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- 2021-07-06 发布
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单元检测2 化学物质及其变化
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1.下列叙述正确的是( )
A.HCl的电子式:
B.FeCl2、Na2O2、Cu2S均可由相应单质直接化合生成
C.从分类的角度看,混合物、分散系、胶体的从属关系如图所示:
D.取硫酸厂附近的雨水样品在空气中放置2小时后,测得pH变小,原因是样品吸收了空气中的CO2
2.[2019·湖南长沙雅礼中学第二次考试]下列物质与其用途完全符合的有( )
①Na2CO3—制玻璃 ②SiO2—制光导纤维
③AgBr—照相底片感光剂 ④NaCl—制纯碱
⑤Al2O3—焊接钢轨 ⑥NaClO—消毒剂
⑦Fe2O3—制红色油漆或涂料 ⑧MgO—制耐火材料
A.4个 B.5个
C.6个 D.7个
3.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.高温下,0.2 mol Fe与足量水蒸气反应,生成的H2分子数目为0.3NA
B.工业用电解法进行粗铜精炼时,每转移1 mol电子,阳极上溶解的铜原子数必为0.5NA
C.5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O反应中,生成28 g N2时,转移的电子数目为3.75NA
D.氢氧燃料电池正极消耗22.4 L(标准状况)气体时,电路中通过的电子数目为2NA
4.下列离子方程式书写正确的是( )
A.在强碱性溶液中,次氯酸钠将Mn2+氧化成MnO2:Mn2++ClO-+H2O===MnO2↓+Cl-+2H+
B.铅蓄电池充电时的阳极反应:PbSO4+2H2O-2e-===PbO2+4H++SO
C.ICl和Cl2的化学性质相似,将ICl加入KOH溶液中:ICl+2OH-===I-+ClO-+H2O
D.在含有等物质的量的Fe(NO3)2和KI的混合溶液中滴入稀盐酸:3Fe2++4H++NO===3Fe3++NO↑+2H2O
5.[2020·广东实验中学阶段考试]用惰性电极电解某无色溶液时,有如下实验现象:阳极上有无色气体产生,阴极附近有白色沉淀生成。则原溶液中可能大量共存的离子组是( )
A.Na+、Ba2+、NO、Cl-
B.CO、K+、Al3+、Na+
C.NO、Mg2+、Na+、SO
D.Fe2+、NO、SO、Na+
6.[2020·济南质量评估]CuS、Cu2S均可用于处理酸性废水中的Cr2O,发生反应如下。
反应Ⅰ:CuS+Cr2O+H+―→Cu2++SO+Cr3++H2O(未配平)
反应Ⅱ:Cu2S+Cr2O+H+―→Cu2++SO+Cr3++H2O(未配平)
下列有关说法正确的是( )
A.反应Ⅰ和Ⅱ中各有2种元素的化合价发生变化
B.处理1 mol Cr2O时反应Ⅰ、Ⅱ中消耗H+的物质的量相等
C.反应Ⅱ中还原剂与氧化剂的物质的量之比为35
D.质量相同时,Cu2S能去除更多的Cr2O
7.[2019·广东华南师范大学附属中学第二次考试]下列各组微粒能大量共存,当加入相应试剂后会发生化学变化,且发生反应的离子方程式书写正确的是( )
选项
微粒组
所加试剂
离子方程式
A
NH、Mg2+、
SO
少量Ba(OH)2
溶液
NH+SO+Ba2++OH-===BaSO4↓+NH3·H2O
B
Mg2+、
HCO、Cl-
过量NaOH
溶液
Mg2++2HCO+4OH-===MgCO3↓+2H2O
C
Fe2+、NO、
Cl-
NaHSO4
溶液
3Fe2++4H++NO===3Fe3++NO↑+2H2O
D
K+、NH3·
H2O、CO
通入过量
CO2
NH3·H2O+CO2===NH+HCO
8.[2020·福建三明第一中学模拟]已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,且Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列叙述正确的是( )
A.Cl2通入FeI2溶液中,可存在反应3Cl2+6FeI2===2FeCl3+4FeI3
B.每1 mol Co2O3在酸性溶液中被氧化成Co2+时转移2 mol电子
C.FeCl3溶液能使淀粉-KI试纸变蓝
D.I2是ⅦA族元素的单质,具有较强的氧化性,可以将Co2+氧化成Co2O3
9.常温下,pH=1的某溶液A中除H+外,还含有NH、K+、Na+、Fe3+、Al3+、Fe2+、CO、NO、Cl-、I-、SO中的4种,且溶液中各离子的物质的量浓度均为0.1 mol·L-1,现取该溶液进行实验,实验步骤及现象如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.该溶液中一定含有NO、Al3+、SO、Cl-
B.消耗14.4 g Cu,则生成气体丁的体积为3.36 L
C.该溶液中一定没有Fe3+,但是无法确定是否含有I-
D.沉淀乙中一定含有BaCO3,可能含有BaSO4
10.[2020·重庆七校联考]氯酸是一种强酸,浓度超过40%时会发生分解,反应可表示为aHClO3===bO2↑+cCl2↑+dHClO4+eH2O。下列说法正确的是( )
A.由反应可知,氧化产物只有HClO4
B.由非金属性:Cl>S可推知,酸性:HClO3>H2SO4
C.若a=8,b=3,则该反应转移8e-
D.若该反应所得1 mol混合气体的质量为45 g,则反应可表示为3HClO3===2O2↑+Cl2↑+HClO4+H2O
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
11.下列离子方程式正确的是( )
A.Ca(OH)2溶液与足量Ca(HCO3)2溶液反应:Ca2++2HCO+2OH-===CaCO3↓+2H2O+CO
B.金属钠与硫酸铜溶液反应:2Na+2H2O+Cu2+===2Na++Cu(OH)2↓+H2↑
C.二氧化锰和浓盐酸反应:MnO2+4HClMn2++Cl2↑+2Cl-+2H2O
D.NaHCO3与NaOH溶液反应:HCO+OH-===CO+H2O
12.已知反应:As2S3+HNO3+X―→H3AsO4+H2SO4+NO↑,下列关于该反应的说法不正确的是( )
A.X为H2O
B.参加反应的HNO3全部被还原
C.氧化产物为H2SO4和H3AsO4
D.生成1 mol H3AsO4转移2 mol e-
13.向含有淀粉的KIO3酸性溶液中滴加NaHSO3溶液,溶液先变蓝色后褪色,
则下列说法错误的是( )
A.溶液先变蓝色的原因:2IO+5HSO===I2+5SO+H2O+3H+
B.溶液恰好褪色时n(KIO3):n(NaHSO3)=1:3
C.还原性:HSO>I2>I-
D.向含有淀粉的NaHSO3溶液中滴加过量的KIO3溶液的现象是溶液变蓝且不褪色
14.向KI溶液中逐滴加入少量CuSO4溶液,观察到有白色沉淀生成,溶液变为淡黄色。再向反应后的混合物中不断通入SO2气体,溶液逐渐变成无色。下列分析不正确的是( )
A.最后溶液变成无色,表明SO2具有还原性
B.通入SO2气体时,每反应1 mol SO2转移1 mol e-
C.根据上述实验现象可知氧化性:Cu2+>I2>SO
D.加入少量CuSO4溶液时发生反应的离子方程式为2Cu2++4I-===2CuI↓+I2
15.已知重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液中存在平衡:Cr2O(橙色)+H2O2H++2CrO(黄色),向酸化的K2Cr2O7溶液中滴入适量(NH4)2Fe(SO4)2溶液,溶液由橙色变为绿色,发生反应:Cr2O+14H++6Fe2+===2Cr3++6Fe3++7H2O。下列说法不正确的是( )
A.向K2Cr2O7溶液中滴入NaOH溶液,溶液由橙色变为黄色
B.K2Cr2O7溶液与(NH4)2Fe(SO4)2溶液反应时,1 mol K2Cr2O7被还原得6NA个电子
C.Cr2O与CrO的相互转化属于氧化还原反应
D.向K2Cr2O7溶液中通入H2S,观察到溶液呈绿色,并有黄色沉淀生成
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16.(12分)[2020·福建长汀一中、连城一中等六校联考]Ⅰ.下列是某研究性学习小组对某无色水样成分的检测过程,已知该水样中可能含有K+、Mg2+、Fe3+、Cu2+、Al3+、Ag+、Ca2+、CO、SO、Cl-中的若干种离子,该小组同学取100 mL水样进行实验:向水样中先滴加硝酸钡溶液,再滴加1 mol·L-1 HNO3溶液,实验过程中沉淀质量的变化如图所示。
(1)仅凭观察可知该水样中一定不含有的阳离子是________。
(2)由B点到C点过程中消耗HNO3溶液的体积为________mL。
(3)试根据实验结果推测K+是否存在:________(填“是”或“否”);若存在,其物质的量浓度的范围是________mol·L-1(若不存在,则不必回答)。
(4)设计简单实验验证原水样中可能存在的离子:________________________________________________________________________________________________(写出实验步骤、现象和结论)。
Ⅱ.湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)是以次氯酸钠和氯化铁为原料,在碱性溶液中反应生成高铁酸钠,然后加入氢氧化钾,将其转化成高铁酸钾。
(1)写出并配平生成高铁酸钠的反应的离子方程式:
________________________________________________________________________。
(2)若反应过程中转移了0.3 mol电子,则还原产物的物质的量为________mol。
(3)低温下,向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾(K2FeO4),原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
17.(13分)[2019·福建厦门外国语学校第一次考试]A、B、C三种不同的物质中均含有同一种元素,它们之间存在如图所示的转化关系(部分反应物及生成物已略去)。请回答下列问题:
(1)若常温时B为红棕色气体,C为无色气体,写出由B生成C的化学方程式:________。
(2)若常温时A为气态氢化物,B为淡黄色固体,C为气体,则CO2中混有少量气体C杂质,可以用________________来除去(写一种即可)。
(3)若A为碱性氧化物,B为工业制玻璃的主要原料之一,常温时0.1 mol/L的C溶液的pH=13,则反应①的方程式为________________________,检验A、B、C中均含有的金属离子的方法是________________。
(4)若常温时A为气体单质,①②③④均为化合反应,C的相对分子质量大于B,则C的电子式为________________________________________________________________________。
(5)若A是第三周期某金属的氧化物,B、C均为正盐,且B的水溶液呈酸性,C的水溶液呈碱性。请写出反应③的离子方程式:________________________________________________________________________。
(6)若反应②③④均为化合反应,反应①为置换反应。当A为一种金属单质时,B中阳离子的检验方法为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。(写出具体操作过程)。
18.(13分)[2020·山东济南外国语学校模拟]以铜蓝(主要成分为CuS)为原料生产CuCl的工艺过程如下:
已知CuCl难溶于醇和水,可溶于氯离子浓度较大的体系,在潮湿空气中易水解氧化,海绵铜的主要成分是Cu,含少量CuO。
(1)经测定氧化酸浸过程有单质S生成,写出此过程中反应的化学方程式:________________________________________________________________________。
(2)步骤①中得到的氧化产物是________,溶解温度应控制在60~70 ℃,原因是________________________________________________________________________。
(3)写出步骤③中主要反应的离子方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)步骤③先加入NH4Cl、再加入亚硫酸铵时无沉淀,加水稀释就产生大量白色沉淀,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)步骤⑤包括用pH=2的酸洗、水洗两步操作,酸洗采用的酸是________(写名称)。
(6)上述工艺中,步骤⑥不能省略,理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(7)某溶液中含有I-、Cl-等,取一定量的该溶液,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中为________。[已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=8.5×10-17]
19.(10分)羟胺(NH2OH)可看成是氨分子内的1个氢原子被羟基取代的物质,其水溶液显弱碱性。
(1)①利用NH2OH除去Fe2+溶液中的Fe3+的反应为2NH2OH+2Fe3+===2Fe2++N2↑+2H2O+2H+。上述反应的还原剂是________。若有0.02 mol电子转移,则消耗羟胺的质量为________g。
②工业上可以用NH2OH处理含有Ag+等重金属离子的废水,调pH至废水呈弱碱性,加入适量的NH2OH,既能处理废水,也能回收部分贵金属。写出在弱碱性环境中NH2OH和Ag+反应的离子方程式:________________________________________________________________________。
(2)已知NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-,NH2OH的水溶液呈弱碱性的原理与NH3相似。NH2OH的水溶液中含有的离子主要有________(填离子符号),NH2OH·HCl(盐酸羟胺)的水溶液显酸性,用离子方程式表示溶液显酸性的原因为______________________。若室温下1.5 mol·L-1的NH2OH的水溶液的pH=10.0,计算NH2OH·H2O的电离平衡常数Kb=________。
(3)制备NH2OH·HCl(盐酸羟胺)的方法较多,其中一种方法为用硝基甲烷(CH3NO2)与盐酸、水作用制得盐酸羟胺。其反应原理为(已配平):
CH3NO2+HCl+H2O―→NH2OH·HCl+________(请写出分子式或结构简式)。
(4)已知NH2OH·HCl和甲醛发生反应生成甲醛肟的原理为NH2OH·HCl+HCHO―→CH2===NOH+H2O+HCl。量取某甲醛溶液10.00 mL于锥形瓶中,加入过量的NH2OH·HCl充分反应,滴入几滴溴酚蓝作指示剂,用0.10 mol·L-1的NaOH溶液滴定反应产生的游离酸,达到滴定终点时(此时NH2OH·HCl未与NaOH反应)消耗NaOH溶液25.00 mL,
计算甲醛溶液的质量浓度为________g·L-1。
20.(12分)A、B、C、D、E五瓶透明溶液中的溶质为中学阶段常见化合物。五种溶质含有的四种阳离子为Na+、H+、Ba2+、Ag+,含有的四种阴离子为CO、Cl-、NO、SO(不考虑水的电离和离子的水解),它们所含的阴、阳离子部分相同。已知:
①A、D反应与C、D反应都可产生气体F,且溶液C中的溶质含有两种阳离子;
②A、E反应与B、E反应都可生成白色沉淀W;
③B与C反应可得三种物质,其中含有溶液A中的溶质和白色沉淀Q;
④B与D反应可生成白色沉淀M,M可溶解于A中同时得到气体F。
请回答下列问题:
(1)溶液B中的溶质为________(填化学式);气体F的电子式为________________。
(2)溶液C中的溶质________(填“促进”或“抑制”)水的电离。
(3)M与A反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(4)C与D反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(5)向一定量的Ba(HCO3)2溶液中,逐滴加入C溶液,沉淀完全后,继续滴加C溶液,此时发生反应的离子方程式为______________________。
(6)向溶液C中加入Zn粒,冷却至室温下,该混合溶液的导电性________(填“增强”“减弱”或“基本不变”)。
单元检测2 化学物质及其变化
1.C 本题考查电子式、元素化合物等知识,意在考查考生对相关知识的掌握程度。氯化氢为共价化合物,A项错误;FeCl2不能由相应单质直接化合生成,B项错误;pH减小是因为硫酸厂附近的雨水样品中的H2SO3逐渐被空气中的O2氧化成H2SO4,D项错误。
2.D 制玻璃的主要原料有纯碱、石灰石和石英,①符合;SiO2是制光导纤维的材料,②符合;AgBr可作照相底片感光剂,③符合;制纯碱的原料有氯化钠、氨气和二氧化碳,④符合;能用来焊接钢轨的是铝,⑤不符合;NaClO具有强氧化性,能杀菌消毒,⑥符合;Fe2O3为红棕色,可用于制红色油漆或涂料,⑦符合;MgO熔点高可用于制耐火材料,⑧符合,故D项正确。
3.C 0.2 mol Fe在高温下与足量水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,则生成氢气的物质的量是 mol,A项错误;粗铜中含有铁、锌等杂质,铁、
锌先于铜失电子,所以用电解法进行粗铜精炼时,每转移1 mol电子,阳极上溶解的铜原子数一定小于0.5NA,B项错误;5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O反应中,N2既是氧化产物,又是还原产物,生成28 g N2时,转移的电子数目为3.75NA,C项正确;氢氧燃料电池正极为氧气发生还原反应,消耗22.4 L(标准状况)氧气时,电路中通过的电子数目为4NA,D项错误。
4.B 本题考查离子方程式的书写,明确发生的化学反应是解答本题的关键,与氧化还原反应有关的离子反应为答题的难点,意在考查考生的推理能力。在强碱性溶液中,次氯酸钠将Mn2+氧化成MnO2,离子方程式为ClO-+Mn2++2OH-===MnO2↓+Cl-+H2O,故A项错误;PbSO4难溶于水,不能拆,故铅蓄电池充电时的阳极反应为PbSO4+2H2O-2e-===PbO2+4H++SO,故B项正确;ICl和Cl2的化学性质相似,ICl中氯元素化合价为-1,碘元素化合价为+1,依据氯气和碱反应的实质,ICl与KOH反应生成KCl、KIO和H2O,反应的离子方程式为ICl+2OH-===Cl-+IO-+H2O,故C项错误;在含有等物质的量的Fe(NO3)2和KI的混合溶液中滴入稀盐酸,NO在酸性条件下具有强氧化性,因碘离子的还原性强于亚铁离子,所以一定有碘离子被氧化,故D项错误。
5.C 用惰性电极电解的溶液为无色溶液,D组中含Fe2+,溶液为浅绿色,D项错误;电解时,阳极上有无色气体产生,而Cl-在阳极放电产生黄绿色的Cl2,A项错误;CO、Al3+因发生相互促进的水解反应而不能共存,B项错误;电解时阳极OH-放电生成O2,阴极反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,生成的OH-与溶液中的Mg2+结合生成Mg(OH)2沉淀,C项正确。
6.C 反应Ⅰ中S、Cr元素的化合价发生变化,反应Ⅱ中Cu、S、Cr元素的化合价发生变化,A项错误;配平离子方程式Ⅰ为3CuS+4Cr2O+32H+===3Cu2++3SO+8Cr3++16H2O,配平离子方程式Ⅱ为3Cu2S+5Cr2O+46H+===6Cu2++3SO+10Cr3++23H2O,处理1 mol Cr2O时反应Ⅰ、Ⅱ中消耗H+的物质的量不相等,B项错误;反应Ⅱ中还原剂为Cu2S,氧化剂为Cr2O,二者物质的量之比为3:5,C项正确;假设CuS、Cu2S的质量均为a g,则CuS去除的Cr2O的物质的量为 mol×= mol,Cu2S去除的Cr2O的物质的量为 mol×= mol,CuS能去除更多的Cr2O,D项错误。
7.C NH结合氢氧根离子的能力小于Mg2+,向含有NH、Mg2+、SO的溶液中加入少量氢氧化钡溶液,一定有氢氧化镁沉淀、硫酸钡沉淀生成,故A项错误;氢氧化镁比碳酸镁更难溶,向含有Mg2+、HCO、Cl-的溶液中加入过量NaOH溶液应生成氢氧化镁沉淀,故B项错误;酸性条件下,Fe2+被NO氧化为Fe3+,故C项正确;通入过量CO2时,NH3·H2O、CO都能与二氧化碳反应,故D项错误。
8.C Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱,对应的还原产物Co2+、Cl-、Fe2+、I-的还原性依次增强。由于I-的还原性强于Fe2+,Cl2先与I-发生反应,后与Fe2+发生反应,Cl2通入FeI2溶液中不存在反应3Cl2+6FeI2===2FeCl3+4FeI3,A项错误;每1 mol Co2O3在酸性溶液中被还原成Co2+时转移2 mol电子,B项错误;FeCl3的氧化性强于I2,FeCl3与KI发生反应:2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2,淀粉遇I2变蓝,C项正确;Co2O3的氧化性强于I2,I2不能将Co2+氧化成Co2O3,D项错误。
9.A pH=1的溶液为酸性,由“互斥性原则”可知溶液中不含CO,由框图中“红棕色气体”可知溶液A中含NO,故溶液A中不含Fe2+、I-;向溶液A中加入过量(NH4)2CO3有白色沉淀甲生成,由“肯定性原则”可知该白色沉淀为Al(OH)3,故溶液A中含Al3+,不含Fe3+;由“电中性原则”及“溶液中各离子的物质的量浓度均为0.1 mol·L-1”可知,溶液A中一定含Cl-、SO。由上述分析可知,A项正确、C项错误;没有指明标准状况,B项错误;沉淀乙一定是BaSO4和BaCO3的混合物,D项错误。
10.D 该反应中氧化产物有O2和HClO4,A项错误;HClO3不是Cl的最高价氧化物对应的水化物,故不能根据非金属性:Cl>S来推断酸性:HClO3>H2SO4,B项错误;若a=8,b=3,根据原子守恒和得失电子守恒有:①2c+d=8,②12+2d=10c,联立①②解得c=2,d=4,则该反应转移20e-,C项错误;设混合气体中O2为x mol,则Cl2为(1-x) mol,32x+71(1-x)=45,解得x=,即1 mol混合气体中O2为 mol,Cl2为 mol,D项正确。
11.BD A项中由于两种反应物均含Ca2+,故正确的离子方程式为Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O,错误;B项金属钠与硫酸铜溶液反应的实质为钠与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠再与硫酸铜反应,正确;C项中HCl应拆为H+和Cl-,错误;D项离子方程式为HCO+OH-===CO+H2O,正确。
12.D 配平该反应:3As2S3+28HNO3+4H2O===6H3AsO4+9H2SO4+28NO↑,X为H2O,A项正确;参加反应的HNO3全部转化为NO,故参加反应的HNO3全部被还原,B项正确;反应中As由+3价升高为+5价,S由-2价升高为+6价,氧化产物为H2SO4和H3AsO4,C项正确;该反应中转移84e-,故生成1 mol H3AsO4转移电子 mol=14 mol,D项错误。
13.CD 溶液先变蓝色是因为2IO+5HSO===I2+5SO+H2O+3H+;后褪色是因为I2+HSO+H2O===2I-+SO+3H+,故A正确;由A项分析可知关系式为KIO3~3NaHSO3,故B正确;由反应2IO+5HSO===I2+5SO+H2O+3H+可知还原性:HSO>I2,由反应I2+HSO+H2O===2I-+SO+3H+可知还原性:HSO>I-,而还原性:I->I2,则还原性:HSO>I->I2,故C错误;向含有淀粉的NaHSO3溶液中滴加KIO3溶液,先发生反应:2IO+6HSO===2I-+6SO+6H+,然后发生反应:6H++IO+5I-===3I2+3H2O,可观察到开始一段时间无现象,后溶液变蓝色,故D错误。
14.B 将少量CuSO4溶液逐滴加入KI溶液中发生反应的化学方程式为2CuSO4+4KI===2K2SO4+2CuI↓+I2,向反应后的混合物中不断通入SO2气体发生反应的化学方程式:SO2+2H2O+I2===H2SO4+2HI。由上述分析可知,最后溶液变成无色,表明SO2具有还原性,故A正确;通入SO2气体时,发生反应:SO2+2H2O+I2===H2SO4+2HI,则每反应1 mol SO2转移2 mol e-,故B错误;由2CuSO4+4KI===2K2SO4+2CuI↓+I2及SO2+2H2O+I2===H2SO4+2HI可知,氧化性:Cu2+>I2>SO,故C正确;加入少量CuSO4溶液时发生反应的离子方程式为2Cu2++4I-===2CuI↓+I2,故D正确。
15.C 向K2Cr2O7溶液中滴入NaOH溶液,Cr2O(橙色)+H2O2H++2CrO(黄色)平衡正向移动,溶液变黄色,故A正确;反应Cr2O+14H++6Fe2+===2Cr3++6Fe3++7H2O中,Cr2O作氧化剂被还原为Cr3+,1 mol K2Cr2O7得6NA个电子,故B正确;Cr2O(橙色)+H2O2H++2CrO(黄色)中Cr的化合价不变,不是氧化还原反应,故C错误;由题干知Cr2O的氧化性大于Fe3+,Fe3+能氧化H2S,故K2Cr2O7也能氧化H2S生成S单质,K2Cr2O7被还原为绿色的Cr3+,故D正确。
16.答案:Ⅰ.(1)Fe3+、Cu2+ (2)40 (3)是 ≥0.6
(4)取少量水样于试管中,加入过量的硝酸钡溶液,待沉淀完全后,向上层清液中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液(或过滤,向滤液中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液),若产生白色沉淀,则原水样中含有Cl-
Ⅱ.(1)2Fe3++3ClO-+10OH-===2FeO+3Cl-+5H2O
(2)0.15
(3)该温度下K2FeO4比Na2FeO4的溶解度小
解析:Ⅰ.水样为无色,说明水样中一定不含有Fe3+、Cu2+;向100 mL水样中先滴加硝酸钡溶液,产生沉淀,再滴加1 mol·L-1 HNO3溶液,沉淀部分溶解,说明水样中含有碳酸根离子和硫酸根离子;根据离子共存原则,水样中没有Mg2+、Al3+、Ag+、Ca2+。根据题图知硫酸钡沉淀为2.33 g,即硫酸根离子为0.01 mol,碳酸钡沉淀的质量为6.27 g-2.33 g=3.94 g,碳酸钡的物质的量为=0.02 mol,即碳酸根离子为0.02 mol,根据溶液呈电中性可知,K+一定存在,不能确定Cl-是否存在。(1)水样为无色,所以仅凭观察可知该水样中一定不含有的阳离子是Fe3+、Cu2+。(2)由上述分析知,bc段有0.02 mol BaCO3溶解,消耗硝酸的物质的量为0.04 mol,硝酸的体积为=0.04 L=40 mL。(3)根据以上分析可知K+一定存在,假设水样中不存在氯离子,根据溶液呈电中性,n(K+)=(0.02×2+0.01×2) mol=0.06 mol,其物质的量浓度为0.6 mol·L-1。由于水样中还可能含有氯离子,所以钾离子的物质的量浓度的范围是≥0.6 mol·L-1。(4)原水样中可能有氯离子,检验氯离子需要用硝酸酸化的硝酸银溶液,硫酸根离子和碳酸根离子会对其检验产生干扰,所以必须先除去这两种离子,实验步骤为取少量水样于试管中,加入过量的硝酸钡溶液,待沉淀完全后,向上层清液中滴加硝酸酸
化的硝酸银溶液(或过滤,向滤液中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液),若产生白色沉淀,则原水样中含有Cl-。Ⅱ.(1)根据元素化合价分析,铁元素化合价升高,则次氯酸根离子作氧化剂,再根据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒配平离子方程式:2Fe3++3ClO-+10OH-===2FeO+3Cl-+5H2O。(2)根据前面的离子方程式可知,反应中转移6个电子时生成3个Cl-,所以当转移0.3 mol电子时,还原产物即氯离子的物质的量为0.15 mol。(3)低温下向高铁酸钠溶液中加入氢氧化钾至饱和析出高铁酸钾,说明在该温度下K2FeO4比Na2FeO4的溶解度小。
17.答案:(1)3NO2+H2O===2HNO3+NO
(2)饱和NaHCO3溶液(或酸性KMnO4溶液等,合理即可)
(3)Na2O+CO2===Na2CO3 焰色反应
(4)
(5)AlO+4H+===Al3++2H2O
(6)取少量B溶液于试管中,滴加少量KSCN溶液,无明显现象,再滴加少量新制氯水,若溶液变为红色,则B中含Fe2+(或其他合理答案)
解析:(1)常温时B为红棕色气体,C为无色气体,说明B为NO2,C为NO,A为HNO3,B生成C的化学方程式是3NO2+H2O===2HNO3+NO。(2)常温时A为气态氢化物,B为淡黄色固体,说明B为S,A为H2S,C为SO2,则CO2中混有少量SO2杂质时,可以选用饱和NaHCO3溶液或酸性KMnO4溶液等除去SO2。(3)常温时0.1 mol/L C溶液的pH=13,则C溶液中c(OH-)=0.1 mol/L,说明C是一元强碱,C为氢氧化钠,B为工业制玻璃的主要原料之一,说明B是碳酸钠,又A为碱性氧化物,则A为氧化钠,故三种物质中均含有的金属元素是钠,常用焰色反应检验钠元素。(4)常温时A为气体单质,①②③④均为化合反应,C的相对分子质量大于B,符合题意的是A为O2,B为CO,C为CO2,故C的电子式为。(5)A是第三周期某金属的氧化物,B、C均为正盐,且B的水溶液呈酸性,C的水溶液呈碱性,说明该金属是铝,A为氧化铝,B溶液含有铝离子,C溶液含有偏铝酸根离子,故反应③的离子方程式是AlO+4H+===Al3++2H2O。(6)反应②③④均为化合反应,反应①为置换反应。当A为一种金属单质时,说明A为单质铁,B为FeCl2,C为FeCl3,B中含有的阳离子为Fe2+,检验Fe2+的实验方法:取少量B溶液于试管中,滴加少量KSCN溶液,无明显现象,再滴加少量新制氯水,若溶液变为红色则B中含Fe2+。
18.答案:(1)2CuS+2H2SO4+O2===2CuSO4+2S+2H2O
(2)CuSO4或Cu2+ 温度低溶解速度慢,温度过高铵盐分解
(3)2Cu2++SO+2Cl-+H2O===2CuCl↓+SO+2H+
(4)步骤③先加入NH4Cl,氯离子浓度较大,产生的氯化亚铜可溶于氯离子浓度较大的体系;又氯化亚铜难溶于水,所以加水稀释就产生大量白色沉淀
(5)硫酸
(6)醇洗有利于加快除去CuCl表面水分,防止其水解氧化
(7)4.72×10-7
解析:(1)由题意知氧化酸浸过程有单质S、CuSO4和H2O生成,所以此过程中反应的化学方程式为2CuS+2H2SO4+O2===2CuSO4+2S+2H2O。(2)由于酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性,可氧化Cu生成CuSO4。溶解温度应控制在60~70 ℃,原因是温度低溶解速度慢,温度过高铵盐分解。(3)酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性,可氧化海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)生成硫酸铜,过滤后在滤液中加入亚硫酸铵和氯化铵发生氧化还原反应生成CuCl,反应的离子方程式为2Cu2++SO+2Cl-+H2O===2CuCl↓+SO+2H+。(4)步骤③先加入NH4Cl,氯离子浓度较大,产生的氯化亚铜可溶于氯离子浓度较大的体系,故无沉淀生成;又氯化亚铜难溶于水,所以加水稀释就产生大量白色沉淀。(5)由步骤①中加入了硫酸,经过步骤⑧回收到硫酸铵可知酸洗采用的酸是硫酸。(6)CuCl难溶于醇,在潮湿空气中易水解氧化,所以用乙醇洗涤,有利于加快除去CuCl表面的水分,防止CuCl水解氧化。(7)根据沉淀溶解平衡:溶液中==≈4.72×10-7。
19.答案:(1)①NH2OH 0.66 ②2OH-+2NH2OH+2Ag+===2Ag↓+N2↑+4H2O
(2)NH3OH+和OH- NH3OH++H2ONH2OH·H2O+H+ 6.7×10-9
(3)H2CO2(或HCOOH)
(4)7.5
解析:本题以信息的方式给出羟胺及盐酸羟胺的性质,重点考查氧化还原反应的概念、弱电解质的电离平衡及相关计算等。(1)①NH2OH分子中N是-1价,具有还原性,在反应2NH2OH+2Fe3+===2Fe2++N2↑+2H2O+2H+中,NH2OH作还原剂,2NH2OH~2e-,若有0.02 mol电子转移,则消耗NH2OH 0.02 mol,质量为0.02 mol×33 g·mol-1=0.66 g。②依据题给信息分析,可以得出反应物为NH2OH和Ag+,产物是Ag和N2,反应条件是弱碱性溶液,故反应为2OH-+2NH2OH+2Ag+===2Ag↓+N2↑+4H2O。(2)由NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-,且NH2OH的水溶液呈弱碱性的原理与NH3相似,可推知NH2OH+H2ONH2OH·H2ONH3OH++OH-,NH2OH的水溶液中含有的离子主要为NH3OH+和OH-。NH2OH·HCl的水溶液显酸性,结合NH的水解反应进行知识迁移,故原因是NH3OH++H2ONH2OH·H2O+H+。由题意知c(OH-)≈c(NH3OH+)=10-4 mol·L-1,c(NH2OH·H2O)=1.5 mol·L-1-10-4 mol·L-1≈1.5 mol·L-1,故Kb=10-4×10-4÷1.5≈6.7×10-9。(3)由原子守恒直接观察,得知另一种产物的分子式为H2CO2,结构简式为HCOOH。(4)依据题给信息可知存在关系式HCHO~HCl~NaOH,故n(HCHO)=n(HCl)=n(NaOH)=2.5×10-3 mol,m(HCHO)=30×2.5×10-3 g=7.5×10-2 g,甲醛溶液的质量浓度为7.5×10-2 g÷0.01 L=7.5 g·L-1。
20.答案:(1)BaCl2
(2)抑制
(3)BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O
(4)2NaHSO4+Na2CO3===H2O+CO2↑+2Na2SO4
(5)H++HCO===H2O+CO2↑
(6)基本不变
解析:本题考查无机物的推断,把握物质的性质、发生的反应为解答的关键,侧重考查考生的分析与推断能力。由题给离子知得到的气体F只能为CO2。由溶液均为透明溶液,信息①中的离子反应为2H++CO===CO2↑+H2O,C溶液中有两种阳离子,可知A为HCl溶液、HNO3溶液或H2SO4溶液,C为NaHSO4溶液,D为Na2CO3溶液;根据信息④,可得B中含Ba2+或Ag+,则B可能为BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液或AgNO3溶液,若B为Ba(NO3)2溶液或AgNO3溶液,根据信息③可知A为HNO3溶液,但A为HNO3溶液不满足信息②,所以B为BaCl2溶液,再结合信息②、③、④,可知A为盐酸,E为AgNO3溶液,沉淀W、Q、M分别为AgCl、BaSO4、BaCO3。(1)由上述分析可知,B为BaCl2溶液,F为CO2,CO2的电子式为。(2)由NaHSO4===Na++H++SO,可知NaHSO4抑制水的电离。(3)M与A反应的离子方程式为BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O。(4)C与D反应的化学方程式为2NaHSO4+Na2CO3===H2O+CO2↑+2Na2SO4。(5)向Ba(HCO3)2溶液中逐滴加入NaHSO4溶液,直至不再生成沉淀,该过程中发生反应的离子方程式为Ba2++SO+H++HCO===BaSO4↓+H2O+CO2↑,沉淀完全后,继续滴加NaHSO4溶液,此时发生反应的离子方程式为H++HCO===H2O+CO2↑。(6)向NaHSO4溶液中加入Zn粒,发生反应的化学方程式为2NaHSO4+Zn===ZnSO4+H2↑+Na2SO4,溶液中离子所带电荷的总浓度没变化,则导电性基本不变。