新人教版高考化学一轮复习第2章化学物质及其变化章末综合检测含解析
展开一、选择题(本题包括12小题,每小题5分,共60分)
1.(2020·张家口高三一模)新冠病毒由蛋白质外壳和单链核酸组成,直径大约在60~140 nm,化学知识在新冠肺炎的疫情防控中发挥着重要作用,下列说法正确的是( )
A.新冠病毒是一种胶体
B.“84”消毒液和医用酒精均可杀灭新型冠状病毒,但二者消毒原理不同
C.医用外科口罩和防护服所用的熔喷布是一种聚丙烯材料,它属于纯净物
D.生理盐水可用作公用餐具消毒剂
解析:选B。A.新冠病毒由蛋白质外壳和单链核酸组成,直径大约在60~140 nm,胶体分散质直径在1~100 nm,故新冠病毒扩散到空气中有可能形成胶体,故A错误;B.“84”消毒液为次氯酸钠水溶液,次氯酸钠中氯元素的化合价为+1价,具有强氧化性,医用酒精的主要成分是乙醇,乙醇能使蛋白质变性,失去活性,从而杀死病毒,并非是利用乙醇的氧化性,二者消毒原理不同,故B正确;C.医用外科口罩和防护服所用的熔喷布是一种聚丙烯材料,聚丙烯材料是高聚物,它属于混合物,故C错误;D.生理盐水是质量分数为0.9%的盐水,这个浓度的盐水一般来说是没有消毒作用的,它主要是用来清洗伤口或者是扩充血容量,因此不可用作公用餐具消毒剂,故D错误。
2.下列句子中涉及物质性质或变化的说法错误的是( )
A.“纷纷灿烂如星陨,赫赫喧豗似火攻”中烟花呈现不同颜色是物理变化
B.“真金不怕火,怕火便是铜”说明金的熔、沸点高于铜
C.“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”中能量的变化主要是化学能转化为热能
D.“酥暖薤白酒,乳和地黄粥”中“酒”的主要成分含有3种元素
解析:选B。烟花呈现的颜色是金属元素的焰色反应,属于物理变化,A项正确;金的活泼性比铜的弱,铜在空气中加热时能和氧气反应生成氧化铜,不能说明二者熔、沸点的高低,B项错误;可燃物燃烧时,化学能主要转化为热能,C项正确;“酒”的主要成分是乙醇,其所含元素为C、H、O,D项正确。
3.(2018·高考北京卷)下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是( )
解析:选C。A项,白色沉淀为Fe(OH)2,在空气中被氧化为Fe(OH)3;B项,氯水中的次氯酸具有强氧化性,使红色褪去;C项,该过程发生了沉淀的转化,沉淀由白色变为黑色是因为Ag2S比AgCl更难溶,不涉及氧化还原反应;D项,Cu与稀硝酸反应生成的无色气体是NO,NO在空气中被氧化生成红棕色的NO2。
4.(2021·揭阳一模)下列说法中正确的是( )
A.棉、丝、羽毛、塑料及合成橡胶完全燃烧都只生成CO2和H2O
B.水泥、玻璃、青花瓷、玛瑙都属于硅酸盐产品
C.“天宫二号”使用的碳纤维是一种新型无机非金属材料
D.“霾尘积聚难见路人”,雾霾所形成的气溶胶没有丁达尔效应
解析:选C。丝、羽毛的主要成分为蛋白质,燃烧产物除CO2和H2O外,还有含氮物质,塑料和合成橡胶中也可能含有C、H以外的元素,燃烧不只生成CO2和H2O,A项错误;玛瑙的主要成分是二氧化硅,不属于硅酸盐产品,水泥、玻璃、青花瓷属于硅酸盐产品,B项错误;碳纤维是一种新型无机非金属材料,C项正确;雾霾所形成的气溶胶属于胶体,具有丁达尔效应,D项错误。
5.(2020·北京朝阳区高三期中)海洋生物参与氮循环过程如图所示:
下列说法不正确的是( )
A.反应②中有极性键断裂和非极性键生成
B.反应③中可能有氧气参与反应
C.反应①~⑤中包含3个氧化还原反应
D.等量NOeq \\al(-,2)参加反应,反应④转移电子数目比反应⑤多
解析:选C。A.反应②中NH2OH→N2H4,NH2OH中极性键断裂,N2H4中有非极性键生成,故A正确;B.反应③中N2H4→N2,N元素化合价升高,N2H4是还原剂,可能需要氧化剂O2参与反应,故B正确;C.反应①~⑤中②③④⑤是氧化还原反应,故C错误;D.反应④中N元素由+3价降低到-1价,反应⑤中N元素由+3价降低到0价,等量NOeq \\al(-,2)参加反应,反应④转移电子数目比反应⑤多,故D正确。
6.在室温下,下列离子组在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.使石蕊变蓝的溶液:K+、Na+、AlOeq \\al(-,2)、OH-
B.加入铝粉产生气体的溶液:Cu2+、Mg2+、HCOeq \\al(-,3)、Cl-
C.使甲基橙变红的溶液:K+、Fe2+、SOeq \\al(2-,4)、NOeq \\al(-,3)
D.1 ml·L-1 Al3+溶液:H+、Fe3+、NOeq \\al(-,3)、HCOeq \\al(-,3)
解析:选A。A项,使石蕊变蓝的溶液应为碱性,各离子能大量共存,正确;B项,加入铝粉产生气体的溶液,可能为酸性或碱性,在酸性溶液中,HCOeq \\al(-,3)不能大量存在,在碱性溶液中,Cu2+、Mg2+、HCOeq \\al(-,3)均不能大量存在,错误;C项,使甲基橙变红的溶液应为酸性,H+、Fe2+、NOeq \\al(-,3)因发生氧化还原反应而不能大量共存,错误;D项,H+与HCOeq \\al(-,3)不能大量共存,Al3+、Fe3+与HCOeq \\al(-,3)因发生相互促进的水解反应也不能大量共存,错误。
7.下列解释事实或应用中的离子方程式书写正确的是( )
A.SO2使紫色石蕊溶液变红的原因:SO2+H2O===2H++SOeq \\al(2-,3)
B.用稀HNO3洗涤做过银镜反应的试管:Ag+2H++NOeq \\al(-,3)===Ag++NO2↑+H2O
C.用Na2CO3溶液浸泡锅炉水垢(含CaSO4):CaSO4+COeq \\al(2-,3)CaCO3+SOeq \\al(2-,4)
D.用碱性NaClO溶液吸收冶金工业尾气中的NO2:ClO-+2NO2+H2O===Cl-+2NOeq \\al(-,3)+2H+
解析:选C。SO2与H2O反应生成二元弱酸H2SO3,H2SO3分两步电离,以第一步电离为主,电离出的H+使紫色石蕊溶液变红,正确的离子方程式为SO2+H2OH2SO3、H2SO3H++HSOeq \\al(-,3),选项A错误;硝酸与金属反应,无特别说明时,稀硝酸一般被还原为NO,正确的离子方程式为3Ag+4H++NOeq \\al(-,3)===3Ag++NO↑+2H2O,选项B错误;用Na2CO3溶液浸泡锅炉水垢,反应的实质是沉淀的转化,即溶解度较小的CaSO4转化为溶解度更小的CaCO3,为可逆反应,且物质拆分正确,选项C正确;在碱性环境下,产物中不能存在H+,正确的离子方程式为ClO-+2NO2+2OH-===Cl-+2NOeq \\al(-,3)+H2O,选项D错误。
8.臭氧与液氨在一定条件下反应可制得硝酸铵:NH3(l)+O3(g)eq \(――→,\s\up8(一定条件))NH4NO3(s)+H2O(s)+O2(g)(未配平)。下列说法正确的是( )
A.O3(g)是氧化剂,O2(g)是还原产物
B.NH3(l)可做反应的制冷剂
C.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1
D.该条件下,反应转移4 ml电子,生成11.2 L H2O(s)
解析:选B。根据得失电子守恒和质量守恒可配平该反应的化学方程式,2NH3(l)+4O3(g)eq \(=====,\s\up8(一定条件))NH4NO3(s)+H2O(s)+4O2(g),NH3(l)中N化合价升高,被氧化为NH4NO3(s),O3(g)中O化合价降低,被还原为NH4NO3(s)和H2O(s),故O3(g)是氧化剂,O2(g)不是还原产物,A项错误;液氨汽化需吸收大量的热,可做反应的制冷剂,B项正确;O3(g)不全做氧化剂,NH3(l)也不全做还原剂,反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1,C项错误;该条件下,反应转移4 ml电子,生成0.5 ml H2O(s),H2O为固体,不能用气体摩尔体积计算其体积,D项错误。
9.(2021·西安模拟)已知氧化还原反应:2Cu(IO3)2+24KI+12H2SO4===2CuI↓+13I2+12K2SO4+12H2O,其中1 ml 氧化剂在反应中得到的电子为( )
A.10 mlB.11 ml
C.12 ml D.13 ml
解析:选B。由2Cu(IO3)2+24KI+12H2SO4===2CuI↓+13I2+12K2SO4+12H2O可知,Cu(IO3)2中,Cu元素的化合价由+2价降低为+1价,I元素的化合价由+5价降低为0价,则Cu(IO3)2为氧化剂,所以1 ml氧化剂在反应中得到的电子为1 ml×(2-1)+2 ml×(5-0)=11 ml。
10.某无色溶液中可能含有K+、Ag+、Ba2+、Cu2+、Cl-、OH-、COeq \\al(2-,3)、SOeq \\al(2-,4)中的几种,对其进行如下实验操作:
(1)取少量溶液,滴加无色酚酞试剂,溶液变红。
(2)另取少量溶液,加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀。
(3)向(2)所得混合物中加入足量盐酸,沉淀部分溶解,并有无色气体生成。
(4)将(3)所得混合物过滤,向滤液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
下列对该溶液的说法正确的是( )
A.一定含有K+、OH-、COeq \\al(2-,3)、SOeq \\al(2-,4)
B.可能含有Cl-、OH-
C.一定不含Ag+、Ba2+、Cu2+、Cl-
D.无法判断离子种类
解析:选B。无色溶液说明不含Cu2+。(1)滴加无色酚酞试剂变红,说明含OH-和COeq \\al(2-,3)中的至少一种,则不含Ag+。(2)加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明含COeq \\al(2-,3)和SOeq \\al(2-,4)中的至少一种,则一定不含Ba2+。(3)向(2)所得混合物中加入足量盐酸,沉淀部分溶解,并有无色气体生成,说明原溶液中含有COeq \\al(2-,3)和SOeq \\al(2-,4)。(4)向滤液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,说明滤液中含有Cl-,但可能是加入的BaCl2溶液及盐酸引入的,不能确定原溶液中是否含有Cl-。根据溶液呈电中性,则溶液中必含K+。综上所述,原溶液中一定含有K+、COeq \\al(2-,3)、SOeq \\al(2-,4),可能含有Cl-、OH-,一定不含Ag+、Ba2+、Cu2+。
11.下列有关离子方程式正确的是( )
A.H2O2溶液与过量酸性高锰酸钾溶液反应:2MnOeq \\al(-,4)+6H++7H2O2===2Mn2++6O2↑+10H2O
B.AlCl3溶液和过量氨水反应:Al3++4NH3·H2O===AlOeq \\al(-,2)+4NHeq \\al(+,4)+2H2O
C.NaAlO2与HCl按物质的量之比为2∶3反应:6AlOeq \\al(-,2)+9H++3H2O===5Al(OH)3↓+Al3+
D.FeI2溶液与少量Cl2反应:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
解析:选C。酸性高锰酸钾溶液过量,可将H2O2全部氧化,故该反应的离子方程式为2MnOeq \\al(-,4)+6H++5H2O2===2Mn2++5O2↑+8H2O,A项错误;NH3·H2O是弱碱,不能使生成的Al(OH)3沉淀溶解,B项错误;NaAlO2与HCl按物质的量之比为2∶3反应时,HCl过量,使生成的Al(OH)3沉淀部分溶解,C项正确;还原性:I->Fe2+,少量Cl2与FeI2溶液反应时,I-先发生反应:2I-+Cl2===I2+2Cl-,D项错误。
12.已知反应:
①2Mn2++14H++5NaBiO3===2MnOeq \\al(-,4)+5Bi3++5Na++7H2O
②2MnOeq \\al(-,4)+16H++10Cl-===2Mn2++5Cl2↑+8H2O
③Cl2+H2S===2HCl+S↓
下列说法错误的是( )
A.氧化性:NaBiO3>MnOeq \\al(-,4)>Cl2>S
B.反应①中可用盐酸酸化
C.反应②中MnOeq \\al(-,4)发生还原反应
D.反应③可证明非金属性:Cl>S
解析:选B。反应①中Mn的化合价升高,Bi的化合价降低,NaBiO3为氧化剂,MnOeq \\al(-,4)为氧化产物,氧化性:NaBiO3>MnOeq \\al(-,4),反应②中Mn的化合价降低,Cl的化合价升高,MnOeq \\al(-,4)为氧化剂,Cl2为氧化产物,氧化性:MnOeq \\al(-,4)>Cl2,反应③中Cl的化合价降低,S的化合价升高,Cl2为氧化剂,S为氧化产物,氧化性:Cl2>S,故氧化性:NaBiO3>MnOeq \\al(-,4)>Cl2>S,A项正确;因为氧化性NaBiO3>Cl2,即NaBiO3可氧化Cl-,则反应①中不能用盐酸酸化,B项错误;对反应②进行分析可知,MnOeq \\al(-,4)发生得电子的还原反应,C项正确;单质氧化性:Cl2>S,故非金属性:Cl>S,D项正确。
二、非选择题(本题包括3小题,共40分)
13.(13分)下表是生产生活中常见的物质,表中列出了它们的一种主要成分(其他成分未列出)。
(1)请你对表中①~⑧的主要成分进行分类:属于盐的是________,属于电解质的是________,属于非电解质的是________。(填编号)
(2)写出②与⑦反应的离子方程式:________________________________;少量盐酸与③反应的离子方程式为_______________________________。
(3)在Fe(OH)3胶体中逐渐滴入HI稀溶液,会出现一系列变化:
①先出现红褐色沉淀,原因是________________________________。
②随后沉淀溶解,溶液呈棕黄色,此时反应的离子方程式是____________。
③最后溶液颜色加深,此时反应的离子方程式是______________________。
(4)若用稀盐酸代替HI稀溶液,能出现(3)中所述变化现象中的________(填写上面各题序号)。
答案:(1)①③ ①②③⑦⑧ ④⑥
(2)CH3COOH+OH-===CH3COO-+H2O COeq \\al(2-,3)+H+===HCOeq \\al(-,3)
(3)①加入可溶性电解质使胶体聚沉 ②Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O ③2Fe3++2I-===2Fe2++I2↓
(4)①②
14.(13分)CuCl在水中几乎不溶解,可用作催化剂、杀虫剂、防腐剂等。某实验小组拟采用热分解CuCl2·2H2O的方法制备CuCl并进行相关探究,实验装置如图所示(夹持仪器略)。
已知:CuCl2·2H2Oeq \(――→,\s\up8(HCl气流),\s\d8(140 ℃))CuCl2eq \(――→,\s\up8(300 ℃))CuCl+Cl2。
请回答下列问题:
(1)点燃酒精灯前通入干燥的HCl气体及实验过程中持续通入干燥的HCl气体的目的分别是______________________、______________________;硬质玻璃管中的物质反应完全后,先熄灭酒精灯,再停止通入干燥的HCl气体,然后通入N2,通入N2的目的是_____________________________________。
(2)在实验过程中,观察到装置B中物质由白色变为蓝色,装置C中的实验现象是___________________________________________________。
(3)装置D中发生的氧化还原反应的离子方程式是___________________。
(4)若加热时间不足或温度偏低,则制得的CuCl中可能含有杂质________(填化学式)。
(5)用电子天平称取2.500 g CuCl产品,先加入足量Fe2(SO4)3 溶液使其完全溶解,再加水稀释至250 mL。量取上述溶液25.00 mL,用0.10 ml·L-1 Ce(SO4)2标准溶液滴定至终点[Ce(SO4)2被还原为Ce3+];重复滴定三次,平均消耗Ce(SO4)2标准溶液的体积为22.00 mL,则产品中CuCl的质量分数为________%。
解析:(1)点燃酒精灯前通入干燥的氯化氢气体是为了排尽装置中的空气,实验过程中持续通入干燥的氯化氢气体是为了防止加热过程中Cu2+水解;通入氮气的目的是防止生成的氯化亚铜在冷却时被氧化,并使装置中残留的氯气和氯化氢气体能被氢氧化钠溶液充分吸收,防止污染环境。(2)该实验的目的是采用热分解CuCl2·2H2O的方法制备CuCl,装置B中物质由白色变为蓝色,说明生成了H2O,热分解过程中Cu2+被还原为Cu+,Cl-被氧化成Cl2,故装置C中湿润的红色布条褪色。(3)装置D中Cl2与NaOH溶液反应,离子方程式为Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O。(4)结合题给已知信息可知,加热时间不足或温度偏低,CuCl2·2H2O失去结晶水后生成CuCl2,CuCl2没有完全分解,则制得的CuCl中混有CuCl2。(5)CuCl+Fe3+===Cu2++Cl-+Fe2+、Fe2++Ce4+===Fe3++Ce3+,可得关系式CuCl~Ce4+,所以25.00 mL样品溶液中n(CuCl)=n[Ce(SO4)2]=0.10 ml·L-1×22.00×10-3 L=2.2×10-3 ml,则产品中CuCl的质量分数为eq \f(2.2×10-3 ml×99.5 g·ml-1×\f(250 mL,25.00 mL)),\s\d8(2.500 g))×100%=87.56%。
答案:(1)排尽装置中的空气 防止加热过程中Cu2+水解 防止CuCl被氧化,并使装置中残留的氯气和氯化氢气体被NaOH溶液充分吸收,防止污染环境
(2)湿润的红色布条褪色
(3)Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
(4)CuCl2 (5)87.56
15.(14分)某小组研究Na2S溶液与KMnO4溶液反应,探究过程如下。
资料:ⅰ.MnOeq \\al(-,4)在强酸性条件下被还原为Mn2+,在近中性条件下被还原为MnO2。
ⅱ.单质硫可溶于硫化钠溶液,溶液呈淡黄色。
(1)根据实验可知,Na2S具有________性。
(2)甲同学预测实验Ⅰ中S2-被氧化成 SOeq \\al(2-,3)。
①根据实验现象,乙同学认为甲的预测不合理,理由是
__________________________________________________________。
②乙同学取实验Ⅰ中少量溶液进行实验,检测到有SOeq \\al(2-,4),得出S2-被氧化成 SOeq \\al(2-,4)的结论,丙同学否定了该结论,理由是_________________________。
(3)实验Ⅰ的现象与资料ⅰ存在差异,其原因是新生成的产物(Mn2+)与过量的反应物(MnOeq \\al(-,4))发生反应,该反应的离子方程式是_________________________。
(4)实验Ⅱ的现象与资料也不完全相符,丁同学猜想其原因与(3)相似,经验证猜想成立,他的实验方案是_________________________________。
(5)反思该实验,反应物相同,而现象不同,体现了物质变化不仅与其自身的性质有关,还与________________有关。
解析:(1)实验Ⅰ中KMnO4反应生成MnO2,Mn元素由+7价降低到+4价,KMnO4被还原,体现了Na2S的还原性。实验Ⅱ中KMnO4反应生成MnS,Mn元素由+7价降低到+2价,KMnO4被还原,体现了Na2S的还原性。
(2)①实验Ⅰ中溶液紫色变浅,但紫色并未褪去,说明酸性KMnO4过量,KMnO4能与SOeq \\al(2-,3)反应,则甲的预测不合理。
②检验到溶液中存在SOeq \\al(2-,4),也不能说明S2-被氧化为SOeq \\al(2-,4),因KMnO4溶液是用H2SO4酸化的,溶液中本身就存在SOeq \\al(2-,4)。
(3)根据资料ⅰ可知,在强酸性条件下,MnOeq \\al(-,4)被还原为Mn2+,实验Ⅰ结束后溶液依然呈强酸性,但事实上生成了MnO2,原因是高锰酸钾过量,与生成的Mn2+可以发生反应生成MnO2,反应的离子方程式为2MnOeq \\al(-,4)+3 Mn2++2H2O===5MnO2↓+4H+ 。
(4)根据资料ⅰ可知,MnOeq \\al(-,4)在近中性条件下被还原为MnO2,实验Ⅱ中反应结束后溶液pH≈8,接近中性,但生成了MnS。可猜测是因为过量的Na2S与一开始生成的MnO2继续反应。根据资料ⅱ,单质硫可溶于硫化钠溶液,溶液呈淡黄色,则Na2S与MnO2 反应时,S2-被氧化为S单质,MnO2被还原为Mn2+。若要验证猜想,只需向MnO2中加入过量Na2S溶液,若溶液呈淡黄色,且生成浅粉色的MnS,即可证明猜想,故可设计实验方案:将实验Ⅰ中生成的MnO2分离洗涤后,加入0.1 ml/L Na2S溶液,观察到有浅粉色沉淀生成,且溶液呈淡黄色。
(5)物质变化还与反应物的浓度或用量有关,反应Ⅰ中KMnO4溶液过量,浓度较大,反应Ⅱ中Na2S过量,浓度较大;也与溶液的酸碱性有关,强酸性溶液时和中性时产物不同。
答案:(1)还原
(2)①实验Ⅰ中溶液紫色变浅,说明酸性KMnO4溶液过量, SOeq \\al(2-,3)能被其继续氧化 ②因KMnO4溶液是用H2SO4酸化的,故溶液中的 SOeq \\al(2-,4)不一定是S2-被氧化生成的
(3)2MnOeq \\al(-,4)+3Mn2++2H2O===5MnO2↓+4H+
(4)将实验Ⅰ中生成的MnO2分离洗涤后,加入0.1 ml/L Na2S溶液,观察到有浅粉色沉淀生成,且溶液呈淡黄色
(5)浓度、用量、溶液的酸碱性选项
A
B
C
D
实验
NaOH溶液滴入FeSO4溶液中
石蕊溶液滴入氯水中
Na2S溶液滴入AgCl浊液中
热铜丝插入稀硝酸中
现象
产生白色沉淀,随后变为红褐色
溶液变红,随后迅速褪色
沉淀由白色逐渐变为黑色
产生无色气体,随后变为红棕色
编号
①
②
③
④
名称
绿矾
食醋
苏打
酒精
主要成分
FeSO4
CH3COOH
Na2CO3
CH3CH2OH
编号
⑤
⑥
⑦
⑧
名称
铜导线
蔗糖
烧碱
铁锈
主要成分
Cu
C12H22O11
NaOH
Fe2O3
实验序号
Ⅰ
Ⅱ
实验过程
实验现象
紫色变浅(pH<1),生成棕褐色沉淀(MnO2)
溶液呈淡黄色(pH≈8),生成浅粉色沉淀(MnS)
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