?培優(yōu)提升練(二)　無(wú)機(jī)物的轉(zhuǎn)化與化工流程分析
1.已知甲、乙為單質(zhì),丙為化合物。不能實(shí)現(xiàn)下述轉(zhuǎn)化關(guān)系的是(　C　)
甲+乙丙丙的溶液甲
A.若溶液丙中滴加NaOH溶液有藍(lán)色沉淀生成,則甲可能為Cu
B.若溶液丙遇Na2CO3放出氣體CO2,則甲可能是H2
C.若溶液丙中滴加KSCN溶液顯紅色,則甲可能為Fe
D.若丙溶于水后得到強(qiáng)堿溶液,則甲可能是O2
解析:若丙的溶液中滴加NaOH溶液有藍(lán)色沉淀生成,則丙為銅鹽,電解時(shí)鹽中銅離子放電,則該銅鹽可以是CuCl2等,電解氯化銅溶液生成Cu與氯氣,Cu在氯氣中燃燒生成氯化銅,符合轉(zhuǎn)化關(guān)系,A正確;若丙的溶液遇Na2CO3產(chǎn)生CO2氣體,丙可以為HCl,電解鹽酸生成氫氣與氯氣,氫氣在氯氣中燃燒生成HCl,符合轉(zhuǎn)化關(guān)系,B正確;若丙的溶液中滴加KSCN溶液顯紅色,則丙中含有Fe3+,電解鐵鹽溶液不能生成Fe單質(zhì),不符合轉(zhuǎn)化關(guān)系,C錯(cuò)誤;若丙溶于水后得到強(qiáng)堿溶液,丙的溶液可以為NaOH溶液,丙可以為過氧化鈉,電解NaOH溶液實(shí)質(zhì)是電解水生成氫氣與氧氣,鈉在氧氣中燃燒生成過氧化鈉,符合轉(zhuǎn)化關(guān)系,D正確。
2.常溫下X為一種常見氣體,a、b、c是中學(xué)化學(xué)常見物質(zhì),均含有同種元素,轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是(　B　)

A.若a為單質(zhì)鐵,則X可能是Cl2
B.若a為簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物,則X可能為O2
C.若X為O2,a為非金屬單質(zhì),則a可能是S
D.若a、b、c均為化合物,且a的焰色試驗(yàn)為黃色,則a只能為NaOH
解析:Fe與Cl2反應(yīng)只能產(chǎn)生FeCl3,不能直接得到FeCl2,A錯(cuò)誤;若a為NH3,則X可以為O2,b為 N2,c為NO,同理a還可能是H2S、CH4等氣體,也符合物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系,B正確;S與O2在點(diǎn)燃時(shí)反應(yīng)產(chǎn)生SO2,而不能直接反應(yīng)得到SO3,C錯(cuò)誤;若a、b、c均為化合物,且a的焰色試驗(yàn)為黃色,說明a中含有鈉元素,若a是NaOH,X是AlCl3符合物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系;a還可以為NaAlO2,此時(shí)X為HCl,也符合物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系,D錯(cuò)誤。
3.工業(yè)上以鐵為原料,經(jīng)過一系列步驟可制備納米四氧化三鐵,有關(guān)流程示意圖如下,下列有關(guān)敘述不正確的是(　D　)
FeFeCl2FeCl3溶液FeCl3·6H2OFeOOHFe3O4
A.步驟⑤中CO的作用是還原FeOOH
B.步驟③中涉及的操作有蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾
C.①中應(yīng)該用足量稀鹽酸,步驟②中氯水可用H2O2代替
D.將制得的Fe3O4粒子均勻分散在水中形成的分散系具有均一性、穩(wěn)定性
解析:FeOOH中鐵元素的化合價(jià)為+3價(jià),Fe3O4中鐵元素的化合價(jià)為+2、+3價(jià),可知加入CO,鐵元素化合價(jià)降低,CO為還原劑,具有還原性,A正確;步驟③是從FeCl3溶液中獲得晶體,涉及的操作有蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾,B正確;①中應(yīng)該用足量稀鹽酸,使鐵完全反應(yīng),步驟②中氯水作氧化劑,可用H2O2代替,C正確;納米四氧化三鐵均勻分散在水中形成的分散系是膠體,具有介穩(wěn)性,溶液才具有均一性、穩(wěn)定性,D不正確。
4.(2022·湖南卷,7)鋁電解廠煙氣凈化的一種簡(jiǎn)單流程如下:

下列說法錯(cuò)誤的是(　C　)
A.不宜用陶瓷作吸收塔內(nèi)襯材料
B.采用溶液噴淋法可提高吸收塔內(nèi)煙氣吸收效率
C.合成槽中產(chǎn)物主要有Na3AlF6和CO2
D.濾液可回收進(jìn)入吸收塔循環(huán)利用
解析:煙氣(含HF)通入吸收塔,加入過量的Na2CO3,發(fā)生反應(yīng)Na2CO3+HFNaF+NaHCO3,向合成槽中加入NaAlO2,發(fā)生反應(yīng)6NaF+NaAlO2+4NaHCO3Na3AlF6↓+4Na2CO3+2H2O,過濾得到Na3AlF6和含有Na2CO3的濾液。陶瓷的成分中含有SiO2,SiO2在高溫下與Na2CO3發(fā)生反應(yīng)Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑,因此不宜用陶瓷作吸收塔內(nèi)襯材料,A正確;采用溶液噴淋法可增大反應(yīng)物的接觸面積,提高吸收塔內(nèi)煙氣吸收效率,B正確;由上述分析可知,C錯(cuò)誤、D正確。
5.鹽X溶液能發(fā)生如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分反應(yīng)的反應(yīng)條件已略),相對(duì)分子質(zhì)量:c比 b大16,f比e大16。下列推斷正確的是(　A　)

A.X可能為正鹽,也可能為酸式鹽
B.將b通入a的水溶液中可能生成白色沉淀
C.a、b、c、d、e、f可能都是極性分子
D.反應(yīng)①②可能具有相同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
解析:根據(jù)題干信息,相對(duì)分子質(zhì)量:c比b大16,f比 e大16,b→c、e→f可能為氧化過程;轉(zhuǎn)化關(guān)系中,c和 f與Z反應(yīng)均能得到強(qiáng)酸,則c可能為SO3,f為NO2,Z為H2O,Y為O2,則b為SO2,e為 NO,鹽X溶液與鹽酸反應(yīng)得到a,與NaOH反應(yīng)得到d,a與O2得到SO2,則a為H2S,d與O2得到NO,則d為NH3,因此X可以是NH4HS或(NH4)2S。
6.(不定項(xiàng))有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系,已知A為單質(zhì),下列判斷一定正確的是(　CD　)

A.D是一種最高價(jià)氧化物
B.B氧化到C后還能被氧化,所以B是金屬鈉
C.若E為硝酸,則A在常溫下為氣態(tài)
D.若E為濃硫酸,則A在常溫下為固態(tài)
解析:A為單質(zhì),根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系,A可能為S,B為H2S,C為SO2,D為SO3,E為H2SO4;A可能為N2,B為NH3,C為NO,D為NO2,E為HNO3。D不一定是最高價(jià)氧化物,比如NO2,故A錯(cuò)誤;若B是金屬鈉,則E是氫氧化鈉,但NaOH和銅不反應(yīng),故B錯(cuò)誤;若E為硝酸,則A為N2,在常溫下為氣態(tài),故C正確;若E為濃硫酸,則A為S,在常溫下為固態(tài),故D正確。
7.(不定項(xiàng))純凈物X、Y、Z轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示,下列判斷正確的是(　A　)

A.X可能是金屬銅 B.Y不可能是氫氣
C.Z可能是氯化鈉 D.Z可能是三氧化硫
解析:X+YZ,Z電解生成X、Y,說明電解電解質(zhì)本身,所以X可能是金屬銅,Y可能為氯氣,反應(yīng)為Cu+Cl2CuCl2,CuCl2Cu+Cl2↑,故A正確;X+YZ,Z電解生成X、Y,說明電解電解質(zhì)本身,所以X可能是氯氣,Y可能為氫氣,反應(yīng)為H2+Cl22HCl,2HClH2↑+Cl2↑,故B錯(cuò)誤;Z若為氯化鈉,X、Y只能為氫氣、氯氣中的一種,反應(yīng)為2Na+Cl22NaCl,2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,不符合Z電解生成X、Y條件,故C錯(cuò)誤;Z若為三氧化硫,X、Y只能為二氧化硫、氧氣中的一種,X+YZ,即2SO2+O22SO3,三氧化硫和水反應(yīng):SO3+H2OH2SO4生成硫酸,電解硫酸溶液本質(zhì)為電解水,電解水生成氫氣和氧氣,不符合Z電解生成X、Y條件,故D錯(cuò)誤。
8.(不定項(xiàng))由工業(yè)廢銅泥[主要成分為CuS、Cu2S、Cu2(OH)2CO3,含少量Fe]制備難溶于水的氯化亞銅,其工藝流程如圖。下列說法錯(cuò)誤的是(　C　)

A.灼燒時(shí)可將CuS、Cu2S等轉(zhuǎn)化為CuO
B.除雜②過程中還需加熱
C.流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)有H2SO4、Na2SO3
D.還原中的反應(yīng)為2Cu2++2Cl-+SO32-+H2O2CuCl↓+SO42-+2H+
解析:廢銅泥灼燒后將金屬元素轉(zhuǎn)化為可溶于硫酸的氧化物,酸浸后先加H2O2氧化Fe2+,再加NaOH稀溶液,過濾除去Fe(OH)3,往濾液中加入Na2SO3、NaCl還原后經(jīng)系列操作得到氯化亞銅產(chǎn)品。除雜的目的是使鐵元素轉(zhuǎn)化成 Fe(OH)3而轉(zhuǎn)化成濾渣,①加入H2O2的目的是將Fe2+轉(zhuǎn)化成Fe3+,②加NaOH稀溶液,調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3沉淀,但只加入NaOH稀溶液容易形成 Fe(OH)3膠體更難除雜,所以還應(yīng)加熱,B正確;還原反應(yīng)同時(shí)生成H2SO4,酸浸又消耗H2SO4,所以H2SO4可循環(huán)使用,但Na2SO3沒有參與循環(huán),C錯(cuò)誤。
9.某溶液中可能含有K+、NH4+、Fe2+、Al3+、Cl-、SO42-、CO32-、AlO2-中的若干種離子(忽略和水的反應(yīng)以及水的電離),離子濃度均為 0.1 mol·L-1。某同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):

回答下列問題:
(1)通過過程①判斷溶液中一定不存在　　　　(填離子符號(hào))。?
(2)氣體Ⅰ為　　　　(填化學(xué)式,下同),沉淀Ⅰ為　　　　。?
(3)過程③中生成氣體的離子方程式為? 　。?
(4)下列說法正確的是　　　　(填字母)。?
a.濾液Ⅰ中一定含有Ba2+、NO3-,濾液Ⅱ中一定含有Na+、OH-
b.將沉淀Ⅲ加入足量的稀鹽酸中,無(wú)氣泡產(chǎn)生
c.沉淀Ⅱ可溶于強(qiáng)酸,也可溶于強(qiáng)堿
(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,該同學(xué)得出結(jié)論,該溶液中一定含有　　　　　　　　　　　(填離子符號(hào),下同),判斷的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,該溶液中一定沒有　　　　　　　。?
解析:可能含有K+、NH4+、Fe2+、Al3+、Cl-、SO42-、CO32-、AlO2-中某些離子的溶液,加入過量稀硫酸無(wú)明顯現(xiàn)象,則表明溶液中不含有CO32-、AlO2-;所得溶液中加入過量的 Ba(NO3)2,產(chǎn)生的沉淀應(yīng)為BaSO4,氣體應(yīng)為Fe2+在酸性溶液中與NO3-反應(yīng)生成的NO氣體;濾液Ⅰ中加入過量的NaOH,產(chǎn)生的氣體應(yīng)為NH3,沉淀應(yīng)為Fe(OH)3;濾液Ⅱ中通入少量CO2,一定會(huì)生成BaCO3沉淀。(4)因?yàn)榧尤脒^量的Ba(NO3)2,所以濾液Ⅰ中一定含有Ba2+、NO3-;因?yàn)榧尤脒^量的NaOH,所以濾液Ⅱ中一定含有Na+、OH-,a正確;沉淀Ⅲ中一定含有BaCO3,所以加入足量的稀鹽酸,有氣泡產(chǎn)生,b不正確;沉淀Ⅱ應(yīng)為Fe(OH)3,只能溶于強(qiáng)酸,不能溶于強(qiáng)堿,c不正確。(5)由實(shí)驗(yàn)分析可知,溶液中一定含有Fe2+、SO42-、NH4+,題干信息顯示,溶液中各離子濃度均為 0.1 mol·L-1,所以溶液中只可能還存在Cl-,從而得出該溶液中一定含有Fe2+、SO42-、Cl-、NH4+;若含K+、Al3+,則溶液不呈電中性,從而得出該溶液中一定沒有K+、AlO2-、Al3+、CO32-。
答案:(1)CO32-、AlO2-　
(2)NO　BaSO4　
(3)NH4++OH-NH3↑+H2O　
(4)a　
(5)Fe2+、SO42-、Cl-、NH4+　通過過程②和③可推斷出該溶液中含有Fe2+和NH4+,又根據(jù)溶液呈電中性,可推斷出該溶液含有SO42-和Cl-　K+、AlO2-、Al3+、CO32-

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