp(CuS)＝6.4×10-36，Ksp(ZnS)＝1.6×10-24。
下列说法错误的是( )
A．“沉渣Ⅰ”中含有Fe(OH)3和Al(OH)3
B．Na2S溶液呈碱性，其主要原因是S2-＋H2O HS－＋OH－
C．“沉淀池Ⅱ”中，当Cu2+和Zn2+完全沉淀时，溶液中＝4.0×10-12
D．“出水”经阴离子交换树脂软化处理后，可用作工业冷却循环用水
D [调pH＝4后，根据题给已知信息①可知，Fe3+会完全沉淀，Al3+会部分沉淀，则“沉渣Ⅰ”中含有Fe(OH)3和，A说法正确；Na2S溶液中S2-水解使得溶液呈碱性，水解的主要离子方程式为S2-＋H2O HS－＋OH－，B说法正确；当Cu2+和Zn2+完全沉淀时，溶液中＝＝＝＝4.0×10-12，C说法正确；阴离子交换树脂在溶液中能以其阴离子交换溶液中的阴离子，从而达到处理水中杂质离子的目的，但“出水”后，溶液中还含有Na＋、Ca2+等阳离子，故还需阳离子交换树脂来处理，D说法错误。]
5．(2023·北京卷，T7)蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。
下列关于该过程的分析不正确的是( )
A．过程①白色固体变黑，主要体现了浓硫酸的脱水性
B．过程②固体体积膨胀，与产生的大量气体有关
C．过程中产生能使品红溶液褪色的气体，体现了浓硫酸的酸性
D．过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂
C [浓硫酸具有脱水性，能将有机物中的H原子和O原子按2∶1的比例脱除，蔗糖中加入浓硫酸，白色固体变黑，体现浓硫酸的脱水性，A项正确；浓硫酸脱水过程中释放大量热，此时发生反应C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，产生大量气体，使固体体积膨胀，B项正确；结合选项B可知，浓硫酸脱水过程中生成的SO2能使品红溶液褪色，体现浓硫酸的强氧化性，C项错误；该过程中，蔗糖发生化学反应，发生了化学键的断裂，D项正确。]
21世纪教育网(www.21cnjy.com)元素及其化合物的性质和应用
(1)非金属(Cl、S、N、Si等)及其化合物的性质和应用。
(2)金属(Na、Fe、Cu、Al等)及其化合物的性质和应用。
1．(2024·贵州卷，T3)厨房中处处有化学。下列说法错误的是( )
选项 生活情境 涉及化学知识
A 清洗餐具时用洗洁精去除油污 洗洁精中的表面活性剂可使油污水解为水溶性物质
B 炒菜时不宜将油加热至冒烟 油脂在高温下容易生成对身体有害的稠环化合物
C 长期暴露在空气中的食盐变成了糊状 食盐中常含有容易潮解的MgCl2
D 久煮的鸡蛋蛋黄表面常呈灰绿色 蛋白中硫元素与蛋黄中铁元素生成的FeS和蛋黄混合呈灰绿色
2．(2024·安徽卷，T4)下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化，且甲和水可以直接生成乙的是( )
选项 甲 乙 丙
A Cl2 NaClO NaCl
B SO2 H2SO4 CaSO4
C Fe2O3 Fe(OH)3 FeCl3
D CO2 H2CO3 Ca(HCO3)2
3．(2024·广东卷，T14)部分含Mg或Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是( )
A．若a在沸水中可生成e，则a―→f的反应一定是化合反应
B．在g―→f―→e―→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化
C．加热c的饱和溶液，一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系
D．若b和d均能与同一物质反应生成c，则组成a的元素一定位于周期表p区
4．(2024·北京卷，T8)关于Na2CO3和NaHCO3的下列说法中，不正确的是( )
A．两种物质的溶液中，所含微粒的种类相同
B．可用NaOH溶液使NaHCO3转化为Na2CO3
C．利用二者热稳定性差异，可从它们的固体混合物中除去NaHCO3
D．室温下，二者饱和溶液的pH差约为4，主要是由于它们的溶解度差异
5．(2023·湖南卷，T7)取一定体积的两种试剂进行反应，改变两种试剂的滴加顺序(试剂浓度均为0.1 mol·L-1)，反应现象没有明显差别的是( )
选项 试剂① 试剂②
A 氨水 AgNO3溶液
B NaOH溶液 Al2(SO4)3溶液
C H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液
D KSCN溶液 FeCl3溶液
(1)Na2O2与H2O反应生成NaOH，故Na2O2为碱性氧化物。 (×)
(2)AlCl3溶液中加入足量氨水可以生成。 (×)
(3)Fe3O4用盐酸溶解后可以用KSCN溶液检验Fe3+，用酸性KMnO4溶液检验Fe2+。 (×)
(4)氯水和“84”消毒液不能用pH试纸测其pH。 (√)
(5)NH3可以用碱石灰和无水CaCl2干燥，不能用P2O5和浓硫酸干燥。 (×)
(6)SO2可以使品红溶液、溴水褪色，二者均体现了SO2的漂白性。 (×)
1．钠及其化合物
2．铝及其化合物
3．铁及其化合物
4．氮及其化合物
5．氯及其化合物
6．硫及其化合物
1．(2024·江西重点中学联考)某短周期元素的“价—类”二维图如图所示，下列说法正确的是( )
A．a可以用g的浓溶液干燥
B．可存在a→b→f的转化
C．b易溶于CS2和热的NaOH溶液
D．c、d均使溴水褪色，体现了c、d的漂白性
2．(2024·华南师大附中三模)下列关于物质性质与用途的说法均正确，且有因果关系的是( )
选项 性质 用途
A Al与浓硝酸不反应 用铝制容器盛放浓硝酸
B SiO2与NaOH溶液不反应 用带玻璃塞的玻璃瓶存放NaOH溶液
C 氨易液化，液氨汽化时吸收大量的热 液氨用作制冷剂
D HF是弱酸 用氢氟酸刻蚀玻璃
以微型化工流程为载体的分析与判断
(1)原料的预处理和转化方程式的判断。
(2)反应条件的控制与物质的分离提纯。
(3)转化过程中的组分判断。
1．(2024·黑吉辽卷，T13)某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的Cl－并制备Zn，流程如下。“脱氯”步骤仅Cu元素化合价发生改变。下列说法正确的是( )
锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰)
离子 Zn2+ Cu2+ Cl－
浓度/(g·L-1) 145 0.03 1
A．“浸铜”时应加入足量H2O2，确保铜屑溶解完全
B．“浸铜”反应：2Cu＋4H＋＋H2O2===2Cu2+＋H2↑＋2H2O
C．“脱氯”反应：Cu＋Cu2+＋2Cl－===2CuCl
D．脱氯液净化后电解，可在阳极得到Zn
2．(2024·甘肃卷，T11)兴趣小组设计了从AgCl中提取Ag的实验方案，下列说法正确的是( )
A．还原性：Ag>Cu>Fe
B．按上述方案消耗1 mol Fe可回收1 mol Ag
C．反应①的离子方程式是===
D．溶液①中的金属离子是Fe2+
3．(2024·湖南卷，T11)中和法生产Na2HPO4·12H2O的工艺流程如下：
已知：①H3PO4的电离常数：K1＝6.9×10-3，K2＝6.2×10-8，K3＝4.8×10-13。
②Na2HPO4·12H2O易风化。
下列说法错误的是( )
A．“中和”工序若在铁制容器中进行，应先加入Na2CO3溶液
B．“调pH”工序中X为NaOH或H3PO4
C．“结晶”工序中溶液显酸性
D．“干燥”工序需在低温下进行
4．(2024·贵州卷，T13)贵州重晶石矿(主要成分为BaSO4)储量占全国以上。某研究小组对重晶石矿进行“富矿精开”研究，开发了制备高纯纳米钛酸钡(BaTiO3)工艺。部分流程如下：
下列说法正确的是( )
A．“气体”主要成分是H2S，“溶液1”的主要溶质是Na2S
B．“系列操作”可为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
C．“合成反应”中生成BaTiO3的反应是氧化还原反应
D．“洗涤”时可用稀H2SO4去除残留的碱，以提高纯度
“微型”化工流程的一般解答思维流程
1．(2024·湖北十一校二模)实验室用MnO2等原料制取少量KMnO4的实验流程如下。下列说法正确的是( )
A．“熔融”时，应先将MnO2和KClO3混合加热一段时间后再加入KOH
B．通入CO2“歧化”时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
C．“过滤”时，为加快分离速率可采用减压过滤
D．制得的KMnO4粗品可能会含有K2CO3，可以向粗品中滴加盐酸观察是否有气泡来检验是否含有K2CO3
2．(2024·南平一模)锌是一种浅灰色的过渡金属。在现代工业中，是电池制造上不可替代且相当重要的金属，以菱锌矿(主要成分为ZnCO3、ZnO，含有少量SiO2和Na2SiO3)制备锌单质的流程如图所示：
下列说法错误的是( )
的空间结构为正四面体形
B．滤渣的主要成分为SiO2和H2SiO3
C．“沉淀”过程中，消耗CO2的物质的量与消耗Na2[Zn(OH)4]的物质的量之比为1∶1
D．“热还原”过程发生了置换反应
3．三氧化二镍(Ni2O3)是一种重要的电子元件材料和蓄电池材料。某小组用含镍废料(主要成分为NiO、Ni2O3、FeO、MgO、SiO2等)制取Ni2O3的工艺流程如图所示。下列说法错误的是( )
已知：①常温下，Ksp[Fe(OH)3]＝10-38，Ksp[Ni(OH)2]＝10-15。②溶液中离子浓度小于等于1×10-5 mol·L-1时可认为离子沉淀完全。③“酸浸”过程中有无色无味、助燃的气体生成。
A．“酸浸”过程中可发生氧化还原反应
B．常温下，若浸出液中c(Ni2+)＝0.1 mol·L-1，则“沉铁”时应控制溶液pH的范围为3≤pH<7
C．“沉镁”过程中可增大溶液的酸性，促使沉淀完全，滤渣2的主要成分为MgF2
D．煅烧中反应的化学方程式为2(NiC2O4·2H2O)Ni2O3＋3CO↑＋CO2↑＋4H2O↑
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共105张PPT)
选择题命题区间四 元素及其化合物
命题角度1 元素及其化合物的性质和应用
(1)非金属(Cl、S、N、Si等)及其化合物的性质和应用。
(2)金属(Na、Fe、Cu、Al等)及其化合物的性质和应用。
选项 生活情境 涉及化学知识
A 清洗餐具时用洗洁精去除油污 洗洁精中的表面活性剂可使油污水解为水溶性物质
B 炒菜时不宜将油加热至冒烟 油脂在高温下容易生成对身体有害的稠环化合物
C 长期暴露在空气中的食盐变成了糊状 食盐中常含有容易潮解的MgCl2
D 久煮的鸡蛋蛋黄表面常呈灰绿色 蛋白中硫元素与蛋黄中铁元素生成的FeS和蛋黄混合呈灰绿色
1．(2024·贵州卷，T3)厨房中处处有化学。下列说法错误的是( )
2
4
1
3
题号
5
√
2
4
1
3
题号
5
A [洗洁精去除油污主要是利用乳化原理，油污没有水解，A错误；炒菜时不宜将油加热至冒烟，主要是油脂在高温下容易生成对身体有害的稠环化合物，B正确；长期暴露在空气中的食盐变成了糊状，是因为食盐中常含有容易潮解的MgCl2，C正确；久煮的鸡蛋蛋黄表面常呈灰绿色，是由于蛋白中硫元素与蛋黄中铁元素生成的FeS和蛋黄混合呈灰绿色，D正确。]
2
4
1
3
题号
5
2．(2024·安徽卷，T4)下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化，且甲和水可以直接生成乙的是( )
选项 甲 乙 丙
A Cl2 NaClO NaCl
B SO2 H2SO4 CaSO4
C Fe2O3 Fe(OH)3 FeCl3
D CO2 H2CO3 Ca(HCO3)2
√
2
4
1
3
题号
5
D [Cl2与水反应生成HClO和HCl，无法直接生成NaClO，A错误；SO2与水反应生成亚硫酸而不是硫酸，B错误；氧化铁与水不反应，不能生成氢氧化铁沉淀，C错误；CO2与水反应生成碳酸，碳酸与少量氢氧化钙反应生成碳酸氢钙，碳酸氢钙受热分解生成二氧化碳气体，D正确。]
√
2
4
1
3
题号
5
3．(2024·广东卷，T14)部分含Mg或Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是( )
A．若a在沸水中可生成e，则a―→f
的反应一定是化合反应
B．在g―→f―→e―→d转化过程中，
一定存在物质颜色的变化
C．加热c的饱和溶液，一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系
D．若b和d均能与同一物质反应生成c，则组成a的元素一定位于周期表p区
2
4
1
3
题号
5
√
2
4
1
3
题号
5
4．(2024·北京卷，T8)关于Na2CO3和NaHCO3的下列说法中，不正确的是( )
A．两种物质的溶液中，所含微粒的种类相同
B．可用NaOH溶液使NaHCO3转化为Na2CO3
C．利用二者热稳定性差异，可从它们的固体混合物中除去NaHCO3
D．室温下，二者饱和溶液的pH差约为4，主要是由于它们的溶解度差异
2
4
1
3
题号
5
2
4
1
3
题号
5
5．(2023·湖南卷，T7)取一定体积的两种试剂进行反应，改变两种试剂的滴加顺序(试剂浓度均为0.1 mol·L-1)，反应现象没有明显差别的是( )
选项 试剂① 试剂②
A 氨水 AgNO3溶液
B NaOH溶液 Al2(SO4)3溶液
C H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液
D KSCN溶液 FeCl3溶液
√
2
4
1
3
题号
5
√
×
×
×
×
×
1．钠及其化合物
2．铝及其化合物
3．铁及其化合物
4．氮及其化合物
5．氯及其化合物
6．硫及其化合物
1．(2024·江西重点中学联考)某短周期元素的“价—类”二维图如图所示，下列说法正确的是( )
A．a可以用g的浓溶液干燥
B．可存在a→b→f的转化
C．b易溶于CS2和热的NaOH溶液
D．c、d均使溴水褪色，体现了c、d的漂白性
C [图中a为H2S，b为S，c为SO2，d为H2SO3，e为亚硫酸盐，f为SO3，g为H2SO4，h为硫酸盐。]
√
2．(2024·华南师大附中三模)下列关于物质性质与用途的说法均正确，且有因果关系的是( )
选项 性质 用途
A Al与浓硝酸不反应 用铝制容器盛放浓硝酸
B SiO2与NaOH溶液不反应 用带玻璃塞的玻璃瓶存放NaOH溶液
C 氨易液化，液氨汽化时吸收大量的热 液氨用作制冷剂
D HF是弱酸 用氢氟酸刻蚀玻璃
√
C [Al与浓硝酸常温下发生钝化生成致密的氧化膜，可用铝制容器盛放浓硝酸，A不符合题意；SiO2与NaOH溶液反应，不能用带玻璃塞的玻璃瓶存放NaOH溶液，B不符合题意；氨易液化，液氨汽化时吸收大量的热，可用作制冷剂，C符合题意；HF能与SiO2、Na2SiO3等反应，可用氢氟酸刻蚀玻璃，D不符合题意。]
命题角度2 以微型化工流程为载体的分析与判断
(1)原料的预处理和转化方程式的判断。
(2)反应条件的控制与物质的分离提纯。
(3)转化过程中的组分判断。
2
4
1
3
题号
1．(2024·黑吉辽卷，T13)某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的Cl－并制备Zn，流程如下。“脱氯”步骤仅Cu元素化合价发生改变。下列说法正确的是( )
锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰)
离子 Zn2+ Cu2+ Cl－
浓度/(g·L-1) 145 0.03 1
A．“浸铜”时应加入足量H2O2，确保铜屑溶解完全
B．“浸铜”反应：2Cu＋4H＋＋H2O2===2Cu2+＋H2↑＋2H2O
C．“脱氯”反应：Cu＋Cu2+＋2Cl－===2CuCl
D．脱氯液净化后电解，可在阳极得到Zn
2
4
1
3
题号
√
2
4
1
3
题号
C [铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+，反应的离子方程式为Cu＋2H＋＋H2O2===Cu2+＋2H2O，再加入锌浸出液进行“脱氯”，“脱氯”步骤中仅Cu元素的化合价发生改变，得到CuCl固体，可知“脱氯”步骤发生反应的离子方程式为Cu2+＋Cu＋2Cl－===2CuCl，过滤得到脱氯液，脱氯液净化后电解，Zn2+可在阴极得到电子生成Zn。由分析得，“浸铜”时，铜屑不能溶解完全，Cu在“脱氯”步骤还需要充当还原剂，故A错误；“浸铜”时，铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+，反应的离子方程式为Cu＋2H＋＋H2O2===Cu2+＋2H2O，故B错误；“脱氯”步骤中仅Cu元素的化合价发生改变，得到CuCl固体，即Cu的化合价升高，Cu2+的化合价降低，发生归中反应，离子方程式为Cu2+＋Cu＋2Cl－===2CuCl，故C正确；脱氯液净化后电解，Zn2+应在阴极得到电子变为Zn，故D错误。]
√
2
4
1
3
题号
2
4
1
3
题号
2
4
1
3
题号
3．(2024·湖南卷，T11)中和法生产Na2HPO4·12H2O的工艺流程如下：
已知：①H3PO4的电离常数：K1＝6.9×10-3，K2＝6.2×10-8，K3＝4.8×10-13。
②Na2HPO4·12H2O易风化。
下列说法错误的是( )
A．“中和”工序若在铁制容器中进行，应先加入Na2CO3溶液
B．“调pH”工序中X为NaOH或H3PO4
C．“结晶”工序中溶液显酸性
D．“干燥”工序需在低温下进行
2
4
1
3
题号
√
2
4
1
3
题号
2
4
1
3
题号
下列说法正确的是( )
A．“气体”主要成分是H2S，“溶液1”的主要溶质是Na2S
B．“系列操作”可为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
C．“合成反应”中生成BaTiO3的反应是氧化还原反应
D．“洗涤”时可用稀H2SO4去除残留的碱，以提高纯度
2
4
1
3
题号
√
2
4
1
3
题号
“微型”化工流程的一般解答思维流程
1．(2024·湖北十一校二模)实验室用MnO2等原料制取少量KMnO4的实验流程如下。下列说法正确的是( )
A．“熔融”时，应先将MnO2和KClO3混合加热一段时间后再加入KOH
B．通入CO2“歧化”时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
C．“过滤”时，为加快分离速率可采用减压过滤
D．制得的KMnO4粗品可能会含有K2CO3，可以向粗品中滴加盐酸观察是否有气泡来检验是否含有K2CO3
√
C [“熔融”时，先将MnO2和KClO3混合加热一段时间会反应产生氧气和氯化钾，再加入的KOH与氯化钾不反应，A错误；通入CO2“歧化”时的反应为3K2MnO4＋2CO2===MnO2↓＋2KMnO4＋2K2CO3，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2， B错误；“过滤”时，为加快分离速率可采用减压过滤，C正确；制得的KMnO4粗品可能会含有K2CO3，向粗品中滴加盐酸即使没有K2CO3也会产生气体，D错误。]
2．(2024·南平一模)锌是一种浅灰色的过渡金属。在现代工业中，是电池制造上不可替代且相当重要的金属，以菱锌矿(主要成分为ZnCO3、ZnO，含有少量SiO2和Na2SiO3)制备锌单质的流程如图所示：
√
C [菱锌矿(主要成分为ZnCO3、ZnO，含有少量SiO2和Na2SiO3)与稀硫酸反应生成硫酸锌、硅酸、硫酸钠，二氧化硅不与稀硫酸反应，过滤，向滤液中加入过量氢氧化钠溶液，再通入二氧化碳得到氢氧化锌，过滤，将氢氧化锌煅烧得到氧化锌，再用过量焦炭还原得到锌。“沉淀”时CO2会先与未反应完的NaOH反应，因此消耗的二氧化碳的物质的量比Na2[Zn(OH)4]多，故C错误。]
3．三氧化二镍(Ni2O3)是一种重要的电子元件材料和蓄电池材料。某小组用含镍废料(主要成分为NiO、Ni2O3、FeO、MgO、SiO2等)制取Ni2O3的工艺流程如图所示。下列说法错误的是( )
√
C [滤渣2的主要成分为MgF2，“沉镁”过程中存在MgF2(s)
Mg2+(aq)＋2F－(aq)，增大H＋浓度，F－与H＋结合形成弱电解质HF，F－浓度减小，从而使该平衡正向移动，导致MgF2沉淀不完全，C错误。]
√
2
4
1
3
题号
5
6
7
选择题专练 元素及其化合物的性质和应用
1．(2024·哈尔滨一模)类比是预测物质性质与化学反应的重要方法，下列类比结果合理的是( )
A．Br2的沸点高于Cl2，则单晶硅的沸点高于金刚石
B．C2H5OH分子间可以形成氢键，则CH3CHO分子间也可以形成氢键
C．NaCl固体与浓硫酸共热可制HCl，则NaI固体与浓硫酸共热可制HI
D．CCl3COOH酸性强于CH3COOH，则CF3COOH酸性强于CH3COOH
多维训练四 元素及其化合物
D [A项，硅和金刚石为共价晶体，后者沸点高，错误；B项，CH3CHO分子间不可形成氢键，错误；C项，浓硫酸可以氧化HI，错误。]
√
2
4
1
3
题号
5
6
7
√
2
4
1
3
题号
5
6
7
AD [该反应为实验室制取氨气的原理，故B错误；高炉炼铁中，焦炭的作用为提供热量和生成还原剂CO，CO再还原Fe2O3制取Fe，故C错误。]
√
2
4
1
3
题号
5
6
7
3．(2024·湛江一模)部分含Fe物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列推断不合理的是( )
A．可存在a→e→b的转化
B．e溶液可与KSCN溶液反应生成红色沉
淀
C．能用a制作的容器运输浓硫酸
D．a可与稀硝酸恰好反应生成只含b的溶液
B [e为＋3价铁盐，与KSCN溶液反应，生成红色溶液，不是沉淀，B错误。]
√
2
4
1
3
题号
5
6
7
4．(2024·黄山一模)下列物质性质与用途或物质结构与性质具有对应关系的是( )
A．LiOH可溶于水，可用作宇宙飞船中CO2吸收剂
B．Mg有强还原性，可用于钢铁的电化学防护
C．石墨晶体层间存在范德华力，石墨易导电
D．H2O2是极性分子，H2O2有强氧化性
2
4
1
3
题号
5
6
7
B [A项，LiOH溶于水与用作CO2吸收剂无对应关系，错误；C项，石墨晶体层间存在范德华力与导电性无对应关系，错误；D项，H2O2的极性与强氧化性无对应关系，错误。]
√
2
4
1
3
题号
5
6
7
5．(2024·济宁一模)根据下列实验叙述，得出结论正确的是( )
A．向FeCl2溶液中加入足量Na2O2粉末，出现红褐色沉淀和无色气体，则原FeCl2溶液部分变质
B．向KBrO3溶液中通入少量氯气，然后再加入少量苯，有机层呈橙红色，则Cl2氧化性大于Br2
C．向CuSO4溶液中加入适量的氨水，再加入乙醇，析出深蓝色固体，则该固体难溶于水
D．向含有等物质的量H2SO4和HNO3的混酸稀溶液中加入过量铜粉，充分反应，则溶液中的溶质有CuSO4和Cu(NO3)2
2
4
1
3
题号
5
6
7
D [A项，Na2O2能将Fe2+氧化为Fe3+，无法确定FeCl2是否部分变质，错误；B项，KBrO3与Cl2反应生成Br2，Cl2表现还原性，无法说明Cl2氧化性大于Br2，错误；C项，该深蓝色固体为[Cu(NH3)4]SO4·H2O，易溶于水，错误。]
√
2
4
1
3
题号
5
6
7
6．化学遵循哲学思想。下列变化不遵循“量变引起质变”的哲学思想的是( )
A．向1 mol·L-1 Na2CO3溶液中滴加1 mol·L-1稀盐酸，刚开始没有明显现象，后产生气体
B．向2% AgNO3溶液中滴加2%氨水，先产生沉淀，后沉淀溶解
C．向蓝色石蕊试纸上滴加氯水，试纸先变为红色，后迅速褪色
D．向装有细铁丝的两支试管中分别加入稀硫酸与浓硫酸，实验现象不同
2
4
1
3
题号
5
6
7
C [氯水中的H＋使试纸变红，氯水中具有漂白性的HClO使红色褪去，不遵循“量变引起质变”的哲学思想，C符合题意。]
√
2
4
1
3
题号
5
6
7
7．下列物质性质与用途具有对应关系的是( )
A．纳米Fe3O4能与酸反应，可用作磁性材料
B．SO2能与某些有色物质化合，可用于漂白纸张、草帽等
C．Al2O3熔点高，可用作耐火材料
D．SiO2是酸性氧化物，能用氢氟酸(HF)雕刻玻璃
2
4
1
3
题号
5
6
7
BC [四氧化三铁具有磁性，可用作磁性材料，与其能与酸反应无关，A错误；SO2具有漂白性，SO2能与某些有色物质化合生成不稳定的无色物质，所以SO2可以漂白纸张、草帽等，B正确；Al2O3熔点高，可用作耐火材料，C正确；氢氟酸能与二氧化硅反应生成四氟化硅和水，可用于雕刻玻璃，和SiO2是酸性氧化物无关，D错误。]
√
2
4
1
3
题号
5
6
选择题专练 物质的性质与探究
1．(2024·武汉二模)化学服务生产生活，下列关于物质用途说法错误的是( )
A．二氧化硫不仅可用于杀菌消毒，还是一种食品添加剂
B．DDT具有较高和较宽广的杀虫活性，目前被广泛施用
C．碳化硅陶瓷可用作耐高温结构材料、耐高温半导体材料
D．叔丁基对苯二酚用作食用油的抗氧化剂，确保食品安全
2
4
1
3
题号
5
6
B [SO2可用于杀菌消毒，还具有还原性，常用于葡萄酒酿制，作葡萄酒的抗氧化剂，是一种食品添加剂，A正确；DDT是难降解化合物，毒性残留时间长，世界各国现已明令禁止生产和使用，B错误；SiC属于共价晶体，熔、沸点高，硬度大，可用作耐高温结构材料、耐高温半导体材料，C正确；叔丁基对苯二酚具有还原性，防止食用油被氧化，D正确。]
√
2
4
1
3
题号
5
6
2．(2024·贵阳三模)碳元素能构成石墨、甲醛、碳化硅、甲醇、甲酸等多种工业原料。下列物质结构与性质或用途具有对应关系的是( )
A．石墨晶体的层状结构间存在分子间作用力，具有导电性
B．甲醛能溶于水，可用于制备酚醛树脂
C．SiC中原子以共价键形成空间网状结构，可作砂轮的磨料
D．HCOO－离子间能形成氢键，所以HCOONa熔点比CH3OH高
2
4
1
3
题号
5
6
C [石墨晶体中层与层之间存在分子间作用力，层内存在大π键，层内存在自由移动的电子，具有导电性，A错误；甲醛能与酚类物质发生聚合反应，可用于制备酚醛树脂，B错误； SiC中原子以共价键形成空间网状结构，熔点高、硬度大，可用作砂轮、砂纸的磨料，C正确； 氢键是H原子与N、O、F等原子之间形成的分子间作用力，HCOO－离子间不能形成氢键，D错误。]
2
4
1
3
题号
5
6
3．(2024·赣州模拟)为探究NO2的性质，设计了如下实验。
实验装置 实验操作及现象
①抽去毛玻璃片后，反应瓶内壁有白色固体生成，红棕色气体逐渐变浅，直至无色。
②取白色固体溶于水，依次加入稀盐酸、BaCl2溶液，溶液中出现白色沉淀
下列说法错误的是( )
A．白色固体主要成分为SO3
B．物质氧化性：浓硝酸>NO2>SO3
C．由实验可知，能用湿润的淀粉-KI试纸鉴别NO2与Br2(g)
D．实验后的剩余气体可用酸性KMnO4溶液处理，防止污染空气
2
4
1
3
题号
5
6
√
2
4
1
3
题号
5
6
C [玻璃片左侧反应生成NO2，右侧反应生成SO2，根据现象①可知NO2与SO2反应会生成SO3和NO，因此白色固体是SO3，取白色固体物质溶于水，依次加入稀盐酸、BaCl2溶液，溶液中出现白色沉淀为硫酸钡。NO2与Br2(g)都能将碘离子氧化为碘单质，都能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝，无法鉴别，故C错误。]
√
2
4
1
3
题号
5
6
4．某学习小组设计如图所示实验装置(装置中空气已排尽)探究氮的氧化物的性质。下列说法不正确的是( )
A．装置Ⅰ中产生红棕色气体，体现
浓硝酸的强氧化性
B．将装置Ⅱ浸入热水浴中，
气体颜色变深，说明2NO2(g) N2O4(g)是吸热反应
C．装置Ⅲ中的溶液变蓝，说明NO2氧化了金属铜
D．向装置Ⅴ中加入蒸馏水，无色气体变为红棕色
√
2
4
1
3
题号
5
6
BC [将装置Ⅱ浸入热水浴中，气体颜色变深，说明升高温度平衡2NO2(g) N2O4(g)逆向移动，则正反应为放热反应，B错误；NO2溶于水生成HNO3，HNO3氧化Cu，溶液变蓝，不能说明NO2氧化了Cu，C错误。]
2
4
1
3
题号
5
6
5．(2024·安徽模考)实验是探究元素化合物性质的重要方法。利用如图实验装置和试剂能实现相应元素不同价态间转化的是( )
选项 试剂 元素不同价
态间的转化
a b c
A 70%硫酸 亚硫酸钠 新制氯水
B 稀硫酸 硫化亚铁 氯化铁溶液
C 浓硝酸 铜片 水
D 浓盐酸 高锰酸钾 溴化钾溶液
2
4
1
3
题号
5
6
√
2
4
1
3
题号
5
6
D [70%硫酸和亚硫酸钠反应生成SO2，没有发生氧化还原反应，S的化合价没有变化，故A不符合题意；稀硫酸和硫化亚铁反应生成H2S，铁的化合价没有变化，故B不符合题意；浓硝酸和铜片反应生成NO2，N元素化合价从＋5价变为＋4价，NO2和水反应生成HNO3和NO，N元素化合价从＋4价变为＋5价和＋2价，故C不符合题意；浓盐酸和高锰酸钾反应生成Cl2，Cl元素化合价从
－1价变为0价，Cl2和溴化钾溶液反应生成氯化钾和Br2，Cl元素化合价从0价变为－1价，故D符合题意。]
√
2
4
1
3
题号
5
6
6．制备并检验SO2性质的装置如图所示。
下列说法正确的是( )
A．紫色石蕊试纸变红
B．品红溶液褪色体现了SO2的强氧化性
C．用98%浓硫酸代替70%浓硫酸能加快反应速率
D．棉花可用饱和Na2CO3溶液浸泡，用于尾气处理
√
2
4
1
3
题号
5
6
AD [SO2是酸性氧化物，可使湿润的紫色石蕊试纸变红，故A正确；品红溶液褪色体现了SO2的漂白性，故B错误；98%浓硫酸中H2SO4电离程度很小，反应速率慢，故C错误；Na2CO3溶液可以和SO2反应，化学方程式为Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2，所以可用饱和碳酸钠溶液进行尾气吸收，故D正确。]
√
2
4
1
3
题号
5
B [NO与H2O不反应，B错误。]
√
2
4
1
3
题号
5
AB [C项，MgCl2溶液蒸干得不到无水MgCl2，错误；D项，FeS2/S燃烧生成SO2，错误。]
√
2
4
1
3
题号
5
3．(2024·安徽模考)我国学者用氮气为氮源高效合成了活性氮物质Li2CN2，用于多种高附加值含氮化合物的合成。Li2CN2可与乙醇、有机卤代物等反应，其制备及转化为物质甲的过程如下：
C [反应Ⅱ中的溶剂不能为水，水会干扰反应的进行，C错误。]
√
2
4
1
3
题号
5
√
2
4
1
3
题号
5
4．(2024·葫芦岛一模)一种利用有机胺(TBA)参与联合生产碳酸氢钠和二氯乙烷的工艺流程如图所示。下列说法错误的是( )
A．TBA替代了侯德榜制碱法中的氨气
B．胺再生过程的反应为4CuCl＋O2＋
4TBA·HCl===4CuCl2＋4TBA＋2H2O
C．整个工艺原子利用率为100%，符合绿色化学的要求
D．氯化过程每生成1 mol C2H4Cl2，总反应中消耗0.25 mol O2
2
4
1
3
题号
5
√
2
4
1
3
题号
5
5．由下列实验操作和现象，可得出相应正确结论的是( )
选项 实验操作 现象 结论
A 向热的浓硝酸中加入红热的木炭，继续加热 产生红棕色气体 木炭与浓硝酸一定发生了反应
B 将少量硝酸铜受热分解(产物为CuO、O2和NO2)产生的气体收集后，用带火星的木条检验 木条复燃 NO2不能支持燃烧
C 向0.1 mol·L-1 酸性KMnO4溶液中滴加0.1 mol·L-1 H2O2溶液 溶液褪色 H2O2具有还原性
D 将Na[Al(OH)4]溶液与NaHCO3溶液混合 生成白色沉淀
√
2
4
1
3
题号
5
CD [向热的浓硝酸中加入红热的木炭，继续加热，产生红棕色气体，可能是硝酸分解生成的，A错误；硝酸铜分解产物中含O2和NO2，木条复燃，无法说明NO2不能支持燃烧，B错误；向
0.1 mol·L-1 酸性KMnO4溶液中滴加0.1 mol·L-1 H2O2溶液，溶液褪色，说明H2O2具有还原性，C正确；两者反应产生氢氧化铝沉淀和碳酸钠，说明四羟基合铝酸根离子结合H＋的能力要强于碳酸根离子，D正确。]
2
4
1
3
题号
5
选择题专练 以微型化工流程为载体的分析与判断
1．(2024·泉州三检)SrCl2是一种治疗牙本质过敏症的牙膏添加剂。一种用工业碳酸锶(含少量BaCO3、FeO杂质)制取氯化锶晶体(SrCl2·6H2O)的工业流程如下：
2
4
1
3
题号
5
√
2
4
1
3
题号
5
2
4
1
3
题号
5
2．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]是一种常用的净水剂，以废易拉罐(主要成分为铝和少量不溶于碱性溶液的物质)为原料制取明矾的实验流程如图所示。
下列说法错误的是( )
A．“碱溶”步骤中有H2产生
B．“沉铝”步骤所得滤液呈酸性
C．用浓硫酸配制9 mol·L-1 H2SO4溶液，将水缓慢加入浓硫酸中，并用玻璃棒不断搅拌
D．“一系列操作”中还需要加入K2SO4
2
4
1
3
题号
5
√
2
4
1
3
题号
5
BC [“碱溶”过程中发生的是NaOH和Al的反应，即：2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，A正确；“沉铝”步骤有Al(OH)3、NH3和Na2CO3生成，所得滤液呈碱性，B错误；用浓硫酸配制9 mol·L-1 H2SO4溶液，需要将浓硫酸缓慢加入水中，并用玻璃棒不断搅拌，C错误；“一系列操作”中还需要加入的试剂是K2SO4，D正确。]
√
2
4
1
3
题号
5
3．(2024·黄山一模)LiBr溶液可作为替代氟利昂的绿色制冷剂。合成工艺流程如下：
下列说法错误的是( )
A．还原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收，吸收液不可直接返回还原工序
B．除杂工序中产生的滤渣可用CS2进行组分分离
C．中和工序中生成的气体为酸性氧化物
D．若BaS和Br2恰好完全反应，则理论上参与反应的n(Br2)∶n(BaS)∶n(H2SO4)为1∶1∶2
2
4
1
3
题号
5
D [由得失电子守恒可知，溴和硫化钡恰好反应时，溴、硫化钡和反应生成的溴化钡的化学计量数相等，由硫酸钡的化学式可知，溴化钡、硫酸和反应生成硫酸钡的化学计量数相等，则理论上参与反应的溴、硫化钡、硫酸的物质的量之比为1∶1∶1，故D错误。]
2
4
1
3
题号
5
4．(2024·雄安新区三模)氯化亚铜(CuCl)是石油工业常用的脱硫剂和脱色剂，以低品位铜矿(主要成分为Cu2S和铁的氧化物)为原料制备CuCl流程如图：
2
4
1
3
题号
5
√
2
4
1
3
题号
5
2
4
1
3
题号
5
5．钛(熔点为1 668 ℃)广泛应用于生活和科技等各领域，用镁还原TiCl4制取金属钛是生产钛的重要方法，其简化工艺流程如下。下列说法正确的是( )
A．工业上，一般选择电解熔融MgCl2制备金属Mg
B．“真空蒸馏”的目的是降低单质Mg和MgCl2的沸点，使其气化分离出去
C．“高温还原”过程中可通入N2作保护气
D．“电解”时，阴极上生成单质a，可用作其他联产过程的氧化剂
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题号
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题号
5
AB [工业生产一般采用电解熔融MgCl2的方法制备金属Mg，Mg的二元化合物是MgCl2，电解后得到Mg和氯气，即a是氯气，Mg与TiCl4高温还原后进行真空蒸馏，得到海绵钛坨，最后进行粉碎、分级得到钛产品。N2与Mg在高温下可以反应，不可通入N2作保护气，C错误；结合分析可知，工业生产中，阳极上发生反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，Cl2可用作其他联产过程的氧化剂，D错误。]
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题号
5
高考题集训 元素及其化合物
1．(2024·河北卷，T10)图示装置不能完成相应气体的发生和收集实验的是(加热、除杂和尾气处理装置任选)( )
选项 气体 试剂
A SO2 饱和Na2SO3溶液＋浓硫酸
B Cl2 MnO2＋浓盐酸
C NH3 固体NH4Cl＋熟石灰
D CO2 石灰石＋稀盐酸
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题号
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题号
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C [饱和Na2SO3溶液和浓硫酸反应可以制SO2，使用固液不加热制气装置，SO2密度比空气大，用向上排空气法收集，A不符合题意；MnO2和浓盐酸加热反应可以制Cl2，使用固液加热制气装置，Cl2密度比空气大，用向上排空气法收集，B不符合题意；固体NH4Cl与熟石灰加热可以制NH3，需要使用固固加热制气装置，图中装置不合理，C符合题意；石灰石(主要成分为CaCO3)和稀盐酸反应可以制CO2，使用固液不加热制气装置，CO2密度比空气大，用向上排空气法收集，D不符合题意。]
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题号
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5
3．(2023·广东卷，T10)部分含Na或含Cu物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( )
A．可存在c→d→e的转化
B．能与H2O反应生成c的物质只有b
C．新制的d可用于检验葡萄糖中的醛基
D．若b能与H2O反应生成O2，则b中含共价键
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题号
5
B [由题图可知a、b、c对应物质分别为钠、氧化钠(过氧化钠)、氢氧化钠或a、b、e、d对应物质分别为铜、氧化亚铜、氧化铜、氢氧化铜。A．氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜，氢氧化铜受热分解生成氧化铜，所以存在c→d→e的转化，合理；B．钠、氧化钠和过氧化钠都能与H2O反应生成氢氧化钠，不合理；C．新制的氢氧化铜可用于检验葡萄糖中的醛基，合理；D．若b能与H2O反应生成O2，则b为过氧化钠，结构中含共价键和离子键，合理。]
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题号
5
4．(2023·湖南卷，T9)处理某铜冶金污水(含Cu2+、Fe3+、Zn2+、Al3+)的部分流程如下：
已知：①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
物质 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Zn(OH)2 Al(OH)3
开始沉淀pH 1.9 4.2 6.2 3.5
完全沉淀pH 3.2 6.7 8.2 4.6
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题号
5
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题号
5
5．(2023·北京卷，T7)蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。
下列关于该过程的分析不正确的是( )
A．过程①白色固体变黑，主要体现了浓硫酸的脱水性
B．过程②固体体积膨胀，与产生的大量气体有关
C．过程中产生能使品红溶液褪色的气体，体现了浓硫酸的酸性
D．过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂
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题号
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