高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一章 物质及其变化综合与测试课后复习题

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（能力提高篇）
说明：本试卷分选择题和非选择题，满分100分，考试时间90分钟。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16
选择题：本题共20个小题，每小题2分。共40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。
下列物质分类正确的组合是

【答案】D
【解析】
A. 盐酸是氯化氢的水溶液,为一种混合物,氢氧化钠属于化合物,因此为纯净物,石墨为碳的一种单质,K2SO4溶液属于混合物不是化合物，因为不属于电解质，故A错误；
B. 空气只要是由氮气和氧气组成的一种混合物,Fe(OH)3胶体是一种分散系,属于混合物,铁为一种金属单质,Na2CO3溶于水能够得到的水溶液能够导电，属于电解质，故B错误；
C. CuSO4·5H2O属于化合物，不是混合物，铜属于单质，不是化合物，因而不是电解质，故C错误；
D. 氯水是氯气溶于水后得到的水溶液属于混合物,KNO3晶体属于化合物,因而属于纯净物,O3是由氧元素组成的一种纯净物，所以为单质，NaCl熔融状态下导电，溶于水后得到的溶液也导电，所以NaCl属于电解质，故D正确；
2. (2020福建漳州八校联考)分类是科学研究的重要方法，下列物质分类不正确的是
A．酸性氧化物：干冰、二氧化硫、三氧化硫
B．同素异形体：活性炭、C60、金刚石
C．非电解质：乙醇、四氯化碳、氯气
D．碱性氧化物：氧化钙、氧化铁、氧化镁
【答案】C
【解析】
干冰是固态二氧化碳，二氧化硫、三氧化硫，都属于酸性氧化物，故A正确；
活性炭、C60、金刚石是碳元素的不同单质，互为同素异形体，故B正确；
乙醇、四氯化碳在水溶液中和熔融状态下都不导电，属于非电解质，氯气是单质，既不是电解质也不是非电解质，故C错误；
氧化钙、氧化铁、氧化镁都可以跟酸反应生成盐和水，都属于碱性氧化物，故D正确。
3. (2020东北五校联考)下列有关物质及其变化的说法中，正确的是
A．化学变化不产生新元素，产生新元素的变化不是化学变化
B．向煮沸的 NaOH溶液中滴加FeCl3饱和溶液制备Fe(OH)3胶体
C．有沉淀析出的变化一定是化学变化
D．液氯、乙醇、NH3均属于非电解质
【答案】A
【解析】
化学变化产生新物质，不产生新元素，反应前后元素的种类不变，因此产生新元素的变化不是化学变化，A项正确；
制备Fe(OH)3胶体是向沸水中滴加饱和FeCl3溶液并继续煮沸至液体呈红褐色，B项错误；
有沉淀析出的变化不一定是化学变化，如饱和溶液在外界条件变化时析出溶质，属于物理变化，C项错误；
液氯属于单质，既不是电解质也不是非电解质，D项错误。
已知有三种溶液：FeCl3的浓溶液、Na2SiO3溶液、稀盐酸，现有下列说法：
①将FeCl3溶液滴入冷水中，边滴边振荡，便可制得Fe(OH)3胶体；②向稀盐酸中滴加硅酸钠溶液可制得硅酸胶体，胶体微粒直径大小在1～100 nm之间；③用光照射硅酸胶体时，胶体微粒会使光发生散射；④FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体都能透过滤纸；⑤胶体、溶液和浊液属于不同的分散系，其中胶体最稳定；⑥往Fe(OH)3胶体中加入盐酸，先沉淀后消失。
其中正确的是
A．①④⑥ B．②③⑤ C．②③④⑥ D．①②③④⑤⑥
【答案】C
【解析】
①将FeCl3溶液滴人沸水中，并继续煮沸至生成红褐色液体，故①错误；
②向稀盐酸中滴加硅酸钠溶液可制得硅酸胶体，胶体粒子的直径大小在1∼100nm之间，故②正确；
③胶体的丁达尔现象是由于光发生散射形成的，故③正确；
④FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体粒子都能透过滤纸，故④正确；
⑤胶体、溶液和浊液属于不同的分散系，其中溶液最稳定，故⑤错误；
⑥电解质溶液能使胶体产生聚沉,故往Fe(OH)3胶体中逐滴加入稀盐酸溶液时，开始时会出现氢氧化铁沉淀，当继续滴加时，氢氧化铁沉淀会溶于过量的盐酸，即沉淀消失，故⑥正确；
故选C。
除去下列物质中所含杂质（括号内为杂质），所选用试剂及操作方法均正确的一组是
【答案】D
【解析】
A项，碳酸钙不溶于水，但CaO与水反应，则不能加水，除杂应高温分解，故A错误；
B项，含有大量二氧化碳时，CO不能燃烧，而且会引入新的杂质氧气，故B错误；
C项，二者均与NaOH反应，不能除杂，应选CuO，故C错误；
D项，CuO与稀盐酸反应，而Cu不能，则加盐酸后，滤、洗涤、干燥可除杂，故D正确；只有D正确；故选D.
6. X、Y、Z、W 四种物质的转化关系如图所示(“→”表示反应一步实现,部分物质和反应条件已略去),则符合要求的X、Y、Z、W 依次是
【答案】C
【解析】考点：物质的相互转化和制备
分析：根据给出的转化关系对应的过程分析每个对应的问题，或者直接分析每个问题，能实现转化的需要逐一进行举例验证，而不能一步转化的只要整个过程只要有一个转化不能实现即可。
A. 铝和硫酸铜或者硝酸铜等可溶性铜盐反应生成铜，铜和氧气在加热条件下生成氧化铜，氧化铜和碳或者氢气等还原性物质受热生成铜，氧化铜和盐酸反应生成氯化铜，但氯化铜不能一步转化生成氧化铜，不符合题意；
B. 盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠，氯化钠不能和其他物质反应生成碳酸钠。不符合题意；
C. 过氧化氢分解生成氧气，氧气和含氢物质反应生成水，水通电会生成氧气，水和二氧化碳反应生成碳酸，碳酸不稳定分解为水或者和碱反应生成水。符合题意；
D. 氧化铁和盐酸反应生成氯化铁，氯化铁和氢氧化钠等可溶性碱反应生成氢氧化铁，氢氧化铁和盐酸反应生成氯化铁。但是氢氧化铁不能直接生成铁，铁也不能直接生成氢氧化铁。不符合题意；
故选：C。
7. 甲、乙、丙、丁分别是Na2CO3、AgNO3、BaCl2、盐酸四种无色溶液中的一种，它们两两反应后的现象如下：甲＋乙→沉淀；甲＋丙→沉淀；乙＋丙→沉淀；丙＋丁→沉淀；乙＋丁→无色无味气体。则甲、乙、丙、丁四种溶液依次是( )
A． BaCl2、Na2CO3、AgNO3、盐酸
B． BaCl2、Na2CO3、盐酸、AgNO3
C． Na2CO3、盐酸、AgNO3、BaCl2
D． AgNO3、盐酸、BaCl2、Na2CO3
【答案】A
【解析】本题的突破口为乙，乙为Na2CO3，根据物质之间转化的现象可知，丁为盐酸，丙为AgNO3。甲、乙、丙、丁分别是Na2CO3、AgNO3、BaCl2、盐酸四种无色溶液中的一种，乙+丁→无色气体，说明乙和丁中的一种是碳酸钠，一种是盐酸；甲、乙、丁都能和丙反应生成沉淀，能和另外三种物质生成沉淀的是硝酸银，则丙是硝酸银；甲+乙→沉淀，甲是氯化钡，则乙是碳酸钠，丁是盐酸，故选A.
下列说法正确的是
A．CO2的水溶液能导电，所以CO2是电解质
B．BaSO4不溶于水，其水溶液的导电能力极弱，所以BaSO4是弱电解质
C．液溴不导电，所以溴是非电解质
D．强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的导电能力强
【答案】D
【解析】
A中是因CO2＋H2OH2CO3，H2CO3电离出H＋和HCOeq \\al(－,3)从而使溶液导电，而不是CO2自身，因此H2CO3是电解质，CO2是非电解质，A错；
电解质强弱的划分是根据其电离的程度，而不是根据其溶解度的大小，BaSO4溶解度很小，但溶于水的BaSO4完全电离，所以BaSO4是强电解质，B错；
电解质和非电解质都是化合物，液溴是单质，C错。
电解质导电能力的强弱与溶液中自由移动的离子的浓度大小以及所带的电荷多少有关，所以强电解质的导电性不一定比弱电解质溶液强，D对；
下列物质：①盐酸，②氨水，③二氧化碳，④三氧化硫，⑤纯碱粉末，⑥酒精，⑦铜，⑧熔融氯化钠，⑨水玻璃(硅酸钠水溶液)。以下叙述不正确的是
A． 属于电解质的有3种
B． 属于纯净物的有6种
C． 属于非电解质的有3种
D． 上述状态下能导电的有5种
【答案】A
【解析】
⑤⑧是电解质，属于电解质的有2种，A项错误；
③④⑤⑥⑦⑧属于纯净物，B项正确；
③④⑥是非电解质， C项正确；
①②⑦⑧⑨能导电，D项正确。
下列离子方程式正确的是
将铜插入硝酸银溶液中：
溶液与过量溶液反应：
用食醋除水垢：
稀硫酸和溶液反应：
【答案】C
【解析】
A项，电荷不守恒，正确的离子方程式为；
B项，过量，正确的离子方程式为；
D项，正确的离子方程式为。
往含Fe3＋、H＋、NOeq \\al(－,3)的混合液中加入少量SOeq \\al(2－,3)，充分反应后，下列表示该反应的离子方程式正确的是
A．2Fe3＋＋SOeq \\al(2－,3)＋H2O===2Fe2＋＋SOeq \\al(2－,4)＋2H＋
B．2H＋＋SOeq \\al(2－,3)===H2O＋SO2↑
C．2H＋＋2NOeq \\al(－,3)＋3SOeq \\al(2－,3)===3SOeq \\al(2－,4)＋2NO↑＋H2O
D．2Fe3＋＋3SOeq \\al(2－,3)＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋3SO2↑
【答案】C
【解析】三价铁离子、硝酸根离子都具有氧化性，都能氧化亚硫酸根离子，硝酸根离子在酸性环境下氧化性强于三价铁离子，所以通入亚硫酸根离子，先与硝酸根离子反应，若亚硫酸根剩余再与三价铁离子反应，题干中亚硫酸根离子少量，所以只有硝酸根离子反应，所以离子方程式为：2H＋＋2NOeq \\al(－,3)＋3SOeq \\al(2－,3)===3SOeq \\al(2－,4)＋2NO↑＋H2O，C项正确。
已知M2O7x- + 3 S2- + 14 H＋=== 2 M 3＋ + 3S ↓ + 7H2O，则M2O7x-中的M的化合价为
A ＋2 B ＋3 C ＋4 D ＋6
【答案】D
【解析】先利用离子反应中的电荷守恒来确定x，再利用M2O7x-中元素的化合价的代数和为-x来计算M的化合价．
解答：M2O7x- + 3 S2- + 14 H＋ === 2 M 3＋ + 3S ↓ + 7H2O中，
由电荷守恒可知，(−x)+3×(−2)+14×(+1)=2×(+3)，
解得x=2，
设M2O72-中的M的化合价为y，
则y×2+(−2)×7=−2，解得y=+6，故选D.
在甲、乙两烧杯溶液中，分别含有下列离子中的三种：Cu2＋、Na＋、H＋、SO42-、CO32-、OH－。已知甲烧杯的溶液呈蓝色，则乙烧杯的溶液中大量存在的离子是
A．CO32-、OH－、SO42-
B． Na＋、H＋、SO42-
C． Cu2＋、H＋、SO42-
D． Na＋、OH－、CO32-
【答案】D
【解析】甲烧杯的溶液呈蓝色，则甲中一定含有Cu2＋，因Cu2＋能分别与CO32-、OH－结合生成沉淀，则CO32-、OH－一定在乙烧杯中，又与H＋、OH－结合生成水而不能共存，则H＋在甲中，再根据溶液不显电性，则乙中的阳离子为Na＋；因此乙中含有Na＋、OH－、CO32-，甲中含有Cu2＋、H＋、SO42-。
（2020新课标全国Ⅱ卷）北宋沈括《梦溪笔谈》中记载：“信州铅山有苦泉，流以为涧。挹其水熬之则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。下列有关叙述错误的是
A．胆矾的化学式为CuSO4
B．胆矾可作为湿法冶铜的原料
C．“熬之则成胆矾”是浓缩结晶过程
D．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”是发生了置换反应
【答案】A
【解析】
A. 胆矾是硫酸铜的结晶水合物，化学式为 CuSO4·5H2O。故A说法错误；
B. 铁比铜的金属活动性强，铁能从硫酸铜溶液中置换出铜，这就是湿法炼铜的反应原理，因此，胆矾是湿法炼铜的原料。故B说法正确；
C. “熬之则成胆矾”的含义是将硫酸铜稀溶液通过蒸发浓缩、降温结晶，可获得胆矾晶体。故C说法正确；
D. “熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”的含义是在铁锅中蒸发硫酸铜溶液时，铁锅表面会析出金属铜，这是因为铁从硫酸铜溶液中置换出了铜。故D说法正确。故选：A。
15. (2020江西南昌联考)古诗词是古人为我们留下的宝贵精神财富，下列诗句不涉及氧化还原反应的是
A．野火烧不尽，春风吹又生
B．春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干
C．粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间
D．爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏
【答案】C
【解析】分析：首先判断诗句中的化学反应，判断元素的化合价是否发生变化，氧化还原反应的特征是有化合价的升降．
A. 纤维素燃烧生成二氧化碳和水，C和O元素的化合价发生变化，属于氧化还原反应，故A不选；
B. 石蜡的主要成分为烃类物质，燃烧生成二氧化碳和水，C和O元素的化合价发生变化，属于氧化还原反应，故B不选；
C. 石灰石加热分解生成CaO和二氧化碳，元素的化合价没有发生变化，不属于氧化还原反应，故选C.
D. 爆竹中含有黑火药，爆炸时发生氧化还原反应，故D不选；
16. 某种飞船以N2H4和N2O4为动力源，发生反应：2N2H4＋N2O4===3N2＋4H2O，反应温度可高达2 700 ℃，对于该反应，下列说法中正确的是
A．该反应属于置换反应
B．N2H4是氧化剂
C．N2O4是还原剂
D．N2既是氧化产物，又是还原产物
【答案】D
【解析】
该反应的反应物中无单质，不属于置换反应，A错；
N2H4中N元素的化合价为－2，在反应中失电子变为0价，因此N2H4是还原剂，B错；
N2O4中N元素的化合价为＋4，在反应中得到电子变为0价，因此N2O4是氧化剂，C错；
－2价的N和＋4价的N均生成0价的N，因此N2既是氧化产物又是还原产物，D对。
(2020河南调研)已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物，在一定条件下有下列转化关系(未配平)：
①G→ Q＋NaCl
②Q＋H2Oeq \(――→,\s\up7(电解))X＋H2
③Y＋NaOH→ G＋Q＋H2O
④Z＋NaOH→ Q＋X＋H2O
这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是( )
A．G、Y、Q、Z、X B．X、Z、Q、G、Y
C．X、Z、Q、Y、G D．G、Q、Y、Z、X
【答案】A
【解析】由①得出Q中价态高于G，因为G必介于Q和－1价的氯元素之间，－1价为氯元素的最低价；将该结论引用到③，Y介于Q与G之间，故有Q价态高于Y，Y价态高于G；分析②：H2O中的H元素化合价降低，则Q中的氯元素转变为X中的氯元素，化合价必升高，则得出X价态高于Q；最后分析④：Z介于Q、X之间，则X价态高于Z，Z价态高于Q。
在两份相同的Ba(OH)2溶液中，分别滴入物质的量浓度相等的H2SO4、NaHSO4溶液，其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。
下列分析不正确的是
A．①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线
B．b点，溶液中大量存在的离子是Na＋、OH－
C．c点，两溶液中含有相同量的OH－
D．a、d两点对应的溶液均显中性
【答案】C
【解析】Ba(OH)2与H2SO4、NaHSO4溶液反应的化学方程式分别为Ba(OH)2＋H2SO4===BaSO4↓＋2H2O，Ba(OH)2＋NaHSO4===BaSO4↓＋H2O＋NaOH。
从反应方程式可看出，滴加NaHSO4溶液的导电能力下降得慢 ，故①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线，②代表滴加NaHSO4溶液的变化曲线；从图像可看出，b点为Ba(OH)2恰好完全反应的点，生成了大量的NaOH；在c点，对于曲线①，H2SO4过量，溶液显酸性，而曲线②滴入NaHSO4溶液，生成的NaOH没有全部反应，溶液显碱性，故c点两溶液中OH－的量不同；a点是Ba(OH)2与H2SO4恰好反应的点，d点是NaOH与NaHSO4恰好反应的点，故溶液都呈中性。
(2020杭州二模)现有下列三个氧化还原反应：
①2B－＋Z2===B2＋2Z－ ②2A2＋＋B2===2A3＋＋2B－
③2XOeq \\al(－,4)＋10Z－＋16H＋===2X2＋＋5Z2＋8H2O
根据上述反应，判断下列结论中错误的是
A．要除去含有A2＋、Z－和B－混合溶液中的A2＋，而不氧化Z－和平B－，应加入Z2
B．还原性强弱顺序为A2＋>B－>Z－>X2＋
C．X2＋是XOeq \\al(－,4)的还原产物，B2是B－的氧化产物
D．在溶液中可能发生反应：XOeq \\al(－,4)＋5A2＋＋8H＋===X2＋＋5A3＋＋4H2O
【答案】A
【解析】根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，反应③中，氧化性XOeq \\al(－,4)>Z2；反应②中，氧化性B2>A3＋；反应①中，氧化性Z2>B2，则氧化性由强到弱的顺序是XOeq \\al(－,4)>Z2>B2>A3＋，所以要除去含有A2＋、Z－和B－混合溶液中的A2＋，而不氧化Z－和B－，应加入B2，故A错误；由①、②、③反应中还原性的比较可知，还原性由强到弱顺序是A2＋、B－、Z－、X2＋，故B正确；反应③中X的化合价降低，则XOeq \\al(－,4)为氧化剂，则X2＋是XOeq \\al(－,4)的还原产物，反应①中B－发生氧化反应生成B2，即B2是B－的氧化产物，故C正确；根据氧化性由强到弱的顺序XOeq \\al(－,4)>Z2>B2>A3＋，所以溶液中XOeq \\al(－,4)能氧化A2＋，发生的反应为XOeq \\al(－,4)＋5A2＋＋8H＋===X2＋＋5A3＋＋4H2O，故D正确。
某无色混合盐溶液中，除水电离产生的离子外还可能含有：①Na＋、②Ba2＋、③Cl－、④Br－、⑤SOeq \\al(2－,3)、⑥SOeq \\al(2－,4)中的若干种，依次进行下列实验，且每步所加试剂均过量，观察到的现象或得到的结论如表所示。
下列结论正确的是( )
A．肯定含有的离子是①④⑤
B．肯定没有的离子是②⑥
C．不能确定的离子是①
D．只能确定④存在，②不存在
【答案】A
【解析】解答本题时，若不能联系(2)和(4)操作，易得出原溶液中含有氯离子的错误结论。根据(4)操作步骤中的现象证明含氯离子，但由于(2)加入了氯水，引入了氯离子，所以原溶液是否含氯离子不能确定。
(1)用pH试纸检验，溶液的pH大于7，说明溶液呈碱性，故一定含有⑤SOeq \\al(2－,3)，进而可以判断无②Ba2＋；
(2)向溶液中滴加氯水，再加入CCl4振荡，静置，CCl4层呈橙色，说明原溶液中含有④Br－；
(3)分液，向所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀硝酸，有白色沉淀产生，结合(1)，可以判断原溶液中可能含有⑥SOeq \\al(2－,4)；
(4)过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸，有白色沉淀产生，说明有Cl－存在，但(2)步中已经引入了Cl－，故不能判断原溶液中是否有③Cl－，根据溶液呈电中性原理，得出有①Na＋，综上所述，可以得出：溶液中一定含有的离子是①Na＋、④Br－、⑤SOeq \\al(2－,3)；一定不含有的离子是②Ba2＋；可能含有的离子是③Cl－、⑥SOeq \\al(2－,4)。
非选择题：本题共5个题，共60分。
（9分）
I．某化学兴趣小组对下列三组物质进行研究：
A．HCl H2SO4 H2CO3 HNO3 B．NaCl溶液 水泥沙悬浊液 AgI胶体
C．Na2CO3 NaNO3 AgNO3 Ba(NO3)2
请你帮他们完善下列空白：
II．“探险队员”——盐酸，不小心走进了化学迷宫，不知怎样走出来，因为迷宫有许多“吃人的野兽”(即能与盐酸反应的物质)，盐酸必须避开它们，否则就无法通过。
(1)请你帮助它走出迷宫(请用图中物质前的序号连接起来表示所走的路线)：________________。
(2)在能“吃掉”盐酸的化学反应中，属于酸和碱中和反应的有________个，其中能“吃掉”盐酸的盐是________，写出该反应的离子方程式 。
【答案】
I．（1）HCl （2）水 （3）硝酸盐
II．（1）③⑥⑩⑦⑪⑫ （2）2 Na2CO3
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2
【解析】
I．A组，HCl H2SO4 H2CO3 HNO3中不属于含氧酸的是HCl。B组，NaCl溶液、水、泥沙悬浊液、AgI胶体中，不属于分散系的是水。C组，Na2CO3为碳酸盐，NaNO3、AgNO3、Ba(NO3)2为硝酸盐，所以分类标准为硝酸盐。
II．（1）盐酸不能和③O2、⑥NaCl、⑩CO、⑦Cu、⑪H2SO4、⑫Ag反应。
（2）中和反应是指酸与碱的反应，根据图中碱 的种类可确定中和反应的个数，碱有NaOH、
Ca（OH）2两种，则中和反应有2个；能吃掉盐酸的盐是Na2CO3，盐过量时，该反应的化学方程式为：Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2
（14分）
(2020河北唐山一中检测)某化学兴趣小组的同学按照下面的实验方法制备氢氧化铁胶体：首先取少量蒸馏水于洁净的烧杯中，用酒精灯加热至沸腾，向烧杯中逐滴滴加饱和的FeCl3溶液继续煮沸，至液体呈透明的红褐色。反应原理为FeCl3＋3H2O===Fe(OH)3(胶体)＋3HCl。
(1)判断胶体制备是否成功，可利用胶体的__________________。
(2)在做制备氢氧化铁胶体的实验时，有些同学没有按要求进行，结果没有观察到胶体，请你预测其现象并分析原因：
①甲同学没有选用饱和氯化铁溶液，而是将稀氯化铁溶液滴入沸水中，结果没有观察到________________________，其原因是_____________________________________________。
②乙同学在实验中没有使用蒸馏水，而是用自来水，结果会________________________，原因是____________________________________________。
③丙同学向沸水中滴加饱和氯化铁溶液后，长时间加热，结果会________________________，原因是____________________________________。
(3)丁同学按要求制备了Fe(OH)3胶体，但是他又向Fe(OH)3胶体中逐滴加入了稀H2SO4溶液，结果出现了一系列变化。
①先出现红褐色沉淀，原因是________________________________________________。
②随后沉淀溶解，此反应的离子方程式是______________________________。
【答案】
(1)丁达尔效应
(2)①透明的红褐色液体；FeCl3溶液太稀，生成的Fe(OH)3太少
②生成红褐色沉淀；自来水中含有电解质，胶体发生聚沉
③生成红褐色沉淀；长时间加热使胶体发生聚沉
(3)①电解质H2SO4使Fe(OH)3胶体聚沉而产生沉淀
② Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
【解析】
(1)胶体具有丁达尔效应，可利用此性质来证明此胶体已经制成，当用激光笔照射时，会有一道明亮的光路，故答案为：丁达尔效应；
(2)①实验室制备氢氧化铁胶体的方法为：向沸水中滴加饱和氯化铁溶液加热到红褐色,将稀氯化铁溶液滴入沸水中,FeCl3溶液太稀,生成的Fe(OH)3太少，无红褐色，故答案为：红褐色液体;FeCl3溶液太稀,生成的Fe(OH)3太少；
②自来水生产时需向水中通入氯气,氯气遇水会产生次氯酸HClO,用于消毒,同时生成盐酸,盐酸、HClO电解质电离生成的阴离子Cl−、ClO−中和了Fe(OH)3胶粒所带的正电荷，使胶粒聚集成较大的颗粒而形成红褐色沉淀，故答案为：生成红褐色沉淀；自来水中含有电解质，胶体发生聚沉；
③制备氢氧化铁胶体时，当溶液呈红褐色时应停止加热，否则生成的胶体在加热条件下发生聚沉，形成红褐色沉淀，故答案为：生成红褐色沉淀；长时间加热胶体发生聚沉；
(3)①电解质H2SO4电离出的SO2−4使Fe(OH)3胶体发生聚沉，生成红褐色沉淀，故答案为：电解质H2SO4使Fe(OH)3胶体聚沉而产生沉淀；
②氢氧化铁胶体聚沉后会产生氢氧化铁沉淀,继续加入硫酸,会发生酸碱中和反应,生成氯化铁和水,此反应的离子方程式是Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O，故答案为：Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O.
（10分）
(2020甘肃兰州检测)某待测溶液(阳离子为Na＋)中可能含有SOeq \\al(2－,4)、SOeq \\al(2－,3)、NOeq \\al(－,3)、Cl－、Br－、COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)、S2－中的一种或多种，进行如图所示的实验，每次实验所加试剂均过量，回答下列问题：
(1)待测液中是否含有SOeq \\al(2－,4)、SOeq \\al(2－,3)：_____________________。
(2)沉淀B的化学式为__________；生成沉淀B的离子方程式为___________________________。
(3)根据以上实验，待测液中肯定没有的离子是_____________________；肯定存在的离子还有_____________________。
【答案】
(1)至少含有一种离子
(2)BaCO3 2HCOeq \\al(－,3)＋Ba2＋＋2OH－===BaCO3↓＋COeq \\al(2－,3)＋2H2O
(3)Br－、S2－ COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)
【解析】
白色沉淀D为BaSO4，由于是加入了硝酸，故待测液中SOeq \\al(2－,4)和SOeq \\al(2－,3)至少有一种；由气体D的性质知溶液中含COeq \\al(2－,3)；由白色沉淀B知溶液中含有HCOeq \\al(－,3)，则白色沉淀B为BaCO3，生成BaCO3的离子方程式为：Ba2＋＋2HCO＋2OH－===BaCO3↓＋COeq \\al(2－,3)＋2H2O；由溶液B中通入Cl2得无色溶液知，待测液无S2－、Br－；由于开始加入了BaCl2溶液，故根据加AgNO3溶液和稀硝酸的实验现象，不能确定待测液中是否含有Cl－。
(1)根据以上分析可知,待测液中至少存在SOeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)中的一种；
(2)根据分析可知,沉淀B为碳酸氢根离子与钡离子、氢氧根离子反应生成的BaCO3,反应的离子方程式为：2HCOeq \\al(－,3)＋Ba2＋＋2OH－===BaCO3↓＋COeq \\al(2－,3)＋2H2O；
(3)根据分析可知,待测液中一定不存在的离子为：S2－、Br－；肯定存在的离子为：COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)。
24. （12分）
(2020运城临猗中学月考)“钢是虎，钒是翼，钢含钒犹如虎添翼”，钒是“现代工业的味精”。钒在稀酸中是稳定的，但室温下能溶解于浓硝酸中生成VOeq \\al(＋,2)。
(1)请写出金属钒与浓硝酸反应的离子方程式：_________________________________。
(2)灼烧NH4VO3时可生成钒的氧化物V2O5，请写出该反应的化学方程式：
_____________________________________________________________。
(3)V2O5是较强的氧化剂。它能与沸腾的浓盐酸作用产生氯气，其中钒元素被还原为蓝色的VO2＋，请写出该反应的离子方程式：_________________________________________。
(4)V2O5是两性氧化物，与强碱反应生成钒酸盐(阴离子为VOeq \\al(3－,4))，溶于强酸生成含钒氧离子(VOeq \\al(＋,2))的盐。请写出V2O5分别与烧碱溶液和稀硫酸反应生成的盐的化学式：________、________。
(5)工业上用接触法制硫酸时要用到V2O5。在氧化SO2的过程中，450℃时发生V2O5与VO2之间的转化：V2O5＋SO2===2VO2＋SO3、4VO2＋O2===2V2O5，说明V2O5在接触法制硫酸过程中所起的作用是_____________________________________________________。
【答案】(1)V＋6H＋＋5NOeq \\al(－,3)===VOeq \\al(＋,2)＋5NO2↑＋3H2O
(2)2NH4VO3eq \(=====,\s\up7(△))V2O5＋2NH3↑＋H2O
(3)V2O5＋6H＋＋2Cl－eq \(=====,\s\up7(△))2VO2＋＋Cl2↑＋3H2O
(4)Na3VO4 (VO2)2SO4
(5)做催化剂
【答案】(1)钒在室温下能溶解于浓硝酸中生成VOeq \\al(＋,2)，故金属钒与浓硝酸反应的离子方程式为V＋6H＋＋5NOeq \\al(－,3)===VOeq \\al(＋,2)＋5NO2↑＋3H2O。
(2)根据题意灼烧NH4VO3时可生成钒的氧化物V2O5，其化学方程式为2NH4VO3eq \(=====,\s\up7(△))V2O5＋2NH3↑＋H2O。
(3)浓盐酸与V2O5反应生成氯气，氯元素的化合价升高，钒元素被还原为蓝色的VO2＋，其反应的离子方程式为V2O5＋6H＋＋2Cl－eq \(=====,\s\up7(△))2VO2＋＋Cl2↑＋3H2O。
(4)V2O5与烧碱溶液反应生成Na3VO4，V2O5与稀硫酸反应生成(VO2)2SO4。
(5)由方程式V2O5＋SO2===2VO2＋SO3、4VO2＋O2===2V2O5可知，V2O5在接触法制硫酸过程中起到催化作用
25. （15分）
(2020试题调研)高铁酸钾(K2FeO4)是一种易溶于水、高效的多功能水处理剂。工业上通常先制得高铁酸钠，然后在一定温度下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和，从而使高铁酸钾析出。
(1)高铁酸钾中铁元素的化合价为________，推测其具有的化学性质是____________。
(2)高铁酸钾与水反应生成O2、Fe(OH)3(胶体)和KOH。
①该反应的离子方程式为_________________________________________________。
②高铁酸钾作为水处理剂起到的作用是________________________。
(3)①在无水条件下制备高铁酸钠的主要反应为2FeSO4＋a Na2O2===2Na2FeO4＋b X＋2Na2SO4＋cO2↑，该反应中物质X的化学式为____________，b与c的关系是____________。
②一定温度下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾，原因是
________________________________________________________________________。
(4)在碱性条件下，由氯化铁、氯气可制备高铁酸钾，写出该反应的离子方程式：
_________________________________________________________。
【答案】
(1)＋6价 强氧化性
(2)①4FeOeq \\al(2－,4)＋10H2O===4Fe(OH)3(胶体)＋8OH－＋3O2↑ ②杀菌消毒、净水
(3)①Na2O b＝2c ②相同条件下高铁酸钾的溶解度小于高铁酸钠的溶解度
(4)2Fe3＋＋3Cl2＋16OH－===2FeOeq \\al(2－,4)＋6Cl－＋8H2O
【解析】
(1)根据化合物中各元素化合价的代数和为零，可得K2FeO4中铁元素的化合价为＋6价；高铁酸钾中铁元素处于高价态，则高铁酸钾具有强氧化性。
(2)①高铁酸钾与水反应生成O2、Fe(OH)3(胶体)和KOH，则反应的离子方程式为4FeOeq \\al(2－,4)＋10H2O===4Fe(OH)3(胶体)＋8OH－＋3O2↑。
②高铁酸钾具有强氧化性，作为水处理剂能起到杀菌消毒的作用，同时其还原产物为Fe(OH)3胶体，又能起到净水的作用。
(3)①根据元素守恒可知，X应是Na2O，根据钠元素守恒有2a＝8＋2b，根据氧元素守恒有2a＝8＋b＋2c，两式联立，可得b＝2c。
②一定温度下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾，原因是相同条件下高铁酸钾的溶解度小于高铁酸钠的溶解度。
(4)用氯气在碱性条件下氧化氯化铁可制备高铁酸钾，根据得失电子守恒、原子守恒及电荷守恒，反应的离子方程式为2Fe3＋＋3Cl2＋16OH－===2FeOeq \\al(2－,4)＋6Cl－＋8H2O。混合物
纯净物
单质
电解质
A
盐酸
NaOH
石墨
K2SO4溶液
B
空气
Fe(OH)3胶体
铁
Na2CO3
C
CuSO4·5H2O
CaCl2
水银
铜
D
氯水
KNO3晶体
O3
NaCl
选项
物质
选用的试剂
操作方法
A
CaO（CaCO3）
水
溶解、过滤、结晶
B
CO2（CO）
氧气
点燃
C
CuSO4（H2SO4）
氢氧化钠溶液
过滤
D
Cu（CuO）
稀盐酸
溶解、过滤、洗涤、干燥
选项
X
Y
Z
W
A
Al
Cu
CuO
CuCl2
B
HCl
NaCl
Na2CO3
NaOH
C
H2O2
O2
H2O
H2CO3
D
Fe2O3
FeCl3
Fe(OH)3
Fe
步骤
操作
现象或结论
(1)
用pH试纸检验
溶液的pH大于7
(2)
向溶液中滴加氯水，再加入CCl4振荡，静置
CCl4层呈橙色
(3)
分液，向所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀硝酸
有白色沉淀产生
(4)
过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸
有白色沉淀产生
A
B
C
分类标准
含氧酸
分散系
（3）
不属于该类别的物质
（1）
（2）
Na2CO3