2020届一轮复习人教版化学物质及其变化作业(2) 9页

化学物质及其变化 ‎ (时间：40分钟　满分：100分)‎ ‎　可能用到的相对原子质量：H—1　C—12　N—14　O—16　Na—23　Al—27　S—32　Cl—35.5‎ K—39　Ca—40　Ba—137‎ 一、选择题(本大题共7小题，每小题6分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。)‎ ‎1．在给定的四种溶液中，加入以下各种离子，各离子能在原溶液中大量共存的是(　　)。‎ A．滴加石蕊试液显红色的溶液：Fe3＋、NH、Cl－、I－‎ B．pH为1的溶液：Cu2＋、Na＋、Mg2＋、NO C．水电离出的c(H＋)＝10－13 mol·L－1的溶液：K＋、HCO、Br－、Ba2＋‎ D．所含溶质为Na2SO4的溶液：K＋、CO、NO、Al3＋‎ ‎2．下列有关离子方程式正确的是(　　)。‎ A．将氟气通入水中：F2＋H2O===H＋＋F＋＋HFO B．将磁性氧化铁溶于盐酸：Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O C．向硝酸银溶液中滴加过量氨水：Ag＋＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH D．往KAl(SO4)2溶液中滴入Ba(OH)2溶液至沉淀的物质的量最大：Al3＋＋2SO＋‎ ‎2Ba2＋＋4OH－===AlO＋2BaSO4↓＋2H2O ‎3．有Fe2＋、NO、Fe3＋、NH、H＋和H2O六种粒子，属于同一氧化还原反应中的反应物和生成物，下列叙述不正确的是(　　)。‎ A．氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶8‎ B．该过程说明Fe(NO3)2溶液不宜加酸酸化 C．每1 mol NO发生还原反应，转移6 mol e－‎ D．若把该反应设计为原电池，则负极反应为Fe2＋－e－===Fe3＋‎ ‎4．Na2FeO4是一种高效多功能水处理剂，具有广阔的应用前景。一种制备Na2FeO4的方法可用化学方程式表示如下：2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑，对此反应下列说法中正确的是(　　)。‎ A．Na2O2只作氧化剂 B．Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物 C．O2是还原产物 D．2 mol FeSO4发生反应时，反应中共有8 mol电子转移 ‎5．今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K＋、NH、Cl－、Mg2＋、Ba2＋、CO、SO，现取三份100 mL溶液进行如下实验：‎ ‎(1)第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生。‎ ‎(2)第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04 mol。‎ ‎(3)第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀‎6.27 g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为‎2.33 g。根据上述实验，以下推测正确的是(　　)。‎ A．K＋一定存在　　　 ‎ B．100 mL溶液中含0.01 mol CO C．Cl－一定不存在　 ‎ D．Ba2＋一定不存在，Mg2＋可能存在 ‎6．下列各组离子或分子能大量共存，当加入相应试剂后，发生反应的离子方程式书写正确的是(　　)。‎ 选项 离子组 加入试剂 加入试剂后发生反应的离子方程式 A NH、Fe2＋、SO 少量Ba(OH)2溶液 ‎2NH＋SO＋Ba2＋＋2OH－===2NH3·H2O＋BaSO4↓‎ B Na＋、OH－、Cl－‎ 少量Mg(HCO3)2溶液 Mg2＋＋2HCO＋4OH－===2H2O＋Mg(OH)2↓＋2CO　‎ C K＋、CO、NH3·H2O 通入少量CO2‎ ‎2OH－＋CO2===CO＋H2O D Fe2＋、NO、HSO NaHSO4溶液 HSO＋H＋===SO2↑＋H2O ‎7.某溶液中可能含有H＋、NH、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、CO、SO、NO中的几种。①若加入锌粒，产生无色无味的气体；②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。则下列说法正确的是(　　)。‎ A．溶液中一定不含CO，可能含有SO和NO B．溶液中n(NH)＝0.2 mol C．溶液中的阳离子只有H＋、Mg2＋、Al3＋‎ D．n(H＋)∶n(Al3＋)∶n(Mg2＋)＝1∶1∶1‎ 二、非选择题(本大题共4小题，共58分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。)‎ ‎8．(13分)氧化还原反应在生产生活中有着重要的应用。请按要求写出相应的方程式。‎ ‎(1)将含SO2的废气通入含Fe2＋(催化剂)的溶液中，常温下可使SO2转化为SO，其总反应为2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4。上述总反应分两步进行，第一步反应的离子方程式为 ‎4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，写出第二步反应的离子方程式：______________________‎ ‎________________。‎ ‎(2)pH＝3.6时，碳酸钙与硫酸铝反应可制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6－2x]溶液。若溶液的pH偏高，则碱式硫酸铝产率降低且有气泡产生，用化学方程式表示其原因：____________________________________________________________。‎ ‎(3)ClO2是一种高效安全的杀菌消毒剂。氯化钠电解法生产ClO2工艺原理示意图如下：‎ ‎①写出氯化钠电解槽内发生反应的离子方程式：________________________________。‎ ‎②写出ClO2发生器中的化学方程式，并标出电子转移的方向及数目：________________________________________________________________________。‎ ‎③ClO2能将电镀废水中的CN－氧化成两种无毒气体，自身被还原成Cl－。写出该反应的离子方程式：_______________________________________。‎ ‎9．(15分)中国自古有“信口雌黄”“雄黄入药”之说。雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料，二者在自然界中共生，早期都曾用作绘画颜料，因都有抗病毒疗效也用来入药。根据题意完成下列填空：‎ ‎(1)砷元素有＋2、＋3两种常见价态。As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体，写出该反应的化学方程式：________________________________________。‎ ‎(2)上述反应中的氧化剂是__________；氧化产物是________；反应产生的H2S气体可用________吸收。‎ ‎(3)As2S3和HNO3有如下反应：As2S3＋10H＋＋10NO===2H3AsO4＋3S＋10NO2↑＋2H2O。若生成1 mol H3AsO4，则反应中转移电子的物质的量为________；若将该反应设计成一原电池，则NO2应该在________(填“正极”或“负极”)附近逸出。‎ ‎(4)若反应产物NO2与‎11.2 L O2(标准状况)混合后用水吸收全部转化成浓HNO3，然后与过量的碳反应，写出碳与浓硝酸反应的化学方程式：_______________________________‎ ‎___________________；所产生的CO2的量________(选填编号)。‎ A．小于0.5 mol B．等于0.5 mol C．大于0.5 mol D．无法确定 ‎10．(15分))‎ 某化学研究性学习小组对某无色水样的成分进行检验，已知该水样中只可能含有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的硝酸，实验过程中沉淀质量的变化情况如图所示：‎ ‎(1)水样中一定含有的阴离子是________，其物质的量浓度之比为________。‎ ‎(2)写出BC段曲线所表示反应的离子方程式：_____________________________。‎ ‎(3)由B到C点变化过程中消耗硝酸的体积为________。‎ ‎(4)试根据实验结果推测K＋是否存在？________(填“是”或“否”)；若存在，K＋的物质的量浓度c(K＋)的范围是________。(若K＋不存在，则不必回答该问)。‎ ‎(5)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)‎ ‎11．(15分)某班同学用如下实验探究过氧化氢的性质。回答下列问题：‎ ‎(1)甲组同学拟配制5%的H2O2溶液，他们先从文献查得H2O2的稳定性与pH的关系如图所示。则配制H2O2溶液时应滴入几滴________(填“稀硫酸”或“氨水”)。‎ ‎(2)乙组同学向一支试管中加入2 mL FeCl2溶液，再滴入几滴甲组同学配制的H2O2溶液，最后滴入KSCN溶液，溶液变红，H2O2与Fe2＋发生反应的离子方程式为______________________________；另取一支试管，向其中加入SO2与BaCl2混合溶液2 mL，再滴入几滴5%的H2O2溶液，现象是__________________________。‎ ‎(3)丙组同学取2 mL KMnO4溶液于试管中，向其中滴几滴5%的H2O2溶液，发现溶液逐渐褪色，该反应中的还原剂是________(填化学式)。‎ ‎(4)丁组同学向一支试管中加入2 mL 5%的H2O2溶液、0.5 mL乙醚、1 mL 1 mol·L－1 H2SO4溶液和3～4滴0.5 mol·L－1 K2Cr2O7溶液，发现上层乙醚层为蓝色(CrO5的乙醚溶液)，一段时间后上层蓝色消失。‎ ‎①乙醚的主要作用是____________________。‎ ‎②开始时，H2O2溶液与K2Cr2O7酸性溶液反应生成CrO5，该反应属于____________(填“氧化还原”或“非氧化还原”)反应。‎ ‎③一段时间后，乙醚层中的CrO5与水相中的H＋作用生成Cr3＋并产生无色气泡，从而使蓝色逐渐消失，该反应的离子方程式为___________________________________。‎ 答案及解析 ‎1．B　解析：A项，Fe3＋具有强氧化性，能把I－氧化成I2，不能大量共存；B项，能够大量共存；C项，此溶液可能是酸也可能是碱，HCO既能和酸反应又能和碱反应，因此不能大量共存；D项，Al3＋和CO发生双水解反应，不能大量共存。‎ ‎2．B　解析：A项，将氟气通入水中发生的反应为2F2＋2H2O===4HF＋O2，故A错误；B项，将磁性氧化铁溶于盐酸发生的离子反应为Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O，故B正确；C项，向硝酸银溶液中滴加过量氨水得到的是银氨溶液，无沉淀生成，故C错误；D项，往KAl(SO4)2溶液中滴入Ba(OH)2溶液至沉淀的物质的量最大时发生的离子反应为2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓，故D错误。‎ ‎3．C　解析：酸性条件下，硝酸根离子具有强氧化性，且氧化性NO＞Fe3＋，还原性Fe2＋＞NH，所以该反应中氧化剂是NO，还原剂是Fe2＋，反应物中还含有H＋，根据元素守恒可知，生成物中还含有H2O，发生反应为8Fe2＋＋NO＋10H＋===8Fe3＋＋NH＋3H2O。‎ ‎4. B　解析：Na2O2既作氧化剂又作还原剂，A项错误；Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物，B项正确；O2是氧化产物，C项错误；2 mol FeSO4发生反应时，反应中转移10 mol电子，D项错误。‎ ‎5．A　解析：第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生，可能发生Cl－＋Ag＋===AgCl↓、CO＋2Ag＋===Ag2CO3↓、SO＋2Ag＋===Ag2SO4↓，所以可能含有Cl－、CO、SO；第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04 mol，能和NaOH溶液加热产生气体的只能是NH，根据反应NH＋OH－NH3↑＋H2O，产生NH3为0.04 mol，可得NH也为0.04 mol；第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀6.27 g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33 g，部分沉淀溶于盐酸为BaCO3，部分沉淀不溶于盐酸为BaSO4，因此溶液中一定存在CO、SO，一定不存在Ba2＋和Mg2＋，由条件可知BaSO4为2.33 g，物质的量为＝0.01 mol，BaCO3为6.27 g－2.33 g＝3.94 g，物质的量为＝0.02 mol，则n(CO)＝0.02 mol，c(CO)＝＝0.2 mol·L－1，由上述分析可得，溶液中一定存在CO、SO、NH，一定不存在Mg2＋、Ba2＋。而CO、SO、NH物质的量分别为0.02 mol、0.01 mol、0.04 mol，根据溶液中电荷守恒，可知K＋一定存在，故A正确。‎ ‎6．B　解析：A项，少量Ba(OH)2溶液，NH不参加反应，离子反应为Fe2＋＋SO＋‎ Ba2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓＋BaSO4↓，A错误；B项，加少量Mg(HCO3)2，NaOH 溶液过量，生成水、更难溶的氢氧化镁和碳酸钠，离子反应为Mg2＋＋2HCO＋4OH－===2H2O＋Mg(OH)2↓＋2CO，B正确；C项，通入少量CO2，只与一水合氨反应，但NH3·H2O不能拆分，C错误；D项，NO在酸性条件下具有强氧化性，与HSO发生氧化还原反应，酸性溶液中NO将HSO氧化为SO，D错误。‎ ‎7．B　解析：若加入锌粒，产生无色无味的气体，说明气体是氢气，因此溶液显酸性，则溶液中不含CO和NO；加入NaOH溶液，产生白色沉淀，说明不存在Fe3＋；根据产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系图可知，溶液中一定含有Mg2＋、Al3＋；又因为当沉淀达到最大值时，继续进入氢氧化钠，沉淀不变，这说明溶液中还存在NH，由于溶液中还必须存在阴离子，所以一定还有SO；由图象可知，第一阶段为氢离子与氢氧化钠反应，消耗氢氧化钠为0.1 mol，则n(H＋)＝0.1 mol；第三阶段为铵根离子与氢氧化钠反应，消耗氢氧化钠为0.7 mol－0.5 mol＝0.2 mol，则n(NH)＝0.2 mol；最后阶段为氢氧化钠溶解氢氧化铝，消耗氢氧化钠0.8 mol－0.7 mol＝0.1 mol，则n[Al(OH)3]＝0.1 mol，根据铝元素守恒可知n(Al3＋)＝0.1 mol；第二阶段为氢氧化钠沉淀镁离子、铝离子，共消耗氢氧化钠为0.5 mol－0.1 mol＝0.4 mol，则n(Mg2＋)＝(0.4 mol－0.1 mol×3)÷2＝0.05 mol。‎ ‎8．(1)2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋‎ ‎(2)3CaCO3＋Al2(SO4)3＋3H2O===2Al(OH)3↓＋3CaSO4＋3CO2↑‎ ‎(3)①Cl－＋3H2O3H2↑＋ClO ‎②===2ClO2＋2NaCl＋Cl2＋2H2O(用双线桥表示也正确)‎ ‎③2ClO2＋2CN－===2CO2＋2Cl－＋N2‎ 解析：(1)第二步反应是Fe3＋将SO2氧化为SO，其离子方程式为2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋。(2)溶液的pH偏高，则碱式硫酸铝产率降低且有气泡产生，碳酸钙与酸反应生成二氧化碳，生成的钙离子与硫酸根离子反应生成微溶于水的硫酸钙沉淀，化学方程式为3CaCO3＋Al2(SO4)3＋3H2O===2Al(OH)3↓＋3CaSO4＋3CO2↑。(3)①根据流程图，氯化钠溶液电解后生成氯酸钠和氢气，反应的离子方程式为Cl－＋3H2O3H2↑＋ClO；②ClO2发生器中氯酸钠与氯化氢发生氧化还原反应，生成二氧化氯，反应的化学方程式为===2ClO2＋2NaCl＋Cl2＋2H2O；③ClO2能将电镀废水中的CN－氧化成两种无毒气体，自身被还原成Cl－，反应的离子方程式为2ClO2＋2CN－===2CO2＋2Cl－＋N2。‎ ‎9．(1)2As2S3＋2SnCl2＋4HCl===As4S4＋2SnCl4＋2H2S↑‎ ‎(2)As2S3　SnCl4　NaOH溶液或CuSO4溶液 ‎(3)5 mol　正极 ‎(4)C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O　A 解析：(1)As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体，反应的方程式为2As2S3＋2SnCl2＋4HCl===As4S4＋2SnCl4＋2H2S↑。(2)因在该反应中As2S3中As元素的化合价降低，则As2S3为氧化剂；SnCl2是还原剂，则SnCl4是氧化产物；H2S为酸性气体，可用NaOH溶液吸收，硫化铜不溶于酸，也可以硫酸铜溶液吸收。(3)反应As2S3＋10H＋＋10NO===2H3AsO4＋3S＋10NO2↑＋2H2O中，As、S元素化合价升高，N元素化合价降低，若生成1 mol H3AsO4，同时生成还原产物5 mol NO2，则转移电子数为5 mol；N元素化合价由＋5降低为＋4，反应中NO发生还原反应生成NO2，则NO2在正极析出。(4)碳与浓硝酸反应的化学方程式为C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O；NO2与O2、H2O反应时，NO2与O2物质的量比为4∶1,11.2 L O2则说明NO2为2 mol，生成HNO3 2 mol，如2 mol HNO3与C反应全部反应生成0.5 mol CO2，但随着反应的进行，硝酸的浓度会降低，而稀硝酸不与碳反应，则产生的CO2的量小于0.5 mol。‎ ‎10．(1)SO、CO　1∶2‎ ‎(2)BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O ‎(3)40.0 mL ‎(4)是　≥0.6 mol·L－1‎ ‎(5)取少量水样于试管中，向试管中加入过量的硝酸钡溶液，待沉淀完全后，取上层清液向其中滴加适量的硝酸银溶液，若生成白色沉淀，则原水样中含有Cl－，若无白色沉淀生成，证明无Cl－存在 解析：该水样为无色溶液，水样中Fe3＋、Cu2＋不存在，依据图象分析加入硝酸钡溶液生成沉淀，加入稀硝酸，沉淀部分溶解证明水样中一定含有SO、CO，又因为Al3＋与CO发生双水解，CO与Ag＋、Ca2＋、Mg2＋发生反应生成沉淀不能大量存在，所以Al3＋、Ag＋、Ca2＋、Mg2＋不存在；n(SO)＝＝0.01 mol，n(CO)＝n(BaCO3)＝＝0.02 mol；c(SO)：c(CO)＝1∶2；原溶液中可能含有Cl－，依据电解质溶液中电荷守恒，阳离子K＋一定存在；根据电荷守恒得到：0.01 mol×2＋0.02 mol×2＋n(Cl－)＝n(K＋)推知n(K＋)≥0.06 mol，则c(K＋)≥0.6 mol·L－1。(1)水样中一定含有的阴离子是SO，CO；其物质的量浓度之比为1∶2。(2)BC段所表示的反应是碳酸钡溶于稀硝酸，反应的离子方程式：BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O。(3)由B到C点变化过程中依据图象分析得到的碳酸钡n(BaCO3)＝0.02 mol，消耗稀硝酸物质的量为0.04 mol，消耗硝酸的体积V＝＝0.04 L＝40 mL。‎ ‎11．(1)稀硫酸 ‎(2)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O　产生白色沉淀 ‎(3)H2O2‎ ‎(4)①萃取CrO5　②非氧化还原 ‎③4CrO5＋12H＋===4Cr3＋＋7O2↑＋6H2O 解析：(1)由H2O2的稳定性与pH的关系图可知，pH＝3.61的溶液中更能长时间保持H2O2不分解，所以配制H2O2溶液时应滴入几滴稀硫酸。(2)滴入KSCN溶液，溶液变红，说明H2O2将Fe2＋氧化为Fe3＋，发生反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。SO2与BaCl2混合溶液中滴入H2O2溶液，H2O2将SO2氧化为SO，与BaCl2溶液反应产生BaSO4白色沉淀。(3)向KMnO4溶液中滴入H2O2后溶液逐渐褪色，发生反应2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O，说明KMnO4为氧化剂，H2O2为还原剂。(4)①乙醚与水分层，且上层为CrO5的乙醚溶液，则乙醚可作为萃取剂萃取CrO5。②从CrO5的结构可知，一个O是－2价，其余4个O是－1价，则Cr为＋6价。K2Cr2O7中Cr也为＋6价，所以该反应属于非氧化还原反应。③CrO5生成Cr3＋并产生无色气泡即O2，反应的离子方程式为4CrO5＋12H＋===4Cr3＋＋7O2↑＋6H2O。‎