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适用于新高考新教材广西专版2024届高考化学一轮总复习章末检测卷二物质及其变化
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这是一份适用于新高考新教材广西专版2024届高考化学一轮总复习章末检测卷二物质及其变化，共13页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
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.(2022福建龙岩一模)科研人员发现在-50 ℃环境中,用水可制得直径在800~10 000 nm的光纤,其性能与石英光纤相似。下列说法正确的是( )
A.石英光纤的主要成分是硅
B.冰的密度比液态水小,是由于冰含有更多的氢键
C.冰光纤是一种胶体,具有丁达尔现象
D.冰光纤和石英光纤都是分子晶体
3.(2022广东深圳一模)科学生产中蕴藏着丰富的化学知识。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是( )
4.(2021江西南昌一模)Anammx法是一种新型的氨氮去除技术。设阿伏加德罗常数的数值为NA,则下列说法正确的是( )
Anammx反应模型
A.过程Ⅰ反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
B.32 g N2H4中含有的共用电子对数目为4NA
C.过程Ⅱ、Ⅲ均属于还原反应
D.过程Ⅳ中1 ml N所得电子数为4NA
5.(2022陕西咸阳一模)下列微粒在所给条件下,一定可以大量共存的是( )
A.与单质铝反应能产生大量氢气的溶液中:HC、K+、I-、CH3COO-
B.常温下,pH<1的溶液中:Fe3+、Al3+、Mn、N
C.澄清透明酸性溶液中:N、Na+、Fe2+、S
D.遇酚酞显红色的溶液中:Cl2、K+、N、S
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( )
A.①:Ba2++OH-+H++SBaSO4↓+H2O
B.②:Ba2++2OH-+Cu2++SBaSO4↓+Cu(OH)2↓
C.③:Ba2++2OH-+2HCBaCO3↓+2H2O+C
D.④:3Ba2++6OH-+2Al3++3S3BaSO4↓+2Al(OH)3↓
7.对下列粒子组在指定溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是( )
8.(2022广东卷)下列关于Na的化合物之间转化反应的离子方程式书写正确的是( )
A.碱转化为酸式盐:OH-+2H++CHC+2H2O
B.碱转化为两种盐:2OH-+Cl2ClO-+Cl-+H2O
C.过氧化物转化为碱:2+2H2O4OH-+O2↑
D.盐转化为另一种盐:Na2SiO3+2H+H2SiO3↓+2Na+
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+H2OHC+N
C.草酸使酸性KMnO4溶液褪色:5H2C2O4+2Mn+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CO和C2O3,含少量Al2O3和ZnO等)为原料制备锂电池的电极材料CCO3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2C3++SO2+2H2O2C2++S+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C2+的溶液缓慢滴加到Na2CO3溶液中沉钴,以提高CCO3的产率
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求。
11.(2021湖南长郡中学第六次月考)下列A~D四组反应中,其中Ⅰ和Ⅱ可用同一个离子方程式表示的是( )
12.(2021江苏宿迁期初调研)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.0.1 ml·L-1 Fe2(SO4)3溶液:Na+、K+、I-、C
B.0.1 ml·L-1 KCl溶液:Cu2+、N、N、S
C.0.1 ml·L-1 H2SO4溶液:Mg2+、K+、Cl-、N
D.0.1 ml·L-1 Ba(OH)2溶液:Cu2+、Na+、S、HC
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++S+H2O
B.过滤Ⅰ所得滤液中主要存在的金属阳离子为Mn2+、Fe3+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++CMnCO3↓
15.(2021辽宁丹东一模)某无色透明溶液中可能存在Br-、C、S、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+、C、S、Br-
B.Al3+、Na+、S、Br-
C.Al3+、S、I-、Br-
D.Al3+、Br-、S、Cu2+
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16.(12分)(2021安徽合肥第一次质检)钒性能优良,用途广泛,有金属“维生素”之称。完成下列填空:
(1)将废钒催化剂(主要成分是V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合,充分反应后生成VO2+等离子,该反应的化学方程式是 。
(2)向上述所得溶液中加入KClO3溶液,完善并配平反应的离子方程式。
Cl+ VO2++ Cl-+ V+
(3)V2O5能与盐酸反应产生VO2+和一种黄绿色气体单质,该气体能与Na2SO3溶液反应被吸收,则S、Cl-、VO2+还原性由强到弱的顺序是 。
(4)在20.00 mL 0.1 ml·L-1 V溶液中,加入0.195 g锌粉,恰好完全反应,则还原产物可能是 (填字母)。
a.VO2+b.V
c.V2+d.V
17.(12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(N)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:
N与NO发生反应N+NONO2+N;
NO2与N发生反应ⅲ和反应ⅳ转化为N2;
N与N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.(12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:
(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.(12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.(12分)(2022浙江卷)化合物X由三种元素组成,某实验小组按如下流程进行相关实验:
化合物X在空气中加热到800 ℃,不发生反应。
请回答:
(1)组成X的三种元素为 ;X的化学式为 。
(2)溶液C的溶质组成为 (用化学式表示)。
(3)①写出由X到A的化学方程式: 。
②X难溶于水,但可溶于氨水中,写出该反应的离子方程式: 。
(4)设计实验,检验尾气中相对活泼的2种气体: 。
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.B 解析 石英光纤的主要成分是二氧化硅,A项错误;水分子间存在氢键,冰中水分子空间排列较规则,分子中存在较多的氢键,增大了水分子之间的距离,因此冰的密度比液态水小,B项正确;冰光纤的构成微粒只有H2O一种,属于纯净物,不属于分散系,因此不属于胶体,C项错误;冰光纤构成微粒是H2O分子,属于分子晶体,而石英光纤则属于共价晶体,因此二者的晶体类型不相同,D项错误。
3.D 解析 卤水中含有电解质,胶体粒子遇到电解质溶液发生聚沉,二者有关联,A项不符合题意;石膏中含有硫酸钙,加入盐碱地中与碳酸钠反应,发生沉淀的转化,得到难溶于水的碳酸钙,降低土壤的碱性,发生的是复分解反应,二者有关联,B项不符合题意;铝可以置换出氧化铁中的铁单质,且该反应放出大量的热,所以可以利用铝热法焊接钢轨,二者有关联,C项不符合题意;用FeS除去工业废水中的Cu2+时,是将Cu2+转化为CuS沉淀,发生的是复分解反应,没有利用FeS的还原性,二者无关联,D项符合题意。
4.D 解析 过程Ⅰ中N中氮元素化合价由-3价升高为-2价,N为还原剂,NH2OH中氮元素化合价由-1价降低为-2价,NH2OH为氧化剂,根据得失电子守恒可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1,A错误;32gN2H4的物质的量为1ml,一个N2H4分子含有一个N—N和四个N—H,则32gN2H4含有的共用电子对数目为5NA,B错误;过程Ⅱ、Ⅲ中氮元素的化合价升高,均为氧化反应,C错误;N转化为NH2OH时氮元素化合价由+3价降为-1价,故1mlN所得电子数为4NA,D正确。
5.B 解析 与单质铝反应能产生大量氢气的溶液可能显酸性,也可能显碱性,HC与酸性溶液中H+或碱性溶液中的OH-都会发生反应,不能大量共存,且酸性溶液时,H+、CH3COO-不能大量共存,A项不符合题意;常温下,pH<1的溶液显酸性,含有大量H+,H+与选项离子之间不能发生任何反应,可以大量共存,B项符合题意;澄清透明酸性溶液中含有大量H+,H+与N、Fe2+会发生氧化还原反应而不能大量共存,C项不符合题意;遇酚酞显红色的溶液显碱性,OH-与Cl2不能大量共存,D项不符合题意。
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++SBaSO4↓+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.C 解析 甲基橙的变色范围为3.1~4.4,使甲基橙变黄色的溶液,可能为酸性、中性或碱性,若在酸性条件下,2H++SiH2SiO3↓,H++Al+H2OAl(OH)3↓,A项错误;pH=0的溶液呈强酸性,会发生反应3Fe2++N+4H+3Fe3++NO↑+2H2O,B项错误;常温下水电离的c(H+)=1×10-12ml·L-1的溶液可能是酸性溶液,也可能是碱性溶液,酸性溶液中会发生反应2H++C2H2C2O4,碱性溶液中会发生反应N+OH-NH3·H2O,不能大量共存,C项正确;透明溶液可能是有色溶液,也可能是无色溶液,D项错误。
8.B 解析 碱转化为酸式盐,即向氢氧化钠溶液中通入过量二氧化碳生成碳酸氢钠,正确的离子方程式应为OH-+CO2,A项错误;向氢氧化钠溶液中通入氯气生成氯化钠和次氯酸钠,B项中离子方程式正确,符合题目要求;过氧化钠是固体粉末,书写离子方程式的时候不能拆,正确的离子方程式应为2Na2O2+2H2O4Na++4OH-+O2↑,C项错误;硅酸钠是可溶性盐,书写离子方程式时应该拆成离子形式,正确的离子方程式应为Si+2H+H2SiO3↓,D项错误。
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↓+N,B错误;草酸使酸性KMnO4溶液褪色:5H2C2O4+2Mn+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CO、C2O3,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CCO3,说明该过程中二氧化硫会还原C2O3,酸浸时发生反应:C2O3+3H2SO4C2(SO4)3+3H2O,通入SO2发生反应:2C3++SO2+2H2O2C2++S+4H+,硫酸与CO、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CCO3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2C3++SO2+2H2O2C2++S+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C2+的溶液缓慢滴加到Na2CO3溶液中,碳酸钠过量,溶液中会生成C(OH)2沉淀,降低CCO3的产率,D错误。
11.C 解析 铁与稀硫酸反应的离子方程式为Fe+2H+Fe2++H2↑,铁与稀硝酸反应的离子方程式为3Fe+2N+8H+3Fe2++2NO↑+4H2O,A错误。由于还原性:Fe2+>Br-,通入Cl2先氧化Fe2+,后氧化Br-,B项Ⅰ、Ⅱ中离子反应分别为Cl2+2Fe2+2Fe3++2Cl-、3Cl2+2Fe2++4Br-2Fe3++6Cl-+2Br2,B错误。C项Ⅰ、Ⅱ中发生反应均为Ca2++2HC+2OH-CaCO3↓+C+2H2O,C正确。NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应恰好呈中性,二者的物质的量之比为2∶1,离子方程式为2H++S+2OH-+Ba2+2H2O+BaSO4↓;NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应使S恰好沉淀,二者物质的量之比为1∶1,离子方程式为H++S+OH-+Ba2+H2O+BaSO4↓,D错误。
12.BC 解析 Fe3+与I-发生氧化还原反应,Fe3+与C相互促进水解,不能大量共存,A不符合题意;Ba2+与S结合生成BaSO4沉淀,Cu2+与OH-结合生成Cu(OH)2沉淀,均不能大量共存,D不符合题意。
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.BD 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++S+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+,不会含有Fe3+,B错误;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++2HCMnCO3↓+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C,C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S;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C、S、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+、C、S、Br-。
16.答案 (1)V2O5+K2SO3+2H2SO42VOSO4+K2SO4+2H2O
(2)1 6 3H2O 1 6 6H+
(3)S>Cl->VO2+ (4)c
解析 (1)由题意可知,V2O5与稀硫酸、亚硫酸钾反应会生成VOSO4、K2SO4,由元素守恒可知还生成H2O,配平后的化学方程式为V2O5+K2SO3+2H2SO42VOSO4+K2SO4+2H2O。
(2)向上述所得溶液中加入KClO3溶液,Cl与VO2+发生氧化还原反应,根据得失电子数守恒、元素质量守恒、电荷守恒,可得离子方程式为Cl+6VO2++3H2OCl-+6V+6H+。
(3)V2O5能与盐酸反应产生VO2+和一种黄绿色气体即氯气,则盐酸中氯元素化合价从-1价升高到0价,Cl-为还原剂,VO2+为还原产物,已知还原剂的还原性大于还原产物的还原性,则还原性:Cl->VO2+,氯气能与Na2SO3溶液反应被吸收,氯气将亚硫酸根氧化生成硫酸根、自身被还原为Cl-,反应的离子方程式为Cl2+S+H2O2Cl-+2H++S,则还原性:S>Cl-,因此S、Cl-、VO2+的还原性由强到弱的顺序是S>Cl->VO2+。
(4)在·L-1V溶液中加入0.195g锌粉,恰好完全反应,则V与锌的物质的量之比为2∶3;据2V~3Zn~6e-,则钒元素化合价降低3价,从+5价降低到+2价,则还原产物可能是V2+。
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 ③N+NN2↑+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 S
(2)①沉淀V2+,除去Zn2+
②4V(OH)2+O2+2H2O4V(OH)3
19.答案 (1
(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 ③5Cl+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5Cl+4H+4ClO2↑+Cl-+2H2O。
20.答案 (1)Ba、Cu、O BaCu3O4 (2)HCl、H2SO4
(3)①2NH3+BaCu3O4Ba(OH)2+3Cu+N2+2H2O ②BaCu3O4+12NH3·H2OBa2++3[Cu(NH3)4]2++8OH-+8H2O
(4)将湿润的红色石蕊试纸置于尾气出口,若试纸变蓝,说明尾气中有NH3。将尾气通入冷的集气瓶中,若有液珠,说明有H2O
解析 (1)通过最后一步加入BaCl2溶液以及在此之前加入0.015mlH2SO4可推测出最后一步生成的白色沉淀为2.330gBaSO4,即0.01mlBaSO4,说明无色溶液C中加入足量BaCl2溶液生成2.330gBaSO4的过程中消耗H2SO4和BaCl2各0.01ml。
由无色溶液B中加入0.015mlH2SO4生成1.165g白色沉淀可知,这一步实际消耗H2SO4为0.015ml-0.01ml=0.005ml,消耗Ba2+也为0.005ml。
固体混合物A加入盐酸溶解后剩余紫红色固体,紫红色固体可能为铜单质或碘单质。若为碘单质,在通入足量氨气并加热的过程中易变为气态进入尾气,故0.960g紫红色固体应为铜单质,即0.015mlCu。
综上可知,1.965g化合物X中含有0.005mlBa和0.015mlCu,则X的化学式为BaCu3 。0.005ml化合物X的质量为1.965g,则X的摩尔质量为393g·ml-1,故化合物X中除Ba、Cu外的另一种元素的相对原子质量和为393-137-64×3=64,故X中还含有的一种元素是O或S,但化合物X在空气中加热到800℃,不发生反应,故X中不含有S,X的化学式应为BaCu3O4。
(2)无色溶液C中存在盐酸和过量的硫酸。
(3)①由X到A生成铜单质,可知该反应中氨气将+2价铜元素还原为铜单质,故反应的化学方程式为2NH3+BaCu3O4Ba(OH)2+3Cu+N2+2H2O。
②铜离子可与氨气形成四氨合铜离子,故反应的离子方程式为BaCu3O4+12NH3·H2OBa2++3[Cu(NH3)4]2++8OH-+8H2O。
(4)尾气中的气体组成为过量的氨气、氮气、水蒸气。相对活泼的两种气体为氨气和水蒸气,将湿润的红色石蕊试纸置于尾气出口,若试纸变蓝,说明尾气中有NH3。将尾气通入冷的集气瓶中,若有液珠,说明有H2O。
选项
劳动项目
化学知识
A
煮豆浆点卤水制作豆腐
胶体聚沉
B
盐碱地(含较多Na2CO3等)施用适量石膏,降低土壤的碱性
盐与盐发生复分解反应
C
利用铝热法焊接钢轨
铝与氧化铁反应,且放出大量的热
D
用FeS除去工业废水中的Cu2+
FeS具有还原性
装置
编号
溶质X
①
H2SO4
②
CuSO4
③
NaHCO3
④
KAl(SO4)2
选项
溶液与粒子组
判断和分析
A
使甲基橙变黄色的溶液:Na+、K+、Si、Al
能大量共存,因为使甲基橙变黄色的溶液呈碱性,粒子与OH-不发生反应
B
pH=0的溶液:Fe2+、N、N、HCOOH
能大量共存,因为这些粒子之间不反应
C
常温下水电离的c(H+)=1×10-12 ml·L-1的溶液:K+、N、C2、Cl-
不能大量共存,因为酸性溶液中会发生反应2H++C2H2C2O4,碱性溶液中会发生反应N+OH-NH3·H2O
D
透明溶液:Na+、K+、Mn、N
不能大量共存,因为Mn呈紫红色
选项
Ⅰ
Ⅱ
A
把金属铁放入稀硫酸中
把金属铁放入稀硝酸中
B
将0.1 ml Cl2通入含0.3 ml FeBr2的溶液中
将0.3 ml Cl2通入含0.1 ml FeBr2的溶液中
C
Ca(HCO3)2溶液中加入足量的NaOH溶液
Ca(OH)2溶液中加入足量的NaHCO3溶液
D
NaHSO4溶液与
Ba(OH)2溶液反应恰好呈中性
NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应使S恰好沉淀
离子种类
V
VO2+
V3+
V2+
颜色
黄色
蓝色
绿色
紫色
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
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.(2022福建龙岩一模)科研人员发现在-50 ℃环境中,用水可制得直径在800~10 000 nm的光纤,其性能与石英光纤相似。下列说法正确的是( )
A.石英光纤的主要成分是硅
B.冰的密度比液态水小,是由于冰含有更多的氢键
C.冰光纤是一种胶体,具有丁达尔现象
D.冰光纤和石英光纤都是分子晶体
3.(2022广东深圳一模)科学生产中蕴藏着丰富的化学知识。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是( )
4.(2021江西南昌一模)Anammx法是一种新型的氨氮去除技术。设阿伏加德罗常数的数值为NA,则下列说法正确的是( )
Anammx反应模型
A.过程Ⅰ反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
B.32 g N2H4中含有的共用电子对数目为4NA
C.过程Ⅱ、Ⅲ均属于还原反应
D.过程Ⅳ中1 ml N所得电子数为4NA
5.(2022陕西咸阳一模)下列微粒在所给条件下,一定可以大量共存的是( )
A.与单质铝反应能产生大量氢气的溶液中:HC、K+、I-、CH3COO-
B.常温下,pH<1的溶液中:Fe3+、Al3+、Mn、N
C.澄清透明酸性溶液中:N、Na+、Fe2+、S
D.遇酚酞显红色的溶液中:Cl2、K+、N、S
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( )
A.①:Ba2++OH-+H++SBaSO4↓+H2O
B.②:Ba2++2OH-+Cu2++SBaSO4↓+Cu(OH)2↓
C.③:Ba2++2OH-+2HCBaCO3↓+2H2O+C
D.④:3Ba2++6OH-+2Al3++3S3BaSO4↓+2Al(OH)3↓
7.对下列粒子组在指定溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是( )
8.(2022广东卷)下列关于Na的化合物之间转化反应的离子方程式书写正确的是( )
A.碱转化为酸式盐:OH-+2H++CHC+2H2O
B.碱转化为两种盐:2OH-+Cl2ClO-+Cl-+H2O
C.过氧化物转化为碱:2+2H2O4OH-+O2↑
D.盐转化为另一种盐:Na2SiO3+2H+H2SiO3↓+2Na+
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+H2OHC+N
C.草酸使酸性KMnO4溶液褪色:5H2C2O4+2Mn+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CO和C2O3,含少量Al2O3和ZnO等)为原料制备锂电池的电极材料CCO3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2C3++SO2+2H2O2C2++S+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C2+的溶液缓慢滴加到Na2CO3溶液中沉钴,以提高CCO3的产率
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求。
11.(2021湖南长郡中学第六次月考)下列A~D四组反应中,其中Ⅰ和Ⅱ可用同一个离子方程式表示的是( )
12.(2021江苏宿迁期初调研)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.0.1 ml·L-1 Fe2(SO4)3溶液:Na+、K+、I-、C
B.0.1 ml·L-1 KCl溶液:Cu2+、N、N、S
C.0.1 ml·L-1 H2SO4溶液:Mg2+、K+、Cl-、N
D.0.1 ml·L-1 Ba(OH)2溶液:Cu2+、Na+、S、HC
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++S+H2O
B.过滤Ⅰ所得滤液中主要存在的金属阳离子为Mn2+、Fe3+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++CMnCO3↓
15.(2021辽宁丹东一模)某无色透明溶液中可能存在Br-、C、S、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+、C、S、Br-
B.Al3+、Na+、S、Br-
C.Al3+、S、I-、Br-
D.Al3+、Br-、S、Cu2+
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16.(12分)(2021安徽合肥第一次质检)钒性能优良,用途广泛,有金属“维生素”之称。完成下列填空:
(1)将废钒催化剂(主要成分是V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合,充分反应后生成VO2+等离子,该反应的化学方程式是 。
(2)向上述所得溶液中加入KClO3溶液,完善并配平反应的离子方程式。
Cl+ VO2++ Cl-+ V+
(3)V2O5能与盐酸反应产生VO2+和一种黄绿色气体单质,该气体能与Na2SO3溶液反应被吸收,则S、Cl-、VO2+还原性由强到弱的顺序是 。
(4)在20.00 mL 0.1 ml·L-1 V溶液中,加入0.195 g锌粉,恰好完全反应,则还原产物可能是 (填字母)。
a.VO2+b.V
c.V2+d.V
17.(12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(N)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:
N与NO发生反应N+NONO2+N;
NO2与N发生反应ⅲ和反应ⅳ转化为N2;
N与N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.(12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:
(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.(12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.(12分)(2022浙江卷)化合物X由三种元素组成,某实验小组按如下流程进行相关实验:
化合物X在空气中加热到800 ℃,不发生反应。
请回答:
(1)组成X的三种元素为 ;X的化学式为 。
(2)溶液C的溶质组成为 (用化学式表示)。
(3)①写出由X到A的化学方程式: 。
②X难溶于水,但可溶于氨水中,写出该反应的离子方程式: 。
(4)设计实验,检验尾气中相对活泼的2种气体: 。
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.B 解析 石英光纤的主要成分是二氧化硅,A项错误;水分子间存在氢键,冰中水分子空间排列较规则,分子中存在较多的氢键,增大了水分子之间的距离,因此冰的密度比液态水小,B项正确;冰光纤的构成微粒只有H2O一种,属于纯净物,不属于分散系,因此不属于胶体,C项错误;冰光纤构成微粒是H2O分子,属于分子晶体,而石英光纤则属于共价晶体,因此二者的晶体类型不相同,D项错误。
3.D 解析 卤水中含有电解质,胶体粒子遇到电解质溶液发生聚沉,二者有关联,A项不符合题意;石膏中含有硫酸钙,加入盐碱地中与碳酸钠反应,发生沉淀的转化,得到难溶于水的碳酸钙,降低土壤的碱性,发生的是复分解反应,二者有关联,B项不符合题意;铝可以置换出氧化铁中的铁单质,且该反应放出大量的热,所以可以利用铝热法焊接钢轨,二者有关联,C项不符合题意;用FeS除去工业废水中的Cu2+时,是将Cu2+转化为CuS沉淀,发生的是复分解反应,没有利用FeS的还原性,二者无关联,D项符合题意。
4.D 解析 过程Ⅰ中N中氮元素化合价由-3价升高为-2价,N为还原剂,NH2OH中氮元素化合价由-1价降低为-2价,NH2OH为氧化剂,根据得失电子守恒可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1,A错误;32gN2H4的物质的量为1ml,一个N2H4分子含有一个N—N和四个N—H,则32gN2H4含有的共用电子对数目为5NA,B错误;过程Ⅱ、Ⅲ中氮元素的化合价升高,均为氧化反应,C错误;N转化为NH2OH时氮元素化合价由+3价降为-1价,故1mlN所得电子数为4NA,D正确。
5.B 解析 与单质铝反应能产生大量氢气的溶液可能显酸性,也可能显碱性,HC与酸性溶液中H+或碱性溶液中的OH-都会发生反应,不能大量共存,且酸性溶液时,H+、CH3COO-不能大量共存,A项不符合题意;常温下,pH<1的溶液显酸性,含有大量H+,H+与选项离子之间不能发生任何反应,可以大量共存,B项符合题意;澄清透明酸性溶液中含有大量H+,H+与N、Fe2+会发生氧化还原反应而不能大量共存,C项不符合题意;遇酚酞显红色的溶液显碱性,OH-与Cl2不能大量共存,D项不符合题意。
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++SBaSO4↓+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.C 解析 甲基橙的变色范围为3.1~4.4,使甲基橙变黄色的溶液,可能为酸性、中性或碱性,若在酸性条件下,2H++SiH2SiO3↓,H++Al+H2OAl(OH)3↓,A项错误;pH=0的溶液呈强酸性,会发生反应3Fe2++N+4H+3Fe3++NO↑+2H2O,B项错误;常温下水电离的c(H+)=1×10-12ml·L-1的溶液可能是酸性溶液,也可能是碱性溶液,酸性溶液中会发生反应2H++C2H2C2O4,碱性溶液中会发生反应N+OH-NH3·H2O,不能大量共存,C项正确;透明溶液可能是有色溶液,也可能是无色溶液,D项错误。
8.B 解析 碱转化为酸式盐,即向氢氧化钠溶液中通入过量二氧化碳生成碳酸氢钠,正确的离子方程式应为OH-+CO2,A项错误;向氢氧化钠溶液中通入氯气生成氯化钠和次氯酸钠,B项中离子方程式正确,符合题目要求;过氧化钠是固体粉末,书写离子方程式的时候不能拆,正确的离子方程式应为2Na2O2+2H2O4Na++4OH-+O2↑,C项错误;硅酸钠是可溶性盐,书写离子方程式时应该拆成离子形式,正确的离子方程式应为Si+2H+H2SiO3↓,D项错误。
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↓+N,B错误;草酸使酸性KMnO4溶液褪色:5H2C2O4+2Mn+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CO、C2O3,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CCO3,说明该过程中二氧化硫会还原C2O3,酸浸时发生反应:C2O3+3H2SO4C2(SO4)3+3H2O,通入SO2发生反应:2C3++SO2+2H2O2C2++S+4H+,硫酸与CO、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CCO3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2C3++SO2+2H2O2C2++S+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C2+的溶液缓慢滴加到Na2CO3溶液中,碳酸钠过量,溶液中会生成C(OH)2沉淀,降低CCO3的产率,D错误。
11.C 解析 铁与稀硫酸反应的离子方程式为Fe+2H+Fe2++H2↑,铁与稀硝酸反应的离子方程式为3Fe+2N+8H+3Fe2++2NO↑+4H2O,A错误。由于还原性:Fe2+>Br-,通入Cl2先氧化Fe2+,后氧化Br-,B项Ⅰ、Ⅱ中离子反应分别为Cl2+2Fe2+2Fe3++2Cl-、3Cl2+2Fe2++4Br-2Fe3++6Cl-+2Br2,B错误。C项Ⅰ、Ⅱ中发生反应均为Ca2++2HC+2OH-CaCO3↓+C+2H2O,C正确。NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应恰好呈中性,二者的物质的量之比为2∶1,离子方程式为2H++S+2OH-+Ba2+2H2O+BaSO4↓;NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应使S恰好沉淀,二者物质的量之比为1∶1,离子方程式为H++S+OH-+Ba2+H2O+BaSO4↓,D错误。
12.BC 解析 Fe3+与I-发生氧化还原反应,Fe3+与C相互促进水解,不能大量共存,A不符合题意;Ba2+与S结合生成BaSO4沉淀,Cu2+与OH-结合生成Cu(OH)2沉淀,均不能大量共存,D不符合题意。
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.BD 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++S+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+,不会含有Fe3+,B错误;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++2HCMnCO3↓+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C,C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S;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C、S、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+、C、S、Br-。
16.答案 (1)V2O5+K2SO3+2H2SO42VOSO4+K2SO4+2H2O
(2)1 6 3H2O 1 6 6H+
(3)S>Cl->VO2+ (4)c
解析 (1)由题意可知,V2O5与稀硫酸、亚硫酸钾反应会生成VOSO4、K2SO4,由元素守恒可知还生成H2O,配平后的化学方程式为V2O5+K2SO3+2H2SO42VOSO4+K2SO4+2H2O。
(2)向上述所得溶液中加入KClO3溶液,Cl与VO2+发生氧化还原反应,根据得失电子数守恒、元素质量守恒、电荷守恒,可得离子方程式为Cl+6VO2++3H2OCl-+6V+6H+。
(3)V2O5能与盐酸反应产生VO2+和一种黄绿色气体即氯气,则盐酸中氯元素化合价从-1价升高到0价,Cl-为还原剂,VO2+为还原产物,已知还原剂的还原性大于还原产物的还原性,则还原性:Cl->VO2+,氯气能与Na2SO3溶液反应被吸收,氯气将亚硫酸根氧化生成硫酸根、自身被还原为Cl-,反应的离子方程式为Cl2+S+H2O2Cl-+2H++S,则还原性:S>Cl-,因此S、Cl-、VO2+的还原性由强到弱的顺序是S>Cl->VO2+。
(4)在·L-1V溶液中加入0.195g锌粉,恰好完全反应,则V与锌的物质的量之比为2∶3;据2V~3Zn~6e-,则钒元素化合价降低3价,从+5价降低到+2价,则还原产物可能是V2+。
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 ③N+NN2↑+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 S
(2)①沉淀V2+,除去Zn2+
②4V(OH)2+O2+2H2O4V(OH)3
19.答案 (1
(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 ③5Cl+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5Cl+4H+4ClO2↑+Cl-+2H2O。
20.答案 (1)Ba、Cu、O BaCu3O4 (2)HCl、H2SO4
(3)①2NH3+BaCu3O4Ba(OH)2+3Cu+N2+2H2O ②BaCu3O4+12NH3·H2OBa2++3[Cu(NH3)4]2++8OH-+8H2O
(4)将湿润的红色石蕊试纸置于尾气出口,若试纸变蓝,说明尾气中有NH3。将尾气通入冷的集气瓶中,若有液珠,说明有H2O
解析 (1)通过最后一步加入BaCl2溶液以及在此之前加入0.015mlH2SO4可推测出最后一步生成的白色沉淀为2.330gBaSO4,即0.01mlBaSO4,说明无色溶液C中加入足量BaCl2溶液生成2.330gBaSO4的过程中消耗H2SO4和BaCl2各0.01ml。
由无色溶液B中加入0.015mlH2SO4生成1.165g白色沉淀可知,这一步实际消耗H2SO4为0.015ml-0.01ml=0.005ml,消耗Ba2+也为0.005ml。
固体混合物A加入盐酸溶解后剩余紫红色固体,紫红色固体可能为铜单质或碘单质。若为碘单质,在通入足量氨气并加热的过程中易变为气态进入尾气,故0.960g紫红色固体应为铜单质,即0.015mlCu。
综上可知,1.965g化合物X中含有0.005mlBa和0.015mlCu,则X的化学式为BaCu3 。0.005ml化合物X的质量为1.965g,则X的摩尔质量为393g·ml-1,故化合物X中除Ba、Cu外的另一种元素的相对原子质量和为393-137-64×3=64,故X中还含有的一种元素是O或S,但化合物X在空气中加热到800℃,不发生反应,故X中不含有S,X的化学式应为BaCu3O4。
(2)无色溶液C中存在盐酸和过量的硫酸。
(3)①由X到A生成铜单质,可知该反应中氨气将+2价铜元素还原为铜单质,故反应的化学方程式为2NH3+BaCu3O4Ba(OH)2+3Cu+N2+2H2O。
②铜离子可与氨气形成四氨合铜离子,故反应的离子方程式为BaCu3O4+12NH3·H2OBa2++3[Cu(NH3)4]2++8OH-+8H2O。
(4)尾气中的气体组成为过量的氨气、氮气、水蒸气。相对活泼的两种气体为氨气和水蒸气,将湿润的红色石蕊试纸置于尾气出口,若试纸变蓝,说明尾气中有NH3。将尾气通入冷的集气瓶中,若有液珠,说明有H2O。
选项
劳动项目
化学知识
A
煮豆浆点卤水制作豆腐
胶体聚沉
B
盐碱地(含较多Na2CO3等)施用适量石膏,降低土壤的碱性
盐与盐发生复分解反应
C
利用铝热法焊接钢轨
铝与氧化铁反应,且放出大量的热
D
用FeS除去工业废水中的Cu2+
FeS具有还原性
装置
编号
溶质X
①
H2SO4
②
CuSO4
③
NaHCO3
④
KAl(SO4)2
选项
溶液与粒子组
判断和分析
A
使甲基橙变黄色的溶液:Na+、K+、Si、Al
能大量共存,因为使甲基橙变黄色的溶液呈碱性,粒子与OH-不发生反应
B
pH=0的溶液:Fe2+、N、N、HCOOH
能大量共存,因为这些粒子之间不反应
C
常温下水电离的c(H+)=1×10-12 ml·L-1的溶液:K+、N、C2、Cl-
不能大量共存,因为酸性溶液中会发生反应2H++C2H2C2O4,碱性溶液中会发生反应N+OH-NH3·H2O
D
透明溶液:Na+、K+、Mn、N
不能大量共存,因为Mn呈紫红色
选项
Ⅰ
Ⅱ
A
把金属铁放入稀硫酸中
把金属铁放入稀硝酸中
B
将0.1 ml Cl2通入含0.3 ml FeBr2的溶液中
将0.3 ml Cl2通入含0.1 ml FeBr2的溶液中
C
Ca(HCO3)2溶液中加入足量的NaOH溶液
Ca(OH)2溶液中加入足量的NaHCO3溶液
D
NaHSO4溶液与
Ba(OH)2溶液反应恰好呈中性
NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应使S恰好沉淀
离子种类
V
VO2+
V3+
V2+
颜色
黄色
蓝色
绿色
紫色
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