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专题质检卷一 物质的组成及其变化
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这是一份专题质检卷一 物质的组成及其变化，共8页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1.(2021山东青岛高三调研)新型冠状病毒正威胁着人们的身体健康,下列叙述不涉及化学变化的是( )。
A.新型冠状病毒可能通过气溶胶传播,气溶胶能产生丁达尔效应
B.体积分数为75%的医用酒精和“84”消毒液均可用于杀菌消毒
C.过氧化氢消毒机在抗击新冠疫情中被广泛使用
D.冷链运输和冷藏储存抗病毒疫苗,目的是避免蛋白质变性
2.(2021安徽安庆一中高三模拟)下列文献记载内容涉及非氧化还原反应的是( )。
A.东汉《周易参同契》中记载“胡粉
[Pb3(OH)2(CO3)2]投火中,色坏还为铅”
B.宋代《天工开物》中“凡石灰,经火焚炼为用”
C.西汉时期的《淮南万毕术》中有“曾青得铁,则化为铜”
D.晋代《抱朴子》一书中记载有“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”
3.(2021河南信阳高三模拟)下列有关说法正确的是( )。
A.氧化钾溶于水能导电,所以氧化钾是电解质
B.强电解质一定含有离子键,弱电解质中一定含弱极性共价键
C.酸性氧化物不一定是非金属氧化物,碱性氧化物都是金属氧化物
D.纳米铁粉分散在水中形成胶体,可以通过吸附的方式高效地去除被污染水体中的Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+等重金属离子
4.25 ℃时,下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是( )。
A.碱性溶液中:Na+、Fe3+、Cl-、SO42-
B.含MnO4-的溶液中:H+、K+、Cl-、I-
C.0.1 ml·L-1的FeCl2溶液中:H+、Al3+、SO42-、NO3-
D.由水电离出的c(OH-)=1×10-14 ml·L-1的溶液中:K+、Na+、SO42-、CO32-
5.(2021山东高三模拟)下列各组离子在溶液中能大量共存,且加入相应试剂后发生反应的离子方程式正确的是( )。
6.(2021重庆高三质检)常温时,下列各离子组在指定溶液中能大量共存的是( )。
A.强碱溶液:K+、Na+、AlO2-、C2O42-
B.含S2O32-的溶液:H+、NH4+、ClO-、SO42-
C.c(OH-)c(H+)=KW的溶液:Na+、K+、CO32-、S2-
D.能与Al反应放出H2的溶液:Na+、Cu2+、NO3-、Cl-
7.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)3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.该转化过程的实质为NOx被H2还原
B.x=1时,过程Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
C.转化过程中,混合溶液中Ce3+和Ce4+总数减少
D.过程Ⅰ发生反应的离子方程式为H2+Ce4+2H++Ce3+
8.某溶液中可能含有H+、Mg2+、NH4+、Al3+、Fe3+、CO32-、SO42-、NO3-中的几种。若加入锌粒,产生无色无味的气体;若加入NaOH溶液,产生白色沉淀,且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法不正确的是( )。
A.溶液中的阳离子有H+、Mg2+、NH4+、Al3+
B.溶液中n(Al3+)=0.1 ml
C.溶液中一定不含 CO32-,可能含有SO42-和NO3-
D.n(H+)∶n(Al3+)∶n(Mg2+)=2∶2∶1
9.高铁酸钾(K2FeO4)是新型的绿色环保水处理剂。一种制备K2FeO4的流程如下:
下列说法错误的是( )。
A.步骤ⅰ中反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O
B.步骤ⅱ说明碱性条件下,氧化性:Na2FeO4>NaClO
C.步骤ⅲ的反应为复分解反应,说明溶解度:Na2FeO4>K2FeO4
D.K2FeO4作为性能优良的水处理剂,主要是利用了其强氧化性和还原后产生的具有絮凝作用的Fe3+
10.现向含S2-、Fe2+、Br-、I-各0.1 ml的溶液中通入Cl2,通入Cl2的体积(标准状况)和溶液中相关离子的物质的量关系图正确的是( )。
二、非选择题
11.已知A、B、C为中学化学中常见的单质。室温下,A为固体,B和C均为气体。在适宜的条件下,它们可以按如图框图进行反应。
回答下列问题:
(1)组成单质A、B、C的三种元素中的任意两种元素形成的化合物所属物质类别一定不是 (填序号)。
①氢化物 ②酸 ③碱 ④盐 ⑤氧化物
(2)A、B、C三种单质中有一种是金属,则这种单质是A、B、C中的 ,理由是 。
(3)如果E溶液是一种强酸,则E的化学式为 , 写出E作为还原剂参加反应的常见离子方程式: 。
12.化学方程式是能够直接形象地表示化学反应过程与特征的一种符号,书写化学方程式是我们必须掌握的一项基本技能。请按照要求回答下列问题。
Ⅰ.生活中很多现象和原理都可以用化学反应来解释:
(1)写出泡沫灭火器反应原理的离子方程式: 。
(2)用ClO2进行饮用水处理比使用Cl2具有更高的优越性,不仅杀菌消毒效率高,不产生致癌的有机氯化物,而且还能除去水中的Fe2+、Mn2+。请写出用ClO2除去饮用水中Mn2+的离子方程式 (已知Mn2+转变为MnO2, ClO2转变为ClO2-)。
Ⅱ.根据体系中的物质及物质的性质,我们可以推测出该体系所发生的变化,并能用方程式表示出来:
(1)某一反应体系有反应物和生成物共六种物质:N2O、FeSO4、Fe(NO3)3、HNO3、Fe2(SO4)3和H2O。写出该反应的化学方程式 。
(2)将NaClO溶液逐滴滴入含淀粉的KI溶液中,溶液变蓝,继续滴加,溶液颜色先加深,后逐渐变浅,最终消失。经检测得知此时溶液中含有一种含正五价元素的含氧酸根,写出上述变化过程的两个离子反应方程式 。
Ⅲ.给化学反应分类是为了更好地研究反应的规律与特征,有利于我们把握反应的本质。置换反应是常见反应类型之一,其通式可以表示为:单质(1)+化合物(1)化合物(2)+单质(2)。请写出满足以下要求的两个有金属单质参与的置换反应的化学方程式:①所涉及的元素都是短周期元素;②两个反应中的4种单质分属4个不同的主族 。
专题质检卷一 物质的组成及其变化
1.A 丁达尔效应没有新物质生成,为物理变化;酒精能使蛋白质变性,“84”消毒液具有强氧化性,二者均可用于杀菌消毒,均涉及化学变化;过氧化氢具有强氧化性,可用于杀菌消毒,涉及化学变化;蛋白质变性属于化学变化。
2.B A项胡粉是碱式碳酸铅[Pb3(OH)2(CO3)2],加热过程中+2价Pb被碳还原为铅单质,Pb元素化合价降低,涉及氧化还原反应; B项“凡石灰,经火焚炼为用”,涉及CaCO3CaO+CO2↑ 反应,不是氧化还原反应;C项“曾青得铁,则化为铜”,涉及Fe+CuSO4FeSO4+Cu,Fe、Cu元素化合价有变化,涉及氧化还原反应;D项“丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂” ,丹砂为硫化汞,不稳定,加热发生HgSHg+S反应,温度降低时,又可发生Hg+SHgS反应,Hg、S元素化合价有变化,涉及氧化还原反应。
3.C A项,氧化钾溶于水能导电,是氧化钾和水反应生成的氢氧化钾导电,不能推出氧化钾是电解质;B项,强电解质不一定含有离子键,如HCl等均是强电解质,不含离子键;C项,酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7;D项,纳米铁粉去除被污染水体中的Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+等重金属离子,是因为铁可以将这些离子还原,不是吸附作用。
4.D A项,碱性溶液含大量的OH-,不能大量存在Fe3+,故A项错误。B项,溶液中存在H+,酸性条件下MnO4-能与Cl-、I-发生氧化还原反应,Cl-、I-不能大量存在,故B项错误。C项,溶液中存在H+,酸性条件下NO3-能与Fe2+发生氧化还原反应,不能大量共存,故C项错误。D项,水电离的c(OH-)=1×10-14 ml·L-1的溶液中,水的电离被抑制,溶液可能为酸溶液或碱溶液,如果为碱溶液,离子相互之间互不反应,则可以大量共存,若为酸溶液,CO32-与H+反应,不能大量共存,故D项正确。
5.A B项,Fe3+与I-会发生氧化还原反应,不能大量共存;C项,NH4+与AlO2-会发生相互促进的水解反应,不能大量共存;D项,过量NaOH与HCO3-和NH4+均反应。
6.A B项,酸性条件下,S2O32-、H+、ClO-发生氧化还原反应,不能大量共存;C项,该溶液为酸性溶液,碳酸根离子和硫离子均不能大量共存;D项,该溶液可能是酸性溶液,也可能是碱性溶液。在酸性条件下,硝酸根不能大量存在,在碱性条件下,铜离子会生成Cu(OH)2沉淀。
7.A 分析转化过程图可知,在过程Ⅰ中发生反应H2+2Ce4+2H++2Ce3+,在过程Ⅱ中发生反应2NOx+4xH++4xCe3+2xH2O+N2+4xCe4+,由分析可知,总反应可以看作烟气与氢气反应,该转化过程的实质为NOx被H2还原,A项正确。x=1时,根据图示,过程Ⅱ中发生反应2NO+4H++4Ce3+2H2O+N2+4Ce4+,N的化合价降低,NO为氧化剂,Ce3+为还原剂,根据得失电子守恒得,n(NO)×2=n(Ce3+)×1,因此氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,B项错误。转化过程中,混合液中Ce3+和Ce4+总数不变,C项错误。根据图示,过程Ⅰ发生H2+Ce4+H++Ce3+,利用化合价升降法进行配平,离子方程式为H2+2Ce4+2H++2Ce3+,D项错误。
8.C 原溶液加入NaOH溶液,开始无沉淀,说明溶液中含有H+,沉淀为白色,说明不含Fe3+;溶液中加入锌粒生成无色无味气体,则气体为H2,则溶液中一定不含 NO3-。溶液中含有H+,则一定不含 CO32- 。根据图像的变化趋势,可以确定:开始无沉淀过程中,NaOH中和溶液中的H+,则n(H+)=0.1 ml;n(NaOH)为0.1~0.5 ml 时为金属离子形成沉淀过程;n(NaOH)为0.5~0.7 ml时沉淀的量保持不变,此时OH-应与NH4+发生反应,n(NH4+)=0.2 ml;n(NaOH)为0.7~0.8 ml时沉淀部分溶解到不再发生变化,该过程为Al(OH)3溶解,n(Al3+)=0.1 ml,B项正确。不溶解的沉淀只能为Mg(OH)2,n(Al3+)=0.1 ml,沉淀Al3+消耗NaOH 0.3 ml,则沉淀Mg2+消耗NaOH 0.1 ml,因此n(Mg2+)=0.05 ml,溶液中的阳离子有H+、Mg2+、 NH4+ 、Al3+,A项正确。其中n(H+)∶n(Al3+)∶n(Mg2+)=(0.1 ml)∶(0.1 ml)∶(0.05 ml)=2∶2∶1,D项正确。溶液中的阴离子一定不含 CO32-和 NO3-,根据溶液呈电中性,可说明溶液中一定含有 SO42-,C项错误。
9.B 步骤ⅰ为FeSO4溶液在酸性条件下与H2O2发生氧化还原反应生成H2O和Fe2(SO4)3,根据氧化还原反应规律可得,反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O,A项正确。步骤ⅱ为Fe2(SO4)3与NaClO在碱性条件下发生氧化还原反应得到Na2FeO4,氧化剂是NaClO,氧化产物为Na2FeO4,因为氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,故氧化性:NaClO>Na2FeO4,B项错误。步骤ⅲ为Na2FeO4与饱和的KOH溶液发生复分解反应得到K2FeO4粗品,溶解度大的物质转化为溶解度小的物质,故溶解度:Na2FeO4>K2FeO4,C项正确。由于K2FeO4具有强氧化性,因此可用于水的杀菌消毒,且其还原产物产生的Fe3+水解得到Fe(OH)3胶体,具有絮凝的作用,故K2FeO4是性能优良的水处理剂,D项正确。
10.D S2-、Fe2+、Br-、I-的还原性的强弱关系是S2->I->Fe2+>Br-,根据离子的还原性顺序,氯气逐一与他们发生反应。氯气首先氧化硫离子,A、C项错误。硫离子与氯气发生置换反应,0.1 ml硫离子需要0.1 ml氯气,标准状况下的体积是2.24 L,0.1 ml碘离子需要0.05 ml氯气,标准状况下的体积是1.12 L,0.1 ml亚铁离子被氧化,失去0.1 ml电子,需要0.05 ml氯气,标准状况下的体积是1.12 L,将硫离子、碘离子、亚铁离子全部氧化时需要氯气的体积是2.24+1.12+1.12=4.48 L,0.1 ml溴离子被氧化需要0.05 ml氯气,标准状况下的体积是1.12 L,所以通入氯气4.48 L时溴离子的物质的量开始减少,B项错误。根据上述分析氧化亚铁离子时硫离子和碘离子已全部被氧化,所以通入3.36 L氯气时,亚铁离子的物质的量开始减少,D项正确。
11.答案 (1)③⑤ (2)A B、C为气体,不可能为金属
(3)HCl MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑
解析 由于“E溶液+AD溶液+C”,A为固体,C为气体,再结合框图中转化关系可以确定E溶液是一种酸,A是金属,C是H2。继而判断出B是Cl2或F2,A是Al、Mg或Na等金属。
(1)两种元素不能形成碱,且A、B、C三种单质的组成元素中没有氧元素,所以形成的化合物不能是氧化物。
(2)B和C为气体,金属只能为A。
(3)E是一种强酸,且只含有两种元素,所以E为HCl;HCl作还原剂,最常见的是其与MnO2在加热条件下的反应。
12.答案 Ⅰ.(1)Al3++3HCO3-Al(OH)3↓+3CO2↑
(2)Mn2++2ClO2+2H2OMnO2↓+2ClO2-+4H+
Ⅱ.(1)24FeSO4+30HNO38Fe(NO3)3+8Fe2(SO4)3+3N2O↑+15H2O
(2)2I-+ClO-+H2OI2+Cl-+2OH-,I2+5ClO-+2OH-2IO3-+5Cl-+H2O
Ⅲ.2Mg+CO22MgO+C,2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑,2F2+2H2O4HF+O2(任写两个即可)
解析 Ⅰ.(1)氯化铝与碳酸氢钠相互促进水解生成沉淀和气体,则用离子方程式表示泡沫灭火器的反应原理为Al3++3HCO3-Al(OH)3↓+3CO2↑。
(2)ClO2氧化除去Mn2+,生成MnO2、ClO2-,氯元素的化合价由+4价降低到+3价,锰元素化合价由+2价升高到+4价,结合电子守恒可知该反应的离子方程式为Mn2++2ClO2+2H2OMnO2↓+2ClO2-+4H+。
Ⅱ.(1)一反应体系有反应物和生成物共六种物质:N2O、FeSO4、Fe(NO3)3、HNO3、Fe2(SO4)3和H2O,硝酸作氧化剂被还原为N2O,FeSO4被氧化为硫酸铁、硝酸铁,依据氧化还原反应的电子守恒和原子守恒书写配平化学方程式:24FeSO4+30HNO38Fe(NO3)3+8Fe2(SO4)3+3N2O↑+15H2O。
(2)在淀粉KI溶液中,滴入少量NaClO溶液,溶液立即变蓝,说明I-和ClO-发生氧化还原反应生成I2,碘元素化合价由-1价变为0价、氯元素化合价由+1价变为-1价,离子方程式为2I-+ClO-+H2OI2+Cl-+2OH-,该反应中氧化剂是ClO-、氧化产物是I2,所以氧化性:ClO->I2。继续滴加足量的NaClO溶液,蓝色逐渐消失,说明I2和ClO-发生氧化还原反应生成IO3-,碘元素化合价由0价变为+5价、氯元素化合价由+1价变为-1价,离子方程式为I2+5ClO-+2OH-2IO3-+5Cl-+H2O。
Ⅲ.根据置换反应的特点以及参加反应的元素的要求,归纳中学阶段的置换反应,得出符合条件的反应可以是2Mg+CO22MgO+C,2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑,2F2+2H2O4HF+O2。选项
离子
加入试剂
离子方程式
A
K+、Fe2+、NO3-
稀硫酸
3Fe2++ NO3-+4H+3Fe3++NO↑+2H2O
B
Fe3+、I-、Cl-
氢氧化钠溶液
Fe3++3OH-Fe(OH)3↓
C
NH4+、SO42-、AlO2-
少量稀硫酸
AlO2-+H++H2OAl(OH)3↓
D
Na+、NH4+、HCO3-
过量氢氧化钠溶液
NH4++OH-NH3·H2O
1.(2021山东青岛高三调研)新型冠状病毒正威胁着人们的身体健康,下列叙述不涉及化学变化的是( )。
A.新型冠状病毒可能通过气溶胶传播,气溶胶能产生丁达尔效应
B.体积分数为75%的医用酒精和“84”消毒液均可用于杀菌消毒
C.过氧化氢消毒机在抗击新冠疫情中被广泛使用
D.冷链运输和冷藏储存抗病毒疫苗,目的是避免蛋白质变性
2.(2021安徽安庆一中高三模拟)下列文献记载内容涉及非氧化还原反应的是( )。
A.东汉《周易参同契》中记载“胡粉
[Pb3(OH)2(CO3)2]投火中,色坏还为铅”
B.宋代《天工开物》中“凡石灰,经火焚炼为用”
C.西汉时期的《淮南万毕术》中有“曾青得铁,则化为铜”
D.晋代《抱朴子》一书中记载有“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”
3.(2021河南信阳高三模拟)下列有关说法正确的是( )。
A.氧化钾溶于水能导电,所以氧化钾是电解质
B.强电解质一定含有离子键,弱电解质中一定含弱极性共价键
C.酸性氧化物不一定是非金属氧化物,碱性氧化物都是金属氧化物
D.纳米铁粉分散在水中形成胶体,可以通过吸附的方式高效地去除被污染水体中的Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+等重金属离子
4.25 ℃时,下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是( )。
A.碱性溶液中:Na+、Fe3+、Cl-、SO42-
B.含MnO4-的溶液中:H+、K+、Cl-、I-
C.0.1 ml·L-1的FeCl2溶液中:H+、Al3+、SO42-、NO3-
D.由水电离出的c(OH-)=1×10-14 ml·L-1的溶液中:K+、Na+、SO42-、CO32-
5.(2021山东高三模拟)下列各组离子在溶液中能大量共存,且加入相应试剂后发生反应的离子方程式正确的是( )。
6.(2021重庆高三质检)常温时,下列各离子组在指定溶液中能大量共存的是( )。
A.强碱溶液:K+、Na+、AlO2-、C2O42-
B.含S2O32-的溶液:H+、NH4+、ClO-、SO42-
C.c(OH-)c(H+)=KW的溶液:Na+、K+、CO32-、S2-
D.能与Al反应放出H2的溶液:Na+、Cu2+、NO3-、Cl-
7.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)3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.该转化过程的实质为NOx被H2还原
B.x=1时,过程Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
C.转化过程中,混合溶液中Ce3+和Ce4+总数减少
D.过程Ⅰ发生反应的离子方程式为H2+Ce4+2H++Ce3+
8.某溶液中可能含有H+、Mg2+、NH4+、Al3+、Fe3+、CO32-、SO42-、NO3-中的几种。若加入锌粒,产生无色无味的气体;若加入NaOH溶液,产生白色沉淀,且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法不正确的是( )。
A.溶液中的阳离子有H+、Mg2+、NH4+、Al3+
B.溶液中n(Al3+)=0.1 ml
C.溶液中一定不含 CO32-,可能含有SO42-和NO3-
D.n(H+)∶n(Al3+)∶n(Mg2+)=2∶2∶1
9.高铁酸钾(K2FeO4)是新型的绿色环保水处理剂。一种制备K2FeO4的流程如下:
下列说法错误的是( )。
A.步骤ⅰ中反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O
B.步骤ⅱ说明碱性条件下,氧化性:Na2FeO4>NaClO
C.步骤ⅲ的反应为复分解反应,说明溶解度:Na2FeO4>K2FeO4
D.K2FeO4作为性能优良的水处理剂,主要是利用了其强氧化性和还原后产生的具有絮凝作用的Fe3+
10.现向含S2-、Fe2+、Br-、I-各0.1 ml的溶液中通入Cl2,通入Cl2的体积(标准状况)和溶液中相关离子的物质的量关系图正确的是( )。
二、非选择题
11.已知A、B、C为中学化学中常见的单质。室温下,A为固体,B和C均为气体。在适宜的条件下,它们可以按如图框图进行反应。
回答下列问题:
(1)组成单质A、B、C的三种元素中的任意两种元素形成的化合物所属物质类别一定不是 (填序号)。
①氢化物 ②酸 ③碱 ④盐 ⑤氧化物
(2)A、B、C三种单质中有一种是金属,则这种单质是A、B、C中的 ,理由是 。
(3)如果E溶液是一种强酸,则E的化学式为 , 写出E作为还原剂参加反应的常见离子方程式: 。
12.化学方程式是能够直接形象地表示化学反应过程与特征的一种符号,书写化学方程式是我们必须掌握的一项基本技能。请按照要求回答下列问题。
Ⅰ.生活中很多现象和原理都可以用化学反应来解释:
(1)写出泡沫灭火器反应原理的离子方程式: 。
(2)用ClO2进行饮用水处理比使用Cl2具有更高的优越性,不仅杀菌消毒效率高,不产生致癌的有机氯化物,而且还能除去水中的Fe2+、Mn2+。请写出用ClO2除去饮用水中Mn2+的离子方程式 (已知Mn2+转变为MnO2, ClO2转变为ClO2-)。
Ⅱ.根据体系中的物质及物质的性质,我们可以推测出该体系所发生的变化,并能用方程式表示出来:
(1)某一反应体系有反应物和生成物共六种物质:N2O、FeSO4、Fe(NO3)3、HNO3、Fe2(SO4)3和H2O。写出该反应的化学方程式 。
(2)将NaClO溶液逐滴滴入含淀粉的KI溶液中,溶液变蓝,继续滴加,溶液颜色先加深,后逐渐变浅,最终消失。经检测得知此时溶液中含有一种含正五价元素的含氧酸根,写出上述变化过程的两个离子反应方程式 。
Ⅲ.给化学反应分类是为了更好地研究反应的规律与特征,有利于我们把握反应的本质。置换反应是常见反应类型之一,其通式可以表示为:单质(1)+化合物(1)化合物(2)+单质(2)。请写出满足以下要求的两个有金属单质参与的置换反应的化学方程式:①所涉及的元素都是短周期元素;②两个反应中的4种单质分属4个不同的主族 。
专题质检卷一 物质的组成及其变化
1.A 丁达尔效应没有新物质生成,为物理变化;酒精能使蛋白质变性,“84”消毒液具有强氧化性,二者均可用于杀菌消毒,均涉及化学变化;过氧化氢具有强氧化性,可用于杀菌消毒,涉及化学变化;蛋白质变性属于化学变化。
2.B A项胡粉是碱式碳酸铅[Pb3(OH)2(CO3)2],加热过程中+2价Pb被碳还原为铅单质,Pb元素化合价降低,涉及氧化还原反应; B项“凡石灰,经火焚炼为用”,涉及CaCO3CaO+CO2↑ 反应,不是氧化还原反应;C项“曾青得铁,则化为铜”,涉及Fe+CuSO4FeSO4+Cu,Fe、Cu元素化合价有变化,涉及氧化还原反应;D项“丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂” ,丹砂为硫化汞,不稳定,加热发生HgSHg+S反应,温度降低时,又可发生Hg+SHgS反应,Hg、S元素化合价有变化,涉及氧化还原反应。
3.C A项,氧化钾溶于水能导电,是氧化钾和水反应生成的氢氧化钾导电,不能推出氧化钾是电解质;B项,强电解质不一定含有离子键,如HCl等均是强电解质,不含离子键;C项,酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7;D项,纳米铁粉去除被污染水体中的Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+等重金属离子,是因为铁可以将这些离子还原,不是吸附作用。
4.D A项,碱性溶液含大量的OH-,不能大量存在Fe3+,故A项错误。B项,溶液中存在H+,酸性条件下MnO4-能与Cl-、I-发生氧化还原反应,Cl-、I-不能大量存在,故B项错误。C项,溶液中存在H+,酸性条件下NO3-能与Fe2+发生氧化还原反应,不能大量共存,故C项错误。D项,水电离的c(OH-)=1×10-14 ml·L-1的溶液中,水的电离被抑制,溶液可能为酸溶液或碱溶液,如果为碱溶液,离子相互之间互不反应,则可以大量共存,若为酸溶液,CO32-与H+反应,不能大量共存,故D项正确。
5.A B项,Fe3+与I-会发生氧化还原反应,不能大量共存;C项,NH4+与AlO2-会发生相互促进的水解反应,不能大量共存;D项,过量NaOH与HCO3-和NH4+均反应。
6.A B项,酸性条件下,S2O32-、H+、ClO-发生氧化还原反应,不能大量共存;C项,该溶液为酸性溶液,碳酸根离子和硫离子均不能大量共存;D项,该溶液可能是酸性溶液,也可能是碱性溶液。在酸性条件下,硝酸根不能大量存在,在碱性条件下,铜离子会生成Cu(OH)2沉淀。
7.A 分析转化过程图可知,在过程Ⅰ中发生反应H2+2Ce4+2H++2Ce3+,在过程Ⅱ中发生反应2NOx+4xH++4xCe3+2xH2O+N2+4xCe4+,由分析可知,总反应可以看作烟气与氢气反应,该转化过程的实质为NOx被H2还原,A项正确。x=1时,根据图示,过程Ⅱ中发生反应2NO+4H++4Ce3+2H2O+N2+4Ce4+,N的化合价降低,NO为氧化剂,Ce3+为还原剂,根据得失电子守恒得,n(NO)×2=n(Ce3+)×1,因此氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,B项错误。转化过程中,混合液中Ce3+和Ce4+总数不变,C项错误。根据图示,过程Ⅰ发生H2+Ce4+H++Ce3+,利用化合价升降法进行配平,离子方程式为H2+2Ce4+2H++2Ce3+,D项错误。
8.C 原溶液加入NaOH溶液,开始无沉淀,说明溶液中含有H+,沉淀为白色,说明不含Fe3+;溶液中加入锌粒生成无色无味气体,则气体为H2,则溶液中一定不含 NO3-。溶液中含有H+,则一定不含 CO32- 。根据图像的变化趋势,可以确定:开始无沉淀过程中,NaOH中和溶液中的H+,则n(H+)=0.1 ml;n(NaOH)为0.1~0.5 ml 时为金属离子形成沉淀过程;n(NaOH)为0.5~0.7 ml时沉淀的量保持不变,此时OH-应与NH4+发生反应,n(NH4+)=0.2 ml;n(NaOH)为0.7~0.8 ml时沉淀部分溶解到不再发生变化,该过程为Al(OH)3溶解,n(Al3+)=0.1 ml,B项正确。不溶解的沉淀只能为Mg(OH)2,n(Al3+)=0.1 ml,沉淀Al3+消耗NaOH 0.3 ml,则沉淀Mg2+消耗NaOH 0.1 ml,因此n(Mg2+)=0.05 ml,溶液中的阳离子有H+、Mg2+、 NH4+ 、Al3+,A项正确。其中n(H+)∶n(Al3+)∶n(Mg2+)=(0.1 ml)∶(0.1 ml)∶(0.05 ml)=2∶2∶1,D项正确。溶液中的阴离子一定不含 CO32-和 NO3-,根据溶液呈电中性,可说明溶液中一定含有 SO42-,C项错误。
9.B 步骤ⅰ为FeSO4溶液在酸性条件下与H2O2发生氧化还原反应生成H2O和Fe2(SO4)3,根据氧化还原反应规律可得,反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O,A项正确。步骤ⅱ为Fe2(SO4)3与NaClO在碱性条件下发生氧化还原反应得到Na2FeO4,氧化剂是NaClO,氧化产物为Na2FeO4,因为氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,故氧化性:NaClO>Na2FeO4,B项错误。步骤ⅲ为Na2FeO4与饱和的KOH溶液发生复分解反应得到K2FeO4粗品,溶解度大的物质转化为溶解度小的物质,故溶解度:Na2FeO4>K2FeO4,C项正确。由于K2FeO4具有强氧化性,因此可用于水的杀菌消毒,且其还原产物产生的Fe3+水解得到Fe(OH)3胶体,具有絮凝的作用,故K2FeO4是性能优良的水处理剂,D项正确。
10.D S2-、Fe2+、Br-、I-的还原性的强弱关系是S2->I->Fe2+>Br-,根据离子的还原性顺序,氯气逐一与他们发生反应。氯气首先氧化硫离子,A、C项错误。硫离子与氯气发生置换反应,0.1 ml硫离子需要0.1 ml氯气,标准状况下的体积是2.24 L,0.1 ml碘离子需要0.05 ml氯气,标准状况下的体积是1.12 L,0.1 ml亚铁离子被氧化,失去0.1 ml电子,需要0.05 ml氯气,标准状况下的体积是1.12 L,将硫离子、碘离子、亚铁离子全部氧化时需要氯气的体积是2.24+1.12+1.12=4.48 L,0.1 ml溴离子被氧化需要0.05 ml氯气,标准状况下的体积是1.12 L,所以通入氯气4.48 L时溴离子的物质的量开始减少,B项错误。根据上述分析氧化亚铁离子时硫离子和碘离子已全部被氧化,所以通入3.36 L氯气时,亚铁离子的物质的量开始减少,D项正确。
11.答案 (1)③⑤ (2)A B、C为气体,不可能为金属
(3)HCl MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑
解析 由于“E溶液+AD溶液+C”,A为固体,C为气体,再结合框图中转化关系可以确定E溶液是一种酸,A是金属,C是H2。继而判断出B是Cl2或F2,A是Al、Mg或Na等金属。
(1)两种元素不能形成碱,且A、B、C三种单质的组成元素中没有氧元素,所以形成的化合物不能是氧化物。
(2)B和C为气体,金属只能为A。
(3)E是一种强酸,且只含有两种元素,所以E为HCl;HCl作还原剂,最常见的是其与MnO2在加热条件下的反应。
12.答案 Ⅰ.(1)Al3++3HCO3-Al(OH)3↓+3CO2↑
(2)Mn2++2ClO2+2H2OMnO2↓+2ClO2-+4H+
Ⅱ.(1)24FeSO4+30HNO38Fe(NO3)3+8Fe2(SO4)3+3N2O↑+15H2O
(2)2I-+ClO-+H2OI2+Cl-+2OH-,I2+5ClO-+2OH-2IO3-+5Cl-+H2O
Ⅲ.2Mg+CO22MgO+C,2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑,2F2+2H2O4HF+O2(任写两个即可)
解析 Ⅰ.(1)氯化铝与碳酸氢钠相互促进水解生成沉淀和气体,则用离子方程式表示泡沫灭火器的反应原理为Al3++3HCO3-Al(OH)3↓+3CO2↑。
(2)ClO2氧化除去Mn2+,生成MnO2、ClO2-,氯元素的化合价由+4价降低到+3价,锰元素化合价由+2价升高到+4价,结合电子守恒可知该反应的离子方程式为Mn2++2ClO2+2H2OMnO2↓+2ClO2-+4H+。
Ⅱ.(1)一反应体系有反应物和生成物共六种物质:N2O、FeSO4、Fe(NO3)3、HNO3、Fe2(SO4)3和H2O,硝酸作氧化剂被还原为N2O,FeSO4被氧化为硫酸铁、硝酸铁,依据氧化还原反应的电子守恒和原子守恒书写配平化学方程式:24FeSO4+30HNO38Fe(NO3)3+8Fe2(SO4)3+3N2O↑+15H2O。
(2)在淀粉KI溶液中,滴入少量NaClO溶液,溶液立即变蓝,说明I-和ClO-发生氧化还原反应生成I2,碘元素化合价由-1价变为0价、氯元素化合价由+1价变为-1价,离子方程式为2I-+ClO-+H2OI2+Cl-+2OH-,该反应中氧化剂是ClO-、氧化产物是I2,所以氧化性:ClO->I2。继续滴加足量的NaClO溶液,蓝色逐渐消失,说明I2和ClO-发生氧化还原反应生成IO3-,碘元素化合价由0价变为+5价、氯元素化合价由+1价变为-1价,离子方程式为I2+5ClO-+2OH-2IO3-+5Cl-+H2O。
Ⅲ.根据置换反应的特点以及参加反应的元素的要求,归纳中学阶段的置换反应,得出符合条件的反应可以是2Mg+CO22MgO+C,2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑,2F2+2H2O4HF+O2。选项
离子
加入试剂
离子方程式
A
K+、Fe2+、NO3-
稀硫酸
3Fe2++ NO3-+4H+3Fe3++NO↑+2H2O
B
Fe3+、I-、Cl-
氢氧化钠溶液
Fe3++3OH-Fe(OH)3↓
C
NH4+、SO42-、AlO2-
少量稀硫酸
AlO2-+H++H2OAl(OH)3↓
D
Na+、NH4+、HCO3-
过量氢氧化钠溶液
NH4++OH-NH3·H2O
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