2023届新高考化学一轮复习物质及其变化测试题含答案

这是一份2023届新高考化学一轮复习物质及其变化测试题含答案，共15页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

章末检测卷(二)　物质及其变化
(时间:75分钟　分值:100分)
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2021广东肇庆二模)五千年中华文化不仅能彰显民族自信、文化自信,还蕴含着许多化学知识。下列说法错误的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A.“……车中幸有司南柄,试与迷途指大方”中“司南柄”的主要成分为Fe2O3
B.“地生天赐硝磺炭”中提到了黑火药的主要成分
C.“用胶泥刻字……火烧令坚”所描写的印刷术陶瓷活字属于硅酸盐材料
D.“寒溪浸楮春夜月”所描写的造纸术工艺过程中发生了化学变化
2.(2021广东卷,2)广东有众多国家级非物质文化遗产,如广东剪纸、粤绣、潮汕工夫茶艺和香云纱染整技艺等。下列说法不正确的是(　　)
A.广东剪纸的裁剪过程不涉及化学变化
B.冲泡工夫茶时茶香四溢,体现了分子是运动的
C.制作粤绣所用的植物纤维布含有天然高分子化合物
D.染整技艺中去除丝胶所用的纯碱水溶液属于纯净物
3.(2021广东梅州中学高三月考)新闻及广告中经常出现“化学用语”。从化学学科的角度看,下列叙述中的“化学用语”正确的是(　　)
A.本产品属于天然绿色食品,不含任何“化学元素”
B.全球人均年碳排量高达7吨,每人每年种19棵树才能达到“中和”
C.某支篮球队连胜时,记者会说,这得益于队员间的“化学反应”
D.某加酶洗衣粉含有生物“催化剂”,可加速衣服上污渍、奶渍和血污的分解
4.(2021广东深圳红岭中学高三月考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是(　　)
A.含有1 mol FeCl3的溶液水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数小于NA
B.1 L 0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液中,阴离子的总数为0.1NA
C.标准状况下,2.24 L CH3Cl中氯原子数目为0.1NA
D.6.4 g Cu与足量的硫黄粉共热时,氧化还原反应中转移0.1NA电子
5.(2021广东卷,15)宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列物质性质实验对应的方程式书写正确的是(　　)
A.Na2O2放入水中:Na2O2+H2O2NaOH+O2↑
B.H2O(g)通过灼热铁粉:3H2O+2FeFe2O3+3H2
C.铜丝插入热的浓硫酸中:Cu+H2SO4CuSO4+H2↑
D.SO2通入酸性KMnO4溶液中:5SO2+2H2O+2MnO4-5SO42-+4H++2Mn2+
6.(2021天津耀华中学一模)下列实验中相关反应的离子方程式书写不正确的是(　　)

装置
编号
溶质X

①
H2SO4
②
CuSO4
③
NaHCO3
④
KAl(SO4)2

A.①:Ba2++OH-+H++SO42-BaSO4↓+H2O
B.②:Ba2++2OH-+Cu2++SO42-BaSO4↓+Cu(OH)2↓
C.③:Ba2++2OH-+2HCO3-BaCO3↓+2H2O+CO32-
D.④:3Ba2++6OH-+2Al3++3SO42-3BaSO4↓+2Al(OH)3↓
7.(2021广东“六校联盟”联考)向含下列各组微粒的溶液中加入试剂后反应的离子方程式书写正确的是(　　)
选项
微粒
加入的试剂
发生反应的离子方程式
A
Fe3+、Mg2+、SO42-
少量稀氨水
Fe3++3OH-Fe(OH)3↓
B
K+、OH-、CO32-
通入少量CO2
2OH-+CO2CO32-+H2O
C
Na+、Al3+、Cl-
过量澄清石灰水
Al3++3OH-Al(OH)3↓
D
H+、Fe2+、SO42-
Ba(NO3)2溶液
SO42-+Ba2+BaSO4↓

8.(2021辽宁抚顺一模)已知:As2O3、锌和稀硫酸反应会生成AsH3、硫酸锌和水。现将4.0 mg含As2O3的试样和锌、稀硫酸混合恰好完全反应,将生成的AsH3缓慢通过热玻璃管中,AsH3完全分解冷却后得到3 mg固体。下列有关说法不正确的是(　　)
A.试样中As2O3的质量分数为99%
B.参与反应的锌失去的电子数为1.2×10-4NA
C.分解产生的氢气在标准状况下的体积为1.344 mL
D.若硫酸的物质的量浓度为0.12 mol·L-1,则消耗稀硫酸的体积为1 mL
9.(2021湖北十堰二模)下列反应对应的离子方程式合理的是(　　)
A.用盐酸清洗进行银镜反应后试管内壁的银白色固体:2Ag+2Cl-+2H+H2↑+2AgCl↓
B.侯氏制碱法中NaHCO3的制备:NH3+CO2+H2OHCO3-+NH4+
C.草酸使酸性KMnO4溶液褪色:5H2C2O4+2MnO4-+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O
D.向双氧水中加入稀硫酸和KI溶液:2I-+H2O2+2H+I2+O2↑+2H2O
10.(2021江苏常州期初调研)以含钴废渣(主要成分为CoO和Co2O3,含少量Al2O3和ZnO等)为原料制备锂电池的电极材料CoCO3的工艺流程如下:

下列说法错误的是(　　)
A.酸浸后,通入SO2发生反应的离子方程式为2Co3++SO2+2H2O2Co2++SO42-+4H+
B.加入适量Na2CO3调节pH是利用几种氢氧化物Ksp的不同除铝
C.若萃取剂的总量一定,则分多次加入萃取比一次加入萃取效果更好
D.将含Co2+的溶液缓慢滴加到Na2CO3溶液中沉钴,以提高CoCO3的产率
11.(2021湖南卷,8)KIO3常用作食盐中的补碘剂,可用“氯酸钾氧化法”制备,该方法的第一步反应为6I2+11KClO3+3H2O6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑。下列说法错误的是(　　)
A.产生22.4 L(标准状况)Cl2时,反应中转移10 mol e-
B.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11∶6
C.可用石灰乳吸收反应产生的Cl2制备漂白粉
D.可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中IO3-的存在
12.(2020湖南长沙湖南师大附中高三一模)锰酸锂(LiMn2O4)是最早制得的具有三维锂离子通道的正极材料。以MnSO4和LiFePO4为原料制备锰酸锂的流程如图:[已知:Ksp(FePO4)=1.3×10-22]

下列说法正确的是(　　)
A.NaClO3的作用是将二价铁氧化为三价铁
B.“沉铁”过程所得滤渣的主要成分是Fe(OH)2
C.反应器Ⅱ中产生的气体是CO2
D.K2S2O8中O元素为-2价,其作用是氧化MnSO4
13.(2021广东揭阳一模)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,制备NaClO2的一种生产工艺如下:

下列说法正确的是(　　)
A.氧化性比较:稀硫酸>ClO2
B.“电解”中阴极的主要产物是NaOH和H2
C.“尾气吸收”用于除去少量ClO2尾气,其中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3
D.利用含Mg2+和Ca2+的粗盐水制备“电解”用的食盐水,要加入的除杂试剂有NaOH溶液、Na2CO3溶液、盐酸
14.(2021湖南常德二模)工业上以软锰矿(主要成分是MnO2,含有SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO3),其工业流程如图。下列说法错误的是(　　)

A.浸锰过程中Fe2O3与SO2反应的离子方程式为Fe2O3+SO2+2H+2Fe2++SO42-+H2O
B.过滤Ⅰ所得滤液中主要存在的金属阳离子为Mn2+和Fe2+
C.滤渣Ⅱ的主要成分含有Fe(OH)3
D.向过滤Ⅱ所得的滤液中加入NH4HCO3溶液发生反应的主要离子方程式为Mn2++CO32-MnCO3↓
15.(2021辽宁丹东一模)某无色透明溶液中可能存在Br-、CO32-、SO32-、Al3+、I-、Na+、Cu2+中的若干种。现进行如下实验,得到如下现象:
①向溶液中滴加足量氯水后,溶液变橙色,且有无色气泡冒出;
②向所得橙色溶液中加入足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,加入盐酸后沉淀不溶解;
③向所得溶液中继续滴加淀粉溶液,溶液不变蓝色。
已知:5Cl2+I2+6H2O10HCl+2HIO3。据此可以判断,该溶液中肯定存在的离子组是(　　)
A.Na+、CO32-、SO32-、Br- B.Al3+、Na+、SO32-、Br-
C.Al3+、SO32-、I-、Br- D.Al3+、Br-、SO32-、Cu2+
16.(2021山东青岛实验中学高三模拟)据文献报道,氨催化还原法可用来消除某些污染气体,其反应历程如图所示:

下列说法错误的是(　　)
A.V的价电子排布式为3d34s2
B.V5+—OH和V4+—OH在该反应过程中为催化剂
C.总反应的化学方程式:4NH3+3O22N2+6H2O
D.当消耗标准状况下11.2 L O2时,整个过程转移6 mol e-
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17.(14分)(2021北京朝阳区期末)氮氧化物会造成环境污染,我国科学家正着力研究SCR技术(NH3选择性催化还原氮氧化物)对燃煤电厂的烟气进行脱硝处理。
(1)氮氧化物(以NO为主)直接排放到空气中会形成硝酸型酸雨,反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)NH3催化还原NO的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)铁基催化剂在260~300 ℃范围内实现SCR技术的过程如下:

①反应ⅳ中消耗的NO2(NH4+)2与NO的物质的量之比为　　　　。 
②适当增大催化剂用量可以明显加快脱硝速率,结合上述过程解释原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
③向反应体系中添加NH4NO3可显著提高NO脱除率。原因如下:
NO3-与NO发生反应NO3-+NONO2+NO2-;
NO2与NH4+发生反应ⅲ和反应ⅳ转化为N2;
NO2-与NH4+发生反应　　　　　　　　　　　　　　　(填离子方程式)转化为N2。 
(4)相比于铁基催化剂,使用锰基催化剂(活性物质为MnO2)时,烟气中含有的SO2会明显降低NO脱除率。
①推测SO2与MnO2会发生反应使催化剂失效,其化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　。 
②持续通入含SO2的烟气。不同温度下,每隔1 h测定NO脱除率,结果如下:

相同时间,200 ℃时NO脱除率低于100 ℃,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
18.(14分)(2021山东聊城期末)全钒液流电池可以作为新型的绿色环保储能系统。钒(V)有多种价态,其中VOSO4、V2(SO4)3可用作全钒液流电池的电解质。
已知:钒在其酸性硫酸盐溶液中主要存在的微粒形式及颜色如下:
离子种类
VO2+
VO2+
V3+
V2+
颜色
黄色
蓝色
绿色
紫色

(1)用V2O5制备VOSO4流程:V2O5VOSO4溶液
①VOSO4中钒元素的化合价为　　　　。 
②补齐下列反应的离子方程式:V2O5+SO2+　　 2VO2++　　　　　+H2O。 
(2)用V2O5制备V2(SO4)3流程如下:

已知:Zn(OH)2+4NH3·H2O[Zn(NH3)4]2++4H2O+2OH-
①加入过量氨水的作用是　　　　　　　　　　。 
②由V(OH)2生成V(OH)3的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　。 
19.(14分)(2021北京顺义区一模)ClO2与Cl2的氧化性相近,在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。
回答下列问题:
(1)氯气的电子式为　　　　。 
(2)氯气和氢氧化钠溶液制备漂白液的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　。 
(3)某兴趣小组通过如下装置(夹持装置略)对ClO2的制备、吸收、释放和应用进行了研究。

已知:装置C中的药品可以吸收氯气。
①打开B的活塞,使稀盐酸进入A中,A中发生反应生成ClO2,请将化学方程式配平。
NaClO3+　　HCl　　ClO2↑+　　Cl2↑+　　NaCl+　　H2O。 
②已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ,加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如下图所示。若将其用于水果保鲜,你认为效果较好的稳定剂是　　　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

③关闭B的活塞,ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
20.(14分)(2021山东潍坊期末)硫的多种化合物在工业中有重要的应用。
(1)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)又称保险粉,是最适合木浆造纸的漂白剂,其水溶液性质不稳定,有极强的还原性。
①Na2S2O4中硫元素的化合价为　　　　。 
②Na2S2O4暴露于空气中易吸收氧气和水蒸气而变质,发生反应时,当氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2时,产物为　　　　　(填化学式)。 
③将甲酸和NaOH溶液混合,再通入SO2气体,会得到保险粉,此时甲酸被氧化为CO2。该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)铬会造成环境污染。某酸性废水中含有Cr2O72-,处理时可用焦亚硫酸钠(Na2S2O5)将Cr2O72-转化为毒性较低的Cr3+,再调节pH至8,使铬元素沉降,分离出污泥后测得废水中Cr3+浓度为0.52 mg·L-1,达到排放标准。
①Na2S2O5参加反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
②处理后的废水中Cr3+的物质的量浓度为　　　　 mol·L-1。 



参考答案

章末检测卷(二)　物质及其变化
1.A　解析 磁铁的主要成分为Fe3O4,A错误;黑火药的主要成分是KNO3、硫黄和木炭,B正确;陶瓷是以黏土为主要原料,经高温烧制而成,属于硅酸盐材料,C正确;造纸过程中加入烧碱,还有漂白过程,发生了化学变化,D正确。
2.D　解析 本题考查化学与传统文化、物质组成及性质。剪纸的裁剪是物理变化,A项正确;茶香四溢说明分子是运动的,B项正确;植物纤维布主要成分是纤维素,属于天然高分子化合物,C项正确;纯碱水溶液属于混合物,D项错误。
3.D　解析 天然绿色食品指无污染、安全、营养丰富的食品,其含有多种物质,这些物质都是由元素组成的,A错误;“中和”在化学中指酸碱反应生成盐和水的反应,B错误;球员间配合没有产生新的物质,不属于化学反应,C错误;洗衣粉中含有酶,酶作为催化剂,加快反应速率,D正确。
4.B　解析 Fe(OH)3胶体粒子是由较大量“Fe(OH)3分子”构成的,则含有1 mol FeCl3的溶液水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数小于NA,故A正确;由碳酸根离子的水解方程式CO32-+H2OHCO3-+OH-可知,水解后阴离子数目增多,则1 L 0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液中,阴离子的总数大于0.1NA,故B错误;标准状况下,CH3Cl为气体,则2.24 L CH3Cl为0.1 mol,则氯原子数目为0.1NA,故C正确;6.4 g Cu的物质的量为0.1 mol,铜与足量的硫黄粉共热时,二者反应生成Cu2S,氧化还原反应中转移0.1NA电子,故D正确。
5.D　解析 本题考查方程式书写的正误判断。Na2O2与H2O反应:2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,A项错误;H2O(g)与灼热的铁粉反应生成Fe3O4和H2:4H2O(g)+3FeFe3O4+4H2,B项错误;铜与热的浓硫酸反应生成SO2:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,C项错误;SO2具有强还原性,与MnO4-反应生成SO42-、Mn2+,D项正确。
6.A　解析 ①中不符合离子配比关系,正确的离子方程式应为Ba2++2OH-+2H++SO42-BaSO4↓+2H2O,A错误;B正确;③中NaHCO3溶液过量,Ba(OH)2溶液完全反应生成BaCO3、Na2CO3和H2O,C正确;KAl(SO4)2溶液过量,Ba(OH)2溶液完全反应生成BaSO4、Al(OH)3和K2SO4,D正确。
7.B　解析 NH3·H2O为弱电解质,正确的离子方程式为Fe3++3NH3·H2OFe(OH)3↓+3NH4+,A错误;通入少量CO2,CO2和OH-反应生成CO32-,离子方程式为2OH-+CO2CO32-+H2O,B正确;加入过量澄清石灰水,反应的离子方程式为Al3++3OH-Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O,C错误;溶液中含有H+,加入Ba(NO3)2溶液,可将Fe2+氧化为Fe3+,并有BaSO4沉淀生成,发生反应的离子方程式为3Fe2++4H++NO3-3Fe3++NO↑+2H2O、SO42-+Ba2+BaSO4↓,D错误。
8.B　解析 根据题目所给信息可知,As2O3、锌和稀硫酸反应的化学方程式为As2O3+6Zn+6H2SO42AsH3↑+6ZnSO4+3H2O,AsH3分解的化学方程式为2AsH32As+3H2,AsH3完全分解后得到3 mg As,则4.0 mg试样中含As2O3的质量为19875×2×3 mg=3.96 mg,n(As2O3)=3.96×10-3g198 g·mol-1=2×10-5mol,试样中As2O3的质量分数为3.96 mg4.0 mg×100%=99%,A正确;反应中砷元素化合价由As2O3中+3价降低为AsH3中-3价,Zn中锌元素化合价由0价升高为+2价,根据得失电子守恒,锌失去电子的物质的量为2×10-5 mol×2×6=2.4×10-4mol,B错误;由化学方程式2AsH32As+3H2可知,生成氢气的物质的量为2×10-5mol×2×32=6×10-5mol,在标准状况下体积为6×10-5mol×22.4 L·mol-1=0.001 344 L=1.344 mL,C正确;由化学方程式As2O3+6Zn+6H2SO42AsH3↑+6ZnSO4+3H2O可知,消耗硫酸的物质的量为2×10-5mol×6=1.2×10-4mol,则消耗稀硫酸的体积为1.2×10-4mol0.12mol·L-1=10-3L=1 mL,D正确。
9.C　解析 在金属活动性顺序中,Ag位于氢的后面,盐酸与银不反应,A错误;侯氏制碱法中生成的NaHCO3为沉淀,故其制备原理为Na++NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+NH4+,B错误;草酸使酸性KMnO4溶液褪色:5H2C2O4+2MnO4-+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O,C正确;向双氧水中加入稀硫酸和KI溶液:2I-+H2O2+2H+I2+2H2O,D错误。
10.D　解析 钴废渣主要成分为CoO、Co2O3,还含有Al2O3、ZnO等杂质,加入硫酸酸浸并通入二氧化硫,纵观整个流程最后得到CoCO3,说明该过程中二氧化硫会还原Co2O3,酸浸时发生反应:Co2O3+3H2SO4Co2(SO4)3+3H2O,通入SO2发生反应:2Co3++SO2+2H2O2Co2++SO42-+4H+,硫酸与CoO、氧化铝、氧化锌反应,所得溶液中还含有硫酸铝、硫酸锌等,加入碳酸钠调节溶液的pH,使铝离子转化为氢氧化铝沉淀,过滤除去,然后加入萃取剂,萃取锌离子,在有机层中加入稀硫酸,可得到硫酸锌。在水相中加入碳酸钠溶液生成CoCO3固体。根据上述分析可知,酸浸后通入SO2发生反应的离子方程式为2Co3++SO2+2H2O2Co2++SO42-+4H+,A正确;氢氧化物Ksp不同,则开始沉淀时所需的pH不同,加入适量Na2CO3调节相应的pH可以只沉淀Al3+,B正确;萃取过程中,每一次萃取都是按照一定比例进行的溶质分配,多次萃取相当于不断降低物质的浓度,提取效率就高,C正确;将含Co2+的溶液缓慢滴加到Na2CO3溶液中,碳酸钠过量,溶液中会生成Co(OH)2沉淀,降低CoCO3的产率,D错误。
11.A　解析 本题考查了氧化还原反应原理的分析与物质的检验、用途等知识。反应中的电子转移情况为:。据此可知,生成1 mol Cl2时,反应中转移20 mol e-,A项错误;根据电子转移情况,可判断反应中碘单质是还原剂,氯酸钾是氧化剂,故氧化剂与还原剂的物质的量之比是11∶6,B项正确;工业上常将氯气通入石灰乳中制得漂白粉,C项正确;酸化的碘化钾溶液可与食盐中的碘酸根发生归中反应生成碘单质(IO3-+5I-+6H+3I2+3H2O),淀粉溶液遇碘单质变蓝,D项正确。
12.A　解析 向LiFePO4加入盐酸和氯酸钠浸取,浸取过程中亚铁离子被氧化成铁离子,再加入碳酸钠溶液调节pH,使Fe3+沉淀,得到的滤渣为白色固体,说明不是氢氧化铁沉淀,根据元素质量守恒可知该沉淀应为FePO4,之后再加入饱和碳酸钠溶液得到碳酸锂沉淀;MnSO4与K2S2O8反应,Mn2+被氧化成MnO2沉淀析出;将MnO2与Li2CO3混合反应得到LiMn2O4。由以上分析可知,NaClO3的作用是将二价铁氧化为三价铁,A项正确;“沉铁”过程,所得滤渣中铁元素为+3价,且为白色,不是氢氧化亚铁,利用原子守恒,其主要成分是FePO4,B项错误;反应器Ⅱ中二氧化锰与碳酸锂反应生成LiMn2O4,Mn元素的化合价降低,C元素的化合价最高,则O元素的化合价升高,应有氧气产生,则产生的气体是CO2和O2的混合气体,C项错误;K2S2O8中S元素的化合价为+6价,K元素为+1价,O元素的化合价有-2、-1价,则S2O82-中存在“—O—O—”,作用是氧化MnSO4,D项错误。
13.D　解析 由流程图可知,“反应”中NaClO3→ClO2,SO2→NaHSO4,氧化剂是NaClO3,还原产物是ClO2,稀硫酸只起酸的作用,则氧化性:NaClO3>ClO2,A错误;“电解”过程中,阳极上NaCl→Cl2,阴极上ClO2→NaClO2,故阴极产物为NaClO2,B错误;“尾气吸收”中,ClO2→NaClO2发生还原反应,则H2O2作还原剂,被氧化生成O2,根据得失电子守恒推知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1,C错误;用NaOH溶液除去Mg2+,用Na2CO3溶液除去Ca2+,过滤后滴加盐酸中和,D正确。
14.D　解析 浸锰过程通入过量的SO2,将Mn4+和Fe3+还原成Mn2+和Fe2+,过滤Ⅰ所得滤渣为SiO2,氧化时加入MnO2,此时溶液中可以被氧化的物质有Fe2+和未反应的SO2,调pH是为了将上一步氧化生成的Fe3+沉淀下来与Mn2+分离,加入NH4HCO3溶液将Mn2+沉淀下来,再经过一系列操作可得到高纯MnCO3。浸锰过程Fe2O3与SO2反应的离子方程式为Fe2O3+SO2+2H+2Fe2++SO42-+H2O,A正确;过量的SO2将Mn4+和Fe3+还原成Mn2+和Fe2+,因此过滤Ⅰ所得滤液中主要存在的金属阳离子为Mn2+和Fe2+,B正确;调pH=3.7,将Fe3+转化为氢氧化铁沉淀,过滤,滤渣Ⅱ的主要成分含有Fe(OH)3,C正确;过滤Ⅱ之后的滤液中含硫酸锰,向滤液中加入适量NH4HCO3溶液,可生成MnCO3沉淀,反应的离子方程式为Mn2++2HCO3-MnCO3↓+CO2↑+H2O,D错误。
15.A　解析 Cu2+为蓝色,由于是无色透明溶液,则Cu2+一定不存在;①向溶液中滴加足量氯水后,溶液变橙色,说明溶液中含有Br-,且有无色气泡冒出,说明溶液中含CO32-,CO32-和Al3+会相互促进水解,则溶液中不含Al3+;②向所得橙色溶液中加入足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,加入盐酸后沉淀不溶解,说明产生了硫酸钡沉淀,说明溶液中含SO32-;③向所得溶液中继续滴加淀粉溶液,溶液不变蓝色,可能是碘离子被氧化成单质碘,单质碘进一步被氧化成碘酸根离子:5Cl2+I2+6H2O10HCl+2HIO3,也可能是原溶液中不含I-,因此不能确定I-是否存在;故溶液中肯定存在的离子组是CO32-、SO32-、Br-,由于溶液显电中性,溶液中应含有Na+,则肯定存在的离子有Na+、CO32-、SO32-、Br-。
16.C　解析 V是23号元素,3d轨道能量比4s高(都是空轨道时),故电子优先进入4s轨道,故V的价电子排布式为3d34s2,A正确;由题图可知V5+—OH和V4+—OH在该反应过程中边消耗,边生成,质量和化学性质未发生改变,故为催化剂,B正确;反应过程中还有NO参加了反应,总反应的化学方程式:4NH3+O2+4NO4N2+6H2O,C错误;n(O2)=VVm=11.2 L22.4 L·mol-1=0.5 mol,由4NH3+O2+4NO4N2+6H2O可知NH3中N元素化合价升高;O2中O元素化合价降低,NO中N元素化合价降低;有0.5 mol的氧气参加反应,则消耗2 mol NH3,N-3H3→N02化合价升高3价,故转移电子的物质的量为3×2 mol=6 mol,D正确。
17.答案 (1)2NO+O22NO2,3NO2+H2O2HNO3+NO
(2)4NH3+6NO5N2+6H2O
(3)①1∶1
②反应ⅱ为脱硝反应的决速反应,增大催化剂的用量可提高反应ⅱ的速率,进而提高脱硝反应速率
③NO2-+NH4+N2↑+2H2O
(4)①MnO2+SO2MnSO4
②温度升高使催化剂失效速率加快,导致温度升高对NO脱除速率增大的影响不如催化剂失效对NO脱除速率降低的影响显著
18.答案 (1)①+4价　②2　H+　1　SO42-
(2)①沉淀V2+,除去Zn2+
②4V(OH)2+O2+2H2O4V(OH)3
19.答案 (1)··Cl······Cl······　(2)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O
(3)①2　4　2　1　2　2
②稳定剂Ⅱ　可以缓慢释放ClO2,能较长时间维持保鲜所需的浓度
③5ClO2-+4H+4ClO2↑+Cl-+2H2O
解析 (3)①NaClO3与HCl反应生成ClO2、Cl2、NaCl和H2O,根据氧化还原反应“价态转化”规律推知,还原过程为NaClO3→ClO2,氧化过程为HCl→Cl2,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式:2NaClO3+4HCl2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。③酸性条件下,NaClO2反应生成NaCl并释放ClO2,氧化过程为NaClO2→ClO2,还原过程为NaClO2→NaCl,结合守恒规律可得离子方程式为5ClO2-+4H+4ClO2↑+Cl-+2H2O。
20.答案 (1)①+3价　②NaHSO3
③HCOOH+2SO2+2NaOHNa2S2O4+CO2+2H2O
(2)①3S2O52-+2Cr2O72-+10H+6SO42-+4Cr3++5H2O　②1×10-5
解析 (1)①Na2S2O4中氧元素显-2价,钠元素显+1价,根据化合物中各元素化合价的代数和为0推知,硫元素的化合价为+3价。②Na2S2O4暴露于空气中吸收O2和水蒸气而变质,发生反应时,氧化剂是O2,还原剂是Na2S2O4,若二者的物质的量之比为1∶2,根据得失电子守恒可知,氧化产物中硫元素显+4价,结合反应中有水蒸气参加,推测产物为NaHSO3。③甲酸与NaOH溶液混合,再通入SO2气体,得到保险粉(Na2S2O4),此时HCOOH被氧化为CO2,SO2被还原生成Na2S2O4,化学方程式为HCOOH+2SO2+2NaOHNa2S2O4+CO2+2H2O。
(2)①Na2S2O5将Cr2O72-转化为毒性较低的Cr3+,同时Na2S2O5被氧化生成Na2SO4,结合得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒写出离子方程式:3S2O52-+2Cr2O72-+10H+6SO42-+4Cr3++5H2O。②分离出污泥后测得废水中Cr3+浓度为0.52 mg·L-1,取1 L该废水进行计算:m(Cr3+)=0.52 mg·L-1×1 L=0.52 mg=5.2×10-4g,则有n(Cr3+)=5.2×10-4g52 g·mol-1=1×10-5 mol,故该废水中c(Cr3+)=1×10-5mol1 L=1×10-5mol·L-1。