1、化学物质及其变化(时间:60分钟分值:100分)一、选择题:本题共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题意。1.(2020山东枣庄期末)物质世界丰富多彩,可以分类认识和研究。下列从不同角度对物质分类正确的是()A.金属单质在化学反应中化合价升高,是氧化剂B.Na2O、CaO与酸反应只生成盐和水,均属于碱性氧化物C.根据是否具有丁达尔效应,将分散系分为溶液、胶体、浊液D.盐酸和熔融的烧碱均能导电,都是电解质2.(2020湖北部分重点中学上学期起点考试)下列反应的离子方程式不正确的是()A.向Ba(OH)2溶液中逐滴加入NH4HSO4溶液至刚好沉淀完全:Ba2+2OH-+H+SO
2、42-+NH4+BaSO4+NH3H2O+H2OB.向Mg(HCO3)2溶液中加入足量澄清石灰水:Mg2+2HCO3-+2Ca2+4OH-2CaCO3+Mg(OH)2+2H2OC.氢氧化铁胶体的制备:Fe3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+D.标准状况下将112 mL氯气通入10 mL 1 molL-l溴化亚铁溶液中:2Fe2+4Br-+3Cl22Fe3+2Br2+6Cl-3.(2020辽宁葫芦岛第八高级中学期中)下列各种情况下一定能大量共存的离子组是()A.常温下pH=7的溶液中:Fe3+、Cl-、Na+、NO3-B.常温下由水电离出的c(H+)=110-13 molL-1的溶液中:N
3、a+、CO32-、Cl-、K+C.常温下pH=1的溶液中:NH4+、Cl-、Cu2+、SO42-D.无色溶液中:Al3+、HCO3-、I-、K+4.(2020甘肃武威第十八中学诊断)乙醇与酸性K2Cr2O7溶液混合可发生反应:Cr2O72-+C2H5OH+H+Cr3+CH3COOH+H2O(未配平)。下列叙述不正确的是()A.Cr2O72-中Cr元素的化合价为+6价B.氧化产物为CH3COOHC.K2Cr2O7溶液常用硫酸酸化D.1 mol C2H5OH发生上述反应转移2 mol电子5.(2020山东济南一模)下列反应的离子方程式正确的是()A.红褐色固体Fe(OH)3全部溶于氢碘酸:Fe(O
4、H)3+3H+Fe3+3H2OB.水杨酸溶于NaHCO3溶液中:+2HCO3-+2CO2+2H2OC.将等浓度的Ba(OH)2与NaHSO4的溶液按体积比23混合:2Ba2+2SO42-+3H+3OH-2BaSO4+3H2OD.洁厕灵(含HCl)与“84”消毒液混合后产生氯气:Cl-+H+ClO-Cl2+OH-6.(2020宁夏石嘴山第三中学适应性考试)为检验溶液中是否含有常见的四种无机离子,进行了下图所示的实验操作。其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得到的正确结论是()A.原溶液中一定含有SO42-B.原溶液中一定含有NH4+C.原溶液中一定含有Cl-D.原溶液中
5、一定含有Fe3+7.(2020天津塘沽一中二模)下列离子方程式书写及评价合理的是()选项离子方程式评价A向Mg(HCO3)2溶液中加入足量NaOH溶液:Mg2+2HCO3-+2OH-MgCO3+CO32-+2H2O正确,NaOH过量,酸式盐与碱完全反应生成正盐和水B1 molL-1的NaAlO2溶液与2.5 molL-1的HCl溶液等体积混合:2AlO2-+5H+Al3+Al(OH)3+H2O正确,AlO2-与H+按物质的量之比11反应转化为Al(OH)3,过量的H+再将一半的Al(OH)3转化为Al3+C将少量的Fe3O4溶解在过量的稀硝酸中:Fe3O4+8H+Fe2+2Fe3+4H2O正确
6、,Fe3O4化学式可改写为FeOFe2O3,Fe2+与Fe3+的物质的量之比为12D将FeCl2溶液加入到足量的NaClO溶液中:Fe2+2ClO-+2H2OFe(OH)2+2HClO错误,Fe2+与ClO-发生氧化还原反应:2Fe2+ClO-+5H2O2Fe(OH)3+Cl-+4H+8.(2020北京通州区高三摸底)硝酸厂的烟气中含有大量的氮氧化物(NOx),将烟气与H2的混合气体通入Ce(SO4)2与Ce2(SO4)3Ce中文名“铈”的混合溶液中实现无害化处理,其转化过程如图所示。下列说法正确的是()A.过程发生反应的离子方程式为H2+Ce4+2H+Ce3+B.x=1时,过程中氧化剂与还原
7、剂的物质的量之比为21C.处理过程中,混合溶液中Ce3+和Ce4+总数减少D.该转化过程的实质为NOx被H2还原9.(2020江西新余第四中学高三检测)碘在地壳中主要以NaIO3的形式存在,在海水中主要以I-的形式存在,几种微粒之间的转化关系如图所示。已知:淀粉遇单质碘变蓝。下列说法不正确的是()A.氧化性的强弱顺序为:Cl2IO3-I2B.一定条件下,I-与IO3-反应可能生成I2C.途径中若生成1 mol I2,消耗4 mol NaHSO3D.向含I-的溶液中通入Cl2,所得溶液加入淀粉溶液不一定变为蓝色10.(2020山东实验中学高三下学期模拟考试)高锰酸钾(KMnO4)是一种常用的氧化
8、剂。不同条件下高锰酸钾可发生如下反应:MnO4-+5e-+8H+Mn2+4H2O;MnO4-+3e-+2H2OMnO2+4OH-;MnO4-+e-MnO42-。高锰酸钾溶液与硫化亚铁有如下反应:FeS+KMnO4+H2SO4K2SO4+MnSO4+Fe2(SO4)3+S+H2O(未配平)。下列有关说法正确的是()A.由上面的反应可知,高锰酸根离子(MnO4-)反应后的产物与溶液的酸碱性有关B.高锰酸钾溶液可代替二氧化锰用来制取Cl2,氧化剂和还原剂物质的量之比为18C.在高锰酸钾溶液与硫化亚铁的反应中,反应前后固体的质量减少了2.8 g,则硫元素与高锰酸钾之间转移的电子数目为0.15NAD.高
9、锰酸钾溶液也可与双氧水发生反应,其中双氧水是氧化剂二、非选择题:本题共3小题,共50分。11.(16分).过氧化氢是用途很广的绿色氧化剂,常用于消毒、杀菌、漂白等。试回答下列问题:(1)写出酸性高锰酸钾溶液和H2O2反应的离子方程式:。(2)Na2O2、K2O2以及BaO2都可与酸作用生成过氧化氢,目前实验室制取过氧化氢可通过上述某种过氧化物与适量稀硫酸作用,然后过滤。则上述最适合的过氧化物是。(3)甲酸钙Ca(HCOO)2广泛用于食品工业生产上,实验室制取甲酸钙的方法之一是将氢氧化钙和甲醛(HCHO)溶液加入质量分数为30%70%的过氧化氢溶液中,则该反应的化学方程式为。.某工厂废水中含KC
10、N,其浓度为650 mgL-1,现用氯氧化法处理,发生如下反应(化合物中N的化合价均为-3价):(4)反应KCN+2KOH+Cl2KOCN+2KCl+H2O中被氧化的元素是。(5)通入过量氯气,可将氰酸盐进一步氧化为氮气,请配平下列化学方程式:KOCN+KOH+Cl2CO2+N2+KCl+H2O。(6)若将5 m3 KCN的浓度为650 mgL-1的废水中的KCN氧化成N2除去,需要标准状况下的氯气的体积为L。12.(16分)铬及其化合物常被应用于冶金、化工、电镀、制药等行业,但使用后的废水因其中含高价铬的化合物而毒性很强,必须进行处理。工业上往往采取下列循环工艺防止铬的污染:(1)上述各步反
11、应中属于氧化还原反应的是(填序号)。(2)第步,含Cr2O72-的废水在酸性条件下用绿矾(FeSO47H2O)处理,写出并配平反应的离子方程式:。(3)第步,向(2)中反应后的溶液中加入适量的碱石灰,使铬离子转变为Cr(OH)3沉淀。处理后,沉淀物中除了Cr(OH)3外,还有、(写化学式)。已知Cr(OH)3性质类似Al(OH)3,是既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质,写出从该沉淀物中分离出Cr(OH)3的离子方程式:、。(4)回收所得的Cr(OH)3,经步处理后又可转变成K2Cr2O7。纯净的K2Cr2O7常用于准确测定Na2S2O3溶液的物质的量浓度,方法如下:Cr2O72-+6I-+
12、14H+3I2+2Cr3+7H2O2S2O32-+I2S4O62-+2I-准确称取0.122 5 g纯净的K2Cr2O7,配成溶液,用上述方法滴定,消耗Na2S2O3溶液25.00 mL。则Na2S2O3溶液的物质的量浓度为(保留四位有效数字)。13.(2020福建泉州永春一中期中)(18分):雾霾严重影响人们的生活与健康,某地区的雾霾中可能含有如下离子中的若干种:NH4+、Ba2+、Fe2+、Cl-、NO3-、CO32-、SO42-。某同学收集了该地区的雾霾,经过必要的预处理后得到试样溶液,设计并完成如下实验:试回答下列问题:(1)已知实验中加入稀盐酸后,有无色气体A生成,气体A遇空气变成红
13、棕色,溶液B依然澄清,且溶液中阴离子种类不变,据此可知原溶液中一定不含。(填离子符号)(2)实验中发生反应的离子方程式为。(3)根据实验现象该同学认为原溶液中一定含有SO42-,有其他同学认为其结论不合理,又进行了后续实验,最终确认原溶液中含有SO42-,试写出实验可行的操作方法及现象:。:汽车尾气中CO、NOx以及燃煤废气中的SO2都是大气污染物,对它们的治理具有重要意义。(4)氧化还原法消除NOx转化为无毒物质的过程如下:NONO2N2反应为NO+O3NO2+O2,生成标准状况下11.2 L O2时,转移电子的物质的量是mol。反应中,当n(NO2)nCO(NH2)2=32时,氧化产物与还
14、原产物的质量之比为。(5)吸收SO2和NO获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铈元素)。装置中,酸性条件下NO被Ce4+氧化的产物主要是NO3-、NO2-,请写出生成等物质的量的NO3-和NO2-时的离子方程式:。装置的作用之一是用质子交换膜电解槽电解使得Ce4+再生,同时在另一极生成S2O42-。生成S2O42-的电极反应式为。单元质检卷二化学物质及其变化1.B金属单质在化学反应中失电子,化合价升高,是还原剂,故A错误;Na2O、CaO与酸反应只生成盐和水,则Na2O、CaO均属于碱性氧化物,故B正确;利用分散系微粒直径的大小不同,将分散系分为溶液、胶体、浊液,不是根据是
15、否具有丁达尔效应,故C错误;盐酸是氯化氢气体的水溶液,属于混合物,既不是电解质也不是非电解质,故D错误。2.D向Ba(OH)2溶液中逐滴加入NH4HSO4溶液至刚好沉淀完全,生成硫酸钡沉淀、一水合氨和水,离子方程式为Ba2+2OH-+H+SO42-+NH4+BaSO4+NH3H2O+H2O,A正确;向Mg(HCO3)2溶液中加入足量澄清石灰水生成氢氧化镁、碳酸钙和水,离子方程式为Mg2+2HCO3-+2Ca2+4OH-2CaCO3+Mg(OH)2+2H2O,B正确;氢氧化铁胶体的制备利用的是铁离子的水解,离子方程式为Fe3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+,C正确;标准状况下112mL氯
16、气是0.005mol,溴化亚铁是0.01mol,氯气先氧化亚铁离子,0.01mol亚铁离子被氯气氧化需要氯气0.005mol,这说明溴离子不会被氧化,因此反应的离子方程式为2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-,D错误。3.C常温下pH=7的溶液为中性溶液,Fe3+只能存在于酸性溶液,故A错误;常温下由水电离出的c(H+)=110-13molL-1的溶液为酸性或碱性溶液,CO32-与氢离子反应,与酸性溶液不能大量共存,故B错误;常温下pH=1的溶液中存在大量氢离子,NH4+、Cl-、Cu2+、SO42-之间不反应,也都不与氢离子反应,在溶液中能够大量共存,C正确;Al3+与HCO3-可发生相互促进
17、的水解反应,在溶液中不能大量共存,故D错误。4.D根据化合价代数和为0可知,Cr2O72-中Cr元素化合价为+6价,故A正确;C2H5OH中的碳元素的化合价升高,C2H5OH是还原剂,而对应的CH3COOH是氧化产物,故B正确;K2Cr2O7溶液具有强氧化性,所以不能用盐酸酸化,可用硫酸酸化,故C正确;C2H5OH反应后碳元素由-2价变成0价,所以1molC2H5OH发生题给反应时转移4mol电子,故D错误。5.CFe(OH)3溶于氢碘酸生成的Fe3+会氧化I-得到I2,正确的离子方程式为2Fe(OH)3+2I-+6H+2Fe2+6H2O+I2,A项错误;水杨酸中酚羟基不能与NaHCO3发生反
18、应,正确的离子方程式为+HCO3-+CO2+H2O,B项错误;等浓度的Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液按体积比23混合,则两者物质的量之比为23,2molBa2+消耗2molSO42-,3molH+消耗3molOH-,反应的离子方程式为2Ba2+2SO42-+3H+3OH-2BaSO4+3H2O,C项正确;“84”消毒液的主要成分是NaClO,具有强氧化性,可与洁厕灵中的HCl发生反应,该反应的离子方程式为Cl-+ClO-+2H+Cl2+H2O,D项错误。6.B由题干可知检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则该气体为NH3,红色溶液中含有NH4+;加入了KSCN的溶液显红色,说
19、明溶液中含有Fe3+;加入盐酸酸化的硝酸钡溶液产生白色沉淀,原溶液中可能含有硫酸根或者亚硫酸根。由上述分析可知,A项错误;红色溶液中含有NH4+,B项正确;由于原溶液中加入了盐酸酸化的硝酸钡溶液,虽然加入硝酸银溶液产生了白色沉淀,但不能确定原溶液中有无Cl-,C项错误;盐酸酸化的硝酸钡溶液可将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,因而不能确定溶液中一定含有Fe3+,D项错误。7.B向Mg(HCO3)2溶液中加入足量NaOH溶液,反应生成碳酸钠、氢氧化镁沉淀和水,正确的离子方程式为Mg2+2HCO3-+4OH-Mg(OH)2+2CO32-+2H2O,故A错误;1molL-1NaAlO2溶液和2.5mo
20、lL-1HCl溶液等体积互相均匀混合,设两溶液体积均为1L,则NaAlO2和HCl的物质的量分别为1mol、2.5mol,1mol偏铝酸钠消耗1molHCl生成1mol氢氧化铝,剩余的1.5molHCl能够溶解0.5mol氢氧化铝,反应的离子方程式为2AlO2-+5H+Al3+Al(OH)3+H2O,故B正确;Fe3O4与过量的稀硝酸反应,生成的亚铁离子被稀硝酸氧化成了铁离子,正确的离子方程式为3Fe3O4+NO3-+28H+9Fe3+14H2O+NO,故C错误;NaClO溶液与FeCl2溶液混合会发生氧化还原反应,正确的离子方程式为2Fe2+5ClO-+5H2O2Fe(OH)3+Cl-+4H
21、ClO,故D错误。8.D选项所给的离子方程式电荷不守恒,A错误;x=1时,过程中发生反应2NO+4Ce3+4H+N2+4Ce4+2H2O,氧化剂(NO)与还原剂(Ce2+)的物质的量之比为12,B错误;把两个反应式按电子守恒加和,得出混合溶液中Ce3+和Ce4+总数不变,C错误;该转化过程的实质为2NOx+2xH2N2+2xH2O,D正确。9.C由途径可以知道氧化性Cl2I2,由途径可以知道氧化性I2IO3-,故氧化性的强弱顺序为Cl2IO3-I2,故A正确;根据氧化性IO3-I2,所以一定条件下,I-与IO3-反应可能生成I2,故B正确;途径根据转化关系5HSO3-2IO3-I210e-可以
22、知道,生成1molI2需消耗5molNaHSO3,C错误;由氧化性的强弱顺序为Cl2IO3-I2可知,向含I-的溶液中通入Cl2,在一定条件下可能把I-氧化成生IO3-,所以得到溶液中加入淀粉溶液不一定变为蓝色,故D正确。10.A由不同条件下高锰酸钾发生的反应可知,溶液的酸性越强,反应后锰元素的化合价越低,所以高锰酸根反应后的产物与溶液的酸碱性有关,A正确;用高锰酸钾制取氯气的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O,高锰酸钾为氧化剂,盐酸为还原剂,由方程式可知,当2mol高锰酸钾参与反应时,则有10molHCl被氧化,因此,氧化剂和还原剂物质的量之
23、比为15,B错误;反应中固体质量变化为FeSS,固体质量变化为铁元素的质量,反应后固体的质量减少了2.8g,则参加反应的亚铁离子的物质的量为2.8g56gmol-1=0.05mol,即被氧化的FeS的物质的量为0.05mol,被高锰酸根离子氧化的硫离子的物质的量为0.05mol,转移的电子的物质的量为0.05mol2=0.1mol,转移的电子数目为0.1NA,C错误;高锰酸钾与双氧水反应,高锰酸钾体现氧化性,双氧水体现还原性,D错误。11.答案.(1)2MnO4-+5H2O2+6H+2Mn2+5O2+8H2O(2)BaO2(3)Ca(OH)2+2HCHO+2H2O2Ca(HCOO)2+4H2O
24、.(4)碳(或C)(5)2432162(6)2 800解析: .(1)KMnO4是氧化剂,H2O2是还原剂,发生反应的离子方程式为2MnO4-+5H2O2+6H+2Mn2+5O2+8H2O。(2)Na2O2和K2O2会引入Na2SO4和K2SO4杂质,无法通过过滤操作除去,故应选BaO2。(3)HCHO被H2O2氧化为HCOOH,HCOOH会与Ca(OH)2发生反应,故反应的化学方程式为Ca(OH)2+2HCHO+2H2O2Ca(HCOO)2+4H2O。.(4)由题干信息及题给的化学方程式可知,被氧化的元素是C。(5)结合化合价升降法配平得2KOCN+4KOH+3Cl22CO2+N2+6KCl
25、+2H2O。(6)5m3废水中KCN的物质的量为500065010-3g65gmol-1=50mol,由KCN+2KOH+Cl2KOCN+2KCl+H2O可知,将50molKCN氧化为KOCN需50molCl2,得到50molKOCN,由2KOCN+4KOH+3Cl22CO2+N2+6KCl+2H2O可知,将50molKOCN氧化成N2需75molCl2,共需125molCl2,在标准状况下的体积为2800L。12.答案(1)(2)Cr2O72-+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O(3)Fe(OH)3CaSO4Cr(OH)3+OH-CrO2-+2H2OCrO2-+CO2+2H2OC
26、r(OH)3+HCO3-(4)0.100 0 molL-1解析: (1)中铬元素由+6价降至+3价,中铬元素由+3价升至+6价,这两步反应都属于氧化还原反应。(2)亚铁离子具有还原性,与重铬酸根离子反应生成铬离子和铁离子,反应的离子方程式为Cr2O72-+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O。(3)加入绿矾反应后,溶液中有铁离子和硫酸根离子,再加入碱石灰,除生成Cr(OH)3外,还会生成Fe(OH)3和CaSO4。氢氧化铬类似氢氧化铝,具有两性,能与氢氧化钠反应生成CrO2-:Cr(OH)3+OH-CrO2-+2H2O,过滤后再向滤液中通入过量的CO2可生成Cr(OH)3和HCO3-
27、:CrO2-+CO2+2H2OCr(OH)3+HCO3-。(4)根据反应可得关系式K2Cr2O73I26Na2S2O3,n(Na2S2O3)=6n(K2Cr2O7),则c(Na2S2O3)=60.1225g294gmol-10.02500L=0.1000molL-1。13.答案(1)CO32-(2)3Fe2+NO3-+4H+3Fe3+NO+2H2O(3)向沉淀G中加入足量的稀硝酸,若沉淀部分溶解,则证明原溶液中含有SO42-(4)143(5)2NO+3H2O+4Ce4+NO3-+NO2-+6H+4Ce3+2HSO3-+2H+2e-S2O42-+2H2O解析: .(1)实验中加入稀盐酸后,有无色
28、气体A生成,该气体可能为CO2或NO,由于盐酸过量且反应后溶液中阴离子种类不变,则一定不存在CO32-,生成的气体为NO,溶液中一定含有Fe2+、Cl-、NO3-,且NO3-过量。(2)实验中亚铁离子、NO3-及H+反应生成硝酸铁、一氧化氮和水,该反应的离子反应方程式为3Fe2+NO3-+4H+3Fe3+NO+2H2O。(3)由于实验中NaHCO3足量,则实验的沉淀G中一定含有沉淀BaCO3,不能确定是否含有BaSO4,需要进行后续实验,可向沉淀G中加入足量的稀硝酸,若沉淀部分溶解,则证明原溶液中含有SO42-。.(4)根据反应NO+O3NO2+O2可知,生成1mol氧气转移2mol电子,则生成标准状况下11.2L即0.5molO2时转移电子的物质的量是0.5mol2=1mol;当n(NO2)nCO(NH2)2=32时,发生反应的化学方程式为6NO2+4CO(NH2)27N2+8H2O+4CO2,只有N元素的化合价变化,氮气既是氧化产物也是还原产物,由氮原子守恒可知氧化产物与还原产物的质量比为86=43。(5)酸性条件下NO被Ce4+氧化的产物主要是NO3-、NO2-,发生反应的离子方程式为2NO+3H2O+4Ce4+NO3-+NO2-+6H+4Ce3+;电解池的阴极发生得电子的还原反应,电极反应式为2HSO3-+2H+2e-S2O42-+2H2O。