1、1(2019全国卷)固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重要课题。下图为少量HCl气体分子在253 K冰表面吸附和溶解过程的示意图,下列叙述错误的是()A冰表面第一层中,HCl以分子形式存在B冰表面第二层中,H浓度为5103 molL1(设冰的密度为0.9 gcm3)C冰表面第三层中,冰的氢键网络结构保持不变D冰表面各层之间,均存在可逆反应HClHCl答案D解析由图示可知,第一层中,HCl以分子形式存在,A正确;第二层中,已知ClH2O1041,HCl=HCl,H和Cl的物质的量是相同的,设H2O的物质的量为1 mol,则n(H)104 mol,V(H2O)2
2、0 cm30.02 L,故c(H)5103 molL1,B正确;第三层中,只有H2O分子存在,所以冰的氢键网络结构保持不变,C正确;由A项、C项分析可知,第一层和第三层中的物质均以分子形式存在,故均不存在可逆反应HClHCl,D错误。2(2019全国卷)离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中错误的是()A经过阳离子交换树脂后,水中阳离子的总数不变B水中的NO、SO、Cl通过阴离子树脂后被除去C通过净化处理后,水的导电性降低D阴离子树脂填充段存在反应HOH=H2O答案A解析由题图可知,经过阳离子交换树脂后,Ca2、Na、Mg2交换为H,由电荷守恒知,阳离子总数会增加,A错误;由题图可知,通过阴
3、离子交换树脂后,NO、Cl、SO被除去,B正确;通过净化处理后,水中的导电离子种类与浓度降低,水的导电性降低,C正确;阴离子树脂填充段存在反应HOH=H2O,D正确。3(2019北京高考)下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是()物质(括号内为杂质)除杂试剂AFeCl2溶液(FeCl3)Fe粉BNaCl溶液(MgCl2)NaOH溶液、稀HClCCl2(HCl)H2O、浓H2SO4DNO(NO2)H2O、无水CaCl2答案B解析除杂时发生的反应为Fe2FeCl3=3FeCl2,该反应属于氧化还原反应,A错误;除杂时发生的反应为MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaCl、NaOH
4、HCl=NaClH2O,上述两个反应均不属于氧化还原反应,B正确;Cl2能溶于水且发生反应Cl2H2OHClHClO,除杂试剂选用错误,C错误;除杂时发生的反应为3NO2H2O=2HNO3NO,该反应为氧化还原反应,D错误。4(2019天津高考)化学在人类社会发展中发挥着重要作用,下列事实不涉及化学反应的是()A利用废弃的秸秆生产生物质燃料乙醇B利用石油生产塑料、化纤等高分子材料C利用基本的化学原料生产化学合成药物D利用反渗透膜从海水中分离出淡水答案D5(2019北京高考)探究草酸(H2C2O4)性质,进行如下实验。(已知:室温下,0.1 molL1H2C2O4的pH1.3)由上述实验所得草酸
5、性质所对应的方程式不正确的是()AH2C2O4有酸性,Ca(OH)2H2C2O4=CaC2O42H2OB酸性:H2C2O4H2CO3,NaHCO3H2C2O4=NaHC2O4CO2H2OCH2C2O4有还原性,2MnO5C2O16H=2Mn210CO28H2ODH2C2O4可发生酯化反应,HOOCCOOH2C2H5OHC2H5OOCCOOC2H52H2O答案C解析草酸具有酸性,与Ca(OH)2溶液发生中和反应Ca(OH)2H2C2O4=CaC2O42H2O,A正确;草酸的酸性大于H2CO3的酸性,草酸加入少量NaHCO3溶液中发生反应NaHCO3H2C2O4=NaHC2O4CO2H2O,B正确
6、;草酸使酸性高锰酸钾溶液褪色体现了草酸的还原性,根据题中已知条件可知草酸是弱酸,正确的离子方程式为5H2C2O42MnO6H=2Mn210CO28H2O,C错误;草酸与乙醇可在浓硫酸、加热的条件下发生酯化反应,化学方程式为HOOCCOOH2C2H5OHC2H5OOCCOOC2H52H2O,D正确。6(2018北京高考)下列我国科技成果所涉及物质的应用中,发生的不是化学变化的是()答案B解析B项,氘、氚用作核聚变燃料,是核反应,不属于化学变化。7(2017北京高考)古丝绸之路贸易中的下列商品,主要成分属于无机物的是()答案A8(2017天津高考)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是()A硅太阳
7、能电池工作时,光能转化成电能B锂离子电池放电时,化学能转化成电能C电解质溶液导电时,电能转化成化学能D葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能答案A解析A对:硅太阳能电池发电的主要原理是半导体的光电效应,将太阳能转化为电能,与氧化还原反应无关。B错:该能量转化过程利用的是原电池原理,在负极发生氧化反应,正极发生还原反应,与氧化还原反应有关。C错:该能量转化过程利用的是电解池原理,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应,与氧化还原反应有关。D错:葡萄糖为生命活动提供能量时,能量转化的同时葡萄糖被氧化为CO2和水,与氧化还原反应有关。9(2017北京高考)下列变化中,气体被还原的是()A二氧化
8、碳使Na2O2固体变白B氯气使KBr溶液变黄C乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色D氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀答案B解析A错:CO2使Na2O2固体变白的原因是发生了反应:2CO22Na2O2=2Na2CO3O2,该反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,CO2既不是氧化剂也不是还原剂。B对:Cl2使KBr溶液变黄的原因是发生了反应:Cl22KBr=2KClBr2,该反应中Cl元素由0价降低到1价,故Cl2发生了还原反应,被还原生成KCl。C错:乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色是由于CH2=CH2与Br2发生加成反应生成了BrCH2CH2Br。D错:NH3使AlCl3溶液产生白色沉淀是由于发生了
9、反应:AlCl33NH33H2O=Al(OH)33NH4Cl,该反应为非氧化还原反应。10(2017海南高考)在酸性条件下,可发生如下反应:ClO2M34H2O=M2OCl8H,M2O中M的化合价是()A4B5C6D7答案C11(2019全国卷)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下:回答下列问题:(1)在95 “溶浸”硼镁矿粉,产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_。(2)“滤渣1”的主要成分有_。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3
10、,可选用的化学试剂是_。(3)根据H3BO3的解离反应:H3BO3H2OHB(OH),Ka5.811010,可判断H3BO3是_;在“过滤2”前,将溶液pH调节至3.5,目的是_。(4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2MgCO3沉淀的离子方程式为_,母液经加热后可返回_工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_。答案(1)NH4HCO3NH3=(NH4)2CO3(2)SiO2、Fe2O3、Al2O3KSCN(3)一元弱酸转化为H3BO3,促进析出(4)2Mg23CO2H2O=Mg(OH)2MgCO32HCO或2Mg22COH2O=Mg(OH)2MgCO3CO2溶浸高温焙烧解析(1)硼镁矿
11、粉中加入(NH4)2SO4溶液反应生成NH3,氨气与碳酸氢铵溶液反应的化学方程式为NH4HCO3NH3=(NH4)2CO3。(2)硼镁矿中的SiO2、Fe2O3、Al2O3与(NH4)2SO4溶液不反应,也不溶解,过滤后形成滤渣1。因为KSCN溶液遇Fe3变为红色,所以KSCN溶液常用于Fe3的检验。(3)根据题目信息中H3BO3的电离方程式和Ka的数值可知H3BO3为一元弱酸。在“过滤2”前,将溶液pH调节至3.5,目的是将溶液中的硼酸根转化为H3BO3沉淀析出。(4)根据工艺流程中的原料进入情况及生成物情况可知,“沉镁”时加入的原料为(NH4)2CO3溶液、MgSO4溶液,产物为Mg(OH
12、)2MgCO3,因此反应的离子方程式为2Mg23CO2H2O=Mg(OH)2MgCO32HCO或2Mg22COH2O=Mg(OH)2MgCO3CO2。母液的主要成分为硫酸铵,可以返回到“溶浸”工序循环使用。碱式碳酸镁热稳定性差,可以在高温焙烧的条件下制取氧化镁,化学方程式为Mg(OH)2MgCO32MgOCO2H2O。12(2019全国卷)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如下图所示。回答下列问题:相关金属离子c0(Mn)0.1 molL1形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:(1)“滤渣1”含有S
13、和_;写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式:_。(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是_。(3)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为_6之间。(4)“除杂1”的目的是除去Zn2和Ni2,“滤渣3”的主要成分是_。(5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2。若溶液酸度过高,Mg2沉淀不完全,原因是_。(6)写出“沉锰”的离子方程式:_。(7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为LiNixCoyMnzO2,其中Ni、Co、Mn的化合价分别为2、3、4。当xy时,z_。答案(1)SiO2(不溶性硅酸盐)MnO2MnS2H2SO4=2MnSO4S2H2O(
14、2)将Fe2氧化为Fe3(3)4.7(4)NiS和ZnS(5)F与H结合形成弱电解质HF,MgF2Mg22F平衡向右移动(6)Mn22HCO=MnCO3CO2H2O(7)解析(1)硫化锰矿及二氧化锰粉末中加入硫酸后,发生氧化还原反应:MnO2MnS2H2SO4=2MnSO4S2H2O,故滤渣1的主要成分为S和SiO2(不溶性硅酸盐)。(2)Fe2沉淀完全时,Mn2已经开始沉淀,故加入MnO2是为了将溶液中的Fe2氧化为Fe3,便于除去。(3)除去Fe3及Al3,应使二者沉淀完全,故pH应大于4.7。(4)锌和镍的硫化物都难溶于水,故“滤渣3”的主要成分为ZnS、NiS。(5)“除杂1”步骤结束
15、后,杂质金属阳离子只有Mg2,加入MnF2形成MgF2沉淀而除去Mg2,若溶液酸度过高,H浓度偏大,则F与H结合形成HF,使MgF2沉淀溶解平衡正向移动而重新溶解。(6)“沉锰”时加入NH4HCO3发生反应:Mn22HCO=MnCO3CO2H2O。(7)根据化合物中各元素化合价代数和为0的原则,求得z。13写出下列反应的方程式(1)(2017全国卷)工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式:_。(2)(2017江苏高考)4550 时,向CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu2(OH)2Cl23H2O,该反应的化学方程式为
16、_。NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2,该反应的化学方程式为_。答案(1)2As2S35O26H2O=4H3AsO46S(2)4CuClO28H2O2Cu2(OH)2Cl23H2O4Ag4NaClO2H2O=4AgCl4NaOHO214(2016全国卷节选)(1)CrO和Cr2O在溶液中可相互转化。室温下,初始浓度为1.0 molL1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O)随c(H)的变化如图所示。用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应_。(2)6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中的Cr2O还原成Cr3,该反应的离子方程式为_。答案(1)2CrO2HCr2OH2O(2)Cr2O3HSO5H=2Cr33SO4H2O解析(1)由图可知,随着溶液酸性增大,溶液中c(Cr2O)逐渐增大,说明CrO逐渐转化为Cr2O,其反应的离子方程式为2CrO2HCr2OH2O。