（山西專用版）2020版高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 專題四 專項(xiàng)提能訓(xùn)練（二）非金屬及其化合物在化工流程中的轉(zhuǎn)化和無機(jī)推斷.docx

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專項(xiàng)提能訓(xùn)練(二)非金屬及其化合物在化工流程中的轉(zhuǎn)化和無機(jī)推斷 1.下列物質(zhì)轉(zhuǎn)化中,兩種物質(zhì)之間經(jīng)過一步反應(yīng)能實(shí)現(xiàn)的是(　　) A.SiO2粗硅 SiCl4高純硅 B.NH3 NONO2硝酸 C.海水 Mg(OH)2 MgCl2溶液 Mg D.Fe3O4Fe2(SO4)3溶液FeSO4FeSO47H2O 答案　B　A項(xiàng),二氧化硅與CO不反應(yīng),應(yīng)該與碳在高溫下反應(yīng),錯誤;B項(xiàng),氨氣催化氧化生成一氧化氮,一氧化氮繼續(xù)被氧化生成二氧化氮,二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸,正確;C項(xiàng),電解氯化鎂溶液得到氫氧化鎂,應(yīng)該電解熔融的氯化鎂,錯誤;D項(xiàng),四氧化三鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和硫酸亞鐵,不只得到硫酸鐵,錯誤。 2.下表各組物質(zhì)中,物質(zhì)之間不可能實(shí)現(xiàn)XYZ轉(zhuǎn)化的是(　　) 選項(xiàng) X Y Z M A Fe(s) FeCl2 FeCl3 Cl2 B NaOH(aq) Na2CO3 NaHCO3 CO2 C NH3(g) NO NO2 O2 D S(s) SO2 SO3 O2 答案　A　A項(xiàng),Fe與氯氣反應(yīng)不能生成FeCl2,不符合圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系。 3.甲、乙、丙、丁、戊五種物質(zhì)中,甲、乙、丙中均含有某種相同的元素,它們之間具有如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系(反應(yīng)條件及部分產(chǎn)物已略去)。下列有關(guān)物質(zhì)的推斷不正確的是(　　) 選項(xiàng) 假設(shè) 結(jié)論 A 甲為Al(OH)3 丁可能是鹽酸 B 甲為Na2CO3溶液 戊可能是CO2 C 甲為Fe 丁可能是鹽酸 D 甲為N2 戊可能是O2 答案　C　Al(OH)3為兩性氫氧化物,可與酸、堿反應(yīng)生成Al3+、AlO2-,AlO2-和Al3+在溶液中可發(fā)生反應(yīng)生成Al(OH)3,A正確;若甲為Na2CO3溶液,可與CO2反應(yīng)生成NaHCO3,與Ca(OH)2反應(yīng)可生成NaOH,NaHCO3與NaOH反應(yīng)可生成Na2CO3,B正確;若甲為Fe,丁為鹽酸,則乙為FeCl2,丙可能為氯化鐵或氧化鐵等,但它們與FeCl2均不能反應(yīng)生成Fe,C錯誤;若甲為N2,戊是O2,則丙為NO,乙可為NH3,NO和NH3在一定條件下反應(yīng)可生成N2,D正確。 4.(2018湖南長沙高三期末)無機(jī)物X、Y、Z、M的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分反應(yīng)條件、部分反應(yīng)中的H,O已略去)。X、Y、Z均含有同一種元素。下列說法正確的是(　　) A.若X是氫氧化鈉,則M不一定為CO2 B.若Y具有兩性,則M的溶液只可能顯堿性 C.若Z是導(dǎo)致酸雨的主要?dú)怏w,則X一定是H2S D.若M是用途最廣的金屬,加熱蒸干Y的溶液一定能得到Y(jié) 答案　A　A項(xiàng),若X是氫氧化鈉,則M不一定為CO2,M為能形成多元酸的酸性氧化物,如SO2等,正確;B項(xiàng), 若Y具有兩性,則M的溶液可能顯堿性,也可能顯酸性,錯誤;C項(xiàng),若Z是導(dǎo)致酸雨的主要?dú)怏w,則X也可以是Na2SO3,Y為 NaHSO3 ,Z為SO2,M為HCl,錯誤;D項(xiàng),若M是用途最廣的金屬,Y為亞鐵鹽,加熱蒸干Y的溶液Fe2+水解或氧化不一定能得到Y(jié),錯誤。 5.(2018安徽皖南八校第三次聯(lián)考)四種短周期元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大,其中Y是構(gòu)成物質(zhì)種類最多的一種元素。m、n、p均為由這些元素組成的二元化合物,甲、乙、丙是其中三種元素對應(yīng)的單質(zhì),m的自述是“誕生在閃電的弧光中,強(qiáng)大的能量造就了我”。n能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)。上述物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(反應(yīng)條件已略去)。下列說法正確的是(　　) A.常溫常壓下,X與Y組成的化合物一定為氣體 B.X、Z、W三種元素不能組成離子化合物 C.原子半徑:XN>O>H,故C錯誤;圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系中涉及的三個反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng),故D正確。 6.甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法中正確的是(　　) A.若甲、丁為單質(zhì),則該反應(yīng)一定是置換反應(yīng) B.若丙為氣體,則甲、乙中一定有單質(zhì) C.若丙為沉淀,則甲、乙中一定有一種物質(zhì)是堿 D.若丁為水,則該反應(yīng)一定是復(fù)分解反應(yīng) 答案　A　一氧化碳和一氧化氮可反應(yīng)生成氮?dú)夂投趸?B錯誤;生成沉淀的反應(yīng)較多,如碳酸鈉和氯化鈣在溶液中反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀,C錯誤;二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水的反應(yīng)不屬于復(fù)分解反應(yīng),D錯誤。 7.如圖是一些常見元素的單質(zhì)或化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。溶液中的水以及部分反應(yīng)物或生成物未標(biāo)出。A、E是空氣中的兩種主要成分,C是由兩種元素組成的新型材料,并且C的原子數(shù)、最外層電子數(shù)之和與SiC相同,J是一種能引起溫室效應(yīng)的氣體,K是兩性化合物。反應(yīng)③④⑤用于工業(yè)中生產(chǎn)H。 回答下列問題: (1)A的電子式為　　　　,G的化學(xué)式為　　　　。 (2)寫出D和H反應(yīng)的化學(xué)方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)寫出反應(yīng)⑥的離子方程式: 　　　　　　。 (4)B和SiC的納米級復(fù)合粉末是新一代大規(guī)模集成電路理想的散熱材料。反應(yīng)①是科學(xué)家研究開發(fā)制備該納米級復(fù)合粉末的最新途徑。已知B由Si及另外兩種元素組成,且Si與另外兩種元素原子的物質(zhì)的量之比均為1∶4,寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案　(1)N??N　NO (2)C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O (3)CO2+2AlO2-+3H2O2Al(OH)3↓+CO32-{或CO2+AlO2-+2H2OAl(OH)3↓+HCO3-} (4)Al4SiC4+2N24AlN+SiC+3C 解析　由A、E為空氣中的兩種主要成分可推知二者分別為O2、N2中的一種,由框圖中E的連續(xù)反應(yīng)可初步判斷E為O2,A為N2;J為溫室氣體,故J為CO2,結(jié)合E為O2可逆推D可能為碳單質(zhì),K為兩性化合物,結(jié)合反應(yīng)⑥及CO2參與該反應(yīng),除生成K外還生成常見的鈉鹽,可初步判斷K為Al(OH)3,故I為NaAlO2,因此C為Al的化合物,而C的原子數(shù)、最外層電子數(shù)之和與SiC均相同,故可初步判斷C為AlN,以此順推可知F為NH3,G、H分別為NO、HNO3,符合題中轉(zhuǎn)化關(guān)系。 (1)N2分子結(jié)構(gòu)中含有氮氮三鍵,故其電子式為N??N;G的化學(xué)式為NO。 (2)紅熱的木炭在濃硝酸中反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化氮及水。 (3)反應(yīng)⑥中CO2與NaAlO2反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀和Na2CO3或NaHCO3。 (4)由AlN、C及SiC三種物質(zhì)逆推可知B中含有Al、C、Si三種元素,根據(jù)題中元素原子的比例關(guān)系可知B為Al4SiC4,因此反應(yīng)①的化學(xué)方程式為Al4SiC4+2N2 4AlN+SiC+3C。 8.溴化鋰是一種高效的水汽吸收劑,其一種綠色工業(yè)合成工藝如下(部分操作和條件已略去)。 已知:碳酸鋰微溶于水,其水溶液顯堿性。 (1)Br2的電子式是　　　　　　。 (2)合成過程中發(fā)生的反應(yīng)如下,請寫出反應(yīng)ⅱ的化學(xué)方程式,并將ⅲ補(bǔ)充完整。 ⅰ.Br2 +H2O HBr+HBrO; ⅱ.　　　　　　　　　　　　　　　　　; ⅲ.3LiBrO+CO(NH2)2 3LiBr+　　　　　　。 　　　　　　尿素　　　 (3)LiBrO3是生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)物。 ①用化學(xué)方程式表示生成該副產(chǎn)物的原因:　　　　　　　　　　　　。 ②為了提高原料的利用率,減少副產(chǎn)物的生成,必須調(diào)控體系的pH在3~5之間,通過合理的加料方法來實(shí)現(xiàn):將碳酸鋰粉末溶解于冷的溴水中至飽和,并一次性加入尿素,然后　　　　　　　　　　　　,直到尿素完全轉(zhuǎn)化。 ③常用硫脲除去LiBrO3,反應(yīng)的化學(xué)方程式是4LiBrO3 +3CS(NH2)2(硫脲)+3H2O 4LiBr +3CO(NH2)2+3H2SO4。選用硫脲除雜的優(yōu)點(diǎn)是　　　　　　　　　　　　　　　　　　;缺點(diǎn)是引入新雜質(zhì)且溶液酸性增強(qiáng),為解決該問題需要加入的試劑是　　　　。 答案　(1)BrBr (2)Li2CO3+2HBr 2LiBr+H2O+CO2↑ CO2↑+N2↑+2H2O (3)①3Br2+3Li2CO3 LiBrO3+5LiBr+3CO2↑ ②少量多次交替加入Br2和Li2CO3 ③可將LiBrO3轉(zhuǎn)化為LiBr,并得到可以循環(huán)使用的CO(NH2)2　BaCO3 解析　(1)Br2的電子式是BrBr。(2)由合成工藝中原料及制備產(chǎn)物L(fēng)iBr可推反應(yīng)ⅱ是Li2CO3+2HBr 2LiBr+H2O+CO2↑;由得失電子守恒、原子守恒可將反應(yīng)ⅲ補(bǔ)充完整。(3)①副產(chǎn)物L(fēng)iBrO3的生成是因?yàn)榘l(fā)生反應(yīng):3Br2+3Li2CO3 LiBrO3+5LiBr+3CO2↑。②加料時需少量多次交替加入Br2和Li2CO3。③由反應(yīng)方程式可知選用硫脲除雜可將LiBrO3轉(zhuǎn)化為LiBr,且可得到能循環(huán)使用的CO(NH2)2;但會引入新雜質(zhì)H2SO4,可加入BaCO3除去。 9.已知1 L某待測液中除含有0.2 molL-1的Na+外,還可能含有下列離子中的一種或幾種: 陽離子 K+、NH4+、Mg2+、Ba2+、Fe3+ 陰離子 Cl-、Br-、CO32-、HCO3-、SO42- 現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作(每次實(shí)驗(yàn)所加試劑均過量): (1)由氣體B可確定待測液中含有的離子是　　　　。 (2)由白色沉淀D和白色沉淀E可以判斷待測液中一定含有的離子是　　　　,據(jù)此可以確定待測液中一定不存在的離子是　　　　　　　　。 (3)由白色沉淀B可確定待測液中含有的離子是　　　　。 (4)某同學(xué)讀圖后,認(rèn)為待測液中一定不含溴離子,他判斷的依據(jù)是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)綜合分析,待測液中K+的最小濃度為　　　　　　　。 答案　(1)NH4+ (2)CO32-、SO42-　Mg2+、Ba2+、Fe3+ (3)HCO3- (4)向溶液B中通入氯氣,溶液呈淺黃綠色(或向溶液B中滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液,出現(xiàn)白色沉淀) (5)0.1 molL-1 解析　待測液與BaCl2溶液反應(yīng)生成沉淀A,沉淀A與稀硝酸反應(yīng)生成白色沉淀D和無色氣體D,無色氣體D與澄清石灰水反應(yīng)生成白色沉淀E,則待測液中一定含有SO42-和CO32-,結(jié)合離子共存的條件可知待測液中一定不存在Mg2+、Ba2+、Fe3+;濾液A與NaOH溶液反應(yīng)生成的氣體B為NH3,同時還生成了白色沉淀B,則待測液中一定含有NH4+、HCO3-;根據(jù)向溶液B中通入氯氣,溶液呈淺黃綠色和向溶液B中滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液,出現(xiàn)白色沉淀可知,待測液中一定不存在Br-,由于實(shí)驗(yàn)過程中加入了BaCl2溶液,因此由白色沉淀C無法確定待測液中是否含有Cl-。結(jié)合題中數(shù)據(jù)可知待測液中n(NH4+)=0.1 mol,n(HCO3-)=n(BaCO3)沉淀B=19.7g197gmol-1=0.1 mol,n(CO32-)=n(CaCO3)沉淀E=10.0g100gmol-1=0.1 mol,n(SO42-)=n(BaSO4)沉淀D=11.65g233gmol-1=0.05 mol,n(Na+)+n(NH4+)=0.2 mol+0.1 mol=0.3 mol,2n(CO32-)+2n(SO42-)+n(HCO3-)=0.4 mol,根據(jù)電荷守恒知待測液中一定含有K+。若待測液中不含Cl-,則n(K+)=0.1 mol;若待測液中含有Cl-,則n(K+)>0.1 mol,所以c(K+)≥0.1 molL-1。 10.一些常見的單質(zhì)、化合物有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系(有些反應(yīng)的條件和部分物質(zhì)已略去)。已知在常溫常壓下,F為紅棕色氣體;L為白色不溶于水的固體,它既能與鹽酸反應(yīng)又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng);K為紅褐色難溶物,A、H為生活中常見的兩種金屬;D為非金屬氣態(tài)單質(zhì)。 回答下列問題: (1)B物質(zhì)的化學(xué)式:　　　　,D的名稱:　　　　。 (2)寫出J+H→I的離子方程式:　。 (3)F→G的反應(yīng)中,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為　　　　,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)銅與G的濃溶液反應(yīng)過程中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)M放置在空氣中顏色的變化為　　　　　　　　　　　　　　　　　,寫出其發(fā)生變化的化學(xué)方程式:　 　　　　　　　　。 (6)H的最高價氧化物可與A發(fā)生反應(yīng),其反應(yīng)的化學(xué)方程式為　。 (7)寫出檢驗(yàn)I溶液中陽離子的實(shí)驗(yàn)方法:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。B、C、L均是含有同一種元素的化合物,用離子方程式寫出以B為主要原料制備L的可行方法:　。 答案　(1)AlCl3　氮?dú)? (2)2Fe3++Fe 3Fe2+ (3)1∶2　3NO2+H2O 2HNO3+NO (4)Cu+4H++2NO3- Cu2++2NO2↑+2H2O、3Cu+8H++2NO3- 3Cu2++2NO↑+4H2O (5)白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)榧t褐色　4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3 (6)Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3 (7)取少量I溶液于試管中,加入少量鐵氰化鉀溶液,若出現(xiàn)藍(lán)色沉淀,證明有Fe2+(或取少量I溶液于試管中,先加入KSCN溶液無現(xiàn)象,再加入氯水,溶液變?yōu)檠t色,則證明有Fe2+)　Al3++3NH3H2O Al(OH)3↓+3NH4+ 解析　常溫常壓下,F為紅棕色氣體,則F為NO2;非金屬氣態(tài)單質(zhì)D與氧氣反應(yīng)得到E、E與氧氣反應(yīng)得到F,可推知D為N2,E為NO;F與水反應(yīng)生成的G為HNO3,金屬H與硝酸反應(yīng)生成J,J與H反應(yīng)生成I,而I能與硝酸反應(yīng)生成J,則H為變價金屬,故H為Fe,J為Fe(NO3)3,I為Fe(NO3)2,M為Fe(OH)2;L為白色不溶于水的固體,它既能與鹽酸反應(yīng)又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),L為兩性物質(zhì),含有Al元素,由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知金屬A為Al,則B為AlCl3,C為NaAlO2,偏鋁酸鈉與硝酸鐵發(fā)生互相促進(jìn)的水解反應(yīng)得到L與K,L為Al(OH)3,K為Fe(OH)3。