高中化学专题13 元素及其化合物知识的综合应用-2021年高考真题和模拟题化学分项汇编（原卷版）

专题13  元素及其化合物知识的综合利用

1．（2021·全国高考甲卷真题）碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题：

(1)的一种制备方法如下图所示：

①加入粉进行转化反应的离子方程式为_______，生成的沉淀与硝酸反应，生成_______后可循环使用。

②通入的过程中，若氧化产物只有一种，反应的化学方程式为_______；若反应物用量比时，氧化产物为_______；当，单质碘的收率会降低，原因是_______。

(2)以为原料制备的方法是：先向溶液中加入计量的，生成碘化物；再向混合溶液中加入溶液，反应得到，上述制备的总反应的离子方程式为_______。

(3)溶液和溶液混合可生成沉淀和，若生成，消耗的至少为_______。在溶液中可发生反应。实验室中使用过量的与溶液反应后，过滤，滤液经水蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量的原因是_______。

2．（2021·浙江高考真题）固体化合物X由3种元素组成，某学习小组开展如下探究实验。

其中，白色沉淀B能溶于NaOH溶液。请回答：

(1)白色固体C的化学式是_______，蓝色溶液D中含有的溶质是_______(用化学式表示)。

(2)化合物X的化学式是_______；化合物X的一价阴离子与CH4具有相同的空间结构，写出该阴离子的电子式_______。

(3)蓝色溶液A与作用，生成一种气体，溶液蓝色褪去，同时生成易溶于硝酸的白色沉淀。

①写出该反应的离子方程式_______。

②设计实验验证该白色沉淀的组成元素_______。

3．（2021·浙江高考真题）某兴趣小组对化合物X开展探究实验。

其中：X是易溶于水的强酸盐，由3种元素组成；A和B均为纯净物；B可使品红水溶液褪色。请回答：

(1)组成X的3种元素是______(填元素符号)，X的化学式是______。

(2)将固体X加入温热的稀H2SO4中，产生气体B，该反应的离子方程式是______。

(3)步骤I，发生反应的化学方程式是______。

(4)步骤II，某同学未加H2O2溶液，发现也会缓慢出现白色浑浊，原因是______。

(5)关于气体B使品红水溶液褪色的原因，一般认为：B不能使品红褪色，而是B与水反应的生成物使品红褪色。请设计实验证明______。

4．（2021·浙江高考真题）玻璃仪器内壁残留的硫单质可用热KOH溶液洗涤除去，发生如下反应：

3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O

(x-1)S+K2SK2Sx(x=2~6)

S+ K2SO3K2S2O3

请计算：

(1)0.480 g硫单质与V mL 1.00 mol·L-1热KOH溶液恰好完全反应，只生成K2S和K2SO3，则V=______。

(2)2.560 g硫单质与60.0 mL 1.00 mol·L-1热KOH溶液恰好完全反应，只生成K2Sx和K2S2O3，则x=______。(写出计算过程)

1．（2021·江苏扬州市·高三其他模拟）Cl2可用于生产漂白粉等化工产品。Cl2的制备方法有：

方法Ⅰ NaClO + 2HCl(浓) = NaCl + Cl2↑ + H2O；

方法Ⅱ 4HCl(g) + O2(g) = 2H2O(g) + 2Cl2(g)       ΔH = a kJ·mol−1

上述两种方法涉及的反应在一定条件下均能自发进行。下列关于氯及其化合物的性质与用途具有对应关系的是

A．Cl2易液化，可用于生产盐酸

B．NaClO具有强氧化性，可用作漂白剂

C．盐酸具有挥发性，可用于除铁锈

D．NaCl熔点较高，可用作防腐剂

2．（2021·山东青岛市·高三二模）硫元素的价类二维图如图所示。下列说法错误的是

A．a与c、d、e都有可能反应生成b

B．d溶液久置于空气中会生成e，溶液的减小

C．盐g与盐f之间也可能发生反应

D．铜与e的浓溶液共热产生的气体通入溶液中，无明显现象

3．（2021·辽宁高三其他模拟）以黄铁矿(主要成分)为原料生产硫酸，应将产出的炉渣和尾气进行资源化综合利用，减轻对环境的污染，其中一种流程如图所示。下列说法错误的是

A．黄铁矿中的在煅烧过程中作还原剂

B．欲得到更纯的，反应①应通入过量的气体

C．还原铁粉用盐酸溶解后，可用溶液滴定法来测定其纯度

D．加热制备的化学方程式为

4．（2021·江苏南京市·南京师大附中高三其他模拟）镀镍废水是重金属污染源之一、含镍废水的处理方法常见的有络合法、离子交换法、沉淀法、电解法等。

(1)络合法。现以EDTA、CS2、环氧氯丙烷和NaOH等合成一种重金属络合剂HMCA，在不同pH、HMCA浓度下对Ni2＋的去除率如图1、图2所示。去除Ni2＋的最佳条件是___________。

(2)一种离子交换和沉淀法工艺如下：

已知该交换树脂为阳离子型树脂(HR，HRR-＋H＋)。

①已知在pH=2时，Ni2＋去除率很低，其原因为___________。

②沉镍时生成NiC2O4·2H2O，写出生成该物质的离子方程式：___________。

③沉淀经过滤、洗涤、灼烧得高纯镍，如何判断沉淀已经洗净？___________。

(3)电解法。以直流电对含镍酸性废水电解，其阴极镍的析出率情况如图所示。电流强度增大，电流效率下降的原因是___________。

5．（2021·北京海淀区·人大附中高三三模）ClO2和NaClO2都是广泛使用的漂白剂、消毒剂。其中高浓度ClO2气体易发生爆炸，在生产、使用时需用其他气体进行稀释。某工厂生产ClO2和NaClO2的工艺流程如下。

(1)Cl元素在周期表中的位置是_______。

(2)请写出ClO2发生器中反应的离子方程式_______。

(3)ClO2吸收器中，H2O2的作用是_______。

(4)若加硫酸过快，发生器中Na2SO3的利用率降低，请结合化学用语分析可能的原因_______。

(5)制备ClO2的工艺还有：

盐酸法   

双氧水法

双氧水法相比盐酸法的优点有：反应需要的酸度条件较低，对设备腐蚀影响较小；_______；(补充一条优点)

(6)在碱性条件下，用ClO2无化处理含CN-废水，请写出此过程反应的离子方程式_______。

6．（2021·山东泰安市·高三其他模拟）锆(40Zr)是现代工业中重要的金属原料，具有良好的可塑性，其抗蚀性能强于钛。以锆英石(主要成分是ZrSiO4，还含有少量A12O3、SiO2、Fe2O3等杂质)为原料生产锆及其化合物的流程如图所示：

(1)分馏属于_______(填“物理变化”或“化学变化”)。

(2)锆英石_______(填“能”或“不能”)直接用稀盐酸浸取后再分馏，理由是_______。

(3)“高温气化”中ZrSiO4发生反应得到ZrC14的反应的化学方程式为_______。

(4)流程中ZrC14与水反应后经过滤、洗涤、干燥等操作可获得ZrOC12·8H2O，检验该物质是否洗涤干净的实验操作为_______。

(5)工业上使用惰性电极电解K2ZrF6与KC1组成的熔盐来制取金属锆。阳极上的电极反应式为_______，每转移0.4mole-，理论上阴极增加的质量为_______。

7．（2021·浙江高三其他模拟）某兴趣小组对化合物X开展探究实验。

其中：X由5种短周期主族元素组成；B在标况下的密度为；A的焰色反应是紫色；所有物质都是纯净物。(气体体积已折算为标况下的体积)

请回答：

(1)组成X的元素除了Na、O外还有_______(填元素符号)，X的化学式是_______。

(2)X与发生的反应的化学方程式是_______。

(3)少量C与足量反应也产生G，该反应的离子方程式是_______。

(4)，F、H的阴离子相同，反应后所得溶液呈酸性，原因是_______。

(5)已知C与A加热可制备得到一种气体，请设计实验探究该气体的组成：_______(已知该气体只有两种元素组成)。