1、2018 届高考大题狂练专题 15 元素及其化合物综合应用（满分 60 分 时间 30 分钟）姓名：_ 班级：_ 得分：_1钾、钙、钠、铁等活泼金属可以与水等反应，对其中可能的反应进行探究。为实现金属钠在隔绝空气条件下与水反应并收集生成的气体，某研究性学习小组设计了如图发生装置。(1) Y 液体可以选用_ (填序号)。A苯 B饱和的食盐水 C四氯化碳(2)实验前检验该装置气密性的方法是_。(3)钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在 CO2气体中燃烧。他们对钠在 CO2气体中燃烧后的产物中的白色物质进行了如下探究:实验 将燃烧的钠迅速伸人盛满 CO2的集气瓶中，钠在其中继续燃烧，反应后冷却，瓶底附者黑
2、色颗粒 ，瓶壁上粘附着白色物质。提出假设假设 1：白色物质是 Na2O假设 2：白色物质是 Na2CO3假设 3：白色物质是_设计实验方案验证假设 该小组对燃烧后的白色产物进行如下探究:实验操作 实验现象 结论方案1来源:学科网取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加人无色酚酞试液溶液变成红色白色物质为Na2O方案 2 取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部游 于水， 出现白色向其中加入过量的 CaCl2溶液来源:学,科,网 沉淀静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞试液无明显现象思考与交流钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为_。甲同学认为方案 1 得到的
3、结论不正确，其理由是_。丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠，你是否同意丙同学的观点，简述理由:_(4) 镁任空气中可以与 CO2、O 2、N 2反应。也可以与 NOx发生类似反应，氮化镁(Mg 3N2) 是一种新型无机材料，纯净的氮化镁是淡黄色固体，热稳定性较好。氮化镁极易与水反应，该反应属于非氧化还原反应，产物是一种碱和一种气体。实验室探究金属 Mg 在 NOx中的燃烧产物。同答下列问题:推测金属 Mg 在 NOx中的燃烧产物为 MgO、N 2和 Mg3N2,则反应的化学方程式为_。设计如图所示装置完成反应且验证产物中有 N2 (夹持装置已略去，部分装置可重复使用)。选择图中的装置，按气流方
4、向将其连接，用接口字母表示的顺序为_。装置 A 中仪器名称为_，反应的化学方程式为_。验证产物中有 N2生成的现象为_。检验 Mg 与 NOx反应产物中是否存在 Mg3N2的操作、现象和结论为 _。【答案】 A 关闭止水夹，往长颈漏斗里加水，若长颈漏斗的液面高于试管中的液面，并长时间保持该高度差不变，表明装置不漏气 Na2O 和 Na2CO3 4Na+3CO2 2Na2CO3+C Na2CO3溶液显碱性，也会使酚酞变红 不同意，丙同学的推断白色物质若是氢氧化钠，需要反应物含有氢元素，实验是钠在二氧化碳中的反应产物，反应体系中无氢元素存在 2xMg+2NO x 2xMgO+N2，3Mg+N 2
5、Mg3N2 abcdebcghf 分液漏斗、平底烧瓶 Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO 3)2+2NO2+2H 2O 装置 D 中气体体积增大，水从广口瓶流入烧杯中 取装置 C 中少量固体产物加入水中，若产生具有无色刺激性气味(或能使湿润的红色石蕊试纸变蓝)的气体，则证明产物存在 Mg3N2，否则不存在来源:学科网【解析】（1）所加试剂密度比水要小，且与水互不相溶，四氯化碳密度大于水，饱和的食盐水为无机物的水溶液，只有苯 符合题意，正确选项 A。(2)装置形成密闭体系，通过压强差进行检验，正确答案：关闭止水夹，往长颈漏斗里加水，若长颈漏斗 的液面高于试管中的液面，并长时间保持该高度差不变，表
6、明装置不漏气(3) 白色物质只能是 Na2O，白色物质只能是 Na2CO3，白色物质可能是 Na2O 和 Na2CO3的混合物；正确答案：Na 2O 和 Na2CO3。该反应是在二氧化碳的环境中进行的，没有出现含有氢元素的物质，不同意丙同学的观点，正确答案：不同意，丙同学的推断白色物质若是氢氧化钠，需要反应物含有氢元素，实验是钠在二氧化碳中的反应产物，反应体系中无氢元素存在。(4) 推测金属 Mg 在 NOx中的燃烧产物为 MgO、N 2和 Mg3N2,根据氧化还原反应规律，反应的化学方程式为 2xMg+2NO x 2xMgO+N2，3Mg+N 2 Mg3N2 ；正确答案：2xMg+2NO x
7、 2xMgO+N2，3Mg+N 2 Mg3N2。浓硝酸与铜反应产生二氧化氮气体，通过氯化钙进行气体干燥，然后纯净的二氧化氮气体与镁加热反应，由于反应生成的氮化镁易与水反应，还需要连接 B 装置进行防水处理，最后多余的二氧化氮气体进入 E 装置内被碱液吸收，剩余的氮气利用排水法进行收集，所以各装置的连接顺序为abcdebcghf；装置 A 中仪器名称为分液漏斗、平底烧瓶；该装置内铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应的化学方程式为 Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO 3)2+2NO2+2H 2O；镁与二氧化氮气体加热反应，生成氮化镁和氮气，验证产物中有 N2生成的现象为：装置 D 中气体体
8、积增大，水从广口瓶流入烧杯中；正确答案：abcdebcghf；分液漏斗、平底烧瓶；Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO 3)2+2NO2+2H 2O；装置 D 中气体体积增大，水从广口瓶流入烧杯中。根据题给信息可知纯净的氮化镁是淡黄色固体，热稳定性较好。氮化镁极易与水反应，该反应属于非氧化还原反应，产物是一种碱和一种气体；所以只要证明出反应产生的气体中含有氨气即可，正确答案：取装置 C 中少量固体产物加入水中，若产生具有无色刺激性气味(或能使湿润的红色石蕊试纸变蓝)的气体，则证明产物存在 Mg3N2，否则不存在。点睛：（4）第 2 问题，进行的装置连接时，要注意 B 装置的重复使用，目的都是满足
9、 C 装置内镁与二氧化氮在无水的环境下顺利进行。2分类是学习和研究化学物质及其变化的一种常用的科学方法。（1）下列 4 组物质中均有一种物质的主要化学性质与其他 3 种不同 。ACaO、Na 2O、CO 2、MgO BCH 3COOH、H 2SO4、 Ba（OH） 2、HNO 3CH 2、Cl 2、P、Cu D HCl、CH 3CH2OH、H 2SO3、HNO 3写出 D 组中不同于其他三种的物质的化学式： _。A 组中的一种物质与 B 组中的一种 物质反应，反应物的量不同产物有所不同。写出这两种物质反应有沉淀产 生的离子反应方程式：_。C 组中 Cu 在一定条件下可与 H2、Cl 2、P 反
10、应生成 CuH、CuCl 2、Cu 3P 等化合物。写出 CuH 在 Cl2中燃烧的化学方程式：_ _。（2）NaOH、Na 2CO3、NaAlO 2溶液都具有碱性。向 500mL 由 NaOH、Na 2CO3、NaAlO 2组成的混合溶液中滴加 02molL 1 盐酸，所消耗盐酸体积如图所示，回答下列问题：写出加盐酸 V1至 V2段反应的离子方程式：_ 。用 365（密度为 119gmL 1 ）的浓盐酸配制 945mL02mol L1 盐酸，需要量取的浓盐酸体积为_。若 V150mL，V 2100mL，V 3200mL ，则 V4_。原混合溶液中NaOH、Na 2CO3、NaAlO 2的物质
11、的量之比为_。【答案】 C 2H5OH CO2+Ba2+2OH-=BaCO3+H 2O 2CuH+3Cl2 2CuCl2+2HCl AlO2-+H+H2O=Al(OH)3 16.8mL 350mL 1:1:1【解析】（1）HCl 、H 2SO3、HNO 3均具有酸性，而 CH3CH2OH 为有机物，显中性；正确答案：CH3CH2OH。根据氧化还原反应规律，Cl 元素由 0 价降低到-1 价，铜元素由 +1 价升高到+2 价，氢元素由-1 价升高到+1 价，所以 CuH 在 Cl2中燃烧生成氯化铜和氯化氢，化学方程式为 2CuH+3Cl2 2CuCl2+2HCl；正确答案：2CuH+3Cl 2
12、2CuCl2+2HCl。（2）V 1之前为盐酸中和 NaOH，V 1至 V2段生成沉淀的过程且达到最大值，只有偏铝酸根离子与氢离子反应生成氢氧化铝沉淀，离子方程式：AlO 2-+H+H2O=Al(OH)3；正确答案：AlO 2-+H+H2O=Al(OH)3。浓盐酸的浓度为 1000/M=(10001.1936.5%)/36.5=11.9mol/L，配制 945 mL02molL 1 盐酸，需要用 1000 mL 容量瓶；根据溶液稀释前后溶质的量不变的规律可知： 11.9V(浓盐酸)= 021000 10-3, V(浓盐酸)= 16. 81mL；正确答案：16.81。点睛：图像分析：0- V1为
13、盐酸与氢氧化钠发生中和反应，V 1至 V2段为 AlO2-与 H+反应生成氢氧化铝沉淀且达最大值，V 2至 V3段为碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳和氯化钠，沉淀的量不变， V3至 V4段为氢氧化铝的溶解过程，最后恰好变为氯化铝溶液。学科网3I、在下列物质转化中，A 是一种正盐，D 的相对分子质量比 C 的相对分子质量大 16，E 是酸，当 X 无论是强酸还是强碱时，都有如下的转化关系： XYZ当 X 是强酸时，A、B、C、D、E 均含同一种元素；当 X 是强碱时，A 、B 、C、D、E 均含另外的同一种元素。请回答下列问题：（1）A 的化学式是_ ， Y 的结构式是_ ，Z 中所含有的的化学键_
14、（2）当 X 是强碱时，写出 E 的稀溶液和铜反应生成 C 的离子方程式：_。II、浅绿色的硫酸亚铁铵晶体又名莫尔盐，（NH 4） 2SO4FeSO46H2O比绿矾（FeSO 47H2O）更稳定，常用于定量分析莫尔盐的一种实验室制法如下：废铁屑 溶液 A 莫尔盐（1）向废铁屑中加入稀硫酸后，不等铁屑完全溶解而是剩余少量时就进行过滤，其目的是_来源:Zxxk.Com（2）浓度均为 0.10molL1 的莫尔盐溶液和 FeSO4溶液， c（Fe 2+）前者_后者.（填“大于”、“小于”或“等于”或“无法判断”）（3）从下列装置中选取必要的装置制取（NH 4） 2SO4溶液，连接的顺序（用接口序号字
15、母表示）是：a 接 ； 接 _（4）常温下，若 0.10molL1 （NH 4） 2SO4溶液的 pH=5，求算 NH3H2O 的电离平衡常数Kb_【答案】 (NH4)2S O=O 共价键 3Cu8H +2NO 3 = 3Cu2+2NO4H 2O 防止亚铁离子被氧化 大于 def 2x10 -5【解析】I、D 的相对分子质量比 C 的相对分子质量大 16，因为 O 的相对原子质量为 16，初步判断 Y 为O2，则 B 到 C 再到 D 发生的是两次连续的氧化反应。因为 E 为酸，所以 C 和 D 为非金属氧化物，则B 为含有非金属元素的化合物，不论 X 是强酸还是强碱， A 都可以生成 B，则
16、 A 中阳离子一定为NH4+，与碱反应生成 NH3，NH 3可以发生连续氧化。A 是一种正盐，所以 A 中的阴离子为 S2-，与酸反应生成 H2S，可以发生连续的氧化反应。（1）根据上面分析可知 A 为 (NH4)2S；Y 为 O2，其结构式为 O=O；D 为非金属氧化物，E 为酸，所以 Z 为 H2O，其含有的化学键为共价键。（2）（NH 4） 2SO4FeSO46H2O 中 NH4+和 Fe2+均发生水解反应，且 NH4+的水解抑制 Fe2+的水解，所以 Fe2+的水解程度减小，而 FeSO47H2O 中只有 Fe2+的水解，没有被抑制也没有促进，属于普通的水解，所以 c（Fe 2+）前者
17、大于后者。（3）A 装置中利用生石灰溶于水放出大量的热量使氨水中的氨气挥发，C 中 H2SO4与氨气反应生成（NH 4） 2SO4，氨气反应会使导气管中压强的减小而引起倒吸，所以 C 中加入 CCl4，使氨气与H2SO4不在导气管口接触，可以防倒吸，最后多余的氨气不能排放空气中，故用水吸收，为了防止倒吸，所以 D 中加一个倒扣的漏斗。所以接口序号为 a 接 d 接 e 接 f，答案为：def 。 来源:学。科。网 Z。X。X。K（4）0.10molL 1 （NH 4） 2SO4发生水解反应：NH 4+H2O NH3H2O+H+，氨水的浓度与氢离子的浓度相等，所以氨水的电离平衡常数 Kb=c(N
18、H4+)c(OH-)/c(NH3H2O)=0.210-9/10-5=210-5。点睛：本题的第一部分较难，属于开放性的题目，要求平时学习中注意积累，解题时思维开放。首先根据数字 16 确定 Y 为 O2，然后弄清出题人的本意，就是考查中学化学中的连续的氧化反应。此类题目多注意积累，考试起来就会得心应手，常见的有：CH4C COCO 2、NH 3NONO 2、NaNa 2ONa 2O2、H 2SSSO 2SO 3、R -CH2OHR -CHOR -COOH。4某研究小组为了探究一种无机矿物盐 X(仅含四种元素)的组成和性质，设计并完成如下 实验：另取 21.6gX 在惰性气流中加热至完全分解，得
19、到 12.8g 固体 1 和 0.2mol 气体甲。（1）画出白色沉淀 1 中金属元素的原子结构示意图_ _，写出气体甲的电子式_。（2）X 的化学式是_ ，在惰性气流中加热 X 至完全分解的化学反应方程式为_。（3）白色沉淀 2 在空气中变成红褐色沉淀的原因是_（用化学反应方程式表示）。（4）一定条件下，气体甲鱼固体 1 中的某种成分可能发生氧化还原反应，写出一个有气体生成的可能的化学反应方程式_，并设计实验方案验证该反应的产物_。【答案】 CaFe(CO3)2 CaFe(CO3)2 CaO+FeO+2CO2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2FeO+CO2=Fe2O3+
20、CO 检验 Fe2O3：将固体用稀盐酸溶解，加入KSCN 溶液若显红色表明产物中有 Fe3+；检测 CO：将气体通过灼热 CuO，黑色固体变为红色【解析】根据已知信息：21.6gX 12.8g 固体 1+0.2mo 甲，质量守恒，所以 0.2mol 甲的质量为（21.6g-12.8g）=8.8g，则气体的摩尔质量为：8.8g0.2mol =44g/mol。所以气体甲为 CO2；水得到溶液 1 和固体 2，溶液 1 和 CO2反应生成白色沉淀 1，白色沉淀 1 和 CO2、H 2O 反应生成溶液 2，则白色沉淀 1 为碳酸盐、溶液 2 为碳酸氢盐；X 为无机矿物盐，可推测白色沉淀 1 为碳酸钙，
21、即固体 1 种含有 CaO。则 X 中四种元素分别为：Fe 、Ca、C 、O 。固体 1 成分为 CaO、FeO，21.6gX 在惰性气流中加热至完全分解，得到 12.8g 固体 1 和 0.2molCO2, 0.1molFeO 和 0.1molCaO 质量恰好为 12.8g,可推测 X 化学式为：CaOFeO2CO 2，CaFe(CO 3)2。 （1）白色沉淀 1 是 CaCO3,碳酸钙中金属元素的原子核外有 4 个电子层、最外层有 2 个电子,所以 Ca原子结构示意图为 ，气体甲是 CO2, CO2的电子式为 ；故答案为： ； ；（2）X 的化学式是 CaFe(CO3)2,在惰性气流中加热
22、 X 至完全分解生成 CO2和 CaO、FeO。故反应方程式为 CaFe(CO3)2 CaO+FeO+2CO2；（4）FeO 具有还原性，能被 CO2氧化生成 Fe2O3，同时生成 CO,反应方程式为：2FeO+CO2=Fe2O3+CO。检验如果该反应发生，则生成固体中含有三价铁，将固体溶于稀盐酸生成铁离子，可通过加入 KSCN 溶液检验铁离子的存在。将气体通过灼热 CuO，若黑色固体变为红色，则说明有 CO 的生成。故答案为：2FeO+CO 2=Fe2O3+CO；检验 Fe2O3，将固体用稀盐酸溶解，加入 KSCN 溶液若显红色表明产物中有 Fe3+；检测 CO，将气体通过灼热 CuO，黑色固体变为红色。学科 1 网
