高考化学---元素及化合物性质（真题溯源+经典模拟题）解析版

专题 11 元素及化合物性质 【母题来源 1】2019 年高考江苏卷 【母题题文】下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A．NH4HCO3受热易分解，可用作化肥 B．稀硫酸具有酸性，可用于除去铁锈 C．SO2具有氧化性，可用于纸浆漂白 D．Al2O3具有两性，可用于电解冶炼铝 【参考答案】B 【试题解析】A．NH4HCO3 受热易分解和用作化肥无关，可以用作化肥是因为含有氮元素； B．铁锈的主要成分为 Fe2O3，硫酸具有酸性可以和金属氧化物反应，具有对应关系； C．二氧化硫的漂白原理是二氧化硫与有色物质化合成不稳定的无色物质，不涉及氧化还原，故和二氧化硫 的氧化性无关； D．电解冶炼铝，只能说明熔融氧化铝能导电，是离子晶体，无法说明是否具有两性，和酸、碱都反应可以 体现 Al2O3 具有两性。故选 B。 【母题来源 2】2019 年高考天津卷 【母题题文】下列有关金属及其化合物的应用不合理的是 A．将废铁屑加入 溶液中，可用于除去工业废气中的 B．铝中添加适量锂，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业 C．盐碱地（含较多 等）不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良 D．无水 呈蓝色，吸水会变为粉红色，可用于判断变色硅胶是否吸水 【参考答案】C 【试题解析】A、铁和亚铁能将氯气还原为氯离子，从而除去工业废气中的氯气，故 A 不选； B、根据铝合金的性质，铝合金具有密度低、强度高，故可应用于航空航天等工业，故 B 不选； C、Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH，产物仍然呈碱性，不能改变土壤的碱性，反而使土壤更板结，故 C 选； D、利用无水氯化钴和氯化钴晶体的颜色不同，故可根据颜色判断硅胶中是否能吸水，故 D 不选。 2FeCl 2Cl 2 3Na CO 2CoCl 故选 C。 【点睛】本题考查金属元素及其化合物的应用，易错点 C，除杂不只是将反应物反应掉，还要考虑产物在应 用中是否符合要求，生成的 NaOH 仍然呈碱性，达不到降低碱度的目的。 【命题意图】本题考查常见无机物的性质和用途。考查考生对知识的夯实和运用的能力。 【命题方向】该题以化学在生活中的应用的形式考查元素及其化合物的性质，充分体现了金属元素化合物 和非金属元素化合物考查的目的，有利于培养学生的思维能力、分析问题的能力等，能更全面地 考查考生 的综合素质和能力。掌握常见元素及其化合物的性质是答题的关键，注意基础知识的理解掌握和灵活运用。 本题意在引导中学化学教学重视培养学生“结构——性质——用途”化学特征思维方式，而非零散化合物知识 的记忆，关注元素化合物性质在生产和生活中的应用，体现“让学生学习真实、有用的化学”的课程理念。该 题型已连续考查多年，因此，2020 高考仍会考查。 【得分要点】本题考查常见无机物的性质和用途，解题的关键是熟悉常见物质的重要性质，理解性质决定 用途以及性质与用途之间的对应关系。在化学学习中，要重视对物的的结构——性质——用途关系的理解， 能将物质的宏观性质和用途与物质的微观结构建立联系，进而确定解决这类问题的方向。 1．抓住化学反应与反应条件的关系 多数化学反应需要一定条件，条件不同化学反应也不同。 （1）“催化剂”：无机化学反应需要的催化剂不同，但是根据“催化剂”这一条件，可将氯酸钾分解、双 氧水分解、工业合成氨、SO2 催化氧化、氨催化氧化联系起来，形成知识链。 （2）“通电”或“电解”：可以锁定在电解水、氯化钠、氯化镁、氯化铜、硫酸铜、硝酸盐等溶液，熔融 氯化钠和氧化铝范围内。 （3）“高温”：常见的有碳酸钙分解、SiO2 和 C 的置换反应、制造普通玻璃的反应、铝热反应等。 2．抓住特征颜色和特殊状态 （1）(淡)黄(棕)色固体：Na2O2、S、FeCl3；黑色固体：MnO2、C、CuO、FeO、Fe3O4；紫(黑)色固体： KMnO4、I2；红色固体：Cu；绿色固体：Cu2(OH)2CO3。 （2）有色气体：NO2(红棕色)、F2(浅黄绿色)、Cl2(黄绿色)；无色刺激性气味气体：SO2、NH3、HX(X 为 F、Cl、Br、I)；无色无味气体：H2、N2、O2、CO2、CO、CH4、NO。 （3）常温下呈液态的特殊物质：Br2(非金属单质)、Hg(金属单质)、H2O、H2O2 等。 （4）易升华的物质：I2。 （5）溶液中的有色离子：Cu2＋(蓝色)、Fe2＋(浅绿色)、Fe3＋(黄色)、MnO－4 [紫(红)色]。 （6）Br2 在水中显黄(橙)色，在有机溶剂中显橙(红)色；I2 在水中显黄(褐)色，在有机溶剂中显紫(红)色。 （7）有色沉淀：①白色沉淀：H2SiO3、AgCl、BaSO4(不溶于酸)、BaSO3、Mg(OH)2、Fe(OH)2、 Al(OH)3 、BaCO3 、CaCO3 、CaSO3 、MgCO3 等；②(淡)黄色沉淀：AgBr、AgI、S；③红褐色沉淀： Fe(OH)3；④蓝色沉淀：Cu(OH)2；⑤砖红色沉淀：Cu2O。 3．抓住特征反应现象 （1）燃烧：H2＋Cl2(苍白色火焰)，C2H2(C6H6)＋O2(明亮火焰，大量黑烟)，Al＋O2，Mg＋O2(耀眼白光， 白色固体生成)，金属焰色反应。 （2）淀粉遇碘变蓝，蛋白质遇浓硝酸变黄。 （3）使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体是 NH3，使品红溶液褪色的气体是 Cl2、SO2 等。 （4）在空气中由无色变为红棕色气体的是 NO。 （5）Fe3＋遇 OH－生成红褐色沉淀，遇苯酚显紫色，遇 SCN－显红色。 （6）Fe2＋遇 OH－生成白色沉淀，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色；Fe2＋遇 SCN－无明显现 象，在通入 Cl2 后溶液显红色。 （7）与碱反应加热产生气体的溶液中一般含 NH＋4 。 （8）既能与酸反应又能与碱反应并产生气体的物质：Al、弱酸的铵盐(碳酸铵、硫化铵等)、弱酸的酸 式铵盐(碳酸氢铵、硫氢化铵等)。 （9）燃烧能生成烟：Na 在氯气中燃烧生成白烟，Fe 在氯气中燃烧生成红棕色烟，Cu 在氯气中燃烧生 成棕黄色烟。 1．【天津市河西区2019 届高三一模】古代造纸工艺中常使用下列某种物质，该物质易导致纸纤维发生酸性 水解，纸张因此变脆、易破损。则该物质是 A．明矾 B．草木灰 C．熟石灰 D．漂白粉 【答案】A 【解析】早期的纸张生产中,常采用纸表面涂敷明矾的工艺，明矾[KAl(SO4)2⋅12H2O]中铝离子水解，其水 解方程式为： ，产生氢离子促进纤维素水解，使高分子链断裂，所以纸 质会变脆、破损，A 项符合题意，答案选 A。 2．【安徽省蚌埠市2019 届高三第一次质量监测】根据已学的元素化合物的性质判断，下列说法错误的是 3+ + 2 3Al +3H O Al(OH) +3H A．“雷雨发庄稼”是自然固氮 B．Na2O2 可用作潜水艇供氧剂 C．明矾是净水剂，可用于饮用水的杀菌消毒 D．工业上生产玻璃和水泥使用到的共同原料有 CaCO3 【答案】C 【解析】A.雷电使空气中的氮气与氧气反应生成 NO，NO 与氧气反应生成 NO2，NO2 再与水反应生成硝 酸，进入土壤后最终为植物生长提供少量的氮肥，“雷电发庄稼”属于自然固氮，A 项正确； B.过氧化钠能与 CO2 反应并生成氧气：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，Na2O2 可用作潜水艇供氧剂，B 项正 确； C.明矾溶于水后，铝离子水解形成氢氧化铝胶体，可用于净水，以除去水中的悬浮物，明矾并不能杀死 水中的细菌和病毒，C 项错误； D.生产普通玻璃的原料是石英砂、纯碱和石灰石，生产水泥的原料是黏土、石灰石和石膏，工业上生产 普通玻璃和水泥的共同原料是 CaCO3，所以 D 项正确； 所以答案选择 C 项。 【点睛】明矾是净水剂，不是杀菌消毒剂。常见的消毒剂有氯气、漂白粉、臭氧、二氧化氯、过氧乙酸 等。 3．【江苏省南京师范大学附属中学2019 届高三 5 月模拟】下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A．浓硫酸具有脱水性，可用于干燥氯气 B．晶体硅熔点高，可用于制作半导体材料 C．Na2CO3 溶液显碱性，可用热的纯碱溶液洗油污 D．FeS 固体呈黑色，可用于除去废水中 Cu2＋、Hg2＋等重金属 【答案】C 【解析】A．浓硫酸具有吸水性，可作干燥剂，与脱水性无关，故 A 错误； B．晶体硅可用于制作半导体材料是因为晶体硅的导电性介于导体与绝缘体之间，与熔点高无关，故 B 错误； C．碳酸钠溶液由于 CO32-的水解溶液显碱性，水解是吸热反应，升高温度，水解程度增大，碱性增强， 油脂在碱性条件下能水解，则可用热的纯碱溶液洗油污，故 C 正确； D．FeS 固体用于除去废水中 Cu2+、Hg2+等重金属，是因为硫化汞、硫化铜溶解度小于硫化亚铁，与硫化 亚铁为黑色无关，故 D 错误；答案选 C。 4．【2019 届湘赣十四校高三联考第一次考试】国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)自 2018 年 7 月开始，通 过每月评选，向世界介绍 118 位优秀青年化学家，并形成一张“青年化学家元素周期表”。其中，华东师 范大学姜雪峰教授被 IUPAC 遴选为硫元素代言人，苏州大学刘庄教授被遴选为汞元素代言人，为中国青 年化学家赢得了世界荣耀。下列有关硫、汞及其化合物的说法正确的是 A．S2 与 S8 互为同位素 B．汞是常温、常压下唯一以液态存在的金属，俗称水银 C．硫在自然界中只有化合态形式 D．加热条件下，硫粉与铜反应直接化合生成 CuS 【答案】B 【解析】A 项、S2 与 S8 为 S 元素的不同单质，互为同素异形体，故 A 错误； B、汞俗称水银，是常温、常压下唯一以液态形式存在的金属，故 B 正确； C 项、自然界中含硫矿物分布非常广泛，种类也很多，以单质硫和化合态硫两种形式出现，故 C 错误； D 项、加热条件下，硫粉与铜反应直接化合生成 Cu2S，故 D 错误。故选 B。 【点睛】本题考查有关硫、汞及其化合物的，注意物质的组成、性质与用途的关系是解答关键。 5．【黑龙江省2019 届高三冲刺押题卷（二)】下列关于古籍中的记载说法不正确的是 A．《本草纲目》“烧酒”条目下写道自元时始创其法，用浓酒和糟入甑，蒸令气上其清如水，味极浓烈， 盖酒露也”。这里所用的“法”是指蒸馏 B．《吕氏春秋·别类编》中“金(即铜)柔锡柔，合两柔则刚” 体现了合金硬度方面的特性 C．《本草经集注》中关于鉴别硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4)的记载：“以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”， 该方法应用了显色反应 D．《抱朴子·金丹篇》中记载：“丹砂(HgS)烧之成水银，积变又成丹砂”，该过程发生了分解、化合、氧 化还原反应 【答案】C 【解析】A．由“蒸令气”可知与混合物沸点有关，则这里所用的“法”是指蒸馏，故 A 正确； B．金(即铜)柔锡柔，合两柔则刚，则说明合金硬度大于各成分，故 B 正确； C．鉴别 KNO3 和 Na2SO4，利用钾元素和钠元素的焰色反应不同，钠元素焰色反应为黄色，钾元素焰色 反应为隔着钴玻璃为紫色，故 C 错误； D．丹砂( HgS)烧之成水银，HgS Hg+S，积变又还成丹砂的过程都是氧化还原反应，有单质(水银)生 成，且单质(水银)重新生成化合物，故该过程包含分解、化合、氧化还原反应，故 D 正确；答案选 C。 【点睛】准确把握诗句含义，明确相关物质的性质是解题关键。本题的易错点为 C，要注意焰色反应属 于物理变化，不是化学变化。 6．【陕西省2019 届高三下学期第十二次适应性训练】A、B、C、D 是中学化学中常 见的四种物质，且 A、B、C 中含有同一种元素，其转化关系如图所示。下列说法正确的是 A．若 B 为一种两性氢氧化物，则 D 可能是强酸，也可能是强碱 B．若 A 为固态非金属单质，D 为 O2，则 A 可以为单质硫 C．若 A 为强碱，D 为 CO2，则 B 的溶解度一定大于 C 的溶解度 D．若 A 为 18 电子气态氢化物，D 为 O2，则 A 只能是 C2H6 【答案】A 【解析】A、B 为两性氢氧化物，若 D 为强碱，则 A 为铝盐，若 D 为强酸，则 A 为偏铝酸盐，则 A 正 确； B、若 A 为固态非金属单质，D 为 O2，则 A 不能为单质硫，因为硫不能一步被氧化为三氧化硫，故 B 错 误； C、当 A 为氢氧化钠，B 为碳酸钠，C 为碳酸氢钠，D 为二氧化碳，B 的溶解度大于 C 的溶解度，当 A 为氢氧化钡，B 为碳酸钡，C 为碳酸氢钡，则 B 的溶解度小于 C 的溶解度，故 C 错误； D、若 A 为 18 电子气态氢化物，D 为 O2，则 A 可以为 C2H6、H2S，故 D 错误。答案选 A。 7．【江苏省盐城市2019 届高三第四次模拟】在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A．Cu2S(s) Cu(s) CuCl2(s) B．SiO2(s) H2SiO3(s) Na2SiO3(aq) C．Fe(s) Fe2O3(s) Fe2(SO4)3(aq) D．NaCl(aq) Na2CO3(s) NaOH(aq) 【答案】A 【解析】A.硫化亚铜与氧气反应生成氧化铜和二氧化硫，反应的化学方程式为：Cu2S+2O2 2CuO+SO2， 铜与氯气反应生成氯化铜，反应为：Cu+Cl2 CuCl2，A 正确； B.SiO2 不溶于水，也不能和水反应，所以二者不能直接生成 H2SiO3，B 错误； C.铁和水蒸气在高温时反应生成四氧化三铁和氢气，化学方程式为 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2，C 错 误； D.在饱和食盐水中通入氨气，形成饱和氨盐水，再向其中通入二氧化碳，在溶液中就有了大量的钠离子、 铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子，其中 NaHCO3 溶解度最小，所以析出 NaHCO3，加热 NaHCO3 分解 生成碳酸钠，不是一步生成碳酸钠，D 错误； 故合理选项是 A。 8．【山东省济南市2019 届高三 5 月模拟】Na2S2O5 是常用的防腐剂和漂白剂。可利用烟道气中的 SO2 生产 Na2S2O5，其流程如下： 下列说法正确的是 A．上述制备过程所涉及的物质中只有一种酸性氧化物 B．Na2S2O5 作防腐剂和 SO2 作漂白剂时，均表现还原性 C．上述流程中的 Na2CO3 饱和溶液和 Na2CO3 固体不可互换 D．实验室模拟“结晶脱水”时用到的仪器只有蒸发皿、玻璃棒、烧杯、漏斗 【答案】C 【解析】 【分析】饱和碳酸钠溶液中通入二氧化硫，使溶液 pH 变为 4.1，说明溶液显酸性，Na2CO3 显碱性，Na2SO3 显碱性，NaHCO3 显碱性，而 NaHSO3 显酸性，说明反应产生了 NaHSO3，同时放出二氧化碳，I 中的溶 液应为 NaHSO3 溶液；再加入 Na2CO3 固体，将 NaHSO3 转化为 Na2SO3，再次充入 SO2，将 Na2SO3 转化 为 NaHSO3，得到过饱和的 NaHSO3 溶液，由 NaHSO3 过饱和溶液结晶脱水制得 Na2S2O5，发生 2NaHSO3═Na2S2O5+H2O，据此分析解答。 【详解】A．上述制备过程所涉及的物质中有 2 种酸性氧化物——二氧化硫和二氧化碳，故 A 错误； B．SO2 作漂白剂时，未发生氧化还原反应，没有表现还原性，故 B 错误； C．根据上述分析，上述流程中的 Na2CO3 饱和溶液和 Na2CO3 固体不可互换，否则得不到过饱和的 NaHSO3 溶液，故 C 正确； D．“结晶脱水”是加热固体分解，应该在坩埚中进行，故 D 错误；答案选 C。 9．【山东省临沂市2019 年普通高考模拟考试二模】明矾[KA1(SO4)2·12H2O]是一种复盐，在造纸等方面应用 广泛。采用废易拉罐制备明矾的过程如下图所示。下列叙述错误的是 A．合理处理易拉罐有利于环境保护和资源再利用 B．从易拉罐中可回收的金属元素有 Al、Fe C．“沉淀”反应的金属离子为 Fe3+ D．上述流程中可用 NaHSO4 代替 NaHCO3 【答案】D 【解析】A.易拉罐作为可再生资源，其回收再生利用对经济效益、社会效益的提高、环境的保护有着巨 大的促进作用，故不选 A； B.易拉罐(主要成分为 Al,含有少量的 Fe)，因此可从易拉罐中回收的金属元素有 Al、Fe，故不选 B； C. “沉淀”反应是铁离子生成氢氧化铁的反应，故不选 C； D.铝离子与碳酸氢根离子互促水解到底生成氢氧化铝沉淀，硫酸氢根离子是强酸的酸式酸根，不水解， 不与铝离子反应，故选 D；答案为 D。 10．【河北省示范性高中2019 届高三 4 月联考】利用废蚀刻液(含 及 )制备碱性蚀刻液 ［ 溶液］和 的主要步骤：用 氧化废蚀刻刻液，制备氨气，制备碱性 蚀刻液[ ］，固液分离，用盐酸溶解沉淀并制备 ，下列实验 装置和操作不能达到实验目的的是 A． 制备 B． 制备 并得到 C． 分离 溶液和 2 2FeCl CuCl、 3FeCl ( )3 44Cu NH Cl 3 2FeCl 6H O⋅ 2 2H O ( )2 3 3 24CuCl +4NH =Cu NH Cl 3 2FeCl 6H O⋅ 3NH ( )3 2Cu NH Cl ( )3Fe OH ( )3 2Cu NH Cl ( )3Fe OH D． 将 溶液蒸干制备 【答案】D 【解析】本实验是制备 Cu(NH3)4Cl2 和 FeCl3·6H2O，根据步骤，用 H2O2 先将刻蚀液中的 Fe2+氧化成 Fe3+，实验室常用 Ca(OH)2 和 NH4Cl 制备氨气，将氨气通入刻蚀液中制备碱性刻蚀液，Fe3+与 NH3·H2O 反应生成 Fe(OH)3 沉淀，然后过滤，用盐酸溶解氢氧化铁沉淀，最后蒸发浓缩、冷却结晶得到 FeCl3·6H2O，据此解答。 A. 实验室用 Ca(OH)2 和 NH4Cl 共热制备氨气，利用甲装置能够制备氨气，能达到实验目的，故 A 不符 合题意； B. 乙装置制备碱性刻蚀液 ，然后 Fe3+与 NH3·H2O 反应生成 Fe(OH)3 沉淀，能达到实验目 的，故 B 不符合题意； C. 丙装置用过滤方法分离固液混合物，能达到实验目的，故 C 不符合题意； D. 由 FeCl3 溶液制备 FeCl3·6H2O，应在 HCl 气流中蒸发浓缩、冷却结晶，所用仪器为蒸发皿，丁装置不 能达到实验目的，故 D 符合题意。故选 D。 11．【安徽省六安市第一中学、、三校2019 届高三最后一卷】除去燃煤烟气中的有毒气 体，一直是重要的科研课题。某科研小组设计如下装置模拟工业脱硫脱氮，探究 SO2 和 NO 同时氧化的 吸收效果。模拟烟气由 N2(90.02 ％)、SO2(4.99％)、NO(4.99％)混合而成，各气体的流量分别由流量计 控制，调节三路气体相应的流量比例，充分混合后进入 A。(已知:FeSO4+NO [Fe( NO)]SO4(棕色)，下 列说法不正确的是 A．反应开始前应该关闭 d，打开 e，通入一段时间的 N2 3FeCl 3 2FeCl 6H O⋅ ( )3 2Cu NH Cl B．观察到装置 A 中有黑色固体生成，则 A 中反应为 2H2O+3SO2+2MnO4—==3SO42—+2MnO2↓+4H+ C．洗气瓶 A 的出气管口有两个玻璃球泡，目的是为了消除可能存在的未破裂的气泡 D．实验中观察到 B 中红色褪去，C 中变为浅棕色，说明 KMnO4 不能吸收 NO 【答案】D 【解析】A. 反应开始前应该关闭 d，打开 e，通入一段时间的 N2 排出体系中的空气，防止氧气干扰实验， 故 A 正确； B. 二氧化硫具有还原性，装置 A 中生成的黑色固体是 MnO2，则 A 中反应可能为 2H2O+3SO2+2MnO4—==3SO42—+2MnO2↓+4H+，故 B 正确； C. 洗气瓶 A 的出气管口的两个玻璃球泡可以消除可能存在的未破裂的气泡，故 C 正确； D. 实验中观察到 B 中红色褪去，C 中变为浅棕色，说明 NO、SO2 没有完全被 KMnO4 吸收，故 D 错误； 答案选 D。