物质的循环转化关系高考复习专题元素及其化合物精校解析Word版.docx
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物质的循环转化关系高考复习专题元素及其化合物精校解析Word版
1．一定条件下，下列各组物质能一步实现图中所示转化关系的是
选项
X
Y
Z
W
A
Al
Al2O3
NaAlO2
Al（OH）3
B
Fe3O4
Fe
FeCl2
FeCl3
C
H2SO4
SO2
S
SO3
D
CH3CH2Br
CH2=CH2
C2H5OH
CH2BrCH2Br
【答案】B
【解析】分析：
A项，Al与O2反应生成Al2O3，Al2O3与NaOH反应生成NaAlO2和H2O，NaAlO2溶液与过量CO2反应生成Al（OH）3和NaHCO3，Al（OH）3与NaOH反应生成NaAlO2和H2O，Al2O3不能一步生成Al（OH）3；B项，Fe3O4与CO高温反应生成Fe和CO2，Fe与HCl反应生成FeCl2和H2，Fe与Cl2加热时反应生成FeCl3，FeCl2与Cl2反应生成FeCl3，FeCl3与Fe反应生成FeCl2；C项，Cu与浓H2SO4加热反应生成CuSO4、SO2和H2O，SO2与H2S反应生成S和H2O，SO2发生催化氧化反应生成SO3，S与SO3相互间不能一步转化；D项，CH3CH2Br在NaOH醇溶液中发生消去反应生成CH2=CH2，CH2=CH2与H2O一定条件下发生加成反应生成C2H5OH，CH2=CH2与Br2发生加成反应生成CH2BrCH2Br，C2H5OH与CH2BrCH2Br相互间不能一步转化。
详解：
A项，Al与O2反应生成Al2O3，Al2O3与NaOH反应生成NaAlO2和H2O，NaAlO2溶液与过量CO2反应生成Al（OH）3和NaHCO3，Al（OH）3与NaOH反应生成NaAlO2和H2O，Al2O3不能一步生成Al（OH）3，Y→W不能一步实现；B项，Fe3O4与CO高温反应生成Fe和CO2，Fe与HCl反应生成FeCl2和H2，Fe与Cl2加热时反应生成FeCl3，FeCl2与Cl2反应生成FeCl3，FeCl3与Fe反应生成FeCl2，图中反应均能一步实现；C项，Cu与浓H2SO4加热反应生成CuSO4、SO2和H2O，SO2与H2S反应生成S和H2O，SO2发生催化氧化反应生成SO3，S与SO3相互间不能一步转化，Z与W间的相互转化不能一步实现；D项，CH3CH2Br在NaOH醇溶液中发生消去反应生成CH2=CH2，CH2=CH2与H2O一定条件下发生加成反应生成C2H5OH，CH2=CH2与Br2发生加成反应生成CH2BrCH2Br，C2H5OH与CH2BrCH2Br相互间不能一步转化，Z与W间的相互转化不能一步实现；答案选B。
2．X、Y、Z是中学化学中常见的三种物质，下表各组物质之间通过一步反应不能实现右图所示转化关系的是
X
Y
Z
箭头上所标数字的反应条件
A．
NO
NO2
HNO3
①常温遇氧气
B．
Cl2
NaClO
HClO
②通入CO2
C．
Na2O2
NaOH
NaCl
③加入H2O2
D．
Al2O3
NaAlO2
Al（OH）3
④加NaOH溶液
【答案】C
3．已知A、B、D、E均为化学中的常见物质，它们之间的转化关系如图所示（部分产物略去），则下列有关物质的推断不正确的是（）
A.若A是铁，则E可能为稀硝酸
B.若A是CuO，E是碳，则B为CO
C.若A是NaOH溶液，E是CO2，则B为NaHCO3
D.若A是AlCl3溶液，E可能是氨水
【答案】D
【解析】试题分析：
A、如果A是Fe，E为稀硝酸，B为Fe（NO3）3，D为Fe（NO3）2，Fe（NO）3和Fe反应生成Fe（NO3）2，Fe（NO3）2和硝酸反应生成Fe（NO3）3，符合转化关系，故说法正确；B、C＋CuO=Cu＋CO2，过量的C和CO2发生反应：
C＋CO2=2CO，因此B为CO，D为CO2，符合转化关系，故说法正确；C、2NaOH＋CO2（少量））=Na2CO3＋H2O，NaOH＋CO2（过量）=NaHCO3、2NaHCO3
Na2CO3＋CO2↑＋H2O，Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3，符合转化关系，故说法正确；D、氢氧化铝溶于强碱，不溶于弱碱，无论氨水是否过量，生成都是氢氧化铝沉淀，不符合转化关系，故说法错误。
4．现有三种短周期元素组成的单质a、b、c及其二元化合物X、Y、Z，它们之间相互转化关系如图所示。
已知:
X中a和b元素的原子个数比为1:
1；常温下L是一种无色黏稠油状液体。
下列说法不正确的是
A.b、c单质中所含的元素属于同主族元素B.X、Y、Z分子中一定都含有极性共价键
C.L、Y、Z三种物质中两两之间能相互反应D.同温同浓度的水溶液中酸性强弱为:
L>Y>Z
【答案】C
5．下列各选项中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示变化的是
选项
甲
乙
丙
丁
A
Al
AlCl3
Al2O3
NaAlO2
B
S
H2S
SO2
SO3
C
Na
Na2O
NaOH
Na2O2
D
N2
NH3
NO
NO2
【答案】A
【解析】Al与氯气反应生成AlCl3，Al与反应生成Al2O3，Al与氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2，Al2O3与氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2，故A正确；S单质不能直接生成SO3，故B错误；NaOH不能直接生成Na2O2，故C错误；N2与氧气不能直接生成NO2，故D错误。
6．a、b、c、X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,其转化关系如下图所示。
下列说法不正确的是
A.若a、b、c均为厨房中常用的物质,则构成c中的阳离子半径小于其阴离子半径
B.若a为一种气态氢化物,X为O2,则a分子中可能含有10个或者18个电子
C.若b为一种两性氢氧化物,则X可能是强酸，也可能是强碱
D.若a为固态非金属单质,X为O2,则O元素与a元素的原子序数之差可能为8
【答案】D
【解析】若a、b、c均为厨房中常用的物质，a为碳酸钠，X为盐酸，碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠b，碳酸氢钠与盐酸继续反应生成氯化钠c，钠离子核外有2个电子层，氯离子核外有有3个电子层，所以氯化钠中阳离子半径小于其阴离子半径，A正确；若a为气态硫化氢，与氧气反应生成单质硫b，硫继续与氧气反应生成二氧化硫c，硫化氢与氧气直接反应生成二氧化硫，硫化氢为18个电子微粒；甲烷与氧气不完全反应生成一氧化碳b，一氧化碳与氧气继续反应生成二氧化碳c，甲烷完全燃烧直接生成二氧化碳，甲烷为10个电子的微粒；综上所述，C正确；若a为单质碳，可以燃烧生成一氧化碳b，二氧化碳c，但是和氧原子序数只差为2，不是8；若a为固态非金属单质硫，与氧气反应不能直接生成三氧化硫c；也就是说，硫原子和氧原子的原子序数虽然能够差8，但是不能满足题意要求，D错误；正确选项D。
7．如图W、X、Y、Z为四种物质，若箭头是能一步转化的常见反应，其中常温下能进行的是（）
选项
W
X
Y
Z
A
S
SO2
SO3
H2SO4
B
Al
AlCl3
NaAlO2
Al2（SO4）3
C
Fe
FeCl3
Fe（OH）2
FeCl2
D
Na
Na2O2
NaOH
NaCl
【答案】B
8．A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种短周期主族元素R，它们能发生如图所示的转化关系，已知A、B、D、E四种物质均难溶于水，单质R能与NaOH溶液反应生成盐和氢气。
下列说法正确的是（）
A.反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1
B.化合物A既能溶于NaOH又能溶于氢氟酸
C.反应④的离子方程式为：
2R+2OH-+2H2O=2RO2-+3H2↑
D.化合物C的溶液与反应①产生的气体能够发生化学反应
【答案】B
【解析】单质R能与NaOH溶液反应生成盐和氢气，常见的是Al或Si，由图中转化关系可知，若R是Al，则C应为NaAlO2，但NaAlO2与过量盐酸反应生成NaCl和AlCl3的混合溶液，不能生成难溶物，所以R是Si，A在高温下能与焦炭和石灰石反应，说明A是SiO2，根据图中转化关系可推知，B为CaSiO3、D为Si、C为Na2SiO3、E为H2SiO3。
A.反应①的化学方程式为：
SiO2＋2C
Si＋2CO↑，由方程式可知，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:
2，故A错误；B.SiO2既能与NaOH溶液反应，又能和氢氟酸反应，故B正确；C.反应④的离子方程式为Si＋2OH－＋H2O=SiO32－＋2H2↑，故C错误；D.反应①产生的气体是CO，Na2SiO3溶液与CO不反应，故D错误；答案选B。
9．甲、乙、丙三种物质存在如图所示的转化关系（图中“→”表示一步转化）。
下列各组物质转化，不能满足此关系的是
甲
乙
丙
A
NaOH
Na2CO3
NaHCO3
B
AlCl3
Al（OH）3
NaAlO2
C
NH3
N2
HNO3
D
S
SO2
H2SO4
【答案】C
【解析】A.甲→乙，2NaOH+CO2
Na2CO3+H2O，乙
丙，Na2CO3+H2O+CO2
2NaHCO3，2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑，甲+丙→乙，NaHCO3+NaOH
Na2CO3+H2O，故A不符合题意；B.甲→乙，AlCl3+3NaOH
Al（OH）3↓+3NaCl，乙
丙，Al（OH）3+NaOH
NaAlO2+2H2O，NaAlO2＋HCl＋H2O
Al（OH）3↓+NaCl，甲+丙→乙，3NaAlO2＋AlCl3
4Al（OH）3↓+3NaCl，故B不符合题意；C.乙→丙，不能一步转化，故C符合题意；D.甲→乙，S+O2
SO2，乙
丙，SO2+H2O2
H2SO4，C+2H2SO4（浓）
CO2↑+2SO2↑+2H2O，甲+丙→乙，S+2H2SO4（浓）
3SO2↑+2H2O，故D不符合题意。
故选C。
10．下列各组物质中，不能满足表中图示物质在一定条件下一步转化关系的组合为
组别
X
Y
Z
W
A
Al
AlCl3
Al（OH）3
Al2O3
B
Na
Na2O2
Na2CO3
NaCl
C
Fe
FeCl2
FeCl3
Fe（OH）3
D
Si
Na2SiO3
H2SiO3
SiO2
【答案】C
【解析】A、Al与盐酸得AlCl3，再加NH3·H2O得Al（OH）3加热得Al2O3，电解得Al，故A正确；B、Na在氧气中点燃生成Na2O2，与二氧化反应生成Na2CO3，再与盐酸反应生成NaCl，电解熔融氯化钠生成钠，故B正确；C、Fe与盐酸生成FeCl2，通入氯气生成FeCl3，与氢氧化钠反应Fe（OH）3，但由Fe（OH）3无法直接生成铁，故C错误；D、Si与氢氧化钠溶液反应生成Na2SiO3，与酸反应生成H2SiO3，加热生成SiO2，与碳在高温生成硅，故D正确；故选C。
11．短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大，b和c为两种常见的金属元素，a、b、c、d的最高价氧化物对应的水化物依次为甲、乙、丙、丁，它们之间存在如图所示的反应关系（图中用“--“相连的两种物质间能发生反应）。
下列判断一定正确的是
A.简单离子半径:
d>b>c>a
B.等物质的量的ba3、b3a所含离子总数不相等
C.d的最高化合价和最低化合价的代数和为6
D.b和d组成的化合物的水溶液是中性
【答案】B
【解析】短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大，b和c为两种常见的金属元素，a、b、c、d的最高价氧化物对应的水化物依次为甲、乙、丙、丁，根据关系图，乙与丙能够反应，则说明c为Al元素，丙为氢氧化铝，则b为钠，乙为氢氧化钠，丙能够与甲和丁反应，说明甲和丁为酸，则a为N，甲为硝酸，d为S或Cl，丁为硫酸或高氯酸。
A.电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，离子电子层越多离子半径越大，则离子半径a>b>c，故A错误；B.等物质的量的NaN3和Na3N所含离子总数之比为2:
4=1:
2，故B正确；C.d为S或Cl，最高化合价和最低化合价的代数和为4或6，故C错误；D.b和d组成的化合物为硫化钠或氯化钠，其中硫化钠水解，溶液显碱性，故D错误；故选B。
12．已知甲、乙、丙、X是四种中学化学中常见的物质，其转化关系如图所示．则甲和X不可能是（）
A.甲为C，X为O2B.甲为SO2，X为NaOH溶液
C.甲为Fe，X为Cl2D.甲为AlCl3，X为NaOH溶液
【答案】C
13．甲、乙、丙、丁四种物质，甲、乙、丙均含有相同的某种元素，它们之间有如图转化关系；下列有关物质的推断不正确的是（）
A.若甲为焦炭，则丁可能是氧气
B.若甲为NaAlO2，则丁可能是盐酸
C.若甲为Fe，则丁可能是C12
D.若甲为NaOH溶液，则丁可能是CO2
【答案】C
【解析】A、若甲为焦炭，丁为O2,则有
符合转化，故A正确；B、若甲为NaAlO2,丁为盐酸,则有
，符合转化，故B正确；C、若甲为Fe,丁为与氯气，不能发生
的转化，故C错误；D、甲为NaOH溶液，丁是CO2,则有
，符合转化，故D正确；故选C。
14．甲、乙、丙、丁均为中学化学中常见的单质或化合物，它们之间的转化关系如下图所示，下列各组物质中不能按图示关系转化的是
选项
甲
乙
丙
丁
A
Ca（OH）2
Ca（HCO3）2
CaCO3
CO2
B
FeCl3
Fe
FeCl2
Zn
C
Fe
Fe（NO3）2
Fe（NO3）3
HNO3
D
SO2
Na2SO3
NaHSO3
NaOH
【答案】C
15．X为一种常见气体（常温下），a、b、c是中学化学常见物质，均由常见元素组成，转化关系如图所示，下列说法不正确的是
A.若a、b、c焰色反应均呈黄色，水溶液均呈碱性，则a中可能既含有离子键又含有共价键
B.若X为O2，a为一种固态单质，则c可能为CO2和SO3
C.若b为固态非金属单质，b与X所含元素同主族，则a、b、c均能与X反应
D.若a为固态非金属单质，a与X所含元素同周期，常温常压下c为白色固体，则X与a所含元素原子的核电荷数相差2
【答案】B
【解析】A．a、b、c焰色反应均呈黄色，均含Na元素，其水溶液均为碱性，a为氢氧化钠、X为二氧化碳、b为碳酸钠，c为碳酸氢钠，符合转化关系，NaOH中含有离子键又含有共价键，故A正确；B．若X为O2，c为SO3，a为一种固态单质，则a为S，硫与氧气反应生成二氧化硫，二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫，但硫燃烧不能生成三氧化硫，故B错误；C．若b为固态非金属单质，X为气体单质，且b与X所含元素同主族，a为硫化氢，b为S，c为二氧化硫，X为氧气，a、b、c均能与X反应，故C正确；D．若a为固态非金属单质，a与X为同周期元素，常温常压下c为白色固体，a为P，X为氯气，b为三氯化磷，c为五氯化磷，X与a所含元素原子的核电荷数相差2，故D正确，故选B。
16．A、B、C、D都是中学化学中的常见物质，其中A、B、C均含有同一种元素，A是一种强碱，C为厨房中的用品，在一定条件下相互转化关系如图（部分反应中的水已略去）。
下列有关B、C的说法正确的是
A.可以用BaCl2或CaCl2或Ba（OH）2稀溶液鉴别B、C两种溶液
B.分别取等质量的B、C两种固体与等体积等浓度盐酸反应，产生气体的速率一样
C.取agB、C的混合物充分加热至恒重，测得固体质量减少bg，由此可计算出混合物中B的质量分数
D.取agB、C的混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出的气体被碱石灰完全吸收，测得碱石灰增重bg，由此可计算出混合物中B的质量分数
【答案】C
【解析】由框图信息、结合题干中描述，A是一种强碱，C为厨房中的用品，可推知A、B、C、D分别是NaOH、Na2CO3、NaHCO3、CO2。
Ba（OH）2稀溶液与Na2CO3、NaHCO3增多生成BaCO3沉淀，无法鉴别B、C两种溶液，A错误；B.分别取等质量的Na2CO3、NaHCO3与等体积等浓度盐酸反应，产生气体的速率：
Na2CO3＜NaHCO3，B错误；C.取agB、C的混合物充分加热，固体质量减重bg，减少的质量就是碳酸氢钠分解的质量，由此可计算出混合物中B的质量分数，C正确。
D.取agB、C的混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出的气体中含二氧化碳和水蒸气，无法计算出混合物中B的质量分数，D错误。
17．下列图示箭头方向表示与某种常见试剂在一定条件下（不含电解）发生转化，其中6步转化均能一步实现的一组物质是（）
选顶
W
X
Y
Z
A
N2
NH3
NO
NO2
B
Na
Na2O2
NaOH
Na2CO3
C
Cu
CuSO4
CuCl2
Cu（OH）2
D
A1
Al2（SO4）3
AlCl3
NaAlO2
【答案】D
【解析】A中N2直接到NO2无法实现，A错误；B中Na2CO3直接到Na2O2无法实现，B错误；C中Cu直接到Cu（OH）2无法实现，C错误；D项均可以实现，D正确。
18．下列各组物质中，满足表中图示物质在一定条件下一步转化关系的组合有
序号
X
Y
Z
W
①
Si
Na2SiO3
H2SiO3
SiO2
②
Na
NaOH
Na2CO3
NaCl
③
Cl2
Ca（ClO）2
HClO
HCl
④
Fe
FeCl3
FeCl2
Fe（OH）2
A.①②③B.①③④C.②③D.②③④
【答案】A
【解析】①Si溶于NaOH溶液可得Na2SiO3，Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸可得H2SiO3，H2SiO3受热分解生成SiO2，SiO2再与C高温下反应可得Si，故①正确；②钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与碳酸反应生成碳酸钠，碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠，氯化钠熔融电解生成钠，故②正确；③氯气与石灰乳生成次氯酸钙，次氯酸钙与稀盐酸生成次氯酸，次氯酸光照分解生成HCl，HCl电解生成氯气，故③正确；④Fe与Cl2反应可生成FeCl3，FeCl3与Fe反应可得到FeCl2，FeCl2与氢氧化钠生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁得不到Fe，故④错误，故选A
19．X、Y、Z、W为原子序数递增的4种短正确元素，其中Y、Z为金属元素，X、Y、Z、W的最高阶氧化物对应的水化物甲、乙、丙、丁之间存在如图所示反应关系（图中“一”相连的两种物质能发生反应）。
下列判断一定正确的是
A.W一定是硫元素
B.离子半径X>Y>Z>W
C.乙、丙反应的离子方程式是OH-+Al（OH）3=AlO3-+2H2O
D.X形成的氧化物最多有5种
【答案】C
20．下列各组物质中，不能按（“→”表示一步完成）关系相互转化的是
选项
a
b
c
A
Fe
FeCl3
FeCl2
B
Cl2
NaClO
NaCl
C
Si
SiO2
H2SiO3
D
AlCl3
Al（OH）3
NaAlO2
【答案】C
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