题型02 重要元素化合物性质及其转化（期末真题汇编，江苏专用）高一化学上学期

题型02 重要元素化合物性质及其转化 1．(24-25高一上·江苏部分高中·期末)下列有关钠及其化合物性质及用途说法错误的是 A．Na2O2能与CO2反应生成O2，可作潜水艇中的供氧剂 B．NaOH固体保存在广口塑料瓶中 C．可用焰色试验鉴别NaCl和KCl D．制作面点时加入食用纯碱，利用NaHCO3中和发酵过程产生的酸 【答案】D 【详解】A．过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气，是供氧剂原理，A正确； B．氢氧化钠需避免与玻璃成分反应，故用塑料瓶保存，B正确； C．钠和钾的焰色差异明显，可用于鉴别，C正确； D．食用纯碱为碳酸钠（Na2CO3），而中和酸需用碳酸氢钠（NaHCO3），描述混淆了两者用途，D错误； 故选D。 2．(24-25高一上·江苏徐州·期末)在给定条件下，下列物质转化均可实现的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．钠与氧气常温下反应生成氧化钠，钠在氧气中燃烧生成过氧化钠，过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气，第一步条件未加热，无法实现转化，A错误； B．二氧化锰与浓盐酸加热生成氯气，氯气与铁点燃生成FeCl3，转化正确，B正确； C．次氯酸钙溶液通入二氧化碳生成次氯酸正确，但次氯酸光照分解应生成HCl和O2而非Cl2，C错误； D．铜与浓硫酸加热生成SO2正确，但SO2与H2O2溶液反应生成H2SO4而非H2SO3，D错误； 故选B。 3．(24-25高一上·江苏南京师范大学附属中学·期末)下列物质中既能与HCl溶液反应，又能与NaOH溶液反应的是 ①②③Al④⑤⑥ A．②③④⑥ B．①②③⑥ C．①③④⑤⑥ D．全部 【答案】B 【详解】碳酸氢钠为弱酸的酸式盐，既能与稀盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应；氧化铝、铝、氢氧化铝具有两性，既能与稀盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应；碳酸钠只能与稀盐酸反应；硫酸氢钠只能与氢氧化钠溶液反应；综上选①②③⑥，故选B。 4．(24-25高一上·江苏天一中学·期末)《左传》曾记载有“遂赋晋国一鼓铁，以铸刑鼎，铸范宣子所为《刑书》焉”，这是关于“铸铁”(主要由铁、碳和硅等组成的一类合金)的最早记载。下列叙述正确的是 A．合金是指含有两种或两种以上金属的混合物 B．“铸鼎”时，盛装炽热铁水的模具须充分干燥 C．历史上铁的发现、大量冶炼和使用均早于铜 D．铁的化学性质较稳定，在自然界主要以单质的形式存在 【答案】B 【详解】A．合金是由金属与金属（或非金属）熔合而成，并非必须为两种或以上金属。例如，铸铁含铁（金属）和碳、硅（非金属），A错误； B．高温铁水遇水会剧烈反应（如生成氢气或汽化爆炸），因此模具需干燥以避免危险，B正确； C．铜因熔点低更早被冶炼使用（青铜器时代早于铁器时代），C错误； D．铁化学性质活泼，在自然界主要以化合物（如氧化铁）形式存在，而非单质，D错误； 故选B。 5．(24-25高一上·江苏部分高中·期末)一种制备Fe(OH)2的改进装置如图所示。下列说法错误的是 A．配制FeSO4溶液时需加入铁粉 B．实验时先注入稀硫酸，再注入NaOH溶液和FeSO4溶液 C．装置N的作用是液封，并判断装置M中的空气是否排尽 D．用铁粉代替Na2CO3粉末，也能排尽空气 【答案】D 【分析】分析装置可知，硫酸与Na2CO3反应产生CO2，通过小孔将装置内的O2排出，当空气排尽，紫色石蕊变红，滴加NaOH和FeSO4溶液反应产生Fe(OH)2沉淀，据此回答。 【详解】A．配制FeSO4溶液时需加入铁粉，防止Fe2+被氧化，A正确； B．实验时先注入稀硫酸，再注入NaOH溶液和FeSO4溶液，B正确； C．装置N的作用是液封，并判断装置M中的空气是否排尽，C正确； D．用铁粉代替Na2CO3粉末产生H2，其密度比空气小，无法排出装置内的全部空气，D错误； 故选D。 6．(24-25高一上·江苏部分高中·期末)铁及其化合物在生活中应用广泛。下列指定反应的离子方程式书写正确的是 A．将铁片投入稀硝酸中：Fe+2H+=Fe2++H2↑ B．向FeCl3溶液中通入少量H2S：2Fe3++H2S=2Fe2++2H++S↓ C．用KSCN溶液检验Fe3+：Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3↓ D．向Fe2(SO4)3溶液中加入过量锌粉：2Fe3++Zn=2Fe2++Zn2+ 【答案】B 【详解】A．稀硝酸具有强氧化性，与铁反应生成NO而非H2，且产物应为Fe3+而非Fe2+，离子方程式为，A错误； B．Fe3+氧化H2S生成S沉淀，电荷和原子均守恒，反应式正确，B正确； C．Fe3+与SCN-生成可溶性络合物Fe(SCN)3，而非沉淀，离子方程式为Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3，C错误； D．过量Zn会将Fe3+完全还原为Fe单质，而非Fe2+，离子方程式为2Fe3++3Zn=2Fe+3Zn2+，D错误； 故选B。 7．(24-25高一上·江苏南京师范大学附属中学·期末)室温下进行下列实验，根据实验操作和现象所得的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向2ml0.1的的溶液中加足量铜粉，振荡，黄色逐渐消失 氧化性： B 向某溶液中通入，再加入KSCN溶液，溶液变红 该溶液中含有 C 将稀盐酸滴入碳酸钠溶液中，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 非金属性：Cl>C D 向某溶液中加入溶液，生成白色沉淀 溶液中一定含有含 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．向FeCl₃溶液中加入足量铜粉，溶液黄色消失，发生反应：2Fe³⁺ + Cu = 2Fe²⁺ + Cu²⁺。此反应说明Fe³⁺的氧化性强于Cu²⁺，A正确； B．通入Cl₂后溶液变红，说明存在Fe³⁺，但原溶液可能直接含Fe³⁺，不一定是Fe²⁺被氧化，结论不可靠，B错误； C．盐酸与碳酸钠反应生成CO₂，只能说明HCl酸性强于H₂CO₃，无法直接比较Cl与C的非金属性，C错误； D．白色沉淀可能是AgCl或BaSO₄，未排除Ag⁺等干扰，结论不严谨，D错误； 故选A。 8．(24-25高一上·江苏无锡·期末)我国科学家开发的闪速炼铁技术可由铁矿石直接炼钢，其过程绿色高效，反应过程只需3-6秒，效率提高3600倍。其过程如下： 下列说法不正确的是 A．将铁矿石粉碎可加快反应速率 B．闪速炼铁过程中H2作还原剂 C．闪铁炉中发生的反应为吸热反应 D．该技术有利于实现“碳中和” 【答案】C 【分析】在闪速炼铁技术中，先将H2预热，然后鼓入闪铁炉，H2将铁矿石中化合态的铁还原为Fe单质，其他元素与造渣剂反应产生炉渣及H2O逸出，从而达到快速炼铁，同时降低CO2排放的目的。 【详解】A．将铁矿石粉碎，增大了铁矿石与造渣剂及H2的接触面积，可加快反应速率，A正确； B．闪速炼铁过程中H2作还原剂，将铁矿石还原为铁单质，B正确； C．闪铁炉中发生的反应为放热反应，C错误； D．该技术可由铁矿石直接炼钢，可减少CO2的排放，有利于实现“碳中和”，D正确； 故合理选项是C。 9．(24-25高一上·江苏无锡·期末)一种利用废旧镀锌铁皮制备磁性纳米粒子的主要流程如下： 下列说法不正确的是 A．“碱洗”是为了除去废旧镀锌铁皮表面的锌 B．“氧化”时需将1/3的氧化为 C．沉铁过程中通入可防止+2价铁的过度氧化 D．分离时需选用孔径小于1nm的半透膜进行过滤 【答案】B 【分析】锌和氢氧化钠溶液反应，用氢氧化钠溶液清洗废旧镀锌铁皮，氢氧化钠除掉锌和表面的油污，再用稀硫酸反应生成硫酸亚铁，再用次氯酸钠溶液氧化亚铁离子，向溶液中加入氢氧化钠溶液生成氢氧化亚铁和氢氧化铁沉淀，分离后进一步反应生成磁性纳米粒子。 【详解】A．根据分析可知锌和氢氧化钠溶液反应，用氢氧化钠溶液清洗废旧镀锌铁皮，氢氧化钠除掉锌和表面的油污，A正确； B．中铁元素有2/3为，“氧化”时需将2/3的氧化为，B错误； C．Fe2+很容易被氧化，制备磁性纳米粒子，要求Fe2+不能完全被氧化，所以“加热沉铁”时通入N2目的是排除O2对产品的影响，可防止+2价铁的过度氧化，C正确； D．磁性纳米粒子不能通过1nm的半透膜，分离时需选用孔径小于1nm的半透膜进行过滤，D正确； 故选B。 10．(24-25高一上·江苏南京师范大学附属中学·期末)下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是 A．熔点高，可用于制造耐火材料 B．氧化铁颜色为红棕色，可用做红色油漆添加 C．利用的还原性，可用自来水杀菌消毒 D．活性铁粉易氧化，可用作食品抗氧化剂 【答案】C 【详解】A．Al2O3熔点高，故可用于耐火材料，性质与用途对应，A正确； B．Fe2O3的红棕色使其适合作为红色颜料，性质与用途对应，B正确； C．ClO2的杀菌消毒作用源于其强氧化性（而非还原性），因此性质与用途不匹配，C错误； D．活性铁粉易被氧化，可消耗氧气保护食品，性质与用途对应正确，D正确； 故选C。 11．(24-25高一上·江苏部分高中·期末)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断合理的是 A．工业上用电解法冶炼a B．向含c的溶液中依次加入和溶液以检验c C．d易与水反应生成e D．可存在的转化 【答案】D 【分析】图中物质含Fe元素，通过化合价和物质类别可得出a为Fe单质，b为Fe(OH)2，c为亚铁盐，d为Fe2O3，e为Fe(OH)3，f为铁盐，据此作答。 【详解】A．a为Fe单质，工业上用热还原法炼铁，A错误； B．c为亚铁盐，检验方法为先加入KSCN溶液，无明显现象，再加入H2O2，亚铁离子被氧化为铁离子，溶液变红，B错误； C．d为Fe2O3，不与水反应，C错误； D．f为铁盐，c为亚铁盐，b为Fe(OH)2，e为Fe(OH)3，铁盐转化为亚铁盐可以加还原剂如铁单质，亚铁盐加入NaOH转化为d为Fe(OH)2，Fe(OH)2可以被氧化为Fe(OH)3，故可存在f→c→b→e的转化，D正确； 故答案选D。 12．(24-25高一上·江苏天一中学·期末)从含有、、的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体()的流程如下： 下列说法正确的是 A．试剂a是铁粉，试剂b是稀硫酸 B．操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用的仪器完全相同 C．试剂c若选择，反应的离子方程式为 D．若操作Ⅱ前后固体质量减少28g，则理论上该步骤应产生11.2L(标准状况)气体 【答案】D 【分析】从含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜，工业废水中加入试剂a为过量的铁，操作Ⅰ为过滤，得到滤渣Y为Fe、Cu，滤液X为氯化亚铁溶液，滤渣Y中加入试剂b为盐酸溶解过量的铁生成氯化亚铁溶液，铜不溶，操作Ⅱ过滤得到铜和滤液Z为氯化亚铁溶液，滤液Z和滤液X合并通入氯气或加入H2O2，氧化亚铁离子为氯化铁溶液，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤干燥得到氯化铁晶体； 【详解】A．由上述分析可知，a为过量的铁，b为盐酸，故A错误； B．上述分析可知，操作Ⅰ、Ⅱ是过滤，操作Ⅲ是蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，所用仪器不完全相同，故B错误； C．试剂c若选择，反应的离子方程式为，故C错误； D．操作Ⅱ是盐酸与Fe反应，关系式为，固体质量减少28g，即反应掉的Fe为28g，物质的量为0.5mol，产生的H2为0.5mol，标准状况下体积为11.2L，故D正确； 答案选D。 13．(24-25高一上·江苏徐州第三中学·期末)3.84 g Fe和Fe2O3的混合物溶于120 mL的盐酸，刚好完全反应。生成0.03 mol H2，向反应后的溶液中加入KSCN检验，溶液不显色。则原混合物中Fe和Fe2O3的物质的量之比为 A．1：2 B．1：4 C．2：1 D．4:1 【答案】D 【解析】由信息可知混合物溶于酸发生反应为Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，向反应后的溶液中加入KSCN检验，溶液不显色，说明无Fe3+，则发生Fe+2Fe3+=3Fe2+，然后利用离子方程式计算。 【详解】设原混合物中Fe和Fe2O3的物质的量分别为x、y，由刚好完全反应，生成0.03molH2，反应后的溶液中无Fe3+，根据反应方程式：x−y=0.03mol，56x+160y=3.84，解得x=0.04mol，y=0.01mol，故选D。 14．(24-25高一上·江苏徐州第三中学·期末)用氯化铁溶液作为“腐蚀液”腐蚀铜印刷电路板后，所得溶液中Cu2+和Fe3+的物质的量浓度恰好相等。则已反应的Fe3+和反应前Fe3+物质的量之比为 A．1∶2 B．1∶3 C．2∶3 D．3∶5 【答案】C 【详解】设溶液中Cu2+的物质的量为x mol，则反应消耗的Fe3+的物质的量为2xmol，则已反应的Fe3+和反应前Fe3+物质的量之比为2x：（2+1）x=2：3，故选择C。 【点睛】反应完成后，溶液中Cu2+和Fe2+的物质的量相同，但Cu还原的Fe3+的物质的量为。 15．(24-25高一上·江苏昆山第二中学·期末)硅酸盐材料在航天航空、医疗器械、建筑材料等领域有广泛应用。下列主要成分属于硅酸盐材料的是 A．陶瓷 B．手机芯片 C．光导纤维 D．钛合金 【答案】A 【详解】A．陶瓷的主要成分是硅酸盐，A符合题意； B．手机芯片主要成分是硅单质，B不符合题意； C．光导纤维主要成分为二氧化硅，C不符合题意； D．钛合金主要成分为金属材料，D不符合题意； 故选A。 16．(24-25高一上·江苏徐州·期末)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是 A．熔点高，可用于制作耐高温材料 B．具有漂白性，可用于制作干果时的抗氧化剂 C．难溶于水，可用于医疗射线胶片上的感光剂 D．受热易分解，可用于治疗胃酸过多 【答案】A 【详解】A．熔点高，因此能承受高温，用于制作耐高温材料，性质与用途对应正确，A正确； B．用作干果抗氧化剂是因为其还原性（防止氧化变质），而非漂白性，B错误； C．用于X射线胶片感光剂是因为其见光易分解：，而非难溶性，C错误； D．治疗胃酸过多是利用其弱碱性，能与胃酸的成分HCl反应，而非受热分解性质，D错误； 故答案为：A。 17．(24-25高一上·江苏南通·期末)2023年10月31日，神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，神舟十六号载人飞行任务取得圆满成功。下列有关说法中错误的是 A．飞船使用的推进剂属于纯净物 B．飞船的主体使用的是铁合金，铁合金的熔点比纯铁的高 C．飞船返回舱侧壁金属壳体用的铝合金材料，属于金属材料 D．神舟飞船芯片的主要成分是Si，Si可用于制造半导体材料 【答案】B 【详解】A．飞船使用的推进剂是水合物，水合物属于纯净物，A正确； B．合金的熔点一般都比成分金属的熔点低，B错误； C．飞船返回舱侧壁金属壳体用的铝合金材料，属于金属材料，C正确； D．单质硅可以运用到计算机芯片，也可以制造半导体材料，D正确； 故选B。 18．(24-25高一上·江苏徐州·期末)工业上以硫铁矿为原料生产硫酸的流程图如下所示： 下列说法不正确的是 A．粉碎硫铁矿可增大硫铁矿与空气的接触面积 B．沸腾炉中发生反应： C．接触室内每消耗生成 D．吸收塔中为提高吸收效率，物质为水 【答案】CD 【详解】A．粉碎硫铁矿可增大接触面积，加快反应速率，A正确； B．硫铁矿主要成分为FeS2，沸腾炉中FeS2与氧气在高温条件下生成氧化铁和二氧化硫，反应的方程式为，B正确； C．该条件下无法确定Vm的值，不能确定的物质的量，进而无法计算生成SO3的质量，C错误； D．吸收塔中为提高吸收效率，物质X为98.3%的浓硫酸用于吸收生成的硫酸，D错误； 故答案选CD。 19．(24-25高一上·江苏天一中学·期末)铁的化合物如、等在生产、生活中有重要作用。 (1)某学生用下列两种方法(如图)制备白色沉淀。方法1中加入维生素C片的目的是 。方法2为了制得白色沉淀，在锥形瓶A和锥形瓶B中加入试剂后，打开止水夹C一段时间，再关闭止水夹C，关闭止水夹C的目的是 。 (2)高铁酸钾()是一种高效水处理剂，易溶于水，在强碱性条件下比较稳定，将溶液酸化时，迅速分解而转化为并放出；酸性溶液中的氧化性大于的氧化性。高铁酸盐通常可用NaClO溶液与溶液反应制得。 ①制备的离子方程式为 。 ②能析出晶体的原因是 。 ③操作的分离方法为 。 ④得到的晶体需洗涤，请设计实验证明晶体是否洗涤完全？ 。 ⑤高铁酸盐可用于氧化去除高氯(含高浓度)废水中的有机物。以处理高氯废水中的有机物需在碱性条件下进行，其原因是 。 (3)高铁酸盐也可以氧化酸性废液制备。若酸性废液中：，，，则该溶液的 。 【答案】(1) 除去溶解在FeSO4溶液中的O2，防止生成的Fe(OH)2被氧化 利用产生的H2将锥形瓶A中生成的FeSO4溶液压入锥形瓶B中 (2) K2FeO4的溶解度更小 过滤 取少许最后一次洗涤液于洁净的试管中，加入稀硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则说明已洗净； 可防止分解；防止将氯离子氧化为氯气 (3)0.2mol·L－1 【分析】反应①中、NaClO、NaOH三者反应生成了（），后利用溶解度比低，加入饱和溶液，发生反应②生成，利用过滤得到。 【详解】（1）因为Fe(OH)2很容易被氧化，维生素C又具有还原性，加入维生素C可以还原溶解在水中的氧气，防止Fe(OH)2被氧化，所以方法1中加入维生素C的目的是除去溶解在FeSO4溶液中的O2，防止生成的Fe(OH)2被氧化。方法2为了制得Fe(OH)2白色沉淀，在锥形瓶A中发生Fe+H2SO4= FeSO4+H2,结合图二打开止水夹C一段时间，排除锥形瓶B中的空气，再关闭止水夹C，生成的氢气可以把生成的FeSO4溶液压入锥形瓶B中，使FeSO4+2NaOH= Fe(OH)2+Na2SO4。所以打开止水夹C一段时间，再关闭止水夹C的目的是利用产生的H2将锥形瓶A中生成的FeSO4溶液压入锥形瓶B中。 （2）①高铁酸钾（K2FeO4）是一种高效水处理剂，可用NaClO溶液与FeCl3溶液反应制得，则离子方程式为。 ②由框图知Na2FeO4溶液中加入KOH，能析出K2FeO4，说明K2FeO4的溶解度比Na2FeO4的小。所以能析出K2FeO4的原因是K2FeO4的溶解度更小。 ③由图分析操作的分离方法为过滤； ④的表面可能有残留的氯化钠，所以检验是否洗涤干净的方法为：取少许最后一次洗涤液于洁净的试管中，加入稀硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则说明已洗净，故答案为：取少许最后一次洗涤液于洁净的试管中，加入稀硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则说明已洗净； ⑤酸性溶液中的氧化性大于的氧化，且迅速分解而转化为并放出，因此在碱性条件下，可防止分解；防止将氯离子氧化为氯气。 （3）根据电荷守恒，2c(Fe2＋)＋3c(Fe3＋)＋c(H＋)=c(Cl－)，代入数值，2×0.2＋3×0.01＋c(H＋)=0.63，解得c(H＋)=0.2mol·L－1。 20．(24-25高一上·江苏太仓高级中学·期末)消除氮氧化物尾气和水中硝酸盐造成的氮污染已成为环境修复研究的热点。 (1)氧化吸收法 酸性条件下，加入溶液可以氧化和等生成和。其他条件一定，转化为的转化率随水体溶液初始的变化如图1所示。 ①在酸性水体中，加入溶液吸收的离子方程式为 。 ②水体溶液初始越小，转化率越高。其原因是 。 ③酸性复合吸收剂可有效去除。复合吸收剂组成一定时，温度对去除率的影响如图2。温度高于后，NO去除率下降的主要原因是 。 (2)催化还原法 ①在W-Cu/的催化条件下，使用作为还原剂，可将水中的转化为。该反应机理分为三步，如图3所示：第一步：在表面被还原为被氧化为；第二步：从表面迁移至的表面；第三步：在表面吸附并解离为活性氢原子（W-H）， 。（补充完整该步反应机理） ②若改用作为还原硝酸盐过程的催化剂，其催化机理与W-Cu/相似。但还原过程中检测到三种含氮化合物微粒，其浓度变化如图4所示，在1.5~2.5h过程中，硝酸根部分转化为的可能原因是 。 【答案】(1) 酸性增大，次氯酸根离子氧化性增强 H2O2在温度较高时容易分解，导致其浓度减小，去除率降低 (2) 将还原为 在Pd催化作用下亚硝酸根离子与氢原子反应转化为铵根离子 【详解】（1）①溶液可以氧化生成和。在酸性水体中，加入溶液吸收的离子方程式为。 ②水体浴液初始越小，转化率越高，其原因是酸性增强，次氯酸根离子氧化性增强。 ③温度高于后，NO去除率下降的主要原因是H2O2在温度较高时容易分解，导致其浓度减小，去除率降低。 （2）①在W-Cu/的催化条件下，使用作为还原剂，可将水中的转化为。该反应机理分为三步，如图3所示：第一步：在表面被还原为，被氧化为；第二步：从表面迁移至的表面；第三步：在表面吸附并解离为活性氢原子（W-H），将还原为。 ②在1.5~2.5h过程中，硝酸根部分转化为的可能原因是在Pd催化作用下亚硝酸根离子与氢原子反应转化为铵根离子。 21．(24-25高一上·江苏扬州·期末)天然气的主要成分为，含少量、(羰基硫)等含硫物质，需进行脱除。 (1)天然气燃烧时会产生，任意排放可能造成的环境问题是 (写出一种)。 (2)工业上可用氨脱硫法脱除，用氨水将转化为，再氧化为。在生产生活中的用途有 (写出一种)。 (3)用“钠碱”法脱除。 ①用含和的吸收液脱除。模拟吸收时使用多孔球泡，其目的是 。 ②反应后的吸收液中主要含，对吸收液处理，流程如下所示： “电解”时采用隔膜电解装置，通过隔膜分区，一个区域生成气体a和、，另一个区域生成。从化合价升降的角度分析，气体a的化学式是 。与氨脱硫法相比，“钠碱”法模拟脱除的优点是 。 (4)脱除天然气中时使用催化剂，催化剂中存在活性位点，与在活性位点上被吸附并发生反应：，该活性位点显碱性。 ①溶于水部分电离生成。的电离方程式是 。 ②催化剂中掺杂有利于的脱除，其原因是 。 【答案】(1)酸雨、水体酸化、土壤酸化等(答出一点即可) (2)氮肥、食品添加剂(答出一点即可) (3) 增大接触面积，使充分被吸收 富集；、循环利用；获得、 (4) 掺杂使占据活性位点的和更易脱除 【详解】（1）天然气燃烧时会产生，任意排放可能造成酸雨、水体酸化、土壤酸化等(答出一点即可) 环境问题。 （2）含氮元素，在生产生活中可用作氮肥；可作为面团调节剂等，可用于面包、饼干等食品的加工，能改善食品的品质和口感。 （3）①吸收时使用多孔球泡，其目的是增大液体和气体的接触面积，使充分被吸收，吸收更完全。 ②吸收液主要是溶液，电解溶液时，产生的一极说明被氧化为(硫元素化合价升高)，该极为阳极；则生成气体a和、的区域为阴极区，氢元素化合价降低而生成氢气，则a为，之后进行解析，可以得到高浓度的SO2。与氨脱硫法相比，“钠碱”法模拟脱除的优点是富集；、循环利用(电解阶段产生的可重新用于前一阶段低浓度的吸收)；获得、。 （4）①溶于水部分电离生成，说明是弱酸，的电离方程式为。 ②和属于酸性气体，能和强碱发生反应，催化剂中掺杂有利于的脱除的原因是掺杂使占据活性位点的和更易脱除。 22．(24-25高一上·江苏徐州·期末)是大气污染物之一，可通过多种方法对工业烟气中的进行脱除并回收含硫产品，实现的资源化利用。 (1)双碱脱硫法。工业双碱法脱除烟气中的过程如图所示： 物质A的化学式为 ，写出“再生”步骤的化学方程式： 。 (2)催化氧化脱硫法。使用活性炭作催化剂，与混合气体在活性炭表面吸附并发生反应实现脱除，反应原理如图-1所示。 ①步骤Ⅰ中还原的化学方程式为 ，若生成理论上消耗 。 ②与混合气体按照一定的流速通向活性炭，不同流速对脱除率的影响如图-2所示，随着气体流速的增大，脱除率降低的原因是 。 ③反应进行一段时间后，脱除效率降低的可能原因是 。 【答案】(1) NaOH (2) 2 气体流速过大，使活性炭表面吸附的减少，导致脱除率降低(或气体流速过大，与催化剂不能充分接触发生反应) 反应生成的硫单质覆盖在活性炭表面，阻止活性炭吸附，使催化剂活性降低(或与活性炭反应，使催化剂减少) 【分析】对工业烟气中的进行脱除并回收的原理为： 1.双碱脱硫法，在含的烟气中加入NaOH溶液吸收，然后加入进行再生，生成NaOH溶液循环到吸收步骤重复利用，产生的通入氧化为达到脱硫效果； 2.催化氧化脱硫法：使用活性炭作催化剂，与混合气体在活性炭表面吸附并发生反应：、来实现脱除，据此分析解答。 【详解】（1）根据分析，A的化学式为：；再生时发生的反应为：。 （2）①根据分析及图-1步骤 I可知还原的化学方程式为：；由步骤 I+步骤Ⅱ得总反应方程式为：，则生成理论上消耗的物质的量为：； ②由于催化剂活性炭与气体接触时间越充足，催化效率越高，所以当气体流速过大，使活性炭表面吸附的减少，接触时间变短，导致脱除率降低(或气体流速过大，与催化剂不能充分接触发生反应)； ③反应进行一段时间后，脱除效率降低的可能原因为：反应生成的硫单质覆盖在活性炭表面，阻止活性炭吸附，使催化剂活性降低(或与活性炭反应，使催化剂减少)。 23．(24-25高一上·江苏徐州第三中学·期末)(某混合物甲中含有明矾[KAl(SO4)2·12H2O]、Al2O3和Fe2O3。在一定条件下由甲可实现如图所示的物质之间的转化： 请回答下列问题： （1）写出A、B的化学式：A ，B 。 （2）试剂a最好选用下列试剂中的( ) A．NaOH溶液    B．稀盐酸    C．二氧化碳    D．氨水 写出相应的离子方程式 。 （3）写出反应②（生成溶液C和沉淀）的离子方程式 。 （4）固体D可以作为复合性的化学肥料，D中所含物质的化学式为 。 【答案】 Fe2O3 Al2O3 D Al3++3NH3·H2O＝Al(OH)3↓+3NH4+ AlO2-+CO2+2H2O＝Al(OH)3↓+HCO3- K2SO4和(NH4)2SO4 【分析】KAl(SO4)2溶于水，Al2O3和Fe2O3均不溶于水，混合物甲加水溶解后，溶液中是KAl(SO4)2，沉淀是Al2O3和Fe2O3；向沉淀中加NaOH溶液，Fe2O3不反应，Al2O3可与NaOH溶液反应生成NaAlO2，A Fe2O3，为向NaAlO2溶液中通入过量CO2可得Al(OH)3沉淀和碳酸氢钠，Al(OH)3受热分解生成B为Al2O3；向溶液中加过量氨水，溶液与过量氨水反应，Al3+被沉淀，得到氢氧化铝沉淀，溶液中剩余的是K2SO4 和(NH4)2SO4，经过蒸发、结晶，得到的是K2SO4和(NH4)2SO4，以此来解答。 【详解】（1）由上述分析可知，A为Fe2O3，B为Al2O3， 故答案为：Fe2O3；Al2O3； （2）依据流程分析，向溶液中加入的试剂a应沉淀铝离子，应向溶液中加过量氨水，溶液与过量氨水反应，Al3+被沉淀，得到氢氧化铝沉淀，反应方程式为Al3++3NH3·H2O＝Al(OH)3↓+3NH4+， A. NaOH溶液若加入过量会使氢氧化铝沉淀溶解，故A错误； B. 加稀盐酸不能得到氢氧化铝沉淀，故B错误；     C. 通入二氧化碳不能得到氢氧化铝沉淀，故C错误； D. 加入氨水可生成氢氧化铝沉淀，且过量氨水不与氢氧化铝反应，故D正确； 故答案为：D；Al3++3NH3·H2O＝Al(OH)3↓+3NH4+； （3）反应②中二氧化碳过量，反应生成沉淀和碳酸氢钠，向NaAlO2溶液中通入过量CO2可得Al(OH)3沉淀和碳酸氢钠，其离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O＝Al(OH)3↓+HCO3-， 故答案为：AlO2-+CO2+2H2O＝Al(OH)3↓+HCO3-； （4）向溶液中加入的试剂a应沉淀铝离子，应向溶液中加过量氨水，溶液与过量氨水反应，Al3+被沉淀，得到氢氧化铝沉淀，溶液中剩余的是K2SO4和(NH4)2SO4，经过蒸发、结晶，得到的是K2SO4和(NH4)2SO4；固体D可以作为复合性的化学肥料，D中所含物质的化学式为K2SO4和(NH4)2SO4； 故答案为：K2SO4和(NH4)2SO4。 24．(24-25高一上·江苏部分高中·期末)铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如图所示： 注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。回答下列问题： (1)“碱溶”时生成Na[Al(OH)4]的离子方程式为 。 (2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液，生成白色的沉淀。写出发生反应的离子方程式： 。 (3)“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3，电解过程中作为电极的石墨易消耗，原因是 。 (4)冰晶石-熔体电解法仍然是目前工业生产金属铝的唯一方法。实验室利用以下装置能达到制备Al2O3的实验目的是 (填字母)。 (5)铝粉在1 000 ℃时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合，有利于AlN的制备，其主要原因是 。 【答案】(1)Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]- (2)[Al(OH)4]-+HC=Al(OH)3↓+C+H2O (3)石墨电极被产生的O2氧化 (4)D (5)NH4Cl分解产生的HCl能够破坏铝粉表面的Al2O3薄膜 【分析】以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝，由流程可知，加NaOH溶解时Fe2O3不反应，由信息可知SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀，Al2O3与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]，过滤Ⅰ得到的滤渣为Fe2O3和铝硅酸钠，碳酸氢钠与Na[Al(OH)4]反应生成Al(OH)3，过滤Ⅱ得到Al(OH)3，灼烧生成氧化铝，“电解I”为电解氧化铝生成Al和氧气，以此解答。 【详解】（1）“碱溶”时，Al2O3与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]，离子方程式为Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]-； （2）“过滤Ⅰ”所得滤液为Na[Al(OH)4]溶液，加入NaHCO3溶液，生成的白色沉淀是Al(OH)3，则该过程的离子方程式为[Al(OH)4]-+=Al(OH)3↓++H2O； （3）根据图可知，该过程有O2产生，容易氧化作为电极的石墨，故石墨易消耗； （4）A．硫酸与CaCO3反应生成的微溶CaSO4包裹在反应物表面，阻止反应的进一步发生，A不能达到实验目的； B．气体应“长进短出”，B不能达到实验目的； C．“过滤”时漏斗下端应紧靠烧杯内壁，防止液滴飞溅，C不能达到实验目的； D．在坩埚中加热Al(OH)3固体，使其分解生成Al2O3，D能达到实验目的； 故选D。 （5）加热时，NH4Cl分解生成HCl和NH3，HCl可以破坏铝表面的氧化铝薄膜，有利于反应进行。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型02 重要元素化合物性质及其转化 1．(24-25高一上·江苏部分高中·期末)下列有关钠及其化合物性质及用途说法错误的是 A．Na2O2能与CO2反应生成O2，可作潜水艇中的供氧剂 B．NaOH固体保存在广口塑料瓶中 C．可用焰色试验鉴别NaCl和KCl D．制作面点时加入食用纯碱，利用NaHCO3中和发酵过程产生的酸 2．(24-25高一上·江苏徐州·期末)在给定条件下，下列物质转化均可实现的是 A． B． C． D． 3．(24-25高一上·江苏南京师范大学附属中学·期末)下列物质中既能与HCl溶液反应，又能与NaOH溶液反应的是 ①②③Al④⑤⑥ A．②③④⑥ B．①②③⑥ C．①③④⑤⑥ D．全部 4．(24-25高一上·江苏天一中学·期末)《左传》曾记载有“遂赋晋国一鼓铁，以铸刑鼎，铸范宣子所为《刑书》焉”，这是关于“铸铁”(主要由铁、碳和硅等组成的一类合金)的最早记载。下列叙述正确的是 A．合金是指含有两种或两种以上金属的混合物 B．“铸鼎”时，盛装炽热铁水的模具须充分干燥 C．历史上铁的发现、大量冶炼和使用均早于铜 D．铁的化学性质较稳定，在自然界主要以单质的形式存在 5．(24-25高一上·江苏部分高中·期末)一种制备Fe(OH)2的改进装置如图所示。下列说法错误的是 A．配制FeSO4溶液时需加入铁粉 B．实验时先注入稀硫酸，再注入NaOH溶液和FeSO4溶液 C．装置N的作用是液封，并判断装置M中的空气是否排尽 D．用铁粉代替Na2CO3粉末，也能排尽空气 6．(24-25高一上·江苏部分高中·期末)铁及其化合物在生活中应用广泛。下列指定反应的离子方程式书写正确的是 A．将铁片投入稀硝酸中：Fe+2H+=Fe2++H2↑ B．向FeCl3溶液中通入少量H2S：2Fe3++H2S=2Fe2++2H++S↓ C．用KSCN溶液检验Fe3+：Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3↓ D．向Fe2(SO4)3溶液中加入过量锌粉：2Fe3++Zn=2Fe2++Zn2+ 7．(24-25高一上·江苏南京师范大学附属中学·期末)室温下进行下列实验，根据实验操作和现象所得的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向2ml0.1的的溶液中加足量铜粉，振荡，黄色逐渐消失 氧化性： B 向某溶液中通入，再加入KSCN溶液，溶液变红 该溶液中含有 C 将稀盐酸滴入碳酸钠溶液中，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 非金属性：Cl>C D 向某溶液中加入溶液，生成白色沉淀 溶液中一定含有含 A．A B．B C．C D．D 8．(24-25高一上·江苏无锡·期末)我国科学家开发的闪速炼铁技术可由铁矿石直接炼钢，其过程绿色高效，反应过程只需3-6秒，效率提高3600倍。其过程如下： 下列说法不正确的是 A．将铁矿石粉碎可加快反应速率 B．闪速炼铁过程中H2作还原剂 C．闪铁炉中发生的反应为吸热反应 D．该技术有利于实现“碳中和” 9．(24-25高一上·江苏无锡·期末)一种利用废旧镀锌铁皮制备磁性纳米粒子的主要流程如下： 下列说法不正确的是 A．“碱洗”是为了除去废旧镀锌铁皮表面的锌 B．“氧化”时需将1/3的氧化为 C．沉铁过程中通入可防止+2价铁的过度氧化 D．分离时需选用孔径小于1nm的半透膜进行过滤 10．(24-25高一上·江苏南京师范大学附属中学·期末)下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是 A．熔点高，可用于制造耐火材料 B．氧化铁颜色为红棕色，可用做红色油漆添加 C．利用的还原性，可用自来水杀菌消毒 D．活性铁粉易氧化，可用作食品抗氧化剂 11．(24-25高一上·江苏部分高中·期末)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断合理的是 A．工业上用电解法冶炼a B．向含c的溶液中依次加入和溶液以检验c C．d易与水反应生成e D．可存在的转化 12．(24-25高一上·江苏天一中学·期末)从含有、、的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体()的流程如下： 下列说法正确的是 A．试剂a是铁粉，试剂b是稀硫酸 B．操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用的仪器完全相同 C．试剂c若选择，反应的离子方程式为 D．若操作Ⅱ前后固体质量减少28g，则理论上该步骤应产生11.2L(标准状况)气体 13．(24-25高一上·江苏徐州第三中学·期末)3.84 g Fe和Fe2O3的混合物溶于120 mL的盐酸，刚好完全反应。生成0.03 mol H2，向反应后的溶液中加入KSCN检验，溶液不显色。则原混合物中Fe和Fe2O3的物质的量之比为 A．1：2 B．1：4 C．2：1 D．4:1 14．(24-25高一上·江苏徐州第三中学·期末)用氯化铁溶液作为“腐蚀液”腐蚀铜印刷电路板后，所得溶液中Cu2+和Fe3+的物质的量浓度恰好相等。则已反应的Fe3+和反应前Fe3+物质的量之比为 A．1∶2 B．1∶3 C．2∶3 D．3∶5 15．(24-25高一上·江苏昆山第二中学·期末)硅酸盐材料在航天航空、医疗器械、建筑材料等领域有广泛应用。下列主要成分属于硅酸盐材料的是 A．陶瓷 B．手机芯片 C．光导纤维 D．钛合金 16．(24-25高一上·江苏徐州·期末)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是 A．熔点高，可用于制作耐高温材料 B．具有漂白性，可用于制作干果时的抗氧化剂 C．难溶于水，可用于医疗射线胶片上的感光剂 D．受热易分解，可用于治疗胃酸过多 17．(24-25高一上·江苏南通·期末)2023年10月31日，神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，神舟十六号载人飞行任务取得圆满成功。下列有关说法中错误的是 A．飞船使用的推进剂属于纯净物 B．飞船的主体使用的是铁合金，铁合金的熔点比纯铁的高 C．飞船返回舱侧壁金属壳体用的铝合金材料，属于金属材料 D．神舟飞船芯片的主要成分是Si，Si可用于制造半导体材料 18．(24-25高一上·江苏徐州·期末)工业上以硫铁矿为原料生产硫酸的流程图如下所示： 下列说法不正确的是 A．粉碎硫铁矿可增大硫铁矿与空气的接触面积 B．沸腾炉中发生反应： C．接触室内每消耗生成 D．吸收塔中为提高吸收效率，物质为水 19．(24-25高一上·江苏天一中学·期末)铁的化合物如、等在生产、生活中有重要作用。 (1)某学生用下列两种方法(如图)制备白色沉淀。方法1中加入维生素C片的目的是 。方法2为了制得白色沉淀，在锥形瓶A和锥形瓶B中加入试剂后，打开止水夹C一段时间，再关闭止水夹C，关闭止水夹C的目的是 。 (2)高铁酸钾()是一种高效水处理剂，易溶于水，在强碱性条件下比较稳定，将溶液酸化时，迅速分解而转化为并放出；酸性溶液中的氧化性大于的氧化性。高铁酸盐通常可用NaClO溶液与溶液反应制得。 ①制备的离子方程式为 。 ②能析出晶体的原因是 。 ③操作的分离方法为 。 ④得到的晶体需洗涤，请设计实验证明晶体是否洗涤完全？ 。 ⑤高铁酸盐可用于氧化去除高氯(含高浓度)废水中的有机物。以处理高氯废水中的有机物需在碱性条件下进行，其原因是 。 (3)高铁酸盐也可以氧化酸性废液制备。若酸性废液中：，，，则该溶液的 。 20．(24-25高一上·江苏太仓高级中学·期末)消除氮氧化物尾气和水中硝酸盐造成的氮污染已成为环境修复研究的热点。 (1)氧化吸收法 酸性条件下，加入溶液可以氧化和等生成和。其他条件一定，转化为的转化率随水体溶液初始的变化如图1所示。 ①在酸性水体中，加入溶液吸收的离子方程式为 。 ②水体溶液初始越小，转化率越高。其原因是 。 ③酸性复合吸收剂可有效去除。复合吸收剂组成一定时，温度对去除率的影响如图2。温度高于后，NO去除率下降的主要原因是 。 (2)催化还原法 ①在W-Cu/的催化条件下，使用作为还原剂，可将水中的转化为。该反应机理分为三步，如图3所示：第一步：在表面被还原为被氧化为；第二步：从表面迁移至的表面；第三步：在表面吸附并解离为活性氢原子（W-H）， 。（补充完整该步反应机理） ②若改用作为还原硝酸盐过程的催化剂，其催化机理与W-Cu/相似。但还原过程中检测到三种含氮化合物微粒，其浓度变化如图4所示，在1.5~2.5h过程中，硝酸根部分转化为的可能原因是 。 21．(24-25高一上·江苏扬州·期末)天然气的主要成分为，含少量、(羰基硫)等含硫物质，需进行脱除。 (1)天然气燃烧时会产生，任意排放可能造成的环境问题是 (写出一种)。 (2)工业上可用氨脱硫法脱除，用氨水将转化为，再氧化为。在生产生活中的用途有 (写出一种)。 (3)用“钠碱”法脱除。 ①用含和的吸收液脱除。模拟吸收时使用多孔球泡，其目的是 。 ②反应后的吸收液中主要含，对吸收液处理，流程如下所示： “电解”时采用隔膜电解装置，通过隔膜分区，一个区域生成气体a和、，另一个区域生成。从化合价升降的角度分析，气体a的化学式是 。与氨脱硫法相比，“钠碱”法模拟脱除的优点是 。 (4)脱除天然气中时使用催化剂，催化剂中存在活性位点，与在活性位点上被吸附并发生反应：，该活性位点显碱性。 ①溶于水部分电离生成。的电离方程式是 。 ②催化剂中掺杂有利于的脱除，其原因是 。 22．(24-25高一上·江苏徐州·期末)是大气污染物之一，可通过多种方法对工业烟气中的进行脱除并回收含硫产品，实现的资源化利用。 (1)双碱脱硫法。工业双碱法脱除烟气中的过程如图所示： 物质A的化学式为 ，写出“再生”步骤的化学方程式： 。 (2)催化氧化脱硫法。使用活性炭作催化剂，与混合气体在活性炭表面吸附并发生反应实现脱除，反应原理如图-1所示。 ①步骤Ⅰ中还原的化学方程式为 ，若生成理论上消耗 。 ②与混合气体按照一定的流速通向活性炭，不同流速对脱除率的影响如图-2所示，随着气体流速的增大，脱除率降低的原因是 。 ③反应进行一段时间后，脱除效率降低的可能原因是 。 23．(24-25高一上·江苏徐州第三中学·期末)(某混合物甲中含有明矾[KAl(SO4)2·12H2O]、Al2O3和Fe2O3。在一定条件下由甲可实现如图所示的物质之间的转化： 请回答下列问题： （1）写出A、B的化学式：A ，B 。 （2）试剂a最好选用下列试剂中的( ) A．NaOH溶液    B．稀盐酸    C．二氧化碳    D．氨水 写出相应的离子方程式 。 （3）写出反应②（生成溶液C和沉淀）的离子方程式 。 （4）固体D可以作为复合性的化学肥料，D中所含物质的化学式为 。 24．(24-25高一上·江苏部分高中·期末)铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如图所示： 注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。回答下列问题： (1)“碱溶”时生成Na[Al(OH)4]的离子方程式为 。 (2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液，生成白色的沉淀。写出发生反应的离子方程式： 。 (3)“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3，电解过程中作为电极的石墨易消耗，原因是 。 (4)冰晶石-熔体电解法仍然是目前工业生产金属铝的唯一方法。实验室利用以下装置能达到制备Al2O3的实验目的是 (填字母)。 (5)铝粉在1 000 ℃时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合，有利于AlN的制备，其主要原因是 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $