2019高考化学一轮复习 热点专题突破练习（打包7套）新人教版.zip

1突破阿伏加德罗常数的常见陷阱专题训练对应学生用书 P2351.下列叙述中正确的是( NA为阿伏加德罗常数的值)( )A．通常状况下，将 0.5 mol HI 气体和 0.5 mol Cl2混合后，气体的分子数小于 NAB．同温同压下，相同体积的物质，其物质的量必相等C．5.3 g Na 2CO3固体中含有的离子数为 1.5NAD．标准状况下，0.5 NA个 Br2所占的体积约为 11.2 L答案 A解析 0.5 mol HI 气体和 0.5 mol 氯气混合后发生反应：2HI＋Cl 2===I2＋2HCl，在通常状况下，I 2为固态，该反应为气体体积减小的反应，反应后气体分子数小于 NA，故 A 正确；没有说明物质的聚集状态为气体，则无法比较物质的量的关系，故 B 错误；5.3 g 碳酸钠的物质的量为 0.05 mol，而 1 mol 碳酸钠含 3 mol 离子，因此 0.05 mol 碳酸钠含 0.15 mol 离子，故 C 错误；标准状况下，溴为液态，故 D 错误。2．设 NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是( )A．25 ℃、101.3 kPa 时，11.2 L H 2中含有的原子数为 NAB．39 g Na 2O2与足量水充分反应时转移的电子数为 0.5NAC．17 g 羟基与 17 g 氨气所含电子数均为 10NAD．1 mol/L Na 2SO4溶液中离子总数为 3NA答案 B解析 标准状况下，11.2 L H2中含有的原子数为 NA，A 错误；1 mol Na2O2与足量的水反应转移 1 mol 电子，则 39 g Na2O2的物质的量为 0.5 mol，与足量水反应转移的电子数为0.5NA，B 正确；17 g 羟基所含的电子数为 9NA，C 错误；未给出溶液的体积，无法计算所含的离子数，D 错误。3．用 NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )A．通常状况下，2.24 L NO 2和 N2O4的混合气体中氮原子和氧原子数之比为 1∶2B．标准状况下，22.4 L 己烷中共价键数目为 19NAC．1 mol Fe 与 1 mol Cl2充分反应转移电子数为 3NAD．标准状况下，11.2 L 乙醇所含的羟基数为 0.5NA答案 A解析 NO 2和 N2O4中 N、O 原子数之比在任何情况下都为 1∶2，A 正确；标准状况下，己烷呈液态，不能根据标准状况下的气体摩尔体积进行计算，B 错误；1 mol Fe 与 1 mol Cl2反应时 Fe 过量，Cl 2全部反应，故转移电子数应为 2NA，C 错误；乙醇在标准状况下为液态，D 错误。4．设 NA为阿伏加德罗常数的数值。下列叙述正确的是( )A．0.1 mol·L －1 的 NaCl 溶液中 Cl－ 的数目为 0.1NAB．16 g O 3 中所含的氧原子数为 NAC．22.4 L H 2中含有的氢原子数一定为 2NAD．1 mol Cl 2与过量的金属钠充分反应后，转移的电子数为 NA答案 B2解析 A 项没有给出溶液的体积，无法计算 Cl－ 的数目，错误；16 g O3中含氧原子 1 mol, B 正确；C 项没有给出温度和压强，不能根据标准状况下的气体摩尔体积进行计算，错误；1 mol Cl 2与过量的金属钠充分反应后，转移 2 mol 电子，D 错误。5．设 NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是( )A．1 mol 乙烷中含有的共价键数目为 7NAB． n 个二氧化碳分子的物质的量为 molnNAC．20 g 重水中含有的中子数为 8NAD．1 mol 苯中含有的氢原子数为 6NA答案 C解析 重水分子中的氢原子为 H，相对分子质量为 20，1 个重水分子中含有 10 个中子，21因此 20 g 重水中含有的中子数为 10NA，C 错误。6．用 NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述中正确的是( )A．1 mol 甲基(CH 3—)所含的电子数为 10NAB．标准状况下，22.4 L 四氯化碳中含有 C—Cl 键的数目为 4NAC．常温常压下，1 mol 分子式为 C2H6O 的有机物中，含有 C—O 键的数目为 NAD．46 g 由 NO2和 N2O4组成的混合气体中，含有的原子总数为 3NA答案 D解析 1 mol 甲基(CH 3—)所含的电子数为 9NA，A 错误；标准状况下，四氯化碳为液态，不能用标准状况下气体摩尔体积求其物质的量，B 错误；常温常压下，1 mol 分子式为C2H6O 的有机物可能是二甲醚 CH3—O—CH3，含有 C—O 键的数目为 2NA，C 错误；46 g 由 NO2和 N2O4组成的混合气体中，设含有 x mol NO2和 y mol N2O4，46 g/mol×x mol＋92 g/mol×y mol＝ 46 g，则混合气体中所含原子的物质的量为 3x＋6 y＝3，故所含有原子总数为 3NA，D 正确。7． NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )A．常温常压下，1.6 g CH4中含有的共价键总数为 0.4NA146B．密闭容器中 2 mol NO 与 1 mol O2充分反应后，容器内气体的分子数为 2NAC．一定条件下，2.3 g Na 与足量 O2完全反应生成 3.6 g 产物时，失去的电子数等于0.1NAD．过氧化钠与水反应时，生成 0.1 mol 氧气转移的电子数为 0.4NA答案 C解析 CH4的相对分子质量为 18,1 个 CH4中含有 4 个共价键，故 1.6 g CH4中含146 146 146有的共价键总数为 ×4×NA≈0.36 NA，A 错误；2 mol NO 与 1 mol O2充分反应，生成 2 1.618mol NO2，而 NO2存在平衡 2NO2N 2O4，故容器内气体的分子数在 NA～2 NA之间，B 错误；2.3 g Na 的物质的量是 0.1 mol，完全与 O2反应，无论生成 Na2O 还是 Na2O2，Na 元素的化合价都由 0 价变为＋1 价，所以转移的电子数一定是 0.1NA，C 正确；过氧化钠与水发生反应：2Na 2O2＋2H 2O===4NaOH＋ O2↑，生成 0.1 mol 氧气转移的电子数为 0.2NA，D 错误。8．设 NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )A．1 mol Cl 2分别与足量的铁或氢氧化钠溶液反应，转移电子数均为 2NA3B．将 NA个 NH3分子溶于 1 L 水中得到 1 mol·L－1 的氨水C．标准状况下，22.4 L 氮气与 22.4 L 苯所含分子数均为 NAD．4.6 g Na 在空气中完全反应生成 Na2O、Na 2O2时转移的电子数为 0.2NA答案 D解析 1 mol Cl2与氢氧化钠溶液反应时，氯气既作氧化剂，又作还原剂，转移电子数为 NA，A 错误；物质的量浓度等于溶质的物质的量除以溶液的体积，1 L 水是溶剂的体积，不是溶液的体积，B 错误；标准状况下，苯不是气体，22.4 L 苯的物质的量不是 1 mol，所含分子数不能确定，C 错误；Na 无论生成 Na2O 还是 Na2O2，化合价都是由 0 价变为＋1 价，4.6 g Na 的物质的量为 0.2 mol，转移电子数为 0.2NA，D 正确。9．设 NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )A．1 mol Mg 在空气中完全燃烧生成 MgO 和 Mg3N2，转移的电子数为 NAB．14 g 分子式为 CnH2n的链烃中含有的 C—H 键的数目为 2NAC．1 mol Fe 与足量氧气反应转移的电子数一定为 3NAD．Fe 与水蒸气反应生成 22.4 L 氢气，转移电子数为 2NA答案 B解析 Mg 在空气中燃烧时，不论生成 MgO 还是 Mg3N2，化合价均是由 0→＋2，故 1 mol Mg 在空气中燃烧生成 MgO 和 Mg3N2时，转移的电子数为 2NA，A 错误；1 mol CnH2n中含有 2n mol C—H 键， 14 g CnH2n的物质的量为 mol，则所含 C—H 键的数目为 2NA，B 正确；铁在1n纯氧中燃烧生成 Fe3O4,1 mol Fe 反应转移 mol 电子，C 错误；D 项中的 22.4 L 未指明状况，83无法计算，故错误。10．设 NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )A．10 mL 18 mol/L 浓硫酸与足量铜加热充分反应，转移电子数为 0.18NAB．0.1 mol 24Mg32S 晶体中所含中子总数为 2.8NAC．标准状况下，22.4 L CO 2中含有的共用电子对数为 2NAD．6.0 g 醋酸晶体中含有的 H＋ 数为 0.1NA答案 B解析 浓硫酸与铜在加热条件下发生反应，但随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐减小，铜与稀硫酸加热时不反应，故转移的电子数小于 0.18NA，A 错误；0.1 mol 24Mg32S 晶体中含有的中子总数为[(24－12)＋(32－16)]×0.1 NA＝2.8 NA，B 正确；标准状况下 22.4 L CO2的物质的量为 1 mol,1 mol CO2中含有的共用电子对数为 4NA，C 错误；CH 3COOH 为共价化合物，其晶体中不含 H＋ ，D 错误。11． NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是( )A．电解精炼铜的过程中，每转移 NA个电子时，阳极溶解铜的质量为 32 gB．1 mol Na 2O2固体中含离子总数为 4NAC．1 mol 羟基与 17 g NH3所含电子数之比为 9∶10D．一定温度下，1 L 0.5 mol·L－1 NH4Cl 溶液与 2 L 0.25 mol·L－1 NH4Cl 溶液含 NH的物质的量相同＋ 4答案 C4解析 电解精炼铜的过程中，每转移 NA个电子时，由于其他金属也失去电子，阳极溶解铜的质量小于 32 g，A 错误；1 mol Na2O2固体中含离子总数为 3NA，B 错误；1 L 0.5 mol·L－1 NH4Cl 溶液与 2 L 0.25 mol·L－1 NH4Cl 溶液含 NH 的物质的量不同，因为水解＋ 4程度不同，D 错误。12．设 NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )A．标准状况下，22.4 L H 2S 和 SO2的混合气体中含有的分子总数为 NAB．1 L 1 mol·L －1 FeCl3溶液完全水解产生的 Fe(OH)3胶体粒子数为 NAC．高温下，16.8 g Fe 与足量的水蒸气完全反应失去的电子数为 0.8NAD．28.6 g Na 2CO3·10H2O 溶于水配成 1 L 溶液，该溶液中阴离子数目为 0.1NA答案 C解析 H 2S 和 SO2混合会发生反应生成单质硫和水，反应后气体分子总数减少，故 A 错误；一个 Fe(OH)3胶体粒子是多个氢氧化铁形成的聚合体，1 L 1 mol·L－1 FeCl3溶液完全水解产生的 Fe(OH)3胶体粒子数小于 NA，故 B 错误；16.8 g Fe 的物质的量为＝0.3 mol，与足量的水蒸气完全反应生成 0.1 mol 四氧化三铁，失去的电子16.8 g56 g·mol－ 1数为 0.8NA，故 C 正确；28.6 g Na2CO3·10H2O 的物质的量为 0.1 mol，溶于水配成 1 L 溶液后，CO 水解生成 HCO 和 OH－ ，溶液中阴离子数目大于 0.1NA，故 D 错误。2－3 － 313． NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( )A．标准状况下，11.2 L 的甲醇所含的氢原子数大于 2NAB．常温下，1 mol·L －1 的 Na2CO3溶液中 CO 的个数必定小于 NA2－3C．1 mol Cu 与含 2 mol H2SO4的浓硫酸充分反应，生成的 SO2的分子个数为 NAD．1 mol 苯分子中含有 3NA个碳碳双键答案 A解析 甲醇在标准状况下为液体，11.2 L 的甲醇的物质的量大于 0.5 mol，故所含有的氢原子数大于 2NA，A 正确；没有指明碳酸钠溶液的体积，B 错误；随着反应的进行浓硫酸的浓度会降低，铜不与稀硫酸反应，故 2 mol H2SO4不能完全反应，生成的 SO2的分子个数小于 NA，C 错误；苯分子中不含有碳碳双键，D 错误。14．设 NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 ( )A．0.1 mol Na 2O2与足量的潮湿的二氧化碳反应转移的电子数为 0.1NAB．一定条件下 Fe 粉与足量的浓硫酸反应，转移电子数为 3NAC．在 1 L 碳酸钠溶液中，若 c(CO )＝1 mol·L －1 ，则溶液中 Na＋ 的个数为 2NA2－3D．含 4NA个离子的固体 Na2O2溶于水配成 1 L 溶液，所得溶液中 c(Na＋ ) ＝2 mol·L －1答案 A解析 Na 2O2与 CO2的反应为 2Na2 2＋2CO 2===2Na2CO3＋O 2,0.1 mol Na2O2完全反应，O2e－转移的电子数为 0.1NA，A 正确；Fe 粉的量未知，故转移电子数不确定，B 错误；碳酸钠溶液中，CO 因发生水解而减少，故溶液中 Na＋ 的个数大于 2NA，C 错误；固体 Na2O2中阴、2－3阳离子个数比为 1∶2，含 4NA个离子的固体 Na2O2物质的量是 mol，所得溶液中 c(Na＋ )＝ 43 83mol·L－1 ，D 错误。15．用 NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中不正确的是( )5A．将氯气通入足量氢氧化钠溶液中，当消耗 4n mol NaOH 时，反应中转移的电子数为4nNAB．4.4 g 由 N2O 和 CO2组成的混合气体中含 0.3NA个原子C．3H 2(g)＋N 2(g)2NH 3(g) Δ H＝－92 kJ·mol －1 ，当放出热量为 9.2 kJ 时，转移的电子数为 0.6NAD．5NH 4NO3 2HNO3＋4N 2↑＋9H 2O 反应中，生成 28 g N2时，转移的电子= = = = =△ 数目为 3.75NA答案 A解析 将氯气通入足量氢氧化钠溶液中，当消耗 4n mol NaOH 时，反应中转移的电子数为 2nNA，A 错误；N 2O 和 CO2的相对分子质量均是 44，且均含有 3 个原子，则 4.4 g 由 N2O和 CO2组成的混合气体含 0.3NA个原子，B 正确；反应 3H2(g)＋N 2(g)2NH 3(g) Δ H＝－92 kJ·mol－1 ，当放出热量为 9.2 kJ 时，参加反应的氮气为 0.1 mol，则转移的电子数为 0.6NA，C 正确；在所给反应中－3 价的氮元素化合价升高到 0 价，共失去 5×3 mol电子，生成 4 mol N2，当生成 28 g N2时，转移电子为 mol，即 3.75NA个电子，D 正5×34确。1无机化工流程题的突破方法专题训练1．[2017·四川绵阳二诊]采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO 2、Al 2O3，不考虑其他杂质)制取绿矾(FeSO 4·7H2O)，某学习小组设计了如下流程：下列说法错误的是( )A．酸浸时选用足量硫酸，试剂 X 为铁粉B．滤渣 a 主要含 SiO2，滤渣 b 主要含 Al(OH)3C．从滤液 B 得到绿矾产品的过程中，必须控制条件防止其氧化和分解D．试剂 X 若为过量 NaOH 溶液，得到的沉淀用硫酸溶解，再结晶分离也可得绿矾答案 D解析 硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为 Fe2O3、SiO 2、Al 2O3，不考虑其他杂质)中加入足量硫酸，Fe 2O3、Al 2O3与酸反应生成硫酸铁、硫酸铝，二氧化硅不反应，过滤，滤渣a 为二氧化硅；在滤液 A 中加入铁粉将 Fe3＋ 还原为 Fe2＋ ，调节 pH 使 Al3＋ 完全生成氢氧化铝沉淀，过滤，滤渣 b 为氢氧化铝，滤液 B 为硫酸亚铁，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，得到硫酸亚铁晶体。由流程分析可知，溶解烧渣选用足量硫酸，试剂 X 为铁粉，A 正确；根据以上分析可知滤渣 a 主要含 SiO2，滤渣 b 主要含 Al(OH)3，B 正确；Fe 2＋ 易被空气中的氧气氧化，而且绿矾受热易失去结晶水，所以从滤液 B 得到 FeSO4·7H2O 产品的过程中，必须控制条件防止其氧化和分解，C 正确；试剂 X 若为过量 NaOH 溶液，得到的沉淀是氢氧化铁，用硫酸溶解得到的是硫酸铁而不是硫酸亚铁，D 错误。2．[2017·江西第三次联考]如图是工业利用菱镁矿 MgCO3(含杂质 Al2O3、FeCO 3)制取镁的工艺流程。回答有关问题：(1)菱镁矿送入酸浸池前需要粉碎，目的是________。(2)氧化池中通入氯气的目的是氧化________(填化学式)，工业上不选用硝酸作氧化剂的原因是________和________。(3)沉淀混合物为________和________(填化学式)。2(4)利用熔融氯化镁制取金属镁，选用的方法是________(填序号)。A．电解法 B．氧气还原法C．碳还原法 D．分解法答案 (1)提高酸浸速率(2)Fe2＋ (或 FeCl2) 会产生污染性气体 NOx 会引入杂质离子 NO－ 3(3)Al(OH)3 Fe(OH) 3 (4)A解析 (1)粉碎菱镁矿，增大固相反应物的接触面积，提高酸浸速率。(2)通入 Cl2是为了将 Fe2＋ (或 FeCl2)氧化为 Fe3＋ (或 FeCl3)，工业上不用 HNO3是因为会产生污染性气体 NOx，也会引入杂质离子 NO 。－ 3(3)氧化池中存在 Al3＋ 、Fe 3＋ 、H ＋ ，所以加入 MgO 后与 H＋ 反应使溶液碱性增强，Al 3＋和 Fe3＋ 转化为 Al(OH)3和 Fe(OH)3，故沉淀池中的沉淀为 Al(OH)3和 Fe(OH)3。(4)金属镁比较活泼，一般采用电解熔融 MgCl2的方法进行冶炼。3．[2017·湖南十三校联考]近年来，硫化铜矿的湿法冶炼技术已经取得了很大的进展。现有一种催化氧化酸浸硫化铜矿的冶炼法，其工艺流程如图甲所示：反应温度、固液比、反应时间和氯离子浓度都对铜的浸出率有较大的影响，下面是实验得出的这几种因素对铜的浸出率影响的变化曲线图(如图乙～戊所示)。3回答下列问题：(1)火法炼铜的主要反应：①2CuFeS 2＋4O 2 Cu2S＋3SO 2＋2FeO(炉渣)；= = = = =800 ℃ ②2Cu 2S＋3O 2 2Cu2O＋2SO 2；= = = = =1200 ℃ ③2Cu 2O＋Cu 2S 6Cu＋SO 2↑。= = = = =1200 ℃ 则在反应①、②、③中被氧化的元素为________(填元素符号)；若生成的 SO2在标准状况下的体积为 4.48 L，则反应中转移的电子数目为 ________NA；由 a mol CuFeS2生成 a mol Cu，共消耗________ mol O 2。(2)写出反应 1 的化学方程式：______________________________________________________________________________________________________________________。经查，硫黄、FeSO 4·7H2O 均可入药，用途广泛。湿法炼铜与火法炼铜相比，优点是_________________________________。(3)从溶液中得到 FeSO4·7H2O 晶体的操作是_____________________________________________________________________________________________________________________。(4)根据实验以及工业生产的实际要求，从下表中得出的最佳工艺条件为________(填序号)。选项 反应温 度/℃ 固液比 c(Cl－ )/(mol·L－1 )反应时间/hA 95 1∶5 0.8 7B 100 1∶5.5 0.7 7C 110 1∶6 0.9 8答案 (1)S 1.2 2.5 a(2)2CuS＋O 2＋2H 2SO4 2CuSO4＋2H 2O＋2S 污染小，同时得到副产物硫= = = = =催 化 剂 酸亚铁晶体及硫黄，资源得到充分利用4(3)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 (4)A解析 (1)整个过程中化合价升高的元素即被氧化的元素只有硫；每个硫原子失 6 个电子，故生成 4.48 L(即 0.2 mol) SO2电子转移数为 1.2NA；CuFeS 2反应后的最终产物为SO2、FeO、Cu，根据原子守恒即得消耗 O2的物质的量。(2)根据流程图得出 CuS 的氧化产物为 S，H 2SO4提供酸性环境，从而得出反应 1 的化学方程式；湿法炼铜没有 SO2生成，故污染小，同时可得到有药用价值的副产物硫酸亚铁晶体及硫黄。(3)从溶液中获得结晶水合物的常规操作为蒸发浓缩、冷却结晶。(4)根据图乙～戊可知，A 项为最佳工艺条件，95 ℃时铜的浸出率已经很高，且高温需要更多的燃料供能，不经济。4．以硅藻土为载体的五氧化二钒(V 2O5)是接触法生产硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收 V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为：物质 V2O5 V2O4 K2SO4 SiO2 Fe2O3 Al2O3质量分数/% 2.2～2.9 2.8～3.1 22～28 60～65 1～2 1以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：回答下列问题：(1)“酸浸”时 V2O5转化为 VO ，反应的离子方程式为＋ 2_________________________________________________________，同时 V2O4转化成 VO2＋ 。 “废渣 1”的主要成分是________。(2)“氧化”中欲使 3 mol 的 VO2＋ 变为 VO ，则需要氧化剂 KClO3至少为＋ 2________mol。(3)“中和”作用之一是使钒以 V4O 形式存在于溶液中。 “废渣 2”中含有4－12________。(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为：4ROH＋V 4O R4V4O12＋4OH － (ROH4－12   离 子 交 换 洗 脱为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈________性(填“酸” “碱”或“中”)。(5)“流出液”中阳离子最多的是________。(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH 4VO3)沉淀，写出“煅烧”中发生反应的化学方程式________________________________。5答案 (1)V 2O5＋2H ＋ ===2VO ＋H 2O SiO 2＋ 2(2)0.5(3)Fe(OH)3和 Al(OH)3(4)碱(5)K＋(6)2NH4VO3 V2O5＋2NH 3↑＋H 2O↑= = = = =△ 解析 (1)V 2O5及 VO 中的 V 均为＋5 价， “酸浸”时，发生非氧化还原反应，根据原＋ 2子守恒及电荷守恒不难写出离子方程式；“酸浸”时，V 2O5转化成 VO ，V 2O4转化成＋ 2VO2＋ ，K 2SO4可溶于水，Fe 2O3及 Al2O3分别转化成 Fe3＋ 和 Al3＋ ，所以“废渣 1”的主要成分是 SiO2。(2)欲使 3 mol VO2＋ 变为 VO 需转移 3 mol e－ ，1 mol KClO3作氧化剂生成 Cl－ 转移 6 ＋ 2mol e－ ，所以需 KClO3至少 0.5 mol。(3)“中和”时加入 KOH 溶液，钒以 V4O 形式存在于溶液中，K 2SO4可溶，Fe 3＋ 和4－12Al3＋ 分别转化成 Fe(OH)3和 Al(OH)3沉淀进入“废渣 2”。(4)该反应的逆反应为洗脱过程，增大 c(OH－ )，有利于平衡向左移动，所以淋洗液应呈碱性。(5)由流程图可以看出，H ＋ 在酸浸时损耗，钒转化为 V4O (阴离子)，Fe 3＋ 及 Al3＋ 转化4－12为沉淀，所以“流出液”中阳离子最多的是 K＋ 。(6)“煅烧”时肯定得到 V2O5，其他物质自然写出。5．[2017·安徽师大附中段考]用铝土矿(含 30% SiO2、40.8% Al2O3和少量 Fe2O3等)制取铝硅合金材料有湿法、干法等方法，其中干法制备的工艺流程如下：(1)若湿法处理铝土矿，用强酸浸取时，所得溶液中阳离子有________。(2)焙烧除铁的反应为 4(NH4)2SO4＋Fe 2O3 2NH4Fe(SO4)= = = = =△ 2＋3H 2O＋6NH 3↑(Al 2O3部分发生类似反应)。氧化物转化为硫酸盐的转化率与温度的关系如图，最适宜的焙烧温度为________。6(3)操作①包括加水溶解、________。(4)用焦炭还原 SiO2、Al 2O3会产生中间体 SiC、Al 4C3。写出高温下 Al4C3与 Al2O3反应生成铝单质的化学方程式：_____________________________________________________。(5)不计损失，投入 1 t 铝土矿，当加入 54 kg 纯铝后，铝硅合金中 m∶ n＝________。答案 (1)Al 3＋ 、Fe 3＋ 、H ＋(2)300 ℃ (3)过滤(4)Al4C3＋Al 2O3 6Al＋3CO↑= = = = =高 温 (5)2∶1解析 铝土矿(含 30% SiO2、40.8% Al 2O3和少量 Fe2O3等)加(NH 4)2SO4焙烧，Fe 2O3转化为 NH4Fe(SO4)2，同时生成氨气，加水溶解、过滤，滤渣为 SiO2和 Al2O3，用焦炭在高温条件下还原SiO2、Al 2O3得到铝硅熔体，再加纯铝搅拌，得到铝硅合金。(1)铝土矿中的氧化铝和氧化铁能溶于强酸生成 Al3＋ 、Fe 3＋ ，另外还有剩余的 H＋ ，所以溶液中的阳离子有 Al3＋ 、Fe 3＋ 、H ＋ 。(2)焙烧除铁时尽可能使氧化铁的转化率升高，并使氧化铝的转化率降低，由图可知在300 ℃时，氧化铁转化为硫酸盐的转化率很高，而氧化铝转化为硫酸盐的转化率最低，所以最适宜的焙烧温度为 300 ℃。(3)由流程分析可知，操作①包括加水溶解、过滤。(4)在高温条件下，Al 4C3与 Al2O3反应生成 Al 和 CO，其反应的化学方程式为Al4C3＋Al 2O3 6Al＋3CO↑。= = = = =高 温 (5)已知铝土矿中含 30% SiO2、40.8% Al2O3，不考虑损失，投入 1 t 铝土矿，加入 54 kg 纯铝，则得到的铝硅合金中 Al 元素的总质量为 1000 kg×40.8%× ＋54 kg＝270 54102kg，Si 元素的总质量为 1000 kg×30%× ＝ 140 kg，则铝硅合金中28607m∶ n＝ ∶ ＝2∶1。27027 140281利用元素的“位­构­性”推断元素专题训练1．[2017·江西南昌调研]下表为几种短周期元素的性质：对上述元素有关说法正确的是( )A．元素④的原子序数小于元素⑦的原子序数B．②、③处于同一周期C．上述八种元素中，最高价氧化物对应水化物酸性最强的元素是⑤D．⑧号元素原子结构示意图为答案 C解析 ①～⑧都为短周期元素，①有最低价－2 价，处于第ⅥA 族，没有正价，则①为O 元素；④、⑦都有最低价－3 价、最高价＋5 价，处于第ⅤA 族，且④的原子半径较大，则④为 P 元素、⑦为 N 元素；⑤有＋7、－1 价，处于第ⅦA 族，且原子半径比①大，则⑤为Cl 元素；③、⑥都有＋1 价，处于第ⅠA 族，⑥的原子半径较大，且③不是所有元素中原子半径最小的元素，则③为 Li 元素、⑥为 Na 元素；②有＋2 价，处于第ⅡA 族，原子半径大于 Li，则②为 Mg 元素；⑧有＋3 价且原子半径比 O 大，比 P 小，则⑧为 B 元素。A 项，④为 P、⑦为 N，P 的原子序数大于 N，错误；B 项，②为 Mg、③为 Li，二者为不同周期的元素，错误；C 项，⑤为 Cl，O 元素无最高正价，八种元素中，最高价氧化物对应水化物的酸性最强的元素是 Cl，正确；D 项，⑧为 B，其原子序数为 5，错误。2．W、X、Y、Z 均为短周期主族元素，原子序数依次增大。X 原子的次外层电子数为a，最外层电子数为 b；Y 原子的 L 层电子数为( a＋ b)，M 层电子数为( b－ a)；W、Z 原子的最外层电子数分别为( b－1)、 b。下列有关说法一定正确的是 ( )A．气态氢化物的稳定性：XZC．W 的气态氢化物能与 Z 的气态氢化物化合成盐D．X 与 Y 形成的化合物常温下不能与任何酸反应答案 C解析 根据提供信息，可以推断 W 为 N，X 为 O，Y 为 Si，Z 为 S。A 项，非金属性：OS，则气态氢化物稳定性：H 2OH2S，错误；B 项，W 的氧化物的水化物有 HNO2、HNO 3，Z 的氧化物的水化物有 H2SO3、H 2SO4，没有指明是哪种含氧酸，无法判断，错误；C 项，NH 3与H2S 可以化合生成(NH 4)2S 或 NH4HS，正确；D 项，O 与 Si 形成的 SiO2，常温下能与 HF 反应，2错误。3．[2018·四川南充调研]X、Y、Z、M、R 为五种短周期元素，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法错误的是( )A．R 的氧化物含有离子键B．最高价含氧酸的酸性：ZYZ，则 M 是第三周期的硫，Y、Z 分别是第二周期的碳、氮；原子半径：XM，可知 R 为钠。钠的氧化物有氧化钠和过氧化钠，都含有离子键，故 A 正确；非金属性：Z(N)Y(C)，所以最高价含氧酸的酸性：ZY，故 B 错误；常温常压下硫化氢为气体，故 C 正确；有机物比无机物的种类多得多，有机物都是含碳的化合物，所以 Y 形成的化合物种类最多，故 D 正确。4．被誉为“矿石熊猫”的香花石，是我国地质学家首次发现的，它由前 20 号元素中的6 种组成，其化学式为 Y2X3(ZWR4)3T2，其中 X、Y、Z 为金属元素，Z 的最外层电子数与次外层电子数相等，X、Z 位于同族，Y、Z、R、T 位于同周期，R 的最外层电子数是其次外层电子数的 3 倍，T 无正价，X 与 R 的原子序数之和是 W 的 2 倍。下列说法错误的是( )A．原子半径：YZRT B．气态氢化物的稳定性：WZD．XR 2、WR 2两种化合物中 R 的化合价相同答案 D解析 R 的最外层电子数是其次外层电子数的 3 倍，R 原子只能有两个电子层，最外层电子数为 6，则 R 为 O；Y、Z、R、T 位于同周期，即处于第 2 周期，T 无正价，则 T 为 F；Z的最外层电子数与次外层电子数相等，则 Z 为 Be，Y 为金属元素，则 Y 为 Li；X、Z 位于同族，则 X 为 Mg 或 Ca，若 X 为 Mg，X 与 R 的原子序数之和是 W 的 2 倍，则 W 为 Ne，与题意不3符，若 X 为 Ca，则 W 为 Si，与题意相符。Y 为 Li，Z 为 Be，R 为 O，T 为 F，四者位于同周期，则元素的原子半径从左向右依次减小，A 项不符合题意。W 为 Si，R 为 O，T 为 F，非金属性 FOSi，则气态氢化物的稳定性 HFH2OSiH4，B 项不符合题意。X 为 Ca，Z 为 Be，金属性 CaBe，则最高价氧化物对应水化物的碱性 Ca(OH)2Be(OH)2，C 项不符合题意。XR2、WR 2分别为 CaO2、SiO 2，O 在两种化合物中的化合价分别为－1、－2，D 项符合题意。5．短周期主族元素甲、乙、丙、丁、戊、己、庚在周期表中的相对位置如图(甲不一定在丁、庚的连线上)，戊、己分别是空气、地壳中含量最高的元素。下列判断正确的是( )A．甲一定是金属元素B．气态氢化物的稳定性：庚己戊C．乙、丙、丁的最高价氧化物对应水化物可以相互反应D．庚的最高价氧化物对应水化物的酸性最强答案 B解析 由戊、己的位置及二者分别是空气、地壳中含量最高的元素，可判断出戊是 N 元素，己是 O 元素，则庚是 F 元素，丁是 C 元素，丙是 Al 元素，乙是 Mg 元素。A 项，甲可能是 H 或 Li，错误；B 项，同周期，从左到右元素的非金属性逐渐增强，气态氢化物的稳定性也增强，正确；C 项，Mg(OH) 2和 Al(OH)3不能发生反应，错误；D 项，F 没有正价，错误。6．部分短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价随原子序数的变化关系如图所示：下列说法正确的是( )A．离子半径的大小顺序：efghB．与 x 形成简单化合物的沸点：yzdC．x、z、d 三种元素形成的化合物可能含有离子键D．e、f、g、h 四种元素对应最高价氧化物的水化物相互之间均能发生反应答案 C解析 根据提供信息，可以推断 x 为 H，y 为 C，z 为 N，d 为 O，e 为 Na，f 为 Al，g为 S，h 为 Cl。A 项，离子半径：S 2－ Cl－ Na＋ Al3＋ ，错误；B 项，与 x 形成简单化合物的沸点：H 2ONH3CH4，错误；C 项，H、N、O 形成的化合物 NH4NO3含有离子键，正确；D 项，NaOH、Al(OH) 3、H 2SO4、HClO 4中，H 2SO4和 HClO4不能发生反应，错误。47. X、Y、Z、W 为四种短周期主族元素，它们在元素周期表中的相对位置如图所示，其中 Z 原子的核外电子总数是其最外层电子数的 3 倍。下列说法正确的是( )A．元素 Z 一定在第二周期B．W 不可能在第ⅦA 族C．原子半径大小关系为 WZYXD．简单气态氢化物的稳定性：ZW答案 B解析 根据题意可以推知，X、Y、Z、W 分别为 C 元素、N 元素、P 元素、S 元素。A 项，P 元素在周期表第三周期，错误；B 项，W 是 S 元素，在周期表第三周期第ⅥA 族，正确；C项，根据元素周期律判断，原子半径大小关系为 ZWXY，即 PSCN，错误；D 项，非金属性：WZ(SP)，则气态氢化物的稳定性：H 2SPH3，错误。8．如图是部分短周期主族元素原子半径与原子序数的关系图。下列说法错误的是( )A．电解熔融的 X 与 Z 构成的化合物可以得到单质 ZB．Z 的单质在空气中加热，生成一种耐高温物质C．Y、Z、R 三种元素对应的最高价氧化物的水化物两两之间可以发生反应D．X、Y 两种单质在加热条件下反应生成的产物为碱性氧化物答案 D解析 由关系图可推知 X 是 O，Y 是 Na，Z 是 Al，R 是 S。A 项，电解熔融 Al2O3可以冶炼 Al，正确；B 项，Al 2O3具有很高的熔点，可作耐火材料，正确；C 项，Al(OH) 3是两性氢氧化物，既可以与 NaOH 反应，又可以与 H2SO4反应，正确；D 项，Na 2O 是碱性氧化物，Na2O2不是碱性氧化物，错误。9．[2018·河北武邑中学调研]X、Y、Z、W、Q 都是短周期元素，其中 X 原子的最外层电子数是内层电子数的 3 倍；X 与 Z 同族，Y 与 Z 同周期，Q 原子的电子总数等于其电子层数的 3 倍，W 与 X、Y 既不同族也不同周期且 W 不是稀有气体元素；X、Y、Z 三种元素的族序5数之和为 16。下列说法正确的是( )A．Q 与 W 不能形成 10 电子、14 电子、18 电子分子B．Y 的最高价氧化物对应水化物的化学式只能表示为 H4YO4C．Y、Z、Q 分别与 X 化合，只能形成 AB2型化合物D．X、Z、W 中的两种或三种元素形成的钠盐溶液可能显酸性、碱性或中性答案 D解析 根据题意可知，X、Y、Z、W、Q 分别是 O 元素、Si 元素、S 元素、H 元素、C 元素。A 项，碳元素与氢元素可以组成甲烷(CH 4)、乙炔(C 2H2)、乙烷(C 2H6)分子，它们分别为10 电子、14 电子、18 电子分子，错误；B 项，硅的最高价氧化物对应水化物的化学式有H4SiO4、H 2SiO3，错误；C 项，碳、硅、硫与氧形成的化合物，除 CO2、SiO 2、SO 2外，还有CO、SO 3等，错误；D 项，硫、氢、氧形成的钠盐中：NaHSO 4溶液显酸性，Na 2SO4溶液显中性，Na 2SO3溶液显碱性，正确。10. 短周期元素 X、Y、Z、W 在元素周期表中的相对位置如图所示，其中 W 原子的质子数是其最外层电子数的三倍。下列说法不正确的是( )A．原子半径：WZYXB．最高价氧化物对应水化物的酸性：XWZC．最简单气态氢化物的热稳定性：YXWZD．元素 X、Z、W 的最高化合价分别与其主族序数相等答案 A解析 根据题给信息推断，W 为 P，Z 为 Si，X 为 N，Y 为 O，原子半径：SiPNO，A项错误；非金属性：NPSi，故最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO 3H3PO4H2SiO3，B 项正确；非金属性：ONPSi，故最简单气态氢化物的热稳定性：H 2ONH3PH3SiH4，C 项正确；N、Si、P 分别位于第ⅤA 族、第ⅣA 族、第ⅤA 族，最高正价分别为＋5、＋4、＋5，D项正确。11. 短周期元素 R、T、X、Y、Z 在元素周期表的相对位置如图所示，它们的最外层电子数之和为 24。则下列判断正确的是( )A．R 位于元素周期表中第二周期第ⅤA 族B．R 能分别与 X、Z 形成共价化合物C．原子半径大小顺序为 XTYD．Z 元素的最高价氧化物对应水化物的化学式为 HZO4答案 B解析 根据 R、T、X、Y、Z 在元素周期表的相对位置及它们的最外层电子数之和为624，可知 R、T、X、Y、Z 分别是 C、N、Si、P、S。C 元素位于元素周期表中第二周期第ⅣA族，故 A 错误；C 能分别与 Si、S 形成 SiC、CS 2等共价化合物，故 B 正确；原子半径大小顺序为 SiPN，故 C 错误；S 元素的最高价氧化物对应水化物的化学式为 H2SO4，故 D 错误。12．五种短周期主族元素 X、Y、Z、W、R，X 的原子半径是短周期主族元素中最大的，Y 元素的原子最外层电子数为 m，次外层电子数为 n，Z 元素的 L 层电子数为 m＋ n，M 层电子数为 m－ n，W 元素与 Z 元素同主族，R 元素与 Y 元素同主族。下列叙述错误的是 ( )A．60 g ZY 2中含有 2 mol Z—Y 极性共价键B．Y 的氢化物比 R 的氢化物稳定，熔沸点高C．Z、W、R 最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序：RWZD．X 与 Y 形成的两种常见化合物中阴、阳离子的个数比均为 1∶2答案 A解析 根据提供信息，可以推断 X 为 Na，Y 为 O，Z 为 Si，W 为 C，R 为 S。A 项，60 g SiO2中含有 4 mol Si—O 极性共价键，错误；B 项，H 2O 分子间存在氢键，熔沸点比 H2S 高，O—H 键比 S—H 键的键长短、键能大，故 H2O 比 H2S 稳定，正确；C 项，非金属性：CSi，且 H2SO4为强酸，H 2CO3为弱酸，故最高价氧化物对应水化物的酸性：H 2SO4H2CO3H2SiO3，正确；D 项，Na 2O 中阴、阳离子分别为 O2－ 、Na ＋ ，个数比为 1∶2，Na 2O2中阴、阳离子分别为O 、Na ＋ ，个数比也为 1∶2，正确。2－213．W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期元素，W 的原子半径在元素周期表中最小，W、Y 同主族，X、Z 同主族，X、Z 的原子序数之和是 W、Y 原子序数之和的 2 倍，下列说法中不正确的是( )A．由 X、Y、Z 三种元素形成的化合物只能为 Y2ZX3或 Y2ZX4B．由 W 和 X 两种元素形成的化合物可能含有非极性共价键C．由 W、X、Y、Z 四种元素形成的化合物水溶液可能呈强酸性D．W、X、Y、Z 四种元素两两之间可形成二元化合物答案 A解析 W 的原子半径最小，则 W 为 H 元素；W、Y 同主族，X、Z 同主族，X、Z 的原子序数之和是 W、Y 原子序数之和的 2 倍，符合条件的 Y 为 Na，X 为 O，Z 为 S。由 X、Y、Z 三种元素形成的化合物为 Na2SO3、Na 2SO4或 Na2S2O3等，故 A 错误；由 W 和 X 两种元素形成的化合物为 H2O2时，含有 O—O 非极性共价键，故 B 正确；由 W、X、Y、Z 四种元素形成化合物NaHSO4时，水溶液呈强酸性，故 C 正确；W、X、Y、Z 四种元素两两之间可形成二元化合物，如 H2O、NaH、H 2S、Na 2O、SO 2、Na 2S 等，故 D 正确。14．[2017·江西师大附中月考]前 20 号主族元素 A、B、C、D、E、F 的原子序数依次增大，它们的原子最外层电子数之和为 18。A 的原子半径在短周期元素中最小，B、F 位于同一主族，E 为地壳中含量最多的金属元素，F 原子的最外层与最内层电子数相等。C、D 可以形成两种常见化合物。试回答以下问题：(1)写出 C 与 F 元素形成的化合物的电子式：________。(2)A、C、D 三种元素形成的化合物 C2A4D2中一定含有__________(填“离子键” “极性共价键”或“非极性共价键”)。(3)由 D、E、F 形成的简单离子的离子半径由大到小的顺序是____________(用离子符号7表示)。(4)元素 B 的性质与元素 E 的性质很相似，试写出 B 的氧化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式：___________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)Ca 2＋ [ C⋮⋮C ]2－· ·(2)极性共价键(3)Ca2＋ O2－ Al3＋(4)BeO＋2OH － ===BeO ＋H 2O2－2解析 前 20 号主族元素 A、B、C、D、E、F 的原子序数依次增大，它们的原子最外层电子数之和为 18。A 的原子半径在短周期元素中最小，A 是 H 元素；E 为地壳中含量最多的金属元素，则 E 是 Al 元素；B、F 位于同一主族，F 原子的最外层与最内层电子数相等，原子序数大于 Al，则 F 是 Ca，则 B 是 Be 元素；C、D 可以形成两种常见化合物，且 C 和 D 的最外层电子数之和为 18－1－2－3－2＝10，所以 C 是 C 元素，D 是 O 元素。(1)C 与 F 元素形成的化合物是离子化合物 CaC2，电子式为 Ca2＋ [ C⋮⋮C ]2－ 。· ·(2)A、C、D 三种元素形成的化合物 C2H4O2一定含有极性共价键。(3)离子的核外电子层数越多，离子半径越大，核外电子层结构相同时，离子半径随原子序数的增大而减小，则由 D、E、F 形成的简单离子的半径由大到小的顺序是Ca2＋ O2－ Al3＋ 。(4)根据氧化铝和氢氧化钠反应的方程式可知 B 的氧化物(BeO)与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为 BeO＋2OH － ===BeO ＋H 2O。2－2