2019-2020年高考化學(xué) 專題限時訓(xùn)練 氧族與碳族.doc

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2019-2020年高考化學(xué) 專題限時訓(xùn)練 氧族與碳族 一 、填空、實驗、簡答題（本大題共4小題，共0分） 1.FeCl3在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)流程制備無水FeCl3，再用副產(chǎn)品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。 Ⅰ.經(jīng)查閱資料得知：無水FeCl3在空氣中易潮解，加熱易升華。他們設(shè)計了制備無水FeCl3的實驗方案，裝置示意圖（加熱及夾持裝置略去）及操作步驟如下： ①檢驗裝置的氣密性； ②通入干燥的Cl2，趕盡裝置中的空氣； ③用酒精燈在鐵屑下方加熱至反應(yīng)完成； ④…… ⑤體系冷卻后，停止通入Cl2，并用干燥的H2趕盡Cl2，將收集器密封。 請回答下列問題： （1）裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 （2）第③步加熱后，生成的煙狀FeCl3大部分進(jìn)入收集器，少量沉積在反應(yīng)管A右端要使沉積的FeCl3進(jìn)入收集器，第④步操作是 。 （3）操作步驟中，為防止FeCl3潮解所采取的措施有（填步驟序號） 。 （4）裝置B中冷水浴的作用為 ；裝置C的名稱為 ；裝置D中FeCl2全部反應(yīng)后，因失去吸收Cl2的作用而失效，寫出檢驗FeCl2是否失效的試劑： 。 （5）在虛線框中畫出尾氣吸收裝置E并注明試劑。 Ⅱ.該組同學(xué)用裝置D中的副產(chǎn)品FeCl3溶液吸收H2S，得到單質(zhì)硫；過濾后，再以石墨為電極，在一定條件下電解濾液。 （6）FeCl3與H2S反應(yīng)的離子方程式為 。 （7）電解池中H+在陰極放電產(chǎn)生H2，陽極的電極反應(yīng)式為 。 （8）綜合分析實驗Ⅱ的兩個反應(yīng)，可知該實驗有兩個顯著優(yōu)點： ①H2S的原子利用率為100%；② 。 2.二氧化硫是硫的重要化合物，在生產(chǎn).生活中有廣泛應(yīng)用。二氧化硫有毒，并且是形成酸雨的主要氣體。無論是實驗室制備還是工業(yè)生產(chǎn)，二氧化硫尾氣吸收或煙氣脫硫都非常重要。 完成下列填空： （1）實驗室可用銅和濃硫酸加熱或硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)制取二氧化硫。 如果用硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)制取二氧化硫，并希望能控制反應(yīng)速度，上圖中可選用的發(fā)生裝置是 （填寫字母）。 （2）若用硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)制取3.36L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）二氧化硫，至少需要稱取亞硫酸鈉 g（保留一位小數(shù)）；如果已有4.0%亞硫酸鈉（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），被氧化成硫酸鈉，則至少需稱取該亞硫酸鈉 g （保留一位小數(shù)）。 （3）實驗室二氧化硫尾氣吸收與工業(yè)煙氣脫硫的化學(xué)原理相通。石灰-石膏法和堿法是常用的煙氣脫硫法。 石灰-石膏法的吸收反應(yīng)為SO2+Ca(OH)2→CaSO3↓+H2O。吸收產(chǎn)物亞硫酸鈣由管道輸送至氧化塔氧化，反應(yīng)為2CaSO3+O2+4H2O→2CaSO42H2O。其流程如下圖： 堿法的吸收反應(yīng)為SO2+2NaOH→Na2SO3+H2O。堿法的特點是氫氧化鈉堿性強.吸收快.效率高。其流程如下圖： 已知： 試劑 Ca(OH)2 NaOH 價格（元/kg） 0.36 2.90 吸收SO2的成本（元/mol） 0.027 0.232 石灰-石膏法和堿法吸收二氧化硫的化學(xué)原理相同之處是 。和堿法相比，石灰-石膏法的優(yōu)點是 ，缺點是 。 （4）在石灰-石膏法和堿法的基礎(chǔ)上，設(shè)計一個改進(jìn)的.能實現(xiàn)物料循環(huán)的煙氣脫硫方案（用流程圖表示）。 3.直接排放含SO2的煙氣會形成酸雨，危害環(huán)境。利用鈉堿循環(huán)法可脫除煙氣中的SO2。 （1）用化學(xué)方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反應(yīng)：____________________________。 （2）在鈉堿循環(huán)法中，Na2SO3溶液作為吸收液，可由NaOH溶液吸收SO2制得，該反應(yīng)的離子方程式是__________________________。 （3）吸收液吸收SO2的過程中，pH隨n()∶n()變化關(guān)系如下表所示： n()∶n() 91∶9 1∶1 9∶91 pH 8.2 7.2 6.2 ①由上表判斷，NaHSO3溶液顯________性，用化學(xué)平衡原理解釋__________________。 ②當(dāng)吸收液呈中性時，下列溶液中離子濃度關(guān)系正確的是(選填字母)________。 a. c(Na＋)＝2c()＋c() b. c(Na＋)>c()>c()>c(H＋)＝c(OH－) c. c(Na＋)＋c(H＋)＝c()＋c)＋c(OH－) （4）當(dāng)吸收液的pH降至約為6時，需送至電解槽再生。再生示意圖如下： ①在陽極放電的電極反應(yīng)式是 。 ② 當(dāng)陰極室中溶液pH升至8以上時，吸收液再生并循環(huán)利用。簡述再生原理_______________。 4. X.Y和Z均為短周期元素，原子序數(shù)依次增大，X的單質(zhì)為密度最小的氣體，Y原子最外層電子數(shù)是其周期數(shù)的三倍，Z與X原子最外層電子數(shù)相同?；卮鹣铝袉栴}： （1）X.Y和Z的元素符號分別為 . . 。 （2）由上述元素組成的化合物中，既含有共價鍵又含有離子鍵的有 . 。 （3）X和Y組成的化合物中，既含有極性共價鍵又含有非極性共價鍵的是 。 此化合物在酸性條件下與高錳酸鉀反應(yīng)的離子方程式為 ；此化合物還可將堿性工業(yè)廢水中的CN-氧化為碳酸鹽和氨，相應(yīng)的離子方程式為 。 二 、選擇題（本大題共9小題，每小題0分，共0分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題目要求的） 5.下列說法正確的是 A.實驗室從海帶提取單質(zhì)碘的方法是： B.用乙醇和濃H2SO4制備乙烯時，可用水浴加熱控制反應(yīng)的溫度 C.氯離子存在時，鋁表面的氧化膜易被破壞，因此含鹽腌制品不宜直接放在鋁制容器中 D.將(NH4)2SO4.CuSO4溶液分別加入蛋白質(zhì)溶液，都出現(xiàn)沉淀，表明二者均可使蛋白質(zhì)變性 6.有關(guān)接觸法制硫酸，下列說法中不正確的是 （ ） A.用硫和硫鐵礦均可做為原料 B.SO2轉(zhuǎn)化為SO3，需在催化劑和加熱條件下進(jìn)行 C.SO3可用水直接吸收 D.熱交換器可對生成氣體冷卻，對原料氣體加熱 7.下列物質(zhì)不能由單質(zhì)直接化合生成的是 （ ） A.FeCl3 B.CuS C.SiO2 D.Al2O3 8.下列關(guān)于濃硫酸與稀硫酸的說法，不正確的是（ ） A.濃硫酸有脫水性，稀硫酸沒有脫水性 B.濃硫酸有氧化性，稀硫酸沒有氧化性 C.濃硫酸和稀硫酸都有酸性 D.常溫下，濃硫酸和稀硫酸都不能與銅反應(yīng) 9.下列實驗操作及現(xiàn)象與結(jié)論對應(yīng)關(guān)系正確的一組是( ) 實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論 A 適量二氧化碳通入氯化鋇溶液中 產(chǎn)生沉淀 碳酸的酸性比鹽酸弱 B 二氧化硫通入溴水中 溶液褪色 二氧化硫有漂白性 C 取少量某無色溶液，先滴加氯水，再加入少量四氯化碳，振蕩.靜置 溶液分層，下層呈橙紅色 原無色溶液中一定有溴離子 D 將銅片放入濃硝酸中 產(chǎn)生大量無色氣體，溶液變?yōu)樗{(lán)綠色 只體現(xiàn)濃硝酸的強氧化性 10.將30 mL NO2和O2的混合氣體通入倒置于水槽且裝滿水的量筒中，充分反應(yīng)后，量筒內(nèi)剩余5 mL氣體，則原混合氣體的體積組成是 ( ) A.NO2：20 mL；O2：10 mL B.NO2：27 mL；O2：3 mL C.NO2：15 mL; O2：15 mL D.NO2：25 mL；O2：5 mL。 11.化學(xué)在生產(chǎn)和日常生活中有著重要的應(yīng)用。下列敘述正確的是( ) A.單質(zhì)硅是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的常用材料 B．硅酸鈉的俗名為玻璃，可用于制備硅膠和木材防火劑 C.用濃H2SO4刻蝕工藝玻璃上的紋飾 D.SO2具有氧化性，可用來漂白紙漿 12.下列物質(zhì)的性質(zhì)、用途正確的是（ ） A. 濃硫酸、濃硝酸都具有強氧化性，不能盛放在金屬容器中 B. Na2SiO3是制備硅膠和木材防火劑的原料 C. 食鹽可作調(diào)味劑，不可作防腐劑 D. 合金的硬度大，熔點也高 13.—定條件下，中學(xué)化學(xué)常見物質(zhì)甲、乙、丙、X之間存在“”的轉(zhuǎn)化關(guān)系，丙不可能是 A. SO3 B. Si C. CH3CH2COOH D. AlCl3  氧族與碳族答案解析 一 、填空、實驗、簡答題 1.【解析】（1）A中反應(yīng)的化學(xué)方程式 （2）要使沉積的FeCl3進(jìn)入收集器，根據(jù)FeCl3加熱易升華的性質(zhì)，第④的操作應(yīng)該是：在沉積的的FeCl3固體下方加熱。 （3）為防止FeCl3潮解所采取的措施有②通入干燥的Cl2，⑤用干燥的N2趕盡Cl2， （4）B 中的冷水作用為是冷卻FeCl3使其沉積，便于收集產(chǎn)品；裝置C的名稱為干燥管， 裝置D中FeCl2全部反應(yīng)完后，因為失去吸收Cl2的作用而失效，檢驗FeCl2是否失效就是檢驗二價鐵離子，最好用，也可以用酸性高錳酸鉀溶液檢驗。 （5），吸收的是氯氣，不用考慮防倒吸 （6） （7）陽極的電極反應(yīng)： （8）該實驗的另一個優(yōu)點是FeCl3可以循環(huán)利用。 答案：見解析 2.【答案】（1）a e （2）18.9 . 19.8 （3）利用SO2是酸性氧化物，可與堿反應(yīng)；原料易得，吸收成本低；吸收速率慢，效率低 （4） 【解析】（1）用硫酸和亞硫酸鈉制取SO2的試劑為固態(tài)和液態(tài)，反應(yīng)條件不需加熱，可通過控制添加硫酸的速率來控制反應(yīng)速率，結(jié)合裝置可知a.e可達(dá)到目的。（2）由硫守恒可得：Na2SO3～SO2，因此需稱取m(Na2SO3)＝126gmol-13.36L/22.4Lmol-1＝18.9g；4g亞硫酸氧化為硫酸鈉后質(zhì)量變?yōu)?4142)/126＝4.5g，則有4.0%亞硫酸鈉被氧化為硫酸鈉的樣品中亞硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：96/100.5＝95.5%，因此稱取變質(zhì)樣品的質(zhì)量應(yīng)為：18.9g95.5%＝19.8g。（3）石灰-石膏法與堿法吸收SO2都是利用SO2是酸性氧化物可與堿反應(yīng)的性質(zhì)來吸收SO2的；利用題中已知和有關(guān)信息可知采用石灰—石膏法所用原料易得.成本低等，但因Ca(OH)2堿性弱，導(dǎo)致吸收速率慢.效率低。 3.（1）2SO2＋O2＋2 H2O＝2H2SO4 （2） SO2＋2OH－＝SO32－ ＋H2O （3） ① 酸 HSO3－存在：HSO3－SO32－＋H＋ 和HSO3－ ＋H2OH2SO3＋OH－，HSO3－的電離程度大于水解程度 ②ab （4）①HSO3－ ＋H2O－2e－ ＝ SO42－＋3H＋ ② H＋在陰極得電子生成H2，溶液中c(H＋)降低，促使HSO3－電離生成SO32－，且Na＋進(jìn)入陰極室，吸收液得以再生。 4.（1）H O Na （2）NaOH Na2O2 （3）H2O2 5 H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++8 H2O+5O2↑ H2O2+CN-+OH-=CO32-+NH3 二 、選擇題 5.【答案】C 【解析】A選項：實驗室從海帶提取單質(zhì)碘過濾后缺少了氧化過程，萃取后還要分液.蒸餾。B選項：用乙醇和濃H2SO4制備乙烯時必須使溫度迅速提高至約170℃，不可能是水浴加熱(水浴加熱溫度最高只能達(dá)到100℃)。D選項：蛋白質(zhì)溶液中加入飽和(NH4)2SO4溶液發(fā)生鹽析(鹽析是可逆過程，不破壞蛋白質(zhì)的生理活性，加水后又溶解)，蛋白質(zhì)溶液中加入CuSO4等重金屬鹽溶液變性析出（變性是不可逆過程，蛋白質(zhì)失去了生理活性，加水不再溶解）。C選項：通常認(rèn)為是Cl—替換氧化鋁中的O2—而形成可溶性的氯化物，所以鋁表面的氧化膜易被Cl—破壞。 6.C 7.B 8.B 9.C 10.AB【解析】4NO2+O2+2H2O4HNO3，如果O2過量，則消耗NO2和O2總體積為25mL，又因為消耗兩者的體積比為4：1，所以消耗NO2：20 mL，消耗O2：5 mL，則原混合氣體組成為NO2：20 mL；O2：(5+5)mL，選項A正確。如果過量NO2，3NO2+H2O2HNO3+NO剩余5 mL氣體為NO，所以過量的NO2為15 mL，同理，消耗NO2和O2總體積為=15，所以消耗NO2：12 mL，消耗O2：3 mL，則原混合氣體組成為NO2：(12+15)mL；O2：3 mL，選項B正確。 11.A 12.B 13.B