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滾動檢測二　化學基本概念與元素化合物
一、選擇題(本題包括15小題，每小題3分，共45分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的)
1.(2025·大連高三模擬)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化涉及很多化學知識。下列敘述正確的是(　　)
A.“九秋風露越窯開，奪得千峰翠色來”中的越窯瓷器“翠色”來自氧化鐵
B.《神農(nóng)本草經(jīng)》中描述石膽“能化鐵為銅”，從分類角度來看“石膽”屬于單質(zhì)
C.《抱樸子》中記載“以曾青涂鐵，鐵赤色如銅”，該過程發(fā)生了氧化還原反應
D.《本草綱目》中記載“蓋此礬色綠，味酸，燒之則赤”，“礬”指的是明礬
答案　C
解析　氧化鐵是紅棕色的，越窯瓷器“翠色”不是來自氧化鐵，A錯誤；鐵比銅活潑、能與銅鹽反應生成銅，“石膽能化鐵為銅”，則“石膽”主要成分為銅鹽，不屬于單質(zhì)，B錯誤；“以曾青涂鐵，鐵赤色如銅”是指硫酸銅溶液遇鐵時，鐵與硫酸銅發(fā)生置換反應生成金屬銅和硫酸亞鐵，Cu和Fe元素化合價均發(fā)生了變化，屬于氧化還原反應，C正確；明礬是白色的，該礬為綠色，指的是FeSO4·7H2O，不是明礬，D錯誤。
2.(2025·福建寧德高三模擬)下列關(guān)于元素與物質(zhì)分類的說法正確的是(　　)
A.Na2CO3·10H2O的風化屬于物理變化
B.SiO2可與氫氟酸反應，故SiO2為堿性氧化物
C.NaH2PO2為正鹽，故H3PO2為一元酸
D.直徑介于1~100 nm的氮化鎵(GaN)為膠體
答案　C
解析　Na2CO3·10H2O風化過程有新物質(zhì)生成，屬于化學變化，A錯誤；二氧化硅屬于酸性氧化物，B錯誤；因為NaH2PO2是正鹽，H3PO2只能電離出一個氫離子，故是一元酸，C正確；分散質(zhì)粒子直徑介于1~100 nm之間的分散系稱為膠體，D錯誤。
3.下列有關(guān)物質(zhì)的說法正確的是(　　)
A.丹霞地貌的巖層呈紅色是因富含某種鐵的氧化物，該氧化物還可以用于紅色顏料
B.Mg分別與空氣和氧氣反應，生成的產(chǎn)物相同
C.模具注入鋼水之前必須干燥，否則會生成黑色的FeO和可燃性氣體
D.由于AlCl3熔點低，故工業(yè)上采用電解熔融AlCl3制備單質(zhì)Al
答案　A
解析　丹霞地貌的巖層呈紅色是因富含F(xiàn)e2O3，F(xiàn)e2O3可以用于紅色顏料，A正確；Mg和O2反應只生成MgO，Mg與空氣反應時，除了會與O2反應，還會與空氣中的N2、CO2反應，生成MgO、C、Mg3N2，B錯誤；高溫下Fe與H2O(g)反應生成Fe3O4和H2，C錯誤；由于AlCl3是共價化合物，熔融時幾乎不導電，故工業(yè)上采用電解熔融Al2O3制備單質(zhì)Al，D錯誤。
4.(2025·黑龍江牡丹江高三模擬)設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是(　　)
A.標準狀況下，11.2 L Cl2溶于水，溶液中Cl-、ClO-和HClO的微粒數(shù)目之和為NA
B.3.36 L HF(標準狀況)所含的分子數(shù)為0.15NA
C.常溫常壓下，Na2O2與足量H2O反應，共生成0.2 mol O2，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.4NA
D.0.1 mol·L-1的CH3COONH4溶液顯中性，1 L該溶液中含CH3COO-的數(shù)目為0.1NA
答案　C
解析　標準狀況下，11.2 L Cl2的物質(zhì)的量為0.5 mol，所含氯原子數(shù)為NA，因Cl2與水的反應是可逆反應，溶液中還存在氯氣分子，溶液中含氯微粒有Cl2、Cl-、ClO-和HClO，則溶液中Cl-、ClO-和HClO的微粒數(shù)目之和小于NA，A錯誤；標準狀況下HF是液態(tài)，所以不能用標準狀況下的氣體摩爾體積計算3.36 L HF所含的分子數(shù)，B錯誤；Na2O2與足量H2O反應：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，每生成1個O2轉(zhuǎn)移2個電子，則生成0.2 mol O2，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.4NA，C正確；因c(CH3COOH)＋c(CH3COO-)＝0.1 mol·L-1，即c(CH3COO-)<0.1 mol·L-1，所以1 L該溶液中含CH3COO-的數(shù)目小于0.1NA，D錯誤。
5.鈉和鈉的化合物有許多重要的用途，如碳酸鈉可用于從海水中提取溴，涉及的反應為3Br2＋6Na2CO3＋3H2O===5NaBr＋NaBrO3＋6NaHCO3。下列說法錯誤的是(　　)
A.用雙線橋法標出電子的轉(zhuǎn)移：
B.該反應中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是5∶1
C.等物質(zhì)的量的Na2CO3和NaHCO3分別與足量的鹽酸反應，在相同條件下Na2CO3產(chǎn)生CO2的體積小于NaHCO3產(chǎn)生的
D.碳酸氫鈉溶于水顯堿性，可用于去除油污
答案　C
解析　反應中溴既是氧化劑又是還原劑，化合價降低的做氧化劑，升高的做還原劑，物質(zhì)的量之比為5∶1，B正確；等物質(zhì)的量的Na2CO3和NaHCO3分別與足量的鹽酸反應，根據(jù)碳原子守恒，在相同條件下二者產(chǎn)生的二氧化碳的體積相同，C錯誤；碳酸氫鈉溶于水顯堿性，油污在堿性條件下水解，可用于除去油污， D正確。
6.(2024·廣西模擬)為處理制硝酸過程中產(chǎn)生的尾氣NO2，可用具有堿性的Na2CO3溶液進行吸收，反應方程式為2NO2＋Na2CO3===NaNO2＋NaNO3＋CO2。設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是(　　)
A.常溫下，22.4 L NO2氣體所含分子數(shù)為NA
B.1 mol·L-1 NaNO2溶液中，N的數(shù)目小于NA
C.Na2CO3溶液中含有1 mol ，則Na＋的數(shù)目大于2NA
D.每生成22 g CO2反應轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA
答案　C
解析　沒有明確溶液體積，不能計算NaNO2溶液中含的數(shù)目，B錯誤；Na2CO3溶液中含有1 mol ，因為水解，則Na2CO3的物質(zhì)的量大于1 mol，則Na＋的數(shù)目大于2NA，C正確；根據(jù)反應2NO2＋Na2CO3===NaNO2＋NaNO3＋CO2，N元素由＋4價變?yōu)椋?價和＋5價，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1，每生成22 g(即0.5 mol)CO2，反應轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.5NA，D錯誤。
7.(2024·重慶，8)單質(zhì)M的相關(guān)轉(zhuǎn)化如下所示。下列說法錯誤的是(　　)
A.a可使灼熱的銅變黑　 B.b可與紅熱的鐵產(chǎn)生氣體
C.c可使燃燒的鎂條熄滅 D.d可使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{
答案　C
解析　堿溶液與單質(zhì)d反應生成漂白液，故單質(zhì)d為Cl2，堿溶液是NaOH溶液；NaOH溶液與氧化物c(適量)反應得純堿溶液，故氧化物c為CO2；單質(zhì)M與氧化物b反應得堿溶液，故單質(zhì)M為Na，氧化物b為H2O；Na與單質(zhì)a反應得氧化物，因此單質(zhì)a為O2，據(jù)此回答。單質(zhì)a為O2，O2可與灼熱的銅反應生成黑色的氧化銅，A正確；氧化物b為H2O，水蒸氣可與紅熱的鐵在高溫下反應生成四氧化三鐵和氫氣，B正確；氧化物c為CO2，鎂條在CO2中燃燒生成氧化鎂和碳，燃燒的鎂條不熄滅，C錯誤；單質(zhì)d為Cl2，Cl2可與碘化鉀反應生成碘單質(zhì)，碘單質(zhì)能使?jié)駶櫟牡矸墼嚰堊兯{，D正確。
8.(2024·山東高三聯(lián)考)利用下列試劑和如圖所示裝置制備氣體并除去其中的非水雜質(zhì)，能達到目的的是(必要時可加熱，加熱及夾持裝置已略去)(　　)
選項 氣體 試劑Ⅰ 試劑Ⅱ 試劑Ⅲ
A Cl2 濃鹽酸 MnO2 NaOH溶液
B CO2 稀鹽酸 CaCO3 飽和NaHCO3溶液
C SO2 濃硝酸 Na2SO3(s) 飽和NaHSO3溶液
D C2H4 濃硫酸 C2H5OH(l) 酸性KMnO4溶液
答案　B
解析　實驗室用濃鹽酸和MnO2制備的Cl2中含有HCl，除去Cl2中的HCl應該用飽和食鹽水，而不是NaOH溶液，A不符合題意；實驗室用稀鹽酸和CaCO3制備的CO2中含有少量的雜質(zhì)HCl，可用飽和NaHCO3溶液除去，B符合題意；濃硝酸具有強氧化性，能將Na2SO3氧化為Na2SO4，故不能用濃硝酸和Na2SO3來制備SO2，C不符合題意；乙烯能被高錳酸鉀氧化，故不能用酸性高錳酸鉀溶液來除雜，D不符合題意。
9.制備氮化鎂的裝置如圖所示。實驗時在不銹鋼舟內(nèi)加入鎂粉，通氮氣，升溫至1 073 K，加熱半小時，冷卻至室溫，停止通氮氣。下列說法不正確的是(　　)
A.1中的試劑是濃硫酸，便于觀察氣泡，調(diào)節(jié)氣流速度
B.7中的試劑是濃硫酸，防止空氣中的水蒸氣進入裝置
C.氮化鎂的水解反應是中和反應的逆反應
D.實驗時，應先通入一段時間的氮氣，后加熱瓷管
答案　C
解析　制備氮化鎂需要加熱，且要防止氮化鎂水解，所以進入瓷管的氣體必須干燥，1中試劑應為濃硫酸，通入氮氣時便于觀察氣泡，調(diào)節(jié)氣流速度，故A正確；7中試劑是濃硫酸，防止空氣中的水分進入裝置使氮化鎂水解，故B正確；氮化鎂的水解反應是Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑，Mg(OH)2和NH3都是堿性物質(zhì)，該反應不是中和反應的逆反應，故C錯誤；加熱時O2、CO2會與Mg反應，實驗時，應先通入一段時間的氮氣，排出裝置中的空氣，故D正確。
10.(2024·廣州執(zhí)信中學月考)部分含N及S物質(zhì)的分類與相應化合價之間的關(guān)系如圖所示，下列推斷合理的是(　　)
A.c'分子的空間結(jié)構(gòu)為直線形
B.a分別溶于e的溶液和e'的溶液不發(fā)生氧化還原反應
C.用玻璃棒分別蘸取濃的a溶液和濃的e'溶液，玻璃棒靠近時有白煙產(chǎn)生
D.常溫下，F(xiàn)e能溶于濃的e溶液生成紅棕色的d，也能溶于濃的e'溶液生成無色氣體c'
答案　B
解析　根據(jù)N、S元素的化合價及物質(zhì)所屬類別可推知各種物質(zhì)分別是a：NH3；b：N2；c：NO；d：NO2；e：HNO3；a'：H2S；b'：S；c'：SO2；d'：H2SO3；e'：H2SO4。c'為二氧化硫，二氧化硫的中心原子S原子的價層電子對數(shù)為2＋＝3，為sp2雜化，空間結(jié)構(gòu)為V形，A不符合題意；NH3分別溶于HNO3、H2SO4，反應得到NH4NO3和(NH4)2SO4，反應過程中元素化合價不變，因此反應不屬于氧化還原反應，B符合題意；濃H2SO4不具有揮發(fā)性，故蘸有濃氨水和濃H2SO4的玻璃棒靠近時沒有白煙產(chǎn)生，C不符合題意；常溫下，F(xiàn)e遇濃H2SO4、濃HNO3會發(fā)生鈍化，在金屬表面生成致密氧化膜，阻止進一步反應的發(fā)生，D不符合題意。
11.(2024·哈爾濱師范大學附屬中學模擬)在金屬Pt、Cu和銥(Ir)的催化作用下，密閉容器中的H2可高效轉(zhuǎn)化酸性溶液中的硝態(tài)氮(N)以達到消除污染的目的。其工作原理如圖所示：
下列說法不正確的是(　　)
A.Ir的表面發(fā)生氧化還原反應，生成1 mol N2時轉(zhuǎn)移2NA個電子
B.導電基體上的Pt顆粒上發(fā)生的反應：N＋8e-＋10H＋===N＋3H2O
C.若導電基體上的Pt顆粒增多，有利于降低溶液中的含氮量
D.在導電基體上生成NO的反應式為N＋3e-＋4H＋===NO↑＋2H2O
答案　C
解析　由原理的示意圖可知，Ir的表面上氫氣和N2O發(fā)生反應：H2＋N2O===N2＋H2O，屬于氧化還原反應，N元素的化合價由＋1價變?yōu)?價，則生成1 mol N2時轉(zhuǎn)移2NA個電子，故A正確；根據(jù)圖示，導電基體的Pt顆粒上，N得到電子變?yōu)镹，則Pt顆粒上發(fā)生的反應：N＋8e-＋10H＋===N＋3H2O，故B正確；導電基體的Pt顆粒上，部分N得到電子變?yōu)镹，N仍在溶液中，所以若導電基體的Pt顆粒增多，不利于降低溶液中的含氮量，故C錯誤；導電基體的單原子銅上，N得到電子變?yōu)镹O，化學方程式為N＋3e-＋4H＋===NO↑＋2H2O，故D正確。
12.某研究小組在實驗室用硫化堿法制備Na2S2O3·5H2O。實驗裝置如圖所示，可觀察到②中溶液先析出黃色固體，其量先增多后又減少，當溶液pH至7左右時，溶液接近無色，說明反應已完成。
該實驗的制備原理為2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2，下列有關(guān)該制備反應的說法正確的是(　　)
A.Na2S2O3中S的化合價為＋2價
B.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶1
C.SO2是還原劑
D.若轉(zhuǎn)移4 mol 電子則生成1 mol Na2S2O3
答案　A
解析　由化合物中元素化合價代數(shù)和為零可知，Na2S2O3中S元素的化合價為＋2價，故A正確；2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2中Na2S是還原劑，SO2是氧化劑，則氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2，故B、C錯誤；反應中生成3 mol Na2S2O3時轉(zhuǎn)移8 mol電子，若轉(zhuǎn)移4 mol 電子則生成1.5 mol Na2S2O3，故D錯誤。
13.(2025·山東高三模擬)含NO的煙氣需要處理后才能排放。現(xiàn)有兩種方法處理NO煙氣：
方法Ⅰ.酸性條件下，用NaClO2做氧化劑將NO氧化為N。若加入Fe3＋，則NO的氧化率更高。
方法Ⅱ.在釩基催化劑作用下發(fā)生脫硝反應，機理如圖所示：
下列說法錯誤的是(　　)
A.方法Ⅰ中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4∶3
B.方法Ⅰ中加入Fe3＋，氧化率更高的原因可能是產(chǎn)生氧化性更強的ClO2
C.方法Ⅱ總反應的化學方程式為4NH3＋4NO＋O24N2＋6H2O
D.反應過程中V5＋==O被還原
答案　A
解析　方法Ⅰ中，NaClO2中Cl元素化合價由＋3價降低至-1價，做氧化劑，NO中N元素化合價由＋2價升高至N中的＋5價，做還原劑，則氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為3∶4，故A項錯誤；方法Ⅰ中加入Fe3＋，可將NaClO2氧化為ClO2，氯元素化合價更高，氧化性更強，故B項正確；由圖可知，方法Ⅱ中加入的反應物為NH3、O2、NO，生成物為H2O、N2，由于不確定各物質(zhì)的比例，則反應的化學方程式為4NH3＋4NO＋O24N2＋6H2O或4NH3＋2NO＋2O23N2＋6H2O等，故C項正確；反應過程中V5＋==O轉(zhuǎn)化為NO—NH2—V4＋—OH，V元素化合價降低被還原，故D項正確。
14.從高砷煙塵(主要成分為As2O3、As2O5和Pb5O8，其中Pb5O8中的Pb為＋2價或＋4價，As2O3、As2O5均為酸性氧化物)中回收制備砷酸鈉晶體的工藝流程如下：
下列說法錯誤的是(　　)
A.“堿浸”時，Pb5O8發(fā)生的反應中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶1
B.為加快“氧化”時的反應速率，可將溶液加熱至沸騰
C.浸出液“氧化”過程中，溶液的堿性逐漸減弱
D.“系列操作”包括：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥
答案　B
解析　根據(jù)化合價代數(shù)和為零，Pb5O8可以寫成2PbO·3PbO2形式，“堿浸”時，PbO2中Pb元素化合價降低，Na2S中S元素化合價升高，故PbS是還原產(chǎn)物，S是氧化產(chǎn)物，結(jié)合得失電子守恒，可知其物質(zhì)的量之比為1∶1，A正確；“氧化”時用的氧化劑為過氧化氫，過氧化氫受熱分解速率加快，因此不能將溶液加熱至沸騰，B錯誤；浸出液“氧化”過程中，發(fā)生反應：H2O2＋As＋2OH-===As＋2H2O，消耗了氫氧根離子，溶液的堿性逐漸減弱，C正確；“氧化”后得到Na3AsO4溶液，經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到砷酸鈉晶體，D正確。
15.硼酸(H3BO3)是重要的化工原料，一種以硼鎂礦(含2MgO·B2O3·H2O，SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)為原料生產(chǎn)硼酸的工藝流程如圖所示，下列說法錯誤的是(　　)
[已知：硼酸和硼砂(Na2B4O7·10H2O)均易溶于熱水，在冷水中溶解度小]
A.將硼鎂礦研磨成粉末可以加快浸取速率
B.NaBO2溶液中的雜質(zhì)主要是NaOH和Na[Al(OH)4]
C.一系列操作主要包括冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥
D.硼砂溶液與硫酸反應的離子方程式為B4＋5H2O＋2H＋===4H3BO3
答案　B
解析　向硼鎂礦粉中加入氫氧化鈉溶液堿浸，將2MgO·B2O3·H2O轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2、NaBO2，SiO2轉(zhuǎn)化為Na2SiO3，Al2O3轉(zhuǎn)化為Na[Al(OH)4]，F(xiàn)e2O3與NaOH溶液不反應，過濾得到含有Mg(OH)2、Fe2O3的濾渣和濾液；向濾液中通入CO2氣體，將NaBO2溶液轉(zhuǎn)化為硼砂，硅酸鈉和四羥基合鋁酸鈉轉(zhuǎn)化為硅酸沉淀和氫氧化鋁沉淀，過濾得到含有硅酸、氫氧化鋁的濾渣和濾液，濾液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到硼砂；向硼砂中加入熱水和稀硫酸調(diào)節(jié)溶液pH為2，將硼砂轉(zhuǎn)化為硼酸，反應后的溶液經(jīng)冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到硼酸。硼鎂礦研磨成粉末可以增大反應物的接觸面積，加快浸取速率，故A正確。
二、非選擇題(本題包括4小題，共55分)
16.(13分)高鐵酸鹽是一種新型、高效、多功能綠色水處理劑，工業(yè)上可用濕法制備高鐵酸鉀：2Fe(OH)3＋3ClO-＋4OH-===2Fe＋3Cl-＋5H2O
(1)Fe中鐵元素在周期表中的位置為　　　　，化合價為　　　　，上述反應中氧化劑是　　　　，還原劑是　　　　，氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為　　　　。
(2)請用雙線橋標出上述反應中電子轉(zhuǎn)移情況：　　　　　　　。
(3)根據(jù)化合價，推測Fe能和下列　　　　(填字母，下同)反應。
A.KMnO4 B.SO2
C.H2S D.O2
(4)在下列反應中，水既不做氧化劑又不做還原劑的是　　　　。
A.Cl2＋H2OHCl＋HClO
B.2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
C.CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑
D.3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
答案　(1)第四周期第Ⅷ族　＋6　ClO-
Fe(OH)3　2∶3
(2)　(3)BC　(4)AB
17.(13分)根據(jù)所學知識，按要求填空。
(1)利用焰色試驗的原理既可制作五彩繽紛的節(jié)日煙花，也可定性鑒別某些金屬鹽。灼燒硫酸銅粉末的焰色為　　　　(填字母)。
A.黃色 B.磚紅色
C.綠色 D.黃綠色
(2)用鋁箔包住0.1 g金屬鈉，用針在鋁箔上刺些小孔，用鑷子夾住放入水中，產(chǎn)生的氫氣比將0.1 g金屬鈉直接投入水中產(chǎn)生的氫氣多的原因是　　　　　　　(用化學方程式解釋)。
(3)用飽和氯化鐵溶液制備氫氧化鐵膠體的離子方程式：　　　　。
(4)銅在潮濕的空氣中久置會生成銅綠，寫出發(fā)生反應的化學方程式：　　　　　　　。
(5)已知H3PO2(次磷酸)與足量的NaOH反應只生成一種鹽NaH2PO2。H3PO2水溶液中存在H3PO2分子。
①NaH2PO2是　　　　(填“正鹽”“酸式鹽”或“堿式鹽”)。
②向H3PO2溶液中逐滴加入等濃度的NaOH溶液至過量，其導電性變化圖像為　　　　　　(填字母，下同)；向稀NaOH溶液中逐滴滴加濃H3PO2溶液至恰好中和，其導電性變化圖像為　　　　　　　　　。
答案　(1)C　(2)2Al＋6H2O＋2NaOH===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑　(3)Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(膠體)＋3H＋　(4)2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3　(5)正鹽　B　C
解析　(2)鈉與水反應生成NaOH和H2，NaOH又與鋁反應放出H2。
18.(15分)金屬鈷廣泛應用于航空航天、電器制造等領(lǐng)域，是一種重要的戰(zhàn)略金屬。以含鈷廢料(主要成分為Co2O3，含有少量CaO、NiO、Fe3O4和Ti的化合物)為原料制備Co2O3的流程如圖所示：
回答下列問題：
(1)“酸浸”過程中，Co2O3發(fā)生反應的離子方程式為　　　　。
(2)“濾渣1”的成分是　　　(填化學式)。
(3)“除鈦”時，TiO2＋生成TiO2·xH2O的離子方程式為　　　　。
(4)“調(diào)pH”時，pH越低，“除鈣”時所需NaF越多，原因是　　　　。
(5)已知：萃取率＝×100%。萃取劑P507對金屬離子的萃取率與溶液pH的關(guān)系如圖所示，則萃取應選擇的最佳pH在　　　左右。若用等體積有機萃取劑連續(xù)萃取三次，每次萃取率均為80%，則經(jīng)過三次萃取后，Co2＋的總萃取率為　　　。
答案　(1)Co2O3＋4H＋＋H2O2===2Co2＋＋3H2O＋O2↑
(2)Fe(OH)3
(3)TiO2＋＋(x＋1)H2OTiO2·xH2O＋2H＋
(4)F-能與H＋反應生成HF，且pH越低，溶液中c(H＋)越大，則結(jié)合的F-的物質(zhì)的量越多
(5)4.0　99.2%
解析　含鈷廢料(主要成分為Co2O3，含有少量CaO、NiO、Fe3O4和Ti的化合物)研磨后加入硫酸、雙氧水進行酸浸，再加入熱水除鈦得到TiO2·xH2O，浸出液調(diào)節(jié)pH至3.7除去濾渣1為Fe(OH)3，濾液中加入適量NaF除鈣，得到濾渣2為CaF2，濾液加入萃取劑萃取得到含有Co2＋的有機相，后續(xù)處理得到Co2O3，含有Ni2＋的水相可再生利用。(1)“酸浸”過程中，Co2O3在硫酸、過氧化氫作用下反應生成Co2＋，發(fā)生反應的離子方程式為 Co2O3＋4H＋＋H2O2===2Co2＋＋3H2O＋O2↑。(5)由萃取劑P507對金屬離子的萃取率與溶液pH的關(guān)系圖可知，pH在4.0左右時，Co2＋的萃取率較大，且Ni2＋的萃取率為0，若用等體積有機萃取劑連續(xù)萃取三次，每次萃取率均為80%，則經(jīng)過三次萃取后，Co2＋的總萃取率為[1-(1-80%)3]×100% ＝ 99.2%。
19.(14分)(2025·石家莊高三模擬)亞硝酰氯的化學式為NOCl，主要用于合成洗滌劑、觸媒，也可用作有機合成中間體。其熔點為-64.5 ℃，沸點為-5.5 ℃，易水解。某實驗小組用以下實驗來探究亞硝酰氯的制備。請回答下列問題：
(1)文獻中記載可利用濃鹽酸和NaNO2濃溶液反應制取少量的NOCl，裝置如圖所示：
①NOCl的晶體類型為　　　　　。
②用儀器X代替分液漏斗的優(yōu)點是　　　　　。
③裝置B中盛放無水CaCl2的儀器名稱為　　　　　，裝置C的作用是　　　　　。
(2)亞硝酰氯也可以用NO與Cl2混合制取。
①實驗室用銅和稀硝酸反應來制備NO，標準狀況下1.92 g Cu完全反應理論上可產(chǎn)生　　　　　L NO。
②選用如圖所示的部分裝置，用二氧化錳制備并收集一瓶純凈且干燥的氯氣，各玻璃導管接口連接順序為__________→g(氣流方向從左至右，每組儀器最多使用一次)。
③NO與Cl2制取NOCl的實驗過程中“先通入Cl2，待反應裝置中充滿黃綠色氣體時，再將NO緩緩通入”，此操作的目的是　　　　　。
答案　(1)①分子晶體　②平衡氣壓，便于濃鹽酸順利滴入雙頸燒瓶中　③球形干燥管　冷卻收集NOCl
(2)①0.448　②b→e→f→i→h→d→c　③排盡裝置中的空氣，防止NO被O2氧化
解析　(1)由實驗裝置圖可知，裝置A中濃鹽酸和亞硝酸鈉濃溶液反應制取少量的亞硝酰氯，裝置B中盛有的無水氯化鈣用于干燥亞硝酰氯，裝置C用于冷凝收集亞硝酰氯，D裝置中盛有的堿石灰用于吸收水蒸氣，防止水蒸氣進入裝置C中導致亞硝酰氯水解，裝置E中盛有的氫氧化鈉溶液用于吸收亞硝酰氯，防止污染空氣。(2)由實驗裝置圖可知，裝置是二氧化錳與濃鹽酸共熱反應制備氯氣的裝置，裝置用于除去氯化氫氣體，裝置用于干燥氯氣，裝置長進短出是向上排空氣法收集氯氣的裝置，裝置用于吸收未反應的氯氣，防止污染空氣，則裝置的接口連接順序為b→e→f →i →h→d→c→g。①實驗室用銅和稀硝酸反應制備一氧化氮的化學方程式為3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，由化學方程式可知，1.92 g銅完全反應時，理論上生成標準狀況下一氧化氮的體積為××22.4 L·mol-1＝0.448 L。③一氧化氮易與氧氣反應生成二氧化氮，所以一氧化氮與氯氣制取NOCl的實驗過程中“先通入氯氣，待反應裝置中充滿黃綠色氣體時，再將一氧化氮緩緩通入”的目的是排盡裝置中的空氣，防止一氧化氮被氧氣氧化。滾動檢測二　化學基本概念與元素化合物
一、選擇題(本題包括15小題，每小題3分，共45分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的)
1.(2025·大連高三模擬)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化涉及很多化學知識。下列敘述正確的是(　　)
A.“九秋風露越窯開，奪得千峰翠色來”中的越窯瓷器“翠色”來自氧化鐵
B.《神農(nóng)本草經(jīng)》中描述石膽“能化鐵為銅”，從分類角度來看“石膽”屬于單質(zhì)
C.《抱樸子》中記載“以曾青涂鐵，鐵赤色如銅”，該過程發(fā)生了氧化還原反應
D.《本草綱目》中記載“蓋此礬色綠，味酸，燒之則赤”，“礬”指的是明礬
2.(2025·福建寧德高三模擬)下列關(guān)于元素與物質(zhì)分類的說法正確的是(　　)
A.Na2CO3·10H2O的風化屬于物理變化
B.SiO2可與氫氟酸反應，故SiO2為堿性氧化物
C.NaH2PO2為正鹽，故H3PO2為一元酸
D.直徑介于1~100 nm的氮化鎵(GaN)為膠體
3.下列有關(guān)物質(zhì)的說法正確的是(　　)
A.丹霞地貌的巖層呈紅色是因富含某種鐵的氧化物，該氧化物還可以用于紅色顏料
B.Mg分別與空氣和氧氣反應，生成的產(chǎn)物相同
C.模具注入鋼水之前必須干燥，否則會生成黑色的FeO和可燃性氣體
D.由于AlCl3熔點低，故工業(yè)上采用電解熔融AlCl3制備單質(zhì)Al
4.(2025·黑龍江牡丹江高三模擬)設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是(　　)
A.標準狀況下，11.2 L Cl2溶于水，溶液中Cl-、ClO-和HClO的微粒數(shù)目之和為NA
B.3.36 L HF(標準狀況)所含的分子數(shù)為0.15NA
C.常溫常壓下，Na2O2與足量H2O反應，共生成0.2 mol O2，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.4NA
D.0.1 mol·L-1的CH3COONH4溶液顯中性，1 L該溶液中含CH3COO-的數(shù)目為0.1NA
5.鈉和鈉的化合物有許多重要的用途，如碳酸鈉可用于從海水中提取溴，涉及的反應為3Br2＋6Na2CO3＋3H2O===5NaBr＋NaBrO3＋6NaHCO3。下列說法錯誤的是(　　)
A.用雙線橋法標出電子的轉(zhuǎn)移：
B.該反應中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是5∶1
C.等物質(zhì)的量的Na2CO3和NaHCO3分別與足量的鹽酸反應，在相同條件下Na2CO3產(chǎn)生CO2的體積小于NaHCO3產(chǎn)生的
D.碳酸氫鈉溶于水顯堿性，可用于去除油污
6.(2024·廣西模擬)為處理制硝酸過程中產(chǎn)生的尾氣NO2，可用具有堿性的Na2CO3溶液進行吸收，反應方程式為2NO2＋Na2CO3===NaNO2＋NaNO3＋CO2。設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是(　　)
A.常溫下，22.4 L NO2氣體所含分子數(shù)為NA
B.1 mol·L-1 NaNO2溶液中，N的數(shù)目小于NA
C.Na2CO3溶液中含有1 mol ，則Na＋的數(shù)目大于2NA
D.每生成22 g CO2反應轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA
7.(2024·重慶，8)單質(zhì)M的相關(guān)轉(zhuǎn)化如下所示。下列說法錯誤的是(　　)
A.a可使灼熱的銅變黑　 B.b可與紅熱的鐵產(chǎn)生氣體
C.c可使燃燒的鎂條熄滅 D.d可使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{
8.(2024·山東高三聯(lián)考)利用下列試劑和如圖所示裝置制備氣體并除去其中的非水雜質(zhì)，能達到目的的是(必要時可加熱，加熱及夾持裝置已略去)(　　)
選項 氣體 試劑Ⅰ 試劑Ⅱ 試劑Ⅲ
A Cl2 濃鹽酸 MnO2 NaOH溶液
B CO2 稀鹽酸 CaCO3 飽和NaHCO3溶液
C SO2 濃硝酸 Na2SO3(s) 飽和NaHSO3溶液
D C2H4 濃硫酸 C2H5OH(l) 酸性KMnO4溶液
9.制備氮化鎂的裝置如圖所示。實驗時在不銹鋼舟內(nèi)加入鎂粉，通氮氣，升溫至1 073 K，加熱半小時，冷卻至室溫，停止通氮氣。下列說法不正確的是(　　)
A.1中的試劑是濃硫酸，便于觀察氣泡，調(diào)節(jié)氣流速度
B.7中的試劑是濃硫酸，防止空氣中的水蒸氣進入裝置
C.氮化鎂的水解反應是中和反應的逆反應
D.實驗時，應先通入一段時間的氮氣，后加熱瓷管
10.(2024·廣州執(zhí)信中學月考)部分含N及S物質(zhì)的分類與相應化合價之間的關(guān)系如圖所示，下列推斷合理的是(　　)
A.c'分子的空間結(jié)構(gòu)為直線形
B.a分別溶于e的溶液和e'的溶液不發(fā)生氧化還原反應
C.用玻璃棒分別蘸取濃的a溶液和濃的e'溶液，玻璃棒靠近時有白煙產(chǎn)生
D.常溫下，F(xiàn)e能溶于濃的e溶液生成紅棕色的d，也能溶于濃的e'溶液生成無色氣體c'
11.(2024·哈爾濱師范大學附屬中學模擬)在金屬Pt、Cu和銥(Ir)的催化作用下，密閉容器中的H2可高效轉(zhuǎn)化酸性溶液中的硝態(tài)氮(N)以達到消除污染的目的。其工作原理如圖所示：
下列說法不正確的是(　　)
A.Ir的表面發(fā)生氧化還原反應，生成1 mol N2時轉(zhuǎn)移2NA個電子
B.導電基體上的Pt顆粒上發(fā)生的反應：N＋8e-＋10H＋===N＋3H2O
C.若導電基體上的Pt顆粒增多，有利于降低溶液中的含氮量
D.在導電基體上生成NO的反應式為N＋3e-＋4H＋===NO↑＋2H2O
12.某研究小組在實驗室用硫化堿法制備Na2S2O3·5H2O。實驗裝置如圖所示，可觀察到②中溶液先析出黃色固體，其量先增多后又減少，當溶液pH至7左右時，溶液接近無色，說明反應已完成。
該實驗的制備原理為2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2，下列有關(guān)該制備反應的說法正確的是(　　)
A.Na2S2O3中S的化合價為＋2價
B.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶1
C.SO2是還原劑
D.若轉(zhuǎn)移4 mol 電子則生成1 mol Na2S2O3
13.(2025·山東高三模擬)含NO的煙氣需要處理后才能排放。現(xiàn)有兩種方法處理NO煙氣：
方法Ⅰ.酸性條件下，用NaClO2做氧化劑將NO氧化為N。若加入Fe3＋，則NO的氧化率更高。
方法Ⅱ.在釩基催化劑作用下發(fā)生脫硝反應，機理如圖所示：
下列說法錯誤的是(　　)
A.方法Ⅰ中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4∶3
B.方法Ⅰ中加入Fe3＋，氧化率更高的原因可能是產(chǎn)生氧化性更強的ClO2
C.方法Ⅱ總反應的化學方程式為4NH3＋4NO＋O24N2＋6H2O
D.反應過程中V5＋==O被還原
14.從高砷煙塵(主要成分為As2O3、As2O5和Pb5O8，其中Pb5O8中的Pb為＋2價或＋4價，As2O3、As2O5均為酸性氧化物)中回收制備砷酸鈉晶體的工藝流程如下：
下列說法錯誤的是(　　)
A.“堿浸”時，Pb5O8發(fā)生的反應中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶1
B.為加快“氧化”時的反應速率，可將溶液加熱至沸騰
C.浸出液“氧化”過程中，溶液的堿性逐漸減弱
D.“系列操作”包括：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥
15.硼酸(H3BO3)是重要的化工原料，一種以硼鎂礦(含2MgO·B2O3·H2O，SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)為原料生產(chǎn)硼酸的工藝流程如圖所示，下列說法錯誤的是(　　)
[已知：硼酸和硼砂(Na2B4O7·10H2O)均易溶于熱水，在冷水中溶解度小]
A.將硼鎂礦研磨成粉末可以加快浸取速率
B.NaBO2溶液中的雜質(zhì)主要是NaOH和Na[Al(OH)4]
C.一系列操作主要包括冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥
D.硼砂溶液與硫酸反應的離子方程式為B4＋5H2O＋2H＋===4H3BO3
二、非選擇題(本題包括4小題，共55分)
16.(13分)高鐵酸鹽是一種新型、高效、多功能綠色水處理劑，工業(yè)上可用濕法制備高鐵酸鉀：2Fe(OH)3＋3ClO-＋4OH-===2Fe＋3Cl-＋5H2O
(1)Fe中鐵元素在周期表中的位置為　　　　，化合價為　　　　，上述反應中氧化劑是　　　　，還原劑是　　　　，氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為　　　　。
(2)請用雙線橋標出上述反應中電子轉(zhuǎn)移情況：　　　　　　　。
(3)根據(jù)化合價，推測Fe能和下列　　　　(填字母，下同)反應。
A.KMnO4 B.SO2
C.H2S D.O2
(4)在下列反應中，水既不做氧化劑又不做還原劑的是　　　　。
A.Cl2＋H2OHCl＋HClO
B.2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
C.CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑
D.3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
答案　(1)第四周期第Ⅷ族　＋6　ClO-
Fe(OH)3　2∶3
(2)　(3)BC　(4)AB
17.(13分)根據(jù)所學知識，按要求填空。
(1)利用焰色試驗的原理既可制作五彩繽紛的節(jié)日煙花，也可定性鑒別某些金屬鹽。灼燒硫酸銅粉末的焰色為　　　　(填字母)。
A.黃色 B.磚紅色
C.綠色 D.黃綠色
(2)用鋁箔包住0.1 g金屬鈉，用針在鋁箔上刺些小孔，用鑷子夾住放入水中，產(chǎn)生的氫氣比將0.1 g金屬鈉直接投入水中產(chǎn)生的氫氣多的原因是　　　　　　　(用化學方程式解釋)。
(3)用飽和氯化鐵溶液制備氫氧化鐵膠體的離子方程式：　　　　。
(4)銅在潮濕的空氣中久置會生成銅綠，寫出發(fā)生反應的化學方程式：　　　　　　　。
(5)已知H3PO2(次磷酸)與足量的NaOH反應只生成一種鹽NaH2PO2。H3PO2水溶液中存在H3PO2分子。
①NaH2PO2是　　　　(填“正鹽”“酸式鹽”或“堿式鹽”)。
②向H3PO2溶液中逐滴加入等濃度的NaOH溶液至過量，其導電性變化圖像為　　　　　　(填字母，下同)；向稀NaOH溶液中逐滴滴加濃H3PO2溶液至恰好中和，其導電性變化圖像為　　　　　　　　　。
18.(15分)金屬鈷廣泛應用于航空航天、電器制造等領(lǐng)域，是一種重要的戰(zhàn)略金屬。以含鈷廢料(主要成分為Co2O3，含有少量CaO、NiO、Fe3O4和Ti的化合物)為原料制備Co2O3的流程如圖所示：
回答下列問題：
(1)“酸浸”過程中，Co2O3發(fā)生反應的離子方程式為　　　　。
(2)“濾渣1”的成分是　　　(填化學式)。
(3)“除鈦”時，TiO2＋生成TiO2·xH2O的離子方程式為　　　　。
(4)“調(diào)pH”時，pH越低，“除鈣”時所需NaF越多，原因是　　　　。
(5)已知：萃取率＝×100%。萃取劑P507對金屬離子的萃取率與溶液pH的關(guān)系如圖所示，則萃取應選擇的最佳pH在　　　左右。若用等體積有機萃取劑連續(xù)萃取三次，每次萃取率均為80%，則經(jīng)過三次萃取后，Co2＋的總萃取率為　　　。
99.2%。
19.(14分)(2025·石家莊高三模擬)亞硝酰氯的化學式為NOCl，主要用于合成洗滌劑、觸媒，也可用作有機合成中間體。其熔點為-64.5 ℃，沸點為-5.5 ℃，易水解。某實驗小組用以下實驗來探究亞硝酰氯的制備。請回答下列問題：
(1)文獻中記載可利用濃鹽酸和NaNO2濃溶液反應制取少量的NOCl，裝置如圖所示：
①NOCl的晶體類型為　　　　　。
②用儀器X代替分液漏斗的優(yōu)點是　　　　　。
③裝置B中盛放無水CaCl2的儀器名稱為　　　　　，裝置C的作用是　　　　　。
(2)亞硝酰氯也可以用NO與Cl2混合制取。
①實驗室用銅和稀硝酸反應來制備NO，標準狀況下1.92 g Cu完全反應理論上可產(chǎn)生　　　　　L NO。
②選用如圖所示的部分裝置，用二氧化錳制備并收集一瓶純凈且干燥的氯氣，各玻璃導管接口連接順序為__________→g(氣流方向從左至右，每組儀器最多使用一次)。
③NO與Cl2制取NOCl的實驗過程中“先通入Cl2，待反應裝置中充滿黃綠色氣體時，再將NO緩緩通入”，此操作的目的是　　　　　。

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