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- 2021-05-13 发布
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第二章 化学物质及其变化
章末检测
一、选择题(本题包括12个小题,每小题4分,共48分。)
1.下列物质与类别不对应的是( )
A
B
C
D
小苏打
食用油
淀粉
84消毒液
盐
高分子化合物
糖类
混合物
解析:小苏打的化学式为NaHCO3,属于盐,A正确;食用油的主要成分为高级脂肪酸甘油酯,分子量较小,不属于高分子化合物,B错误;淀粉属于多糖,C正确;84消毒液的成分为NaCl和NaClO,属于混合物,D正确。
答案:B
2.某无色溶液与NH4HCO3作用能产生气体,此溶液中可能大量共存的离子组是( )
A.Na+、Ba2+、NO、HCO
B.Cl-、K+、H+、Na+、SO
C.MnO、K+、Cl-、Mn2+
D.Fe2+、NO、SO、OH-、Na+
解析:能与NH4HCO3作用产生气体的溶液既可能是酸性溶液(产生CO2),也可能是碱性溶液(产生NH3)。A项中HCO在酸性溶液和碱性溶液中均不能大量存在;C项中MnO为紫色;D项中Fe2+为浅绿色且和OH-不能大量共存。
答案:B
3.下列离子方程式书写正确的是( )
A.亚硫酸钠溶液加入稀硝酸:SO+2H+===SO2↑+H2O
B.碘水中通入足量的SO2:I2+SO2+2H2O===2I-+SO+4H+
C.NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应至中性:H++SO+Ba2++OH-===BaSO4↓+H2O
D.在强碱溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4:3ClO-+2Fe(OH)3===2FeO+3Cl-+H2O+4H+
解析:稀硝酸具有强氧化性,能将亚硫酸钠氧化成硫酸钠,A
10
错误;碘水与二氧化硫发生氧化还原反应生成两大强酸,B正确;NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应至中性:2H++SO+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O,C错误;在强碱性溶液中H+不能存在,D错误。
答案:B
4.Na2FeO4是一种高效的水处理剂,下列用于解释事实的离子方程式中不正确的是( )
A.Na2FeO4在酸性溶液中不稳定,与水反应生成Fe3+和O2,离子方程式为:4FeO+10H2O+4Fe3+===20OH-+3O2↑
B.工业上可用FeCl3、NaOH、NaClO三种物质反应制得Na2FeO4离子方程式为:2Fe3++10OH-+3ClO-===2FeO+3Cl-+5H2O
C.Na2FeO4消毒杀菌时得到的Fe3+可以净水,Fe3+能产生净水物质的原因是:Fe3++3H2O===Fe(OH)3(胶体)+3H+
D.工业上可用铁做阳极,电解浓NaOH溶液的方法制Na2FeO4,阳极的电极反应为:Fe-6e-+8OH-===FeO+4H2O
解析:酸性溶液中不能生成氢氧根离子,则离子方程式为4FeO+20H+===4Fe3++10H2O+3O2↑,A错误;FeCl3、NaOH、NaClO三种物质反应制得Na2FeO4,发生氧化还原反应,Cl元素得到电子生成NaCl,由电子、原子守恒可知,反应为2FeCl3+10NaOH+3NaClO===2Na2FeO4+9NaCl+5H2O,B正确;Na2FeO4还原产物为Fe3+,Fe3+水解得到胶体,水解离子反应为Fe3++3H2O===Fe(OH)3(胶体)+3H+,C正确;铁做阳极,Fe失去电子,则阳离子的电极反应为:Fe-6e-+8OH-===FeO+4H2O,D正确。
答案:A
5.(2018·宁波模拟)下列各组离子能大量共存的是( )
①“84”消毒液的水溶液中:Fe2+、Cl-、Ca2+、Na+ ②加入KSCN显红色的溶液:K+、NH、Cl-、S2- ③能够与金属Cu常温下反应放出气体的溶液:Fe3+、Al3+、SO、K+
④pH=2的溶液中:NH、Na+、Cl-、Cu2+ ⑤无色溶液中:K+、CH3COO-、HCO、MnO
A.②③ B.①③
C.①⑤ D.③④
解析:①“84”消毒液的水溶液中含有强氧化性离子ClO-,具有还原性的Fe2+易被氧化而不能大量存在;②加入KSCN显红色的溶液中含有Fe3+,S2-与Fe3+易发生氧化还原反应而不能大量共存;③能够与金属Cu常温下反应放出气体的溶液中含有H+和NO,Fe3+、Al3+、SO、K+能够大量共存;④pH=2的溶液显酸性,NH、Na+、Cl-、Cu2+能够大量共存;⑤MnO在溶液中显紫红色,不能在无色溶液中存在。
答案:D
6.下表中对应关系错误的是( )
10
A
NaCl===Na++Cl-;
NH3·H2ONH+OH-
均属于电离方程式
B
Ba2++SO===BaSO4↓;
HCO+OH-===CO+H2O
均可表示一类反应
C
SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色;SO2使碱性酚酞溶液褪色
均利用SO2的同一性质
D
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O;
3S+6NaOH===2Na2S+Na2SO3+3H2O
Cl2和S在反应中既作氧化剂又作还原剂
解析:C项,SO2使酸性KMnO4溶液褪色,表现出还原性;使含有酚酞的碱性溶液褪色,SO2表现酸性氧化物的性质。
答案:C
7.下列关于离子方程式的评价正确的是( )
选项
离子方程式
评价
A
将2 mol Cl2通入到含1 mol FeI2的溶液中:
2Fe2++2I-+2Cl2===2Fe3++4Cl-+I2
正确;
Cl2过量,Fe2+、I-均被氧化
B
用Cu作电极电解NaCl溶液,阳极的电极反应式:
2Cl--2e-===Cl2↑
正确;
Cl-优先于OH-放电
C
过量SO2通入到NaClO溶液中:
SO2+H2O+ClO-===HClO+
HSO
正确;
H2SO3的酸性强于HClO
D
Mg(HCO3)2溶液与足量的NaOH溶液反应:
Mg2++2HCO+4OH-===
Mg(OH)2↓+2CO+2H2O
正确;
Mg(OH)2比MgCO3更难溶
解析:氯气过量,离子方程式为2Fe2++4I-+3Cl2===2Fe3++6Cl-+2I2,A错误;铜是活性电极,则用Cu电极电解NaCl溶液阳极的电极反应式为Cu-2e-===Cu2+,B错误;次氯酸钠具有强氧化性,能把SO2氧化生成硫酸,方程式错误,C错误;Mg(HCO3)2溶液与足量的NaOH溶液反应生成氢氧化镁、碳酸钠和水,离子方程式正确,D正确。
答案:D
8.(2017·潍坊模拟)如图表示一些物质间的从属关系,不正确的是( )
10
选项
X
Y
Z
H
A
分散系
胶体
溶液
烟
B
电解质
酸
碱
盐
C
元素周期
表的纵行
主族
副族
卤族
D
化合物
共价化合物
离子化合物
酸
解析:分散系包括胶体、溶液和浊液,其中烟属于胶体,A正确;元素周期表的纵行包括主族、副族和0族等,其中卤族属于主族,C正确;化合物包括共价化合物和离子化合物,其中酸属于共价化合物,D正确;酸、碱、盐都属于电解质,但盐不属于酸,B错误。
答案:B
9.已知下列分子或离子在酸性条件下都能氧化KI,自身发生如下变化:H2O2→H2O IO→I2 MnO→Mn2+ HNO2→NO。如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI,得到I2最多的是( )
A.H2O2 B.IO
C.MnO D.HNO2
解析:KI被氧化得到I2,1 mol KI在反应中失去1 mol电子,凡能从I-夺取电子的物质均可作其氧化剂,据题中所给信息:H2O2→H2O 1 mol H2O2得2 mol e-,IO→I21 mol IO得5 mol e-,MnO→Mn2+1 mol MnO可得5 mol e-,HNO2→NO 1 mol HNO2得1 mol e-。虽然B、C项中的IO、MnO均可得5 mol e-,但B中生成物I2可来自IO和I-,故得I2最多者应是IO与I-的反应。
答案:B
10.下列实验对应的现象以及离子方程式不正确的是( )
选项
实验
现象
离子方程式
A
向淀粉KI溶液中滴加硫酸氢钠溶液
在空气中放置一段时间后,溶液呈蓝色
4H++4I-+O2===2I2+2H2O
B
将氯水滴加到含KSCN溶液的绿矾溶液中
溶液由浅绿色变为红色
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,
Fe3++3SCN-===
10
Fe(SCN)3
C
向硫化钠和亚硫酸钠的混合液中滴加稀盐酸
产生淡黄色沉淀
2S2-+SO+6H+===3S↓+3H2O
D
向含酚酞的氢氧化钡溶液中滴加稀硫酸
有白色沉淀生成,溶液由红色变为无色
Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O
解析:Ba(OH)2与H2SO4反应的离子方程式为Ba2++2OH-+SO+2H+===BaSO4↓+2H2O。
答案:D
11.已知下列实验事实:①Cr2O3固体既能溶于KOH溶液得到KCrO2溶液,又能溶于硫酸得到Cr2(SO4)3溶液;②将K2Cr2O7溶液滴加到淀粉和KI的混合溶液中,溶液变蓝;③向KCrO2溶液中滴加H2O2溶液,再酸化,可得K2Cr2O7溶液。下列判断不正确的是( )
A.化合物KCrO2中Cr元素为+3价
B.实验①证明Cr2O3是两性氧化物
C.实验②证明氧化性:Cr2O>I2
D.实验③证明H2O2既有氧化性又有还原性
解析:化合物KCrO2中,K为+1价,O为-2价,由化合物中正负化合价的代数和为0,则Cr元素为+3价,故A正确;由反应①可知,氧化铬与酸、碱反应生成盐和水,为两性氧化物,故B正确;由②中溶液变蓝,生成碘单质可知,发生氧化还原反应,Cr元素的化合价降低,I元素的化合价升高,由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知,证明氧化性为Cr2O>I2,故C正确;实验③中发生氧化还原反应,Cr元素的化合价由+3价升高为+6价,则过氧化氢中O元素的化合价降低,所以证明H2O2有氧化性,故D错误。
答案:D
12.某强氧化剂XO(OH)被Na2SO3还原。如果还原2.4×10-3 mol XO(OH) ,需用30 mL 0.2 mol·L-1的Na2SO3溶液,那么X元素被还原后的价态是( )
A.+2价 B.+1价
C.0价 D.-1价
解析:XO(OH)中X的化合价是+5价,Na2SO3中S的化合价从+4价升高到+6 价,设X元素被还原后的化合价为a价,根据氧化还原反应中化合价升降必相等:2.4×10-3×(5-a)=0.2×0.03×(6-4),解得a=0。
答案:C
二、非选择题(本题包括4个小题,共52分。)
13.(12分)现有NH3、CO、Na、Na2O2、Fe、NO、NO2、F2、SO2、SOCl2等中学化学教材中出现过的物质,根据它们的组成及性质进行如下分类:
10
请回答下列问题:
(1)图中所示的分类方法叫________。
(2)淡黄色固体最终位于________组,它的电子式为__________
______________________________________________________。
(3)C组有一种气体常用作工业上冶炼铁的还原剂,写出高温下它还原Fe2O3的化学方程式:_________________________________
_____________________________________________________。
(4)Ⅱ组某种物质能与水发生氧化还原反应,该反应中被氧化与被还原的元素的质量比为___________________________________。
(5)B组中有一种物质在高温下能与水蒸气反应,若该反应过程中有8×6.02×1023个电子转移,则有________g该物质参与反应。
(6)Ⅱ组另有一种物质滴入水中与水剧烈反应,常用于某些盐的脱水以制取无水盐,写出该物质与AlCl3·6H2O反应的化学方程式:
_______________________________________________________
_____________________________________________________。
解析:(1)从图形看,为树状分类法,结合相关信息可知分类如下:
(2)淡黄色固体是Na2O2,其电子式为
Na+[∶∶∶]2-Na+。
(3)CO为还原性气体,在高温下可还原Fe2O3:
3CO+Fe2O32Fe+3CO2。
(4)3NO2+H2O===2HNO3+NO,NO2发生了自身氧化还原反应,被氧化和被还原的元素质量比为2∶1。
10
(5)铁在高温下能够与水蒸气反应:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,根据化学方程式可知转移8 mol电子,有3 mol Fe参加反应,质量为168 g。
(6)SOCl2遇水发生剧烈水解,可以起到除去水的作用,AlCl3·6H2O与SOCl2反应的化学方程式为AlCl3·6H2O+6SOCl2===AlCl3+12HCl↑+6SO2↑。
答案:(1)树状分类法 (2)Ⅰ Na+[∶∶∶]2-Na+
(3)3CO+Fe2O32Fe+3CO2 (4)2∶1 (5)168
(6)AlCl3·6H2O+6SOCl2===AlCl3+12HCl↑+6SO2↑
14.(14分)某混合溶液中,只可能大量含有下表所列离子中的某几种:
阳离子
H+、K+、Al3+、NH、Mg2+
阴离子
OH-、SO、CO、AlO、S2-
将Na2O2逐渐加入到上述混合溶液中,产生沉淀的物质的量与加入Na2O2的物质的量的关系如图所示。
(1)将上述混合溶液中一定大量含有的阴、阳离子及其物质的量填入下表(可以不填满,也可以增加)。
离子种类
物质的量(mol)
(2)图中a=________,b=________。
解析:加入过氧化钠,过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,开始没有沉淀,说明溶液中有氢离子,则没有氢氧根离子、碳酸根离子、偏铝酸根离子以及硫离子;肯定有硫酸根离子。后产生沉淀并沉淀能溶解一部分,说明溶液中有铝离子和镁离子。中间有消耗氢氧化钠但不产生沉淀的过程,说明有铵根离子,根据横坐标分析,铵根离子消耗1摩尔过氧化钠,则说明有2摩尔铵根离子,溶解的沉淀为氢氧化铝,说明含有2摩尔铝离子,铝离子产生沉淀需要6摩尔氢氧根离子,即3摩尔过氧化钠,产生氢氧化镁3摩尔,则镁离子为3摩尔,需要6摩尔氢氧根沉淀,消耗3摩尔过氧化钠,所以a=1摩尔。则氢离子为2摩尔,根据电荷守恒分析,硫酸根的物质的量==8,溶液中还可能有钾离子,
10
所以硫酸根的物质的量大于等于8。
答案:
离子种类
H+
Al3+
Mg2+
NH
SO
物质的量( mol)
2
2
3
2
≥8
(2)1 9
15.(12分)高锰酸钾是一种典型的强氧化剂。
完成下列填空:
Ⅰ.在用KMnO4酸性溶液处理Cu2S和CuS的混合物时,发生的反应如下:
①MnO+Cu2S+H+→Cu2++SO2↑+Mn2++H2O(未配平)
②MnO+CuS+H+→Cu2++SO2↑+Mn2++H2O(未配平)
(1)下列关于反应①的说法中错误的是________(填字母序号)。
a.被氧化的元素是Cu和S
b.氧化剂与还原剂的物质的量之比为8∶5
c.生成2.24 L(标准状况下)SO2,转移电子的物质的量是0.8 mol
d.还原性的强弱关系是:Mn2+>Cu2S
Ⅱ.在稀硫酸中,MnO和H2O2也能发生氧化还原反应。
氧化反应:H2O2-2e-===2H++O2↑
还原反应:MnO+5e-+8H+===Mn2++4H2O
(2)反应中若有0.5 mol H2O2参加此反应,转移电子的个数为________。
(3)已知:2KMnO4+7H2O2+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+6O2↑+10H2O,则被1 mol KMnO4氧化的H2O2是________mol。
Ⅲ.高锰酸钾溶液与硫化亚铁有如下反应:
10FeS+6KMnO4+24H2SO4===3K2SO4+6MnSO4+5Fe2(SO4)3+10S+24H2O
(4)若上述反应前后固体的质量减少了2.8 g,则硫元素与KMnO4之间发生电子转移的数目为________个。
解析:(1)反应中铜元素化合价从+1价升高到+2价,硫元素化合价从-2价升高到+4价,化合价升高的元素被氧化,所以被氧化的元素有S、Cu,故a正确;锰元素化合价降低,从+7价降低为+2价,Cu2S元素化合价都升高做还原剂,1 mol MnO得到5 mol电子,反应中铜元素化合价从+1价升高到+2价,硫元素化合价从-2价升高到+4价,1 mol Cu2S失去8 mol电子,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为8∶5,故b正确;生成2.24 L(标准状况下)SO2时,物质的量为0.1 mol;反应的Cu2S物质的量为0.1 mol,反应中转移电子的物质的量是:
Cu+~Cu2+~e-; S2-~SO2~6e-;
1 1 1 6
10
0.2 mol 0.2 mol 0.1 mol 0.6 mol
所以电子转移共0.8 mol,故c正确;
氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性,则还原性的强弱关系是Mn2+<Cu2S;故d错误。
(2)由H2O2-2e-→2H++O2↑可知,反应中若有0.5 mol H2O2参加此反应,转移电子的个数为0.5×2×NA=NA。
(3)反应2KMnO4+7H2O2+3H2SO4―→K2SO4+2MnSO4+6O2↑+10H2O中,2 mol KMnO4可氧化5 mol H2O2,生成的6 mol O2中,有5 mol为H2O2被氧化生成,有1 mol为H2O2自身发生氧化还原反应生成,则1 mol KMnO4氧化的H2O2是2.5 mol。
(4)反应中固体质量变化为:FeS→S,固体质量变化为铁元素的变化;反应前后固体的质量减少了2.8 g,参加反应的亚铁离子的物质的量为:=0.05 mol,即被氧化的FeS的物质的量为0.05 mol,被高锰酸根离子氧化的硫原子的物质的量为0.05 mol,转移的电子的物质的量为0.05 mol×2=0.1 mol,电子数目为:0.1NA。
答案:(1)d (2)6.02×1023 (3)2.5
(4)0.1NA(或6.02×1022)
16.(14分)“8·12”天津港危化仓库爆炸,造成生命、财产的特大损失。据查危化仓库中存有大量的钠、钾,硝酸铵和氰化钠(NaCN)。请回答下列问题:
(1)钠、钾着火,下列可用来灭火的是________。
A.水 B.泡沫灭火器
C.干粉灭火器 D.细沙盖灭
(2)NH4NO3为爆炸物,在不同温度下加热分解,可能发生非氧化还原反应,可能发生氧化还原反应,下列反应可能发生的是________。
A.NH4NO3 → N2+O2+H2O
B.NH4NO3 → NH3+HNO3
C.NH4NO3 → O2+HNO3+H2O
D.NH4NO3→ N2+HNO3+H2O
E.NH4NO3→ N2+NH3+H2O
F.NH4NO3 →N2O+H2O
(3)NaCN属于剧毒物质,有多种无害化处理方法。
① H2O2处理法:NaCN+H2O2―→N2↑+X+H2O推测X的化学式为___________________________________________________。
② NaClO处理法:aCN-+bClO-+2cOH-===dCNO-+eN2↑+fCO+bCl-+cH2O方程式中e∶f的值为________(填选项标号)。
10
A.1 B.
C.2 D.不能确定
(4)以TiO2为催化剂用NaClO将CN-离子氧化成CNO-,CNO-在酸性条件下继续与NaClO反应生成N2、CO2、Cl2等。取浓缩后含CN-离子的废水与过量NaClO溶液的混合液共200 mL(设其中CN-的浓度为0.2 mol·L-1)进行实验。
①写出CNO-在酸性条件下被NaClO氧化的离子方程式:
______________________________________________________;
②若结果测得CO2的质量为1.408 g,则该实验中测得CN-被处理的百分率为________。
解析:(1)钠、钾都能和水、二氧化碳反应,所以钠、钾着火,可用来灭火的是细沙,答案为D;
(2)NH4NO3为爆炸物,在不同温度下加热分解,可能发生非氧化还原反应,NH4NO3为爆炸物,在不同温度下加热分解,可能发生非氧化还原反应,可能发生氧化还原反应;NH4NO3→N2+O2+H2O,元素的化合价有升高,也有降低,所以可以发生,A正确;NH4NO3→NH3+HNO3发生的是非氧化还原反应,B正确;NH4NO3→O2+HNO3+H2O在这一个反应中,只有元素化合价的升高,不符合氧化还原反应的规律,C错误;NH4NO3→N2+HNO3+H2O,氮元素发生的自身氧化还原反应,D正确;NH4NO3→N2+NH3+H2O,根据氧化还原反应中得失电子相等,不能配平方程式,E错误;NH4NO3→N2O+H2O,反应中氮的化合价有升高也有降低,且能够配平方程式,F正确;
(3)①H2O2处理法:NaCN+H2O2―→N2↑+X+H2O,这是一个氧化还原反应,根据得失电子相等和元素守恒可以推出X为NaHCO3;②NaClO处理法:aCN-+bClO-+2cOH-===dCNO-+eN2↑+fCO+bCl-+cH2O,氰根离子中碳原子和氮原子个数比为1∶1,反应后CNO-中C原子和N原子数之比为1∶1,所以氮气中的氮原子和碳酸根中的碳原子个数比为1∶1,那么,e∶f的值为1∶2;
(4)①CNO-在酸性条件下与NaClO反应生成N2、CO2、Cl2,根据元素守恒可知还有H2O;②根据碳元素守恒被处理掉的CN-的物质的量为n(CN-)=n(CNO-)=n(CO2)==0.032 mol,200 mL CN-的浓度为0.2 mol·L-1的溶液中含有CN-的物质的量为n总(CN-)=cV=0.2 L×0.2 mol·L-1=0.04 mol,该实验中测得CN-被处理的百分率为×100%=80%。
答案:(1)D (2)ABDF (3)①NaHCO3 ②B
(4)①2CNO-+6ClO-+8H+===N2↑+2CO2↑+3Cl2↑+4H2O ②80.0%
10