1、单元跟踪强化练(四)(第四章)(45分钟100分)一、选择题(本题包括6小题，每小题7分，共42分)1.(2016淮安模拟)下列物质的转化在给定条件下能实现的是()FeFe2O3Fe2(SO4)3SiO2Na2SiO3H2SiO3Fe2O3FeCl3(aq)无水FeCl3NaNa2ONaOHSO2H2SO3H2SO4A.B.C.D.【解析】选B。Fe在氧气中的燃烧产物是四氧化三铁，不是氧化铁，错误；二氧化硅是酸性氧化物，与氢氧化钠反应生成硅酸钠，硅酸钠与盐酸反应产生硅酸沉淀，正确；氯化铁溶液加热，会促进铁离子的水解正向进行，最终得到氢氧化铁，不会得到无水氯化铁，错误；Na在氧气中的燃烧产物是过
2、氧化钠，错误；二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸被氧气氧化为硫酸，正确。【加固训练】X、Y、Z为中学化学常见物质，其转化关系如图所示(“”表示一步转化)。下列组合不正确的是()选项XYZASiO2H2SiO3Na2SiO3BNaNa2O2NaOHCH2SO3SO2H2SO4DHClOCl2HCl【解析】选A。A项，SiO2难溶于水，不能与水发生反应产生H2SiO3，错误。B项，Na与O2在点燃时发生反应产生Na2O2，Na与H2O发生反应产生NaOH和H2；Na2O2与H2O发生反应产生NaOH和O2，正确。C项，H2SO3加热分解产生H2O和SO2；SO2被氯水氧化变为H2SO4；H2SO3
3、被氧气氧化变为H2SO4，正确。D项，HClO与HCl反应产生Cl2；HClO在光照条件下分解产生HCl和O2；Cl2与H2在点燃或光照时反应产生HCl，正确。2.(2016唐山模拟)下列有关硫及其化合物的说法中正确的是()A.火山喷发产生的火山灰中不可能含有SO3气体B.等物质的量的SO2与Cl2同时通入水中，所得溶液的漂白性增强、pH减小C.BaSO3能够溶于稀盐酸，所以可以用Ba(NO3)2溶液、稀盐酸鉴别SO2和SO3D.一定条件下，铁粉与硫的最高价氧化物对应水化物的溶液反应，可以得到两种气体【解析】选D。A项，在光照、烟尘、金属氧化物等作用下，SO2与O2反应生成SO3，所以火山喷发
4、产生的火山灰中可能含有SO3气体；B项，等物质的量的SO2与Cl2同时通入水中，发生反应Cl2+SO2+2H2OH2SO4+2HCl，所得溶液的pH减小，但不再具有漂白性；C项，虽然BaSO3能够溶于稀盐酸，但SO2与Ba(NO3)2溶液反应生成BaSO4沉淀，所以不能用Ba(NO3)2溶液、稀盐酸鉴别SO2和SO3；D项，过量的铁粉与浓硫酸反应，可以得到SO2和H2两种气体。【易错提醒】(1)C选项中容易忽视SO2溶于水生成H2SO3，可被N氧化生成S，进而生成BaSO4沉淀。(2)D选项中易忽视硫的最高价氧化物对应水化物的溶液可以是稀硫酸也可以是浓硫酸，浓硫酸与过量的铁反应时，开始生成SO
5、2，硫酸溶液变稀后反应生成H2。3.进行化学实验，观察实验现象，通过分析推理得出正确的结论是化学学习方法之一。下列对有关实验事实的解释正确的是()A.紫色高锰酸钾溶液中通入SO2后，溶液颜色褪去，说明SO2具有漂白性B.燃着的镁条在二氧化碳气体中剧烈燃烧，生成白色粉末和黑色固体，说明镁燃烧时不能用二氧化碳灭火C.铜和浓硝酸反应生成NO2，铜和稀硝酸反应生成NO，说明稀硝酸的氧化性比浓硝酸强D.氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰，说明氢气与氯气反应直接生成了挥发性的盐酸【解析】选B。SO2使紫色高锰酸钾溶液褪色是因为发生了氧化还原反应，不是SO2的漂白性，A项错误；浓硝酸的氧化性强于稀硝酸的
6、氧化性，铜和稀硝酸反应生成NO可以理解为铜与硝酸反应生成了NO2，而NO2又与稀硝酸中的H2O反应生成了NO，C项错误；氢气与氯气反应生成了氯化氢气体，其水溶液才是盐酸，D 项错误。4.(2016成都模拟)下列叙述正确的是()A.Fe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同B.某无色溶液中通入Cl2，溶液变为淡黄色，再加入淀粉溶液，溶液变为蓝色，说明原溶液中存在I-C.CO2、NO2、SO2都能与H2O反应，其反应原理相同D.C、N2、S三种单质直接与O2反应都能生成两种氧化物【解析】选B。A项，铁和氯气反应生成氯化铁，和稀盐酸反应生成氯化亚铁，故错误；B项，淀粉遇碘变蓝色，再加入淀粉溶液变蓝色，
7、说明含有碘单质，碘溶于水呈黄色，原溶液呈无色，说明原溶液中不含碘单质，所以碘单质只能是氯气和碘离子反应生成的，所以原溶液中含有碘离子，故正确；C项，二氧化碳和二氧化硫与水反应是化合反应且不是氧化还原反应，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，属于氧化还原反应，所以反应原理不同，故错误；D项，碳单质直接和氧气反应能生成一氧化碳和二氧化碳，氮气直接和氧气反应只生成一氧化氮，硫和氧气直接反应只生成二氧化硫，故错误。5.某研究性学习小组做铜与浓硫酸反应的实验时，发现试管底部有白色固体并夹杂有少量黑色物质。倒去试管中的浓硫酸，将剩余固体(含少量浓硫酸)倒入盛有少量水的烧杯中，发现所得溶液为蓝色，黑色固体未
8、溶解。过滤、洗涤后，向黑色固体中加入过量浓硝酸，黑色固体溶解，溶液呈蓝色，所得溶液加BaCl2溶液后有白色沉淀生成。下列所得结论正确的是()A.铜与浓硫酸反应剩余白色固体不是CuSO4B.加BaCl2溶液后所得白色沉淀是BaSO3C.黑色物质可能是CuOD.黑色物质中一定含有元素Cu和S【解析】选D。将剩余固体倒入盛有少量水的烧杯中，所得溶液为蓝色，说明白色固体是CuSO4，A项错误；CuO能与硫酸反应而溶解，所以黑色固体不是CuO，C项错误；加浓硝酸后黑色固体物质溶解，溶液呈蓝色，且加BaCl2溶液后有白色沉淀BaSO4生成，所以黑色固体中一定含有元素Cu和S，B项错误、D项正确。6.(能力
9、挑战题)中学常见物质A、B、C、D、E、X，存在转化关系(部分生成物和反应条件略去)：。下列推断不正确的是()A.若D是一种白色沉淀，在空气中最终变为红褐色，则A可能是铁B.若D是一种强碱，则A、B、C均可与X反应生成DC.若D为NaCl，且A可与C反应生成B，则E可能是CO2D.若D是一种强酸，则A既可以是单质，也可以是化合物，且D可与铜反应生成B或C【解析】选A。A项，若D是一种白色沉淀，在空气中最终变为红褐色，则D是氢氧化亚铁，则C是Fe2+，X是NaOH，所以B是Fe3+，A则是氯气，E是Fe，此图可通，所以A不可能是Fe，错误；B项，若D是一种强碱，如NaOH，则X可以是水，C是过氧
10、化钠，B是氧化钠，A是Na，则A、B、C均与水反应生成NaOH，正确；C项，若D为NaCl，且A可与C反应生成B，若E是CO2，则A是NaOH，B是碳酸钠，C是碳酸氢钠，氢氧化钠与碳酸氢钠反应生成碳酸钠，碳酸氢钠与HCl反应生成氯化钠，此图可通，正确；D项，若D是一种强酸，如D是硝酸，则X是水，C是二氧化氮，B是NO，E是氧气，则A既可以是单质氮气，也可以是化合物氨气，且硝酸可与铜反应生成NO或二氧化氮，此图可通，正确。【加固训练】已知X、Y、Z、M均为中学常见单质或化合物，它们之间在相应条件下存在下图所示的转化关系。则上述转化中X可能是下列物质中的()NaOHNH3AlCl3A.B.C.D.
11、【解析】选C。当X为NaOH时，M为CO2，Y为碳酸钠，Z为碳酸氢钠，符合转化关系；当X为NH3时，M为O2，Y为NO，Z为NO2，符合转化关系；当X为AlCl3时， M为NaOH，Y为氢氧化铝，Z为偏铝酸钠，符合转化关系。二、非选择题(本题包括4小题，共58分)7.(14分)(2016咸阳模拟)某同学为研究硝酸与镁的反应，进行图示实验，实验现象及相关数据如下：(a)A中为一定浓度的硝酸与镁片发生反应，生成的气体通过B后，在B中只生成一种盐，剩余气体遇空气不变色，其体积为原体积的一半。(b)从C进入D中的气体有两种，且体积比为11。(c)将D加热一段时间后，E中干燥的红色石蕊试纸逐渐变蓝。(设
12、实验前，装置中的空气已排尽；气体的体积均在同温同压下测定)已知2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O，NO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O，且水蒸气的体积忽略不计，实验中的液体药品均过量。请回答：(1)硝酸与镁片反应生成的气体成分是_(用化学式表示)。(2)硝酸在装置A的反应中所表现的性质有_。(3)写出D中发生反应的化学方程式：_。(4)若向反应后的A中加入足量的NaOH固体，使产生的气体全部逸出，其体积为硝酸与镁片反应生成的气体体积的(同温同压)，写出符合上述实验事实的硝酸与镁片反应的离子方程式：_。【解析】NO2与NaOH溶液反应的化学方程式为2NO2+2NaOHNa
13、NO3+NaNO2+H2O，NO与NaOH溶液不反应，但有NO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O，结合(a)说明产物中有NO和NO2两种气体且两者的体积之比为11。结合(a)(b)知Mg和HNO3反应的产物中有4种气体，且物质的量相等。结合(c)可知进入E中的气体是NH3和水蒸气，反推知从C进入D中的气体由N2和H2组成。通过(4)说明HNO3的还原产物中还存在N，其物质的量和每一种气体的物质的量相等，最后可根据得失电子守恒把离子方程式配平。答案：(1)NO、NO2、N2、H2(2)酸性、氧化性(3)Fe2O3+3H22Fe+3H2O，N2+3H22NH3(4)12Mg+30H+5N12
14、Mg2+N+NO2+NO+N2+H2+12H2O8.(15分)(2016茂名模拟)石墨在材料领域有重要应用，某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质，设计的提纯与综合利用工艺如图：(注：SiCl4的沸点为57.6，金属氯化物的沸点均高于150)(1)向反应器中通入Cl2前，需通一段时间N2，主要目的是_。(2)高温反应后，石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物，气体中的碳氧化物主要为_，由气体中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为_。(3)步骤为：搅拌、_，所得溶液中的阴离子有_。(4)由溶液生成沉淀的总反应的离子方程式为_，10
15、0 kg初级石墨最多可获得的质量为_kg。【解析】(1)石墨的化学性质在常温下稳定，而在高温下可与氧气发生反应，所以通入N2的目的是作保护气，排除空气中的氧气，防止石墨发生氧化反应。(2)初级石墨中的氧化物与石墨、活性炭反应生成相应的单质和CO2，CO2+C2CO，各单质再与氯气高温下反应生成相应的气态氯化物，所以流程图中的气体是SiCl4、AlCl3、FeCl3、MgCl2、CO。冷凝到80时，只有SiCl4和CO是气体，其余金属氯化物都变成固体，即气体是SiCl4和CO的混合气体，SiCl4遇水水解生成硅酸和盐酸，两者再与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和氯化钠。(3)金属氯化物的沸点均高于15
16、0，所以固体中存在氯化铝、氯化铁、氯化镁，其中氯化铁、氯化镁与过量氢氧化钠溶液反应生成沉淀，而氯化铝与过量氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，所以搅拌后过滤，所得溶液中阴离子有Cl-、OH-、Al。(4)偏铝酸钠发生水解反应，加入乙酸乙酯的目的是除去过量的氢氧化钠并使加热条件下偏铝酸钠的水解平衡正向移动，生成沉淀氢氧化铝，总离子方程式为CH3COOCH2CH3+Al+2H2OAl(OH)3+CH3COO-+CH3CH2OH。nAl(OH)3=2n(Al2O3)=2=100 mol，mAl(OH)3=100 mol78 gmol-110-3kgg-1=7.8 kg。答案：(1)通入N2作保护气，排尽装
17、置中的氧气，以防在高温下与活性炭和石墨反应(或排出空气，减少C的损失)(2)COSiCl4+6NaOHNa2SiO3+4NaCl+3H2O(3)过滤Cl-、Al、OH-(4)Al+CH3COOCH2CH3+2H2OCH3COO-+Al(OH)3+CH3CH2OH7.89.(14分)(2016成都模拟)亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：已知：NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO23H2O；纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下较安全；HClO2可
18、看成是强酸。(1)160 gL-1NaOH溶液的物质的量浓度为_，若要计算该溶液溶质的质量分数，还需要的一个条件是_。(2)在发生器中鼓入空气的作用可能是_(填序号)。A.将SO2氧化成SO3，增强酸性B.稀释ClO2以防止爆炸C.将NaClO3氧化成ClO2(3)吸收塔内反应的化学方程式为_，吸收塔的温度不能超过20，其目的是防止H2O2分解，写出H2O2分解的化学方程式：_。(4)在碱性溶液中NaClO2比较稳定，所以吸收塔中应维持NaOH稍过量，判断NaOH是否过量的简单的实验方法是_。(5)吸收塔中为防止NaClO2被还原成NaCl，所用还原剂的还原性应适中。除H2O2外，还可以选择的
19、还原剂是_(填序号)。A.Na2O2B.Na2SC.FeCl2D.PbO(悬浊液)(6)从滤液中得到NaClO23H2O粗晶体的实验操作依次是_(填序号)。A.蒸馏B.蒸发C.灼烧D.过滤E.冷却结晶要得到更纯的NaClO23H2O晶体必须进行的操作是_(填操作名称)。【解析】(1)160 gL-1NaOH溶液表示的是1 L溶液中含有NaOH的质量是160 g，NaOH的物质的量是4 mol，所以此溶液的物质的量浓度是4 molL-1，若要计算该溶液溶质的质量分数，需要知道溶液的质量，所以还需要的条件是溶液的密度。(2)根据题给信息，纯ClO2易分解爆炸，由此可判断发生器中鼓入空气的作用是稀释
20、ClO2以防止爆炸。(3)通过吸收塔内的反应制备NaClO2，ClO2是氧化剂，H2O2是还原剂，相应的氧化产物应是氧气，同时参加反应的还有NaOH，此反应的化学方程式应为2NaOH+2ClO2+H2O22NaClO2+2H2O+O2；H2O2分解的化学方程式为2H2O22H2O+O2。(4)判断NaOH是否过量可以采用测定溶液pH的方法。(5)本实验的目的是制备纯净的亚氯酸钠(NaClO2)，制备过程中选取的还原剂不能引入杂质，H2O2相应的产物是H2O和氧气，没有引入杂质。分析选项，Na2O2相应的产物是NaOH和氧气，不会引入杂质，PbO(悬浊液)相应的产物是PbO2固体，过滤可以除去。
21、B、C都会引入杂质。(6)从滤液中得到粗晶体的步骤是蒸发、冷却结晶和过滤，或者直接冷却结晶、过滤。由粗晶体制得纯的晶体，则需要重结晶。答案：(1)4 molL-1该溶液的密度(2)B(3)2NaOH+2ClO2+H2O22NaClO2+2H2O+O22H2O22H2O+O2(4)连续测定吸收塔内溶液的pH(5)A、D(6)B、E、D或E、D重结晶10.(15分)(能力挑战题)(2016益阳模拟)二氧化硫是重要的工业原料，探究其制备方法和性质具有非常重要的意义。(1)工业上用黄铁矿(FeS2，其中硫元素为-1价)在高温下和氧气反应制备SO2：4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3，该反应中被
22、氧化的元素是_(填元素符号)。当该反应转移2.75 mol电子时，生成的二氧化硫在标准状况下的体积为_L。(2)实验室中用下列装置测定SO2催化氧化为SO3的转化率。(已知SO3的熔点为16.8，假设气体进入装置时分别被完全吸收，且忽略空气中CO2的影响)简述使用分液漏斗向圆底烧瓶中滴加浓硫酸的操作：_。实验过程中，需要通入氧气。试写出一个用如图所示装置制取氧气的化学方程式：_。当停止通入SO2，熄灭酒精灯后，需要继续通一段时间的氧气，其目的是_。实验结束后，若装置D增加的质量为mg，装置E中产生白色沉淀的质量为ng，则此条件下二氧化硫的转化率是_(用含字母的代数式表示，不用化简)。(3)某学
23、习小组设计用如图装置验证二氧化硫的化学性质。能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为_。为验证二氧化硫的还原性，充分反应后，取试管b中的溶液分成三份，分别进行如下实验。方案：向第一份溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成方案：向第二份溶液中加入品红溶液，红色褪去方案：向第三份溶液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀上述方案中合理的是_(填“”“”或“”)；试管b中发生反应的离子方程式为_。【解析】(1)反应中铁元素和硫元素的化合价均升高，两种元素均被氧化，反应中氧气全部作氧化剂，11 mol氧气参加反应生成8 mol二氧化硫气体时转移电子44 mol，故转移2.75 mol电子时生成的二氧化硫气体
24、在标准状况下的体积为822.4=11.2(L)。(2)打开分液漏斗旋塞前首先要打开分液漏斗上部的塞子，以利于分液漏斗中的液体顺利滴下。根据加热固体制取氧气的装置，可利用加热氯酸钾(二氧化锰作催化剂)或高锰酸钾来制取氧气。对于定量测定实验，除了要排除空气、水蒸气等的干扰，还要将产物SO3以及未反应的SO2全部驱赶至吸收装置以进行准确测量或称量，故反应停止后还要继续通入一段时间氧气。装置D中增加的质量为SO3的质量，装置E中沉淀为BaSO4，根据硫元素守恒，被氧化的SO2的物质的量为mol，未被氧化的SO2的物质的量为mol，故二氧化硫的转化率为100%。(3)SO2能将S2-氧化，生成硫单质。方
25、案，氯水中加入AgNO3溶液也可得到白色沉淀；方案中二氧化硫和氯水均可使品红溶液褪色；方案中产生沉淀可证明SO2与Cl2发生了氧化还原反应(因溶液显酸性，不会产生BaSO3沉淀，而是BaSO4沉淀)。答案：(1)Fe、S11.2(2)打开分液漏斗上口的塞子，旋开分液漏斗的旋塞，缓慢滴加2KClO32KCl+3O2(或2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2)使残留在装置中的SO2和SO3被充分吸收100%(3)试管a中出现淡黄色沉淀SO2+Cl2+2H2O4H+S+2Cl-【加固训练】某学习小组依据SO2具有还原性，推测SO2能被Cl2氧化生成SO2Cl2。查阅资料：SO2Cl2在常温下为无色
26、液体，极易水解，遇潮湿空气会产生白雾。.化合物SO2Cl2中硫元素的化合价是_。.用二氧化锰和浓盐酸制氯气的化学方程式是_。.在收集氯气前，应依次通过盛有饱和食盐水和_的洗气瓶。.用如图所示装置收集满Cl2，再通入SO2，集气瓶中立即产生无色液体，充分反应后，将液体和剩余气体分离，进行如下研究。(1)研究反应的产物。向所得液体中加水，出现白雾，振荡、静置得到无色溶液。经检验该溶液中的阴离子(除OH-外)只有S、Cl-，证明无色液体是SO2Cl2。写出SO2Cl2与H2O反应的化学方程式：_。检验该溶液中Cl-的方法是_。(2)继续研究反应进行的程度。用NaOH溶液吸收分离出的气体，用稀盐酸酸化
27、后，再滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀。该白色沉淀的成分是_。写出SO2与Cl2反应的化学方程式，并阐述理由：_。【解析】.在化合物中，各元素的化合价的代数和为0。化合物SO2Cl2中氧元素为-2价，氯元素为-1价，故硫元素的化合价是+6价。.用二氧化锰和浓盐酸制氯气的化学方程式是MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O。.在收集氯气前，应先通过饱和食盐水除去氯气中的氯化氢，再通过浓硫酸除去氯气中的水蒸气。.(1)SO2Cl2与H2O反应的化学方程式为SO2Cl2+2H2OH2SO4+2HCl；溶液中存在S和Cl-，因S与Ag+反应也能产生白色沉淀，干扰Cl-的检验，所以在检验Cl-之前必须将S除去。(2)因反应后产生了白色沉淀，所以分离后的气体中必定含有SO2和Cl2，即SO2与Cl2生成SO2Cl2的反应为可逆反应。答案：.+6价.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O.浓硫酸.(1)SO2Cl2+2H2OH2SO4+2HCl取少量该溶液于试管中，加入过量Ba(NO3)2溶液，过滤，向滤液中加入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则说明溶液中有Cl-(2)BaSO4SO2+Cl2SO2Cl2；由于白色沉淀是BaSO4，所以反应后的混合气体中必然存在SO2和Cl2两种气体。因此SO2和Cl2生成SO2Cl2的反应为可逆反应