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专练 1 阿伏加德罗常数的应用
1.C A项,不是在标准状况下,无法计算28 L氢气的物质的量,错误;B项,Al3+
部分水解,故溶液中Al3+的数目小于2.0N ,错误;C项,0.20 mol苯甲酸(C HO)完全燃烧
A 7 6 2
生成1.4 mol CO ,正确;D项,阴极反应为Cu2++2e-===Cu,阴极增重6.4 g(即0.1 mol
2
Cu),则外电路中转移0.20 mol电子,错误。
2.C DO的摩尔质量为20 g·mol-1,每个DO分子中含10个质子,18 g D O的物质
2 2 2
的量为18 g÷20 g·mol-1=0.9 mol,其所含质子数为9N ,A项错误;NO 与HO的反应为
A 2 2
3NO +HO===2HNO +NO,结合反应中氮元素化合价变化可知,3 mol NO 完全反应时,
2 2 3 2
转移电子数为2N ,B项错误;环状S 的摩尔质量为256 g·mol-1,1个S 分子中含8个S—
A 8 8
S键,32 g环状S 的物质的量为0.125 mol,含S—S键数目为0.125×8N =1N ,C项正确;
8 A A
溶液呈酸性,说明存在水解平衡Cr
2
O+H
2
O⇌2CrO+2H+,故1 L 0.1 mol·L-1K
2
Cr
2
O
7
溶液中
Cr O数目少于0.1N ,D项错误。
2 A
3.D 1个18O原子含有10个中子,H原子不含中子,所以每个HO分子中含有10个
中子,HO的相对分子质量为20 g·mol-1,故18 g HO的物质的量为0.9 mol,则18 g HO中
含有的中子数为9N ,A错误;HClO 为强酸,在溶液中完全电离,则0.1 mol·L-1 HClO 溶
A 4 4
液中H+的物质的量浓度为0.1 mol·L-1,由于题中未给出溶液体积,所以无法计算H+的数
目,B 错误;2 mol NO 与 1 mol O 恰好完全反应生成 2 mol NO ,由于存在平衡
2 2
2NO 2⇌N
2
O
4
,所以充分反应后容器中的分子数小于2N
A
,C错误;甲烷与氯气发生取代反应,
反应前后反应物与生成物的物质的量之和不变,则反应后的分子数为×N mol-1=1.5N ,
A A
D正确。
4.C NH F结构中1个铵根离子中含有4个共价键,则1 mol NH F晶体中含有的共价
4 4
键数目为4N ,A错误;2.24 L(标准状况)CH 和C H 混合气体的物质的量是0.1 mol,由于1
A 4 2 4
mol CH 和C H 完全燃烧消耗氧气的物质的量分别是2 mol、3 mol,则0.1 mol混合气体完
4 2 4
全燃烧消耗氧气的分子数目应该介于 0.2N 和0.3N 之间,B错误;100 mL 0.10 mol·L-1
A A
FeCl 溶液中铁离子的物质的量是0.01 mol,加入足量Cu粉充分反应,铁离子被还原为亚铁
3
离子,则转移电子数目为0.01N ,C正确;酯化反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生
A
成物,即0.1 mol CH COOH与足量CHCHOH充分反应生成的CHCOOCH CH 分子数目一
3 3 2 3 2 3
定小于0.1N ,D错误。
A
5.C 22.4 L(标准状况)氟气的物质的量为1 mol,则其所含的质子数为18N ,A说法
A
正确;反应H
2
+I 2⇌2HI为可逆反应,则1 mol H
2
和1 mol I
2
充分反应生成的HI分子数小于
2N ,B说法正确;电解饱和食盐水时,阴、阳两极产生的n(H )∶n(Cl )=1∶1,当H 和Cl
A 2 2 2 2
的总质量为73 g时,产生2 g H 、71 g Cl ,则H 的物质的量为1 mol,Cl 的物质的量为1
2 2 2 2
mol,转移电子数为2N ,C说法错误;溴化铵水溶液中存在电荷守恒:c(NH)+c(H+)=c(Br
A
-)+c(OH-),c(Br-)=1 mol·L-1,则c(NH)+c(H+)>1 mol·L-1,故1 L 1 mol·L-1溴化铵水溶
液中NH与H+离子数之和大于N ,D说法正确。
A
6.A CHCl 的结构式为 ,故1 mol CHCl 中含有C—Cl键的数目为3N ,A
3 3 A
正确;1 L 1.0 mol·L-1的盐酸中含有Cl-的数目为N ,还有少量的OH-,所以阴离子总数小
A
于2N ,B错误;没有指明在标准状况下,无法进行计算,C错误;23 g Na的物质的量为1
Amol,其与足量的水发生反应2Na+2HO===2NaOH+H↑,生成H 的物质的量为0.5 mol,
2 2 2
即分子数目为0.5N ,D错误。
A
7.C 1个18O 分子的中子数为20,标准状况下1.12 L 18O 的物质的量为0.05 mol,所
2 2
含中子数为N ,A项正确;P 为正四面体结构,1分子P 中含6个P—P键,31 g P 的物质
A 4 4 4
的量为0.25 mol,含P—P键数为1.5N ,B项正确;该溶液中的n(NaOH)=0.1 L×0.1 mol·L
A
-1=0.01 mol,NaOH中所含氧原子数为0.01 N ,因溶剂水中也含氧原子,故该溶液中含氧
A
原子数大于0.01N ,C项错误;1个三肽分子中含2个肽键,18.9 g三肽C H NO 的物质的
A 6 11 3 4
量为0.1 mol,含肽键数为0.2N ,D项正确。
A
8.C 根据题给热化学方程式可知,每1 mol[H(g)+O(g)]生成1 mol [H O(l)]放出热量
2 2 2
286 kJ,A正确;根据电荷守恒得n=6,所以每生成1 mol Cr3+转移3 mol电子,B正确;
Al(OH)
3
的酸式电离方程式为Al(OH)
3
+H
2
O⇌[Al(OH)
4
]-+H+,部分Al(OH)
3
发生电离,所
以1 mol Al(OH) 电离产生的H+数小于N ,C错误;1 mol CO 与NaOH溶液完全反应,根
3 A 2
据“C原子”守恒得n(CO)+n(HCO)+n(H CO)=1 mol,D正确。
2 3
9.C 白磷为正四面体结构,1个白磷分子中含有6个P—P键,1 mol白磷中所含化学
键的数目为6N ,A错误;KNO 溶液中含有溶剂水,水分子中也含有 O原子,则O原子的
A 3
数目远大于0.3N ,B错误;2.3 g钠的物质的量为0.1 mol,NaO、NaO 中Na元素化合价
A 2 2 2
均为+1,故2.3 g Na反应生成NaO和NaO 的混合物,转移电子的数目为0.1N ,C正确;
2 2 2 A
1个HO+和1个NH中都含有11个质子,1 mol H O+和1 mol NH中含质子的数目均为
3 3
11N ,D错误。
A
10.B 未注明水蒸气所处状况,故2.24 L水蒸气的物质的量无法确定,不能计算生成
O 的分子数,A错误;18O 的相对分子质量为36,每个分子所含的中子数为20,所以3.6 g
2 2
18O 所含的中子数为 2N ,B正确;0.1 mol 淀粉[(C H O)]完全水解消耗的水分子数为
2 A 6 10 5 n
0.1nN , C 错 误 ; 将 0.1 mol CO 溶 于 水 中 , 存 在 CO 的 溶 解 平 衡 CO(aq) +
A 2 2 2
H
2
O(l)⇌H
2
CO
3
(aq)以及H
2
CO
3
的电离平衡,根据物料守恒,溶液中CO、HCO、H
2
CO
3
、CO
2
的粒子总数为0.1N ,D错误。
A
11.A 14N 的摩尔质量为28 g·mol-1,1个14N 分子中含有14个质子,16O 的摩尔质量
2 2 2
为32 g·mol-1,1个16O 分子中含16个质子,设混合气体中14N 为x g,16O 为(2-x)g,则2
2 2 2
g 14N 和16O 的混合气体含有质子数目为×N mol-1=N ,A正确;未告知N 所处的状态,
2 2 A A 2
不能根据标准状况下的气体摩尔体积计算22.4 L N 的物质的量,B错误;根据反应LiN+
2 3
3HO===3LiOH+NH ↑可知1 mol Li N与过量水反应,生成NH 的物质的量为1 mol,但由
2 3 3 3
于NH 极易溶于水,故收集的气态氨分子数目小于 N ,C错误;未告知溶液的体积,无法
3 A
计算0.1 mol·L-1 LiOH溶液中含有的阴、阳离子总数,D错误。
12.C 在铁上镀锌,阳极上Zn失去电子变为Zn2+进入溶液,阴极上Zn2+得到电子变
为Zn单质附着在铁上,因此电解质溶液质量不变,故当电路中通过的电子数为 2N 时,电
A
解质溶液质量不会发生变化,A错误;Cu与浓硝酸反应生成NO ,B错误;混合气体的物
2
质的量n==1 mol,由于每个分子均含2个氧原子,故混合气体含有氧原子的物质的量为2
mol,即氧原子数为2N ,C正确;乙醇与Na反应断的是羟基上的O—H键,生成0.5 g(0.25
A
mol) H 断裂0.5 mol O—H键,由乙醇的结构简式CHCHOH可知,C—H键数目为2.5N ,
2 3 2 A
D错误。
13.A
14.C A项,1个Al3+含有10个电子,故0.1 mol27Al3+含有N 个电子,错误;B项,
A
3.9 g Na O 的物质的量为0.05 mol,含有0.05N 个共价键,错误;C项,1个肼分子(H N—
2 2 A 2
NH )中含有2个孤电子对,故0.1 mol肼分子(H N—NH)中含有0.2N 个孤电子对,正确;D
2 2 2 A
项,CH===CH +H――→CHCH ,生成1 mol乙烷时断裂2 mol共价键(1 mol π键和1 mol
2 2 2 3 3H—H键),即断裂2N 个共价键,错误。
A
15.B A项,未说明C H 所处状态,无法计算,错误;B项,NaHSO 晶体的构成微
2 4 4
粒为Na+和HSO,12 g NaHSO 晶体为0.1 mol,共含有阴、阳离子 0.2 mol,正确;C项,
4
CH 和Cl 可发生一系列的取代反应,生成四种有机取代物,0.1 mol CH 与足量Cl 反应生成
4 2 4 2
的CHCl的分子数小于0.1N ,错误;D项,制备2.4 g Mg即0.1 mol Mg,需得0.2 mol电子,
3 A
电路中通过的电子数为0.2N ,错误。
A
专练 2 阿伏加德罗定律及应用
1.D 由稀盐酸和稀硫酸均足量,知金属均完全反应,根据同温同压下,气体的物质
的量之比等于体积之比,知X、Y生成H 的物质的量之比一定为,A项正确;根据2HCl~
2
H 、HSO ~H ,知X、Y消耗酸的物质的量之比一定为,B项正确;根据金属失电子总数
2 2 4 2
等于H+得电子总数,知0.1 mol X、0.1 mol Y失电子数之比为,则产物中X、Y的化合价
之比一定为,C项正确;若=1,则产物中X、Y的化合价相等,但不能确定化合价的具体
数值,D项错误。
2.C 同温同压下,O 和CO 的密度之比等于相对分子质量之比,即32∶44,则同温
2 2
同压下,O 和CO 的密度不相同,故A错误;质量相同的HO和DO(重水)的物质的量之比
2 2 2 2
等于相对分子质量的反比,即20∶18,每个HO分子和DO分子中均含有3个原子,则所
2 2
含的原子数之比为20∶18,故B错误;每个CHCHOH和CHOCH 分子中所含共价键数均
3 2 3 3
为8,则物质的量相同的CHCHOH和CHOCH 所含共价键数相同,故C正确;室温下,
3 2 3 3
pH相同的盐酸和硫酸中,c(H+)相等,硫酸是二元强酸,而HCl是一元强酸,pH相同的盐
酸和硫酸中,前者的浓度是后者的2倍,故D错误。
3.D m g的CH 、CO 、O 、SO 四种气体的物质的量分别为 mol、 mol、 mol、
4 2 2 2
mol。根据阿伏加德罗定律及推论可知,同温同压下气体的体积与其物质的量成正比,结合
四个气球的体积推知,①是SO ,②是CO ,③是O ,④是CH ,A错误;气球①和气球③
2 2 2 4
中气体分子数之比为 mol∶ mol=1∶2,B错误;气球①和气球④中气体物质的量之比为
mol∶ mol=1∶4,C错误;同温同压下气体密度之比等于其摩尔质量之比,则===,D
正确。
4.B 由于各分子中的原子数未知,当原子数目相等时,分子数不一定相等,质量最
大的不一定为Z, A错误;在相同条件下,相同质量的气体,相对分子质量越小,物质的量
越大,体积越大,则密度越小,所以密度最小的是X, B正确;在标准状况下,2.24 L的气
体物质的量为0.1 mol,而在其他条件下不一定为0.1 mol, C错误;同温同体积下,因为2 g
Y气体和1 g Z气体的物质的量之比为4∶1,所以压强比为4∶1,故D错误。
5.B X气球放在CO中静止不动,说明X的相对分子质量接近CO, Y气球放在O 中
2
上浮, 说明Y相对分子质量小于氧气,但X气体的相对分子质量不一定比Y大, A错误;
氮气的相对分子质量为28,甲烷的相对分子质量为16,所以X可能是氮气,Y可能是甲烷,
B正确; X的密度接近CO,但不一定小于Y的密度,C错误;相同条件下,等体积的两
种气体其物质的量相等,因为其摩尔质量相对大小未知,所以无法确定其质量相对大小,故
D错误。
6.D 氢气和CCl 均为非极性分子,根据相似相溶原理,部分氢气溶在CCl 中,造成
4 4
测量误差,A错误;实验时,量气管压入漏斗的水过多而溢出,由于量取气体时两侧的液面
在同一水平面,保证气体的压强等于大气压强,不会影响实验结果, B错误;金属与酸的反应放热,实验时,待体系温度降到原来的温度并保证两侧液面在同一水平面时进行读数,
C错误;由于此装置属于密闭体系,将水准管上提,造成内外压强不等,静置,若液面高于
量气管且不下降,说明装置不漏气,若量气管液面高度不断改变,说明装置漏气, D正确。
7.D 同温同压下,气体摩尔体积相同,a g甲气体和2a g乙气体所占的体积之比为
1∶2,根据ρ=m/V知,其密度相同,故A正确;根据同温同压下,不同气体的密度之比等
于二者的相对分子质量之比,可知甲与乙的相对分子质量相等,故B正确;同温同体积气
体压强比等于气体物质的量之比,甲和乙相对分子质量相等,等质量的甲和乙物质的量相等,
所以压强相同,故C正确;等质量的两种气体的物质的量相同,但分子的构成未知,所以
无法判断原子个数是否相同,故D错误。
8.A 由于三种气体的体积和密度都相同,可知三种气体的质量相同,因此三种气体
的物质的量与摩尔质量成反比,而同温同压下,气体的压强与气体的物质的量成正比,气体
的压强与气体的摩尔质量成反比,三种气体的摩尔质量的大小关系为:M(O )>M(Ne)>
2
M(H ),所以压强的大小关系为:p(H )>p(Ne)>p(O ),A正确。
2 2 2
9.(1)36 g·mol-1 (2)0.4N (3)①28 g·mol-1
A
②4.48 L ③2.8N
A
解析:(1)混合气体的体积为8.96 L,则其物质的量n===0.4 mol,混合气体的平均摩
尔质量为=36 g·mol-1。(2)设混合气体中CO的物质的量为x mol,CO 的物质的量为y
2
mol,则根据混合物的质量为 14.4 g可得28x+44y=14.4 ①;根据气体的物质的量为 0.4
mol,可得x+y=0.4 ②;解得x=0.2,y=0.2;由于CO和CO 中均含1个碳原子,故0.2
2
mol CO和0.2 mol CO 中共含0.4 mol C原子即0.4N 个。(3)将混合气体依次通过图中装置,
2 A
则CO 会被NaOH溶液吸收,剩余CO,被浓硫酸干燥后,则在气球中收集到的是干燥纯净
2
的CO气体,①摩尔质量为28 g·mol-1;②体积V=nVm=0.2 mol×22.4 L·mol-1=4.48 L;
③电子的物质的量为0.2 mol×14=2.8 mol,电子总数为2.8N 。
A
10.(1)35.6 (2)3 (3)50%
解析:(1)假设有1 mol O ,反应的转化率为30%,发生反应的O 为:1 mol×30%=0.3
2 2
mol,
3O=====2O
2 3
开始 1 mol 0
反应 0.3 mol 0.2 mol
平衡 0.7 mol 0.2 mol
故反应后所得气体为0.2 mol O 和0.7 mol O,平均摩尔质量为M==35.6 g·mol-1;
3 2
(2)3O =====2O ΔV
2 3
2 1
V(O ) (8-6.5) L=1.5 L
3
计算得出:V(O )=2×1.5 L=3 L;
3
(3)0.896 L混合气体物质的量为=0.04 mol,反应后固体质量增重21.6 g-20 g=1.6 g,
气体全部参与反应,设氧气、臭氧的物质的量分别为 x mol、y mol,根据二者总质量、总
物质的量,则:
计算得出:x=0.02,y=0.02,故臭氧的体积分数为×100%=50%。
11.(1)11.2 L 0.5 (2)28 g·mol-1 氢 (3)0.4
解析:(1)由化学方程式可知,反应前O 的体积与生成的X 气体体积相同,为11.2 L,
2 2
其物质的量为0.5 mol。
(2)X 的摩尔质量为 1.25 g·L-1×22.4 L·mol-1=28 g·mol-1;XY 的摩尔质量为=32
2 2 4g·mol-1,故X为氮元素,Y为氢元素。
(3)由NH(l)+O(g)===N (g)+2HO(l)可知每生成1 mol N 转移4 mol电子,所以反应
2 4 2 2 2 2
生成0.1 mol N 时,转移电子的物质的量为0.4 mol。
2
12.(1)1 (2)11 (3)11 (4)2
专练 3 一定物质的量浓度溶液的配制与计算
1.D A项,浓硫酸稀释时,应“酸入水”且边倒边搅拌,错误;B项,NaOH溶解后
需冷却到室温后再转移到容量瓶中,错误;C项,容量瓶不能用于固体溶解,错误。
2.C A项,氢氧化钠具有腐蚀性,称量时应放在小烧杯或者称量瓶中进行,错误;B
项,氢氧化钠溶解释放大量的热,故移液前应冷却到室温,错误;D项,操作5后液面下降,
是因为部分溶液沾到瓶塞或者瓶壁上,属于正常现象,不需要补充水,否则会导致溶液浓度
偏小,错误。
3.B Fe3+、Al3+恰好完全沉淀后溶液中溶质为 NaCl,根据钠、氯元素守恒有
n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.1 L×0.05 mol·L-1=0.005 mol, NaOH溶液体积为250 mL,
故c(NaOH溶液)=0.005 mol/0.25 L=0.02 mol·L-1。
4.B A项,配制NaClO消毒液时不需要用到A、B、C、D对应的四种仪器,还缺少
玻璃棒、胶头滴管两种玻璃仪器,正确;B项,容量瓶洗涤后不需要烘干,错误;C项,定
容时,俯视液面导致溶液体积偏小,所配制的溶液浓度偏大,正确;D项,配制480 mL 4
mol·L-1的NaClO消毒液,应选择500 mL容量瓶,需要次氯酸钠的质量为0.5 L×4 mol·L-
1×74.5 g·mol-1=149.0 g,正确。
5.C 物质的量浓度表示单位体积的溶液里所含溶质的物质的量,物质的量单位是
mol,因此标签上离子的浓度不是物质的量浓度,A项错误;由矿物质水制蒸馏水采用的是
蒸馏,应使用蒸馏烧瓶,B项错误;该品牌饮用矿物质水中镁离子的最大浓度是4.8 mg·L-
1,转化为物质的量浓度为c(Mg2+)==2×10-4 mol·L-1,C项正确;由配料表知,c(SO)=
c(Mg2+),则一瓶该品牌饮用矿物质水中SO的物质的量不超过2×10-4 mol·L-1×0.5 L=10
-4 mol,D项错误。
6.A a g该晶体中R的质量为(a-×18n) g=×a g,溶液总质量为(a+b)g,则该溶液
的溶质质量分数为×100%=%,故A错误;n(R)=n(R·nHO)= mol,该溶液的物质的量浓
2
度为= mol·L-1,故B正确;R·nHO中结晶水的质量为×18n g= g,R的质量为(a-)g,溶
2
液中溶剂的质量为(+b)g,则溶液中m(水)∶m(溶质)=(+b)∶(a-),故C正确;溶液的总质
量为(a+b) g,根据ρ=可知,溶液的密度为 g·mL-1= g·L-1,故D正确。
7.A 由标签可知,该注射液含NaCl的质量为2.25 g,A项错误;标签中的0.9%指氯
化钠的质量分数,B项正确;该注射液的密度为=1 g·mL-1,C项正确;氯化钠的物质的量
浓度为≈0.15 mol·L-1,D项正确。
8.D 浓度为2 mol·L-1的盐酸V L含溶质HCl 2V mol。A项,加入2 mol HCl,体积
会发生改变,不可行;B项,加热浓缩时HCl和水都要蒸发出去,不可行;C项,蒸发掉
0.5V L水后溶液体积无法求出,不可行;D项,属于混合溶液的有关计算,加入10 mol·L-1
盐酸0.6V L后,溶质HCl的物质的量为8V mol,再将溶液稀释至2V L,浓度变为4 mol·L
-1,可行。
9.B 用20 mL量筒量取15 mL酒精,加水5 mL,配制的酒精溶液质量分数小于
75%,故A错误;硫酸根离子与金属离子的个数比是3∶2,该盐的化学式是R (SO ) ,该硫
2 4 3酸盐的物质的量0.5 mol,浓度为2.5 mol·L-1,故B正确;实验中需用2.0 mol·L-1的NaCO
2 3
溶液950 mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取NaCO 的质量分数分别为1 000 mL、
2 3
212.0 g,故C错误;实验室配制500 mL 0.2 mol·L-1的硫酸亚铁溶液,其操作是:用天平称
27.8 g绿矾(FeSO ·7H O),放入小烧杯中加水溶解,转移到500 mL容量瓶,稀释、定容、
4 2
摇匀,故D错误。
10.C 由于产生c mol NH ,则必定有NHc mol,使SO完全沉淀需Ba2+b mol,因此
3
SO有b mol。根据电荷守恒:2c(SO)=c(NH)+3c(Al3+),则3c(Al3+)= mol·L-1,c(Al3+)=
mol·L-1。
11.A 由于溶液的体积既不是水的体积也不是二者体积之和,溶液的体积不能直接确
定,仅利用V无法确定ρ, A错误;由c==,可得:w=, B正确;氨水的质量分数==,
C正确;氨水的物质的量浓度===,D正确。
12.D 由题图乙知,200 mL样品中,c(NH)==8.0 mol·L-1,而题图甲中X离子的浓
度为4.0 mol·L-1,K+、Cl-浓度已知,则X为SO,A、B正确;依据c(NH)=8.0 mol·L-1、
c(SO)=4.0 mol·L-1知,营养液中NH Cl与KSO 的物质的量之比为2∶1,C正确;营养液
4 2 4
中KCl的浓度是9.0 mol·L-1-4.0 mol·L-1×2=1.0 mol·L-1,D错误。
13.(1)5.0 (2)C
解析:(1)根据配制前后溶质的物质的量不变,列式:cV =cV ,0.1 mol·L-1×0.250 L
1 1 2 2
=5 mol·L-1×V ,得V =0.005 0 L=5.0 mL。(2)振荡时应用瓶塞塞住容量瓶口,不可用手
2 2
指压住容量瓶口,A项错误;定容时眼睛应该平视刻度线且胶头滴管的尖嘴不能插入容量瓶
内,B项错误;转移溶液时用玻璃棒引流,且玻璃棒下端紧靠在容量瓶刻度线以下的内壁上,
C项正确;缺少另一只手托住瓶底,D项错误。
专练 4 物质的组成、性质、分类
1.D 在H 与O 反应过程中,H 是还原性气体,A项错误;玻璃纤维的主要成分是
2 2 2
SiO ,B项错误;乙酸钠过饱和溶液析出晶体从无结晶水的状态变为三水合乙酸钠,是化学
2
变化,但物质由液体变为固体,属于物理变化,C项错误;U与U的质子数相同,中子数不
同,二者互为同位素,D项正确。
2.D 漂白粉的有效成分是次氯酸钙,次氯酸钙与盐酸发生反应生成氯气,降低消毒
效果,A项错误;温室气体主要为CO ,形成酸雨的主要物质是SO 和氮氧化物,B项错误;
2 2
蚕丝是蛋白质,不属于碳水化合物,C项错误;干冰升华吸热可使周围的水蒸气凝结成“云
雾”,D项正确。
3.D 汽油是含有5~10个碳的烃类的混合物;食醋中含有乙酸、水等,为混合物;
漂白粉是以氯化钙和次氯酸钙为主要成分的混合物;小苏打是碳酸氢钠的俗名,是纯净物。
4.B 合金属于金属材料,B项错误。
5.B 糖类中的单糖、二糖不属于高分子化合物,A错误;FeO不稳定,在空气中受
热会被氧化为Fe O,B正确;工业上常用SO 漂白纸浆,且SO 还可用于杀菌、消毒,C错
3 4 2 2
误;根据原电池原理,镀锌铁皮的镀层破损后形成原电池,锌做原电池的负极,保护铁不被
腐蚀,D错误。
6.B 酸性氧化物是指与碱反应只生成盐和水的氧化物,而NO 和碱反应生成硝酸钠、
2
亚硝酸钠,发生了氧化还原反应,所以NO 不属于酸性氧化物;碱性氧化物是指与酸反应
2
只生成盐和水的氧化物,NaO 与盐酸反应生成氯化钠、水和氧气,发生了氧化还原反应,
2 2所以NaO 不属于碱性氧化物,A错误。Fe O 不溶于水,也不与水反应;氢氧化亚铁与氧
2 2 2 3
气、水蒸气共同作用生成氢氧化铁,属于化合反应,氯化铁溶液和氢氧化钠溶液发生复分解
反应生成Fe(OH) 红褐色沉淀,B正确。Ba(OH) ·8H O与NH Cl的反应属于复分解反应,不
3 2 2 4
属于氧化还原反应,不能设计成原电池,C错误。电解、电泳、电镀需通电,电离是电解质
在水溶液中或熔融状态下产生自由移动的离子的过程,与电无关;电化学腐蚀是形成原电池
反应发生的腐蚀,不需要通电,故D 错误。
7.B ①胶体和溶液都是混合物,正确;②硫酸钡虽然难溶但是是强电解质,正确;
③纯碱、小苏打都是盐类,错误;④煤的干馏、煤的气化和液化都属于化学变化,正确;⑤
置换反应不一定是离子反应,如铝热反应是置换反应但不是离子反应,错误。
8.B 石灰石不属于干燥剂,故①错误;不锈钢、青铜、生铁都属于合金,故②正确;
浓硫酸、烧碱、硝酸都具有强腐蚀性,属于腐蚀品,故③正确;过氧化钠属于过氧化物,故
④错误;醋酸、一水合氨、水都属于弱电解质,故⑤正确。
9.C NO遇空气变棕红色,是化学变化,冷却 NO 生成NO 气体也是化学变化,A
2 2 4
错误;用冰水混合物冷却SO ,是物理变化,氯化铵加热生成氯化氢和氨气,是化学变化,
3
但两者均无明显颜色变化,B错误;木炭吸附棕红色NO 是物理变化,棕红色消失,氯气的
2
漂白性使品红溶液褪色,是化学变化,C正确;向酚酞中加NaO ,溶液先变红后褪色,是
2 2
化学变化,向FeCl 溶液中加入KSCN溶液变血红色,也是化学变化,D错误。
3
10.D 根据图中物质转化关系判断。硅与氧气反应生成二氧化硅,但是二氧化硅不能
直接与水反应生成硅酸,只能通过硅酸盐与强酸反应生成硅酸,同时硅酸钠也不能直接转化
成二氧化硅,①错误;铝与盐酸或氯气反应生成氯化铝,氯化铝与过量氢氧化钠溶液反应生
成偏铝酸钠,偏铝酸钠与足量盐酸反应生成氯化铝,偏铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳生
成氢氧化铝,氯化铝与氨水反应生成氢氧化铝,氢氧化铝与盐酸(氢氧化钠溶液)反应生成氯
化铝(偏铝酸钠),②正确;铜在空气中加热生成氧化铜,氧化铜不能直接转变成氢氧化铜,
③错误;钠与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠与少量(过量)二氧化碳反应生成碳酸钠(碳酸氢
钠),碳酸钠与氢氧化钡反应生成氢氧化钠,碳酸钠与足量二氧化碳反应生成碳酸氢钠,碳
酸氢钠与氢氧化钠反应(或碳酸氢钠固体加热)得到碳酸钠,碳酸氢钠与足量氢氧化钙反应生
成氢氧化钠,④正确。
11.C 明矾净水是因为Al3+易水解,生成氢氧化铝胶体,吸附水中悬浮杂质并形成沉
淀,使水澄清,C项错误。
12.A A项,树木上涂刷含有硫磺粉等的石灰浆(熟石灰),可保护树木,防止树木冻
伤和害虫生卵,错误;B项,被蚊子叮咬后伤口处有含甲酸的毒汁,利用中和反应,可以涂
抹肥皂水或小苏打溶液等碱性溶液,以减轻痛痒,正确。
13.B 镀铝胶布是用特殊工艺在胶布薄膜镀上一层极薄的金属铝而形成的一种复合材
料,A正确;太阳能电池板的主要成分是晶体硅,B错误;蛋白皮革的主要成分是蛋白质,
蛋白质是有机物,C正确;由于钛是一种金属,钛合金属于金属材料,D正确。
14.(1)①树状分类法 ②D ③B ④3
(2)Fe3++3OH-===Fe(OH) ↓ 红褐 具有丁达尔效应
3
解析:(1)①由题图可知,所示分类方法是对同类事物进行再分类,属于树状分类法。
②A项,碳和一氧化碳具有还原性,不符合题意;B项,一氧化碳和二氧化碳属于氧化物,
不符合题意;C项,二氧化碳和碳酸氢钠中碳元素化合价相同,不符合题意;D项,只有碳
酸氢钠属于电解质,符合题意。③晶体碘属于非金属单质,故选B。④将一定量的稀硫酸逐
滴加入氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中,边滴加边搅拌,直至有少量气泡产生,此过程中发
生的离子反应有3个:OH-+H+===H O、H++CO===HCO、
2
HCO+H+===H O+CO↑。
2 2(2)向棕黄色FeCl 溶液中滴入NaOH溶液会产生Fe(OH) 沉淀,Fe3+和OH-发生反应:
3 3
Fe3++3OH-===Fe(OH) ↓;另在小烧杯中加入20 mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中滴
3
入3滴棕黄色FeCl 溶液,继续加热可以获得红褐色的氢氧化铁胶体,氢氧化铁胶体具有丁
3
达尔效应。
专练 5 化学与 STSE、传统文化
1.B 兽骨是由有机物和无机物组成的,A项错误;青铜器是铜锡合金,B项正确;纸
张的主要成分是纤维素,C项错误;液晶显示屏的主要材料是液晶,它是介于液态和晶态之
间的物质,不是合金,D项错误。
2.D CO 跨临界直冷制冰是利用液态CO 汽化吸热导致环境温度下降,从而使水结冰,
2 2
属于物理变化,D项符合题意。
3.D 将松木削薄为纸片状易使其受热时达到着火点,有助于发火和燃烧,A项正确;
可燃物“发烛”的成分为硫磺和松木片(纤维素),故“发烛”发火和燃烧利用了硫磺和松木
片的可燃性,B项正确;“发烛”发火和燃烧时化学能转化为热能和光能,C项正确;硫磺
是反应物,而不是催化剂,D项错误。
4.D 剪纸的过程中没有新物质生成,不涉及化学变化,A说法正确;茶香四溢说明
有香味的分子在空气中扩散,体现了分子是运动的,B说法正确;植物纤维是纤维素,其属
于天然高分子化合物,C说法正确;纯碱水溶液是碳酸钠和水的混合物,不是纯净物,D说
法错误。
5.C A项,“乌金纸”是用豆油点灯,闭塞周围,只留针孔通气,熏染烟光而成的,
故“乌金纸”的“乌”与豆油不完全燃烧有关,正确;B项,造纸原料主要是纤维素,正确;
C项,油脂不属于高分子化合物,错误;D项,打金成箔,说明金具有良好的延展性,正确。
6.A 铸客大铜鼎由青铜材料制成,青铜属于合金材料,A符合题意;河姆渡出土陶
灶是陶瓷制品,陶瓷属于硅酸盐材料,B不符合题意;兽首玛瑙杯的主要成分是二氧化硅,
C不符合题意;角形玉杯的主要成分是硅酸盐材料,D不符合题意。
7.A
8.A 丝绸的主要成分是蛋白质,属于天然高分子化合物,故 A错误;陶瓷、水泥和
玻璃都是传统硅酸盐产品,B正确;饱和NaCO 溶液、饱和NH Cl溶液水解后,溶液分别
2 3 4
显碱性、酸性,碱性可以去除油脂,酸性可以腐蚀金属氧化物,所以可处理金属表面焊点,
C正确;提倡聚碳酸酯可降解塑料的使用,减少白色污染,燃煤中加入生石灰可以使燃烧产
生的二氧化硫转化为硫酸钙,减少二氧化硫的排放, D正确。
9.C 本题考查物质的组成。司母戊鼎是青铜器,青铜属于铜锡合金,A正确;唐三
彩是陶瓷制品,陶瓷是硅酸盐产品,制取陶瓷的主要原料是黏土,B正确;皇帝玉玺的材质
是玉石,玉石的主要成分是硅酸盐,不是Al O ,C错误;马王堆帛书的材料是丝帛,丝帛
2 3
是丝绸的一种,其主要成分是蛋白质,D正确。
10.B 本题考查传统文化中的化学知识。“粉骨碎身浑不怕,要留清白在人间”中涉
及化学变化,包含的化学反应有氧化钙与水反应生成氢氧化钙和氢氧化钙吸收CO 生成碳酸
2
钙,A正确;葡萄糖是单糖,不能发生水解反应,B错误;“美人首饰侯王印,尽是沙中浪
底来”中涉及沙中淘金,说明在自然界中金以单质的形式存在,C正确;雾是小液滴分散到
空气中形成的一种气溶胶,属于胶体,受阳光照射时会产生丁达尔现象,D正确。
11.C 古代的砚台的主要成分是硅酸盐,而水晶的成分是二氧化硅,二者成分不同,C错误。
12.C B项,硝石、硫磺、木炭是制造火药的主要原料,反应生成氮气、二氧化碳和
硫化钾,涉及氧化还原反应,正确;C项,此处“紫烟”是形容“炉火”,与碘升华没有关
系,错误;“酸坏之酒”中含有乙酸,乙酸和乙醇的沸点不同,用蒸馏的方法分离,正确。
13.B 人体内没有消化纤维素的酶,B错误。
14.C A项,焰色试验是物理变化,钠盐和钾盐灼烧时焰色不同,可检验,正确;B
项,四氧化三铁具有磁性,可用于制造司南,正确;C 项,绿矾的主要成分是
FeSO ·7H O,“味酸”是因为亚铁离子发生水解,错误;D项,酒放置时间长,少量的乙
4 2
醇被氧化为乙酸,乙酸与乙醇反应生成乙酸乙酯,具有香味,正确。
专练 6 离子反应与离子共存
1.D A项,NH水解使溶液显酸性,SiO水解使溶液显碱性,两者相互促进水解生成
HSiO 沉淀和NH ,故不能大量共存;B项,SCN-与Fe3+能发生配合反应,不能大量共存;
2 3 3
C项,HSO 溶液显酸性,NO在酸性溶液中具有强氧化性,可以氧化Fe2+,不能大量共存;
2 4
D项,Na+、K+、Cl-、ClO-之间不反应,且都不与Ba(OH) 反应,能大量共存。
2
2.B A项,pH=1的溶液显酸性,酸性条件下Fe2+、NO发生氧化还原反应;C项,
Cu2+、S2-易结合为 CuS 沉淀;D 项,Al3+、HCO 会发生相互促进的水解反应,生成
Al(OH) 沉淀和CO 气体。
3 2
3.B Al3+与NH ·H O反应产生Al(OH) 沉淀,不产生AlO,A错误;H+与SO不能
3 2 3 2
共存,发生反应的离子方程式为2H++SO===S↓+SO ↑+HO,B正确;Fe3+可催化HO
2 2 2 2 2
分解,不能大量共存,C错误;酸性条件下,MnO可将Cl-氧化为Cl,D错误。
2
4.A 本题考查离子共存,考查的化学学科核心素养是变化观念与平衡思想。氨水中,
Na+、K+、OH-、NO彼此不反应,能大量共存,A项正确;盐酸中的H+能与SiO结合生
成HSiO 沉淀,B项错误;KMnO 溶液具有强氧化性,具有还原性的I-不能大量存在,C
2 3 4
项错误;AgNO 溶液中的Ag+能与Cl-反应生成AgCl沉淀,二者不能大量共存,D项错误。
3
5.B Fe3+和SCN-会发生反应生成血红色的配合物,A错误;根据K 可以求出c(OH
w
-)=0.1 mol·L-1,溶液显碱性,这4种离子可以大量共存,B正确;Fe2+还原性较强,MnO
氧化性较强,两者因发生氧化还原反应而不能大量共存,C错误;使甲基橙变红的溶液显酸
性,HCO不能在酸性溶液中大量共存,D错误。
6.C 向少量的KCO 溶液中缓慢滴加稀盐酸,依次发生反应:CO+H+===HCO、
2 3
HCO+H+===CO ↑+HO,K+不参与反应,故K+的数目不变,即图中a代表K+,CO的
2 2
数目逐渐减少,故图中b代表CO,HCO的数目先增多后减少,故图中c代表HCO,Cl-数
目随盐酸的量的增多逐渐增多,故图中d代表Cl-,C项正确。
7.B Al (SO ) 溶液中,AlO与Al3+发生相互促进水解反应,在溶液中不能大量共存,
2 4 3
故A错误;S2-、SO在碱性溶液中不发生氧化还原反应,在溶液中能大量共存,故B正确
水电离产生的c(OH-)=10-12 mol·L-1的溶液中存在大量H+或OH-,CO、ClO-均与H+反
应,NH 与 OH-反应,在溶液中不能大量共存,故 C 错误;NH 与 HCl 相遇立即生成
3
NH Cl,且在常温下NH 也能被Cl 氧化为N,故D错误。
4 3 2 2
8.A 通过信息①判断出溶液中不含SiO,通过信息②判断出溶液中含有AlO、CO,
则溶液中一定不含Al3+,通过信息③判断出:盐酸提供的n(Cl-)=0.001 mol,n(AgCl)=mol
=0.002 mol,所以原溶液中含有Cl-,A正确。9.B a点溶液显碱性,NaOH过量,则不可能存在Fe3+、HCO,A错误;b点恰好生
成偏铝酸钠,溶液显碱性,该组离子之间不反应,能大量共存,B正确;c点偏铝酸钠与氯
化铝恰好完全反应生成氢氧化铝,还生成氯化钠,则不可能存在Ag+,C错误;d点为氯化
铝溶液,Al3+、CO相互促进水解生成沉淀和气体,则不能共存,D错误。
10.A ①中先产生沉淀后沉淀部分溶解,说明废液中含有 Al3+,不含CO;②中沉淀
甲在空气中灼烧得到红棕色固体,则至少含有Fe2+、Fe3+中的一种;③向滤液甲中加入过量
稀硫酸,过滤得到滤液乙和沉淀乙,则原溶液中含有 Ba2+,不含SO,根据溶液呈电中性,
溶液中一定含有Cl-;由于实验过程中加入了NaOH溶液,则不能确定废液中是否含有Na
+。
11.D A项,根据题给图像可知,加入的氢氧化钠先与H+反应,再与Mg2+、Al3+反
应生成氢氧化物沉淀,再与NH反应得到一水合氨,再与Al(OH) 反应生成NaAlO ,所以溶
3 2
液中的阳离子一定有NH、H+、Mg2+、Al3+,A正确;cd段是Al(OH) 溶解,离子方程式为
3
Al(OH) +OH-===AlO+2HO,B正确;n(H+)=0.1 mol,n(Al3+)=0.8 mol-0.7 mol= 0.1
3 2
mol,沉淀Al3+、Mg2+共消耗0.4 mol OH-,其中沉淀Al3+消耗0.3 mol OH-,沉淀Mg2+消
耗0.1 mol OH-,根据Mg2+~2OH-,可得n(Mg2+)=0.05 mol,所以n(H+)∶n(Mg2+)∶n(Al3
+)=2∶1∶2,D错误。
12.A ①产生标准状况下448 mL气体为NH ,则一定含有NH,n(NH)=n(NH )=
3 3
0.02 mol,产生白色沉淀,则原溶液中含有Mg2+、不含Fe3+,该白色沉淀为Mg(OH) ,根
2
据离子共存可知,原溶液中一定不含CO;②将Mg(OH) 沉淀过滤、洗涤、灼烧,得到1.2 g
2
MgO固体,则n(Mg2+)=0.03 mol;③向题述滤液中加入足量BaCl 溶液,得到4.66 g BaSO
2 4
沉淀,则原溶液中含有SO,n(SO)=n(BaSO)==0.02 mol。由上述分析可知,原溶液中含
4
有0.02 mol NH、0.03 mol Mg2+、0.02 mol SO,溶液中所含阴离子的物质的量相等,根据溶
液呈电中性可知,原溶液中一定含有NO、Cl-,一定不含有K+。
13.D 无色溶液中一定不含蓝色Cu2+,往该溶液中加入过量的BaCl 和HCl的混合溶
2
液,无白色沉淀生成,则无SO,加足量氯水,无气体产生,则无CO,溶液中加入四氯化
碳后,下层呈橙色,则有Br-,上层溶液加硝酸钡溶液和稀硝酸,产生白色沉淀,由于开始
加入足量氯水,则原溶液中有SO,无Ca2+,溶液中一定含阳离子,且离子的浓度都为0.1
mol·L-1,根据电荷守恒,一定含有NH、Na+、K+,一定不存在Cl-,滤液中加硝酸酸化的
硝酸银溶液,有白色沉淀生成,是开始时加足量氯水引入了氯离子。根据上述分析可以判断
出原溶液中不含有氯离子,A项错误;肯定存在的离子是SO、Br-、NH、Na+、K+,B、C
项错误;由分析可知,SO与CO一定不存在,加入足量氯水,SO被氧化为SO,同时引入
Cl-,无论向上层溶液中再加Ba(NO ) 和HNO 的混合溶液还是BaCl 和HCl的混合溶液,
3 2 3 2
实验现象不变,则对溶液中离子的判断无影响,D项正确。
专练 7 离子方程式的书写与正误判断
1.D 硝酸具有强氧化性,硫化钠溶液与硝酸发生氧化还原反应,不能发生复分解反
应,A项错误;氢氧化铝不溶于过量氨水,B项错误;硅酸的酸性弱于碳酸且难溶于水,故
硅酸钠溶液与二氧化碳发生反应生成HSiO ,C项错误;在H+、NH同时存在时,H+先与
2 3
OH-反应,故等物质的量浓度的Ba(OH) 和NH HSO 溶液以体积比1∶2反应时,H+的物质
2 4 4
的量与OH-的物质的量相等,D项正确。
2.A 碳酸钙是难溶物,离子方程式中应该保留化学式,A方程式错误;铜片上电镀银,阳极反应为Ag(阳极)-e-===Ag+,阴极反应为Ag++e-===Ag(阴极),所以总反应为
Ag(阳极)=====Ag(阴极),B 方程式正确;铜与稀硝酸反应的化学方程式为 3Cu+
8HNO===3Cu(NO) +2NO↑+4HO,离子方程式为3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+
3 3 2 2
4HO,C方程式正确;向明矾溶液中加入少量氢氧化钡溶液,氢氧化钡完全反应,明矾是
2
过量的,则Ba2+和OH-一定会按照化学组成参加反应,即离子方程式中Ba2+与OH-的化学
计量数之比为1∶2,然后根据Ba2+和OH-来确定Al3+和SO的化学计量数,离子方程式为
2Al3++3SO+3Ba2++6OH-===2Al(OH) ↓+3BaSO↓,D方程式正确。
3 4
3.A CaSO 是微溶性盐,在离子方程式中不能拆写,A项正确;铁与稀硝酸反应,铁
4
过量时生成 Fe2+,B 项错误;向 Al (SO ) 溶液中滴加少量 KOH 溶液时,Al3+转化为
2 4 3
Al(OH) ,C项错误;HS属于弱酸,在离子方程式中应写成分子形式,D项错误。
3 2
4.A MgCO 不溶于水,不能拆成离子形式,A项错误。Zn与NaOH溶液的反应类比
3
于Al,C项正确。
5.B 金属钠在空气中加热反应生成淡黄色的NaO,B项错误。
2 2
6.D 向次氯酸钙溶液中通入少量二氧化碳气体的离子方程式为Ca2++2ClO-+CO +
2
HO===2HClO+CaCO ↓,D项错误。
2 3
7.D NaO 放入水中,反应方程式为 2NaO +2HO===4NaOH+O↑,A错误;
2 2 2 2 2 2
HO(g)通过灼热铁粉生成Fe O,反应方程式为3Fe+4HO(g)=====Fe O+4H,B错误;铜
2 3 4 2 3 4 2
丝插入热的浓硫酸中生成CuSO 、SO 和HO,反应方程式为2HSO (浓)+Cu=====CuSO
4 2 2 2 4 4
+SO ↑+2HO,C错误;SO 通入酸性高锰酸钾溶液中,SO 具有还原性,能使酸性高锰
2 2 2 2
酸钾溶液褪色,题给离子方程式书写正确,D正确。
8.A 2Fe2++4H++O===2Fe3++2HO电荷不守恒,电子转移也不守恒,B错误;
2 2
CHCOOH是弱酸,不能拆,C错误;电解MgCl 水溶液的离子方程式:Mg2++2Cl-+
3 2
2HO=====H↑+Cl↑+Mg(OH) ↓,D错误。
2 2 2 2
9.C 加入少量氢氧化钡,钡离子与氢氧根的个数比为1∶2,氢氧根不可能剩余,所
以A不正确; 因为不知道Mg2+和HCO的物质的量之比是多少,所以无法判断其发生反应
时化学计量数, B不正确;硝酸根在酸性条件下有强氧化性,可以把亚铁离子氧化,C正
确;通入过量CO 后,碳酸根也参与反应,转化为碳酸氢根,D漏写离子反应,不正确。
2
10.A 电解 MgCl 溶液的离子方程式为 Mg2++2Cl-+2HO=====Cl↑+H↑+
2 2 2 2
Mg(OH) ↓,A项错误;氯气与 KOH反应的化学方程式为 Cl +2KOH===KCl+KClO+
2 2
HO,改写成离子方程式为Cl +2OH-===Cl-+ClO-+HO,B项正确;稀硝酸和磁铁矿反
2 2 2
应的化学方程式为3Fe O +28HNO===9Fe(NO) +NO↑+14HO,改写成离子方程式为
3 4 3 3 3 2
3Fe O +28H++NO===9Fe3++NO↑+14HO,C项正确;碱性KClO浓溶液和Fe(NO ) 溶
3 4 2 3 3
液反应,Fe3+被氧化为FeO,ClO-被还原为Cl-,反应的离子方程式为 2Fe3++3ClO-+
10OH-===2FeO+3Cl-+5HO,D项正确。
2
11.C 铜溶于浓硝酸,产生的红棕色气体为 NO ,离子方程式为 Cu+4H++
2
2NO===Cu2++2NO ↑+2HO。
2 2
12.D A项,氯气过量,离子方程式中I-和Fe2+的化学计量数之比应为2∶1,错误;
B项,应生成更难溶的Mg(OH) 沉淀,错误;C项,HS和Fe2+不反应,错误。
2 2
13.D A项,Fe2+会被HNO 氧化,错误;B项,电荷不守恒,错误;C项,浊液呈中
3
性时,正确的离子方程式为
2H++SO+Ba2++2OH-===BaSO ↓+2HO,错误。
4 2专练 8 离子综合推断
1.D Ba(OH) 和HSO 发生反应生成硫酸钡和水,离子方程式为Ba2++2OH-+SO+
2 2 4
2H+===BaSO ↓+2HO,A项正确;导电能力约为0时,Ba(OH) 与硫酸恰好完全反应,溶
4 2 2
液中几乎没有自由移动的离子,可以说明该反应为离子反应,B 项正确;图乙最低点
Ba(OH) 与硫酸恰好完全反应,溶液中几乎没有自由移动的离子,C项正确;用盐酸代替
2
HSO 溶液,发生的反应为Ba(OH) +2HCl===BaCl +2HO,其实质是OH-+H+===H O,
2 4 2 2 2 2
其导电能力不会降为0,可知测得的导电性曲线和题中曲线不相同,D项错误。
2.A A项,加入40 mL NaHCO 溶液时生成的Al(OH) 沉淀最多,Al(OH) 沉淀的物
3 3 3
质的量为0.032 mol;由题图可知,V(NaHCO 溶液)=8 mL时开始生成沉淀,由此计算得
3
c(NaHCO )==1.0 mol·L-1,错误。
3
3.C 溶液X与足量Ba(OH) 溶液反应生成白色沉淀A,则溶液X中一定不含Fe3+,
2
白色沉淀A与足量盐酸反应,得到白色沉淀B和气体A,则白色沉淀B为BaSO,故溶液X
4
中一定存在SO,气体A为CO 或SO 或CO 和SO 的混合气体。①若气体A是CO ,则溶
2 2 2 2 2
液X中一定存在SO、HCO,可能还含有Cl-、Na+、Mg2+(Na+、Mg2+至少存在一种),一
定不含SO、Fe3+;②若气体A是SO ,则溶液中一定存在SO、SO,由于SO和Mg2+不共
2
存,则溶液X中一定存在SO、SO、Na+,可能还含有Cl-,一定不存在Mg2+、HCO、Fe3
+;③若气体A是CO、SO 的混合气体,则溶液X中一定存在SO、SO、HCO、Na+,可能
2 2
还含有Cl-,一定不存在Mg2+、Fe3+。由上述分析可知,A、B正确,C错误;溶液X中可
能含有Cl-,所以向溶液A中加入硝酸酸化的硝酸银溶液可能生成AgCl白色沉淀,D正确。
4.D 向NaCO 、NaAlO 的混合溶液中逐滴加入1 mol·L-1 HCl,首先发生反应AlO
2 3 2
+H++HO===Al(OH) ↓,a线表示AlO,由图可知AlO消耗盐酸50 mL,根据方程式可知
2 3
n(AlO)=n(H+)=0.05 mol,当AlO反应完毕,又发生反应CO+H+===HCO,b线表示CO,
c线表示HCO,由图可知CO反应消耗盐酸 50 mL,由方程式可知 n(CO)=n(H+)=0.05
mol。当CO反应完,发生反应HCO+H+ ===CO ↑+HO,d线表示HCO,当HCO反应完,
2 2
该微粒消耗的盐酸50 mL,根据方程式可知n(HCO)=n(H+)=0.05 mol,最后发生反应:
Al(OH) +3H+===Al3++3HO,e线表示Al3+,由图可知Al(OH) 反应完毕,根据方程式可
3 2 3
知n(H+)=3n[Al(OH) ]=3×0.05 mol=0.15 mol,该阶段加入盐酸体积为0.15 mol÷1 mol·L-1
3
=0.15 L=150 mL。所以原混合溶液中的CO与AlO的物质的量之比为0.05 mol∶0.05 mol=
1∶1,选项A错误;当溶液中 n(CO)=n(HCO),溶液中加入的 HCl的体积是75 mL;当
Al(OH) 完全溶解时消耗的 HCl 的体积是 150 mL+150 mL=300 ml,所以 V∶V 为 75
3 1 2
mL∶300 mL=1∶4,所以选项 B错误;由上述分析可知 M点时溶液中 CO完全转化为
HCO,没有 CO 生成,选项 C 错误;a 曲线表示的离子方程式为:AlO+H++
2
HO===Al(OH) ↓,选项D正确。
2 3
5.D 沉淀1中还含有Fe(OH) ,A错误;污水中加入过量Ba(OH) 后,溶液中硫酸根
3 2
全部生成BaSO 沉淀,溶液1中不含SO,沉淀2中不可能有Ag SO ,B错误;该污水中一
4 2 4
定存在Fe3+,但不能确定是否存在Fe2+,C错误;污水中加Ba(OH) 有使红色石蕊试纸变蓝
2
的氨气产生,原溶液中有NH,加KSCN溶液有血红色出现,则原溶液中有Fe3+,溶液1加
硝酸和硝酸银生成白色沉淀,说明原溶液中含Cl-,沉淀1加足量盐酸,不能完全溶解,说
明沉淀中有BaSO,则原溶液中含有SO,D正确。
4
6.C 无色溶液中一定不含Fe3+、Cu2+,故A正确;由图像可知oa段:Al3++3OH-
===Al(OH) ↓,Mg2++2OH-===Mg(OH) ↓,ab 段:NH+OH-===NH·H O,bc 段:
3 2 3 2Al(OH) +OH-===AlO+2HO该溶液中一定含有Mg2+、Al3+、NH,消耗氢氧化钠的体积分
3 2
别是20 mL、30 mL、10 mL,根据反应量的关系,三者物质的量浓度之比为1∶1∶1,故B
正确。根据图像氢氧化铝的物质的量是 0.01 mol,据 bc 段:Al(OH) +OH-===AlO+
3
2HO,消耗氢氧化钠体积是10 mL,物质的量是0.01 mol,所以NaOH溶液物质的量浓度为
2
1 mol·L-1,故C错误;ab段发生反应:NH+OH-===NH·H O,故D正确。
3 2
7.B 某溶液中滴加K[Fe(CN) ]溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中有Fe2+,但是无法
3 6
证明是否有Fe3+,A错误;向C HONa溶液中通入CO ,溶液变浑浊,说明生成了苯酚,
6 5 2
根据强酸制弱酸的原则,得到碳酸的酸性强于苯酚,B正确;溶液中有NaS,加入硫酸铜
2
溶液以后,Cu2+一定与溶液中的S2-反应得到黑色的CuS沉淀,不能证明发生了沉淀转化,
C错误。向溶液中加入硝酸钡溶液,再加入盐酸时,溶液中就会同时存在硝酸根和氢离子,
溶液具有硝酸的强氧化性,不能排除SO的干扰,D错误。
8.(1)4 (2)NO 用镊子夹一块湿润的红色石蕊试纸靠近气体X,试纸变蓝 Mg(OH)
2
(3)Al(OH) +OH-===AlO+2HO (4)0.136
3 2
(5)0.08
解析:溶液无色,则不存在亚铁离子、高锰酸根离子;溶液显酸性,则不存在硅酸根离
子和亚硫酸根离子;该溶液与硝酸银溶液混合后无沉淀生成,则不存在氯离子,因此一定含
有硝酸根离子;该溶液与稀硫酸反应得不到沉淀,说明不存在钡离子,所得溶液与过量的氢
氧化钠溶液混合生成气体X、溶液Y和沉淀Z,X是氨气,一定含有铵根离子;沉淀一定是
氢氧化镁,含有镁离子;根据图像可知开始时氢氧化钠首先中和氢离子,然后沉淀金属阳离
子,沉淀达到最大值后开始与铵根结合生成氨气,然后沉淀开始减少,最后不再发生变化,
所以溶解的沉淀一定是氢氧化铝,含有铝离子。
(1)根据以上分析可知不进行实验就可以推断出上表中的离子一定不存在的有 4种,即
亚铁离子、硅酸根离子、高锰酸根离子和亚硫酸根离子。
(2)通过实验Ⅰ可以确定该溶液中一定存在的阴离子是NO。氨气是碱性气体,检验氨气
的方法是用镊子夹一块湿润的红色石蕊试纸靠近气体X,试纸变蓝;根据以上分析可知沉淀
Z的化学式为Mg(OH) 。
2
(3)实验Ⅱ的图像中BC段发生氢氧化铝的溶解,对应的离子方程式为 Al(OH) +OH-
3
===AlO+2HO。
2
(4)A点消耗氢氧化钠6mL,则与金属阳离子反应的氢氧化钠是5 mL,物质的量是0.005
mol。溶解氢氧化铝消耗氢氧化钠是1 mL,物质的量是0.001 mol,所以生成的氢氧化铝是
0.001 mol,则与镁离子反应的氢氧化钠是0.002 mol,氢氧化镁是0.001 mol,所以对应的固
体质量为0.001 mol×(58+78) g·mol-1=0.136 g。
(5)与氢离子反应的氢氧化钠是1 mL,物质的量是0.001 mol,即氢离子是0.001 mol。
与铵根反应的氢氧化钠是2 mL,物质的量是0.002 mol,即铵根是0.002 mol,根据溶液显电
中性可知硝酸根的物质的量是 0.001 mol+0.002 mol+0.001 mol×3+0.001 mol×2=0.008
mol,所以该溶液中阴离子的浓度为0.008 mol÷0.1 L=0.08 mol·L-l。
9.(1)SO 酸
(2)2Na O+2HO===4NaOH+O↑
2 2 2 2
(3)Al(OH) 、Mg(OH)
3 2
(4)Al(OH) +OH-===AlO+2HO
3 2
解析:透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色,则溶液中含有 K+;溶液无色,则一定不含
Fe3+、Fe2+、Cu2+;逐滴加入NaOH溶液有白色沉淀生成,NaOH溶液过量后沉淀部分溶解,
则溶液中含有Mg2+、Al3+,一定不含CO;加入BaCl 溶液和盐酸后生成白色沉淀,由于溶
2
液中没有Ag+,则生成的沉淀为BaSO ,溶液中含有SO,加入NaO 固体,生成无色无味
4 2 2气体,说明一定不含有NH,综上可知,原溶液中一定含有Al3+、Mg2+、K+、SO,一定不
含Fe3+、Fe2+、NH、Cu2+、CO。
(1)原溶液中一定存在的阴离子有SO,原溶液中弱碱阳离子水解使溶液呈酸性。
(2)实验③中产生无色无味气体是因为过氧化钠与水反应,化学方程式为 2NaO +
2 2
2HO===4NaOH+O↑。
2 2
(3)由于溶液中含Al3+、Mg2+、K+、SO,加入氢氧化钠溶液后,A点对应沉淀量达到最
大,产生的沉淀有Al(OH) 和Mg(OH) 。
3 2
(4)由A→B过程中氢氧化钠溶液过量,生成的Al(OH) 沉淀溶于过量的氢氧化钠溶液,
3
离子方程式为
Al(OH) +OH-===AlO+2HO。
3 2
专练 9 氧化还原反应基本概念
1.D 过程Ⅰ发生的是还原反应,A项错误,由以上分析知,a、b中转移电子数目不
相等,B项错误;过程Ⅱ中参加反应的n(NO)与n(NH)之比为1∶1,C项错误;由图知,总
反应为NH+NO===N ↑+2HO,D项正确。
2 2
2.C 该反应中KClO 中Cl为+5价,氯气中Cl为0价,Cl化合价降低,则KClO 是
3 3
氧化剂,Cl 为还原产物,A项错误;根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,知氧化
2
性KClO >KIO ,B项错误;根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性,知还原性 I >
3 3 2
Cl ,C项正确;由反应方程式可知生成1 mol氯气转移10 mol电子,则生成0.1 mol氯气转
2
移1 mol电子,D项错误。
3.D CO→CO,C化合价降低,发生还原反应,CO是还原产物,A项错误;SiH 是
2 4
还原剂,发生氧化反应,B项错误;氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1,C项错误;生
成1 mol SiO 时,由4CO→4CO知,转移电子的物质的量是(4-2)×4 mol=8 mol,D项正
2 2
确。
4.D 氨气中氢元素化合价在反应前后未发生变化,A错误;在反应过程中NO 中氮
2
元素化合价降低,得到电子,B错误;NH 中氮元素化合价升高,被氧化,是还原剂,NO
3 2
中氮元素化合价降低,被还原,是氧化剂,所以还原剂与氧化剂的物质的量之比为 4∶3,C
错误;氧化产物由还原剂得到,还原产物由氧化剂得到,还原剂与氧化剂的物质的量之比为
4∶3,所以氧化产物与还原产物的物质的量之比为4∶3,D正确。
5.C 14个CuSO 中+2价的铜得电子降为Cu S中+1价的铜,5个FeS 中10个-1
4 2 2
价的S有7个价态降低得到7个Cu S中-2价的S,有3个价态升高得到SO中+6价的S,
2
所以FeS 中S元素既有升高也有降低,FeS 既是氧化剂又是还原剂,A正确;CuSO 只做氧
2 2 4
化剂被还原,B正确;被还原的S和被氧化的S的质量之比为7∶3,C错误;14 mol CuSO
4氧化了1 mol FeS ,D正确。
2
6.B ①②③④⑤均属于氧化还原反应, A错误; ⑤为铝热反应,放出大量的热,
可用于制熔点较高的金属, B正确; ③中O元素的化合价由-1价升高为0,④中O元素
的化合价由-2价升高为0,则相同条件下生成等量的O ,反应③和④转移的电子数之比为
2
1∶2,故C错误; 反应①4HCl(浓)+MnO =====MnCl +Cl↑+2HO中Mn元素的化合价
2 2 2 2
由+4价降低为+2价,HCl中Cl元素的化合价由-1价升高为0,由电子守恒可以知道,
氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,故D错误。
7.D 根据氮元素守恒,则 9x+1=28,解得 x=3,A错误;反应中生成硝酸盐
Fe(NO ) ,磁性氧化铁中的铁元素化合价为+2、+3价,只有部分铁元素被氧化,B错误;
3 3
反应中生成硝酸盐Fe(NO ) 和NO,所以硝酸在反应中起氧化剂与酸的作用,C错误;反应
3 3
中只有氮元素被还原,氮元素化合价由+5价降低为+2价,还原产物为NO,所以生成0.4
mol NO转移电子为0.4 mol×(5-2)=1.2 mol, D正确。
8.B Cl元素化合价降低,发生还原反应,需加入还原剂,A项错误;I元素化合价升
高,发生氧化反应,需加入氧化剂,B项正确;S和O的化合价均无变化,无需加入氧化剂,
C项错误;Cu元素化合价降低,需加入还原剂,D项错误。
9.B B项,还原剂和氧化剂物质的量之比为1∶2,故错误。
10.A A项,反应Ⅰ和反应Ⅲ的循环过程中O 作催化剂,反应Ⅱ中O 作氧化剂,错
3 3
误。
11.A B项,氯气可氧化Fe2+和Br-,Cl 足量时氧化产物有FeCl 和Br ,错误;C项,
2 3 2
HO 中的氧元素由-1价升高到0价,故生成1 mol O 有2 mol电子转移,错误;D项,KCl
2 2 2
中各元素化合价没发生变化,不是还原产物,错误。
12.C C项,反应Ⅰ中只有P元素的化合价发生变化,6个P元素的化合价由0价升
高到+1价,2个P元素的化合价由0价降低到-3价,则3/2 mol P 作还原剂.1/2 mol P 作氧
4 4
化剂,所以氧化剂与还原剂的质量之比为1∶3,错误。
13.C A项,氯元素的化合价降低,Cl-是还原产物,错误;B项,反应的离子方程式
为3ClO-+2NH===N ↑+3HO+3Cl-+2H+,
2 2
反应后溶液的酸性明显增强,错误;D项,由离子方程式可知氧化剂和还原剂的物质的
量之比为3∶2,错误。
14.C A项,由反应历程可知,过程Ⅰ、Ⅱ中没有元素化合价的变化,不是氧化还原
反应,正确;B项,根据原子守恒可判断X为N ,正确;C项,由图可知反应Ⅳ为[(NH )
2 4
(HNO)]+===N +2HO+H+,每生成0.1 mol H+,转移的电子数为0.3N ,错误;D项,分
2 2 2 A
析题图可知,正确。
15.(1)D (2)C
(3)5H O+2MnO+6H+===5O ↑+2Mn2++8HO
2 2 2 2
(4)3.36 L 0.3 mol
(5)过滤 2NaOH+2Al+2HO===2NaAlO+3H↑
2 2 2
解析:(1)元素化合价降低时体现出氧化性,只有D中HO 中氧元素化合价降低,故选
2 2
D。
(2)H O 既体现氧化性又体现还原性,即元素化合价既升高又降低,答案为C。
2 2
(3)氧化反应和还原反应是同时发生的,二者相加,配平即得 5HO +2MnO+6H+
2 2
===5O ↑+2Mn2++8HO。
2 2
(4)反应中转移0.3 mol电子,生成氯气的物质的量为:=0.15 mol,标况下的体积为
3.36 L;被氧化的HCl的物质的量为0.3 mol。
(5)除去镁粉中混入的铝粉,选用NaOH溶液,Al与NaOH反应,而Mg与NaOH不反应,反应后过滤即可,Al与NaOH反应方程式:2NaOH+2Al+2HO===2NaAlO+3H↑。
2 2 2
专练 10 氧化还原反应规律
1.D A项,KHIO 中碘元素的化合价降低,发生还原反应;B项,KI既不是氧化产
2 3 6
物也不是还原产物;C项,生成12.7 g I 即0.05 mol I 时转移电子的物质的量应为0.087 5
2 2
mol。
2.C C项,反应①中存在对应关系2I-~I ~2e-,生成1 mol碘单质转移2 mol电子,
2
反应②发生反应:5I-+IO+6H+===3I +3HO,生成3 mol碘单质转移5 mol电子,生成等
2 2
量的碘时,反应①和反应②转移电子数目之比为2 mol∶ mol=6∶5,错误。
3.D Co O 的氧化性强于I,故I 不能将Co2+氧化生成Co O,D不正确。
2 3 2 2 2 3
4.D 由图示知,过程②中,碱性条件下,Ce3+被HO 氧化生成CeO ,则HO 的氧
2 2 2 2 2
化性强于CeO,D项错误。
2
5.A 根据①知,氧化性:Z>B ,根据②知,氧化性:B >A3+,根据③知,氧化性:
2 2 2
XO>Z ,所以氧化性关系为:XO>Z >B >A3+,所以要除去含有A2+、Z-和B-混合溶液中的
2 2 2
A2+,而不氧化Z-和B-,应加入B ,A正确,B错误;X2+是XO的还原产物,B 是B-的
2 2
氧化产物,C错误;因为氧化性关系为:XO>Z >B >A3+,在溶液中可能发生反应:XO+
2 2
5A2++8H+===X2++5A3++4HO,D错误。
2
6.C 因氧化性:Fe3+>I ,则Fe3+能将I-氧化生成I ,故A错误;溴水能将亚铁离子
2 2
氧化成铁离子,溶液呈黄色,故B错误;因酸性:HCO >HClO>HCO,则向NaClO溶液
2 3
中通入少量二氧化碳生成的盐为 NaHCO ,离子方程式为:ClO-+CO +HO===HClO+
3 2 2
HCO,故C正确;因还原性:I->Fe2+,则向FeI 溶液中滴加少量氯水时,I-先被氧化,故
2
D错误。
7.B 该测定O 的方法中涉及2个反应:HO+O +2KI===O +I +2KOH,2NaSO
3 2 3 2 2 2 2 3
+I===Na SO +2NaI,通过反应前后元素化合价变化,可知上述反应均为氧化还原反应,
2 2 4 6
A项正确;上述第1个反应中O 既不是氧化产物,也不是还原产物,I 是氧化产物,KOH
2 2
是还原产物,B项错误;I 遇淀粉变蓝,可用淀粉作该滴定反应的指示剂,C项正确;由上
2
述两个反应的化学方程式可知,存在关系式O ~I ~2NaI,故转移2 mol电子,则吸收了1
3 2
mol O,即转移0.5 mol电子,则吸收了0.25 mol(标准状况下5.6 L) O ,D项正确。
3 3
8.A 分析流程图中的物质转化,“电解”“氯化”“合成”中均有单质参与反应或
生成,故均涉及氧化还原反应,A项正确;“氯化”时还原剂包括焦炭和FeTiO ,故B项
3
错误;“合成”反应的化学方程式为CO+2H―→CHOH,故氧化剂与还原剂的物质的量
2 3
之比为1∶2,C项错误;800 ℃条件下,CO 与Mg反应,D项错误。
2
9.B 由已知的两个化学方程式及同一个反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化
性可知,氧化性Fe3+>I 、Br >Fe3+,故①正确;向溶液中滴加KSCN溶液变为红色说明溶
2 2
液中含有Fe3+,则说明溶液中无I-存在,又氧化性Cl>Br >Fe3+>I ,氯气的量不确定,则
2 2 2
Br-不一定被氧化,故②错误,③正确;由上述分析可知溶液中存在Fe3+,但不能确定是否
所有的Fe2+均被氧化为Fe3+,故④正确;上层溶液中若含Br-,则产生淡黄色沉淀,若含I
-,则产生黄色沉淀,由题知只产生白色沉淀,则说明溶液中含Cl-,即溶液中的Fe2+、Br-
均被完全氧化,故⑤正确。
10.C 还原性HSO>I-,所以首先是发生以下反应,离子方程式:IO+3HSO===I-+
3SO+3H+,继续加入KIO ,氧化性IO>I ,所以IO可以结合H+氧化I-生成I ,离子方程
3 2 2式是IO+6H++5I-===3H O+3I 。0~a间没有碘单质生成,说明碘酸根离子和亚硫酸氢根
2 2
离子发生氧化还原反应生成碘离子。0~b间加入碘酸钾的物质的量是1 mol,亚硫酸氢钠的
物质的量是3 mol,亚硫酸氢根被氧化生成硫酸根离子,根据转移电子守恒知,生成碘离子,
所以其离子方程式为:IO+3HSO===I-+3SO+3H+,故A正确;a~b间碘酸钾的物质的量
是0.6 mol,根据碘酸钾和亚硫酸氢钠的关系式知,消耗 NaHSO 的物质的量=0.6 mol×3=
3
1.8 mol,故B正确;根据图像知,b~c段内发生IO+6H++5I-===3H O+3I ,只有I元素
2 2
的化合价变化,所以I 是氧化产物也是还原产物,故C错误;根据反应IO+3HSO===I-+
2
3SO+3H+,3 mol NaHSO 的溶液消耗KIO 溶液的物质的量为1 mol,生成碘离子的物质的
3 3
量为1 mol,设生成的碘单质的物质的量为x mol,则根据反应IO+6H++5I-===3H O+
2
3I ,消耗的KIO 的物质的量为(1/3)x mol,消耗碘离子的物质的量=(5/3)x mol,剩余的碘
2 3
离子的物质的量=[(1-(5/3)x)] mol,当溶液中n(I-)∶n(I)=5∶3时,即,x=0.3 mol,根据
2
原子守恒加入碘酸钾的物质的量=1 mol+0.3 mol×1/3=1.1 mol,故D正确。
11.D 反应KClO +6HCl===KCl+3HO+3Cl↑中,只有Cl元素化合价发生了变化,
3 2 2
根据氧化还原反应中“化合价只靠近不交叉”的原则可知,用双线桥法表示该反应中转移电
子的情况为 。将KClO 标记为K37ClO ,37Cl应
3 3
全部存在于氯气中,A、C错误;根据得失电子守恒可知,产物氯气中37Cl与35Cl的原子个
数比为1∶5,因此产物氯气的平均摩尔质量为 g·mol-1≈70.67 g·mol-1,B错误、D正确。
12.D 反应①中,Sb的化合价没有变化,Sb S 不是氧化剂,A错误;反应①中Fe的
2 3
化合价从0价升高到+2价,则每生成3 mol FeS时,共转移6 mol电子,B错误;反应②中
C还原Sb O 生成Sb,说明高温下C的还原性比Sb强,C错误;由4Sb~6C~Sb O~6Fe~
4 6 4 6
12e-,可知反应①与反应②中还原剂的物质的量之比为1∶1,D正确。
13.(1)4∶3
(2)取少量NaSO 晶体于试管中,加入适量水溶解,滴入足量盐酸,振荡,再滴入氯化
2 2 5
钡溶液,有白色沉淀生成
解析:(1)CrO~Cr3+中Cr的化合价由+6到+3,得3 mol电子,SO~2SO中S的化合
2
价由+4到+6,失去4 mol电子,依据电荷守恒,CrO与SO的物质的量之比为4∶3。
2
(2) Na SO 晶体在空气中被氧化生成SO,滴入足量盐酸和氯化钡溶液,有白色沉淀生
2 2 5
成,证明NaSO 晶体被氧化。
2 2 5
专练 11 氧化还原反应方程式的配平和计算
1.C C项,24 mol CuSO 完全反应时,消耗11 mol PH ,但有8 mol PH 未被氧化,
4 3 3
被氧化的PH 是3 mol,错误。
3
2.A 根据题干中的化学方程式可知,I元素的化合价由0价升高到+5价,转移电子
数为6×5×2=60,所以产生标准状况下22.4 L即1 mol氯气需消耗2 mol碘单质,转移20
mol e-,A说法错误;该反应中I 为还原剂,KClO 为氧化剂,故氧化剂和还原剂的物质的
2 3
量之比为11∶6,B说法正确;工业上常用氯气和石灰乳反应制备漂白粉,C说法正确;酸
性条件下,I-与IO反应生成I ,淀粉遇I 变蓝色,故可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验IO的
2 2存在,D说法正确。
3.D A项,根据NaCl、NaClO、NaClO 的组成可知,Na和Cl的物质的量之比为
3
1∶1,则反应过程中消耗氯气与NaOH的物质的量之比为1∶2,正确。B项,设反应停止
后n(NaCl)=11 mol、n(NaClO)=1 mol、n(NaClO)=2 mol,反应过程中得失电子守恒,正
3
确。C项,若反应过程中消耗1 mol氯气,氧化产物只有NaClO时转移电子数最少,为1
mol×2××1=1 mol;氧化产物只有NaClO 时转移电子数最多,为1 mol×2××1=mol,则
3
1 mol<转移电子数K (CaCO),即c(CO)·c(Ca2+)>K (CaCO),B项错误;实验
3 3 sp 3 sp 3
4向碳酸钠溶液中滴加新制氯水,氯水中的H+会与CO反应,故反应后c(CO)减小,D项错
误。
8.C A项,a点对应溶液中含有CO和HCO,HCO与OH-不能大量共存,错误;B
项,b点对应的溶液中含有HCO,Al3+与HCO因发生相互促进的水解反应而不能大量共存,
错误;C项,c点对应的为NaCl溶液,各离子都能大量共存,正确;D项,d点对应溶液呈
酸性,酸性条件下,NO与Fe2+因发生氧化还原反应而不能大量共存,错误。
9.A 根据图像分析,生成CO 的反应为NaHCO +HCl===NaCl+CO↑+HO,假设
2 3 2 2
NaOH 与 CO 气体反应所得溶液中只有 NaCO ,则开始阶段发生的反应为 NaCO +
2 2 3 2 3
HCl===NaHCO+NaCl,由方程式可知,前后两个阶段消耗盐酸的体积相等,而实际生成二
3
氧化碳消耗的盐酸体积多,故NaOH与CO 气体反应所得溶液中溶质为NaCO、NaHCO 。
2 2 3 3
加入100 mL盐酸时二氧化碳的体积达最大,此时溶液为NaCl溶液,根据氯、钠元素守恒,
则n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.02 mol,所以c(NaOH)=0.2 mol·L-1,A正确;由曲线可
知,从 25 mL 到 100 mL 反应的方程式为 NaHCO +HCl===NaCl+CO↑+HO,所以
3 2 2
n(CO)=n(HCl)=(0.1 L-0.025 L)×0.2 mol·L-1= 0.015 mol,所以标准状况下CO 气体体积
2 2
为336 mL,B错误;NaCO 转化为NaHCO 消耗盐酸25 mL,生成的NaHCO 转化为二氧
2 3 3 3
化碳又可以消耗盐酸25 mL,故NaOH与CO 气体反应所得溶液中NaHCO 消耗盐酸的体积
2 3
为75 mL-25 mL=50 mL,故NaCO 与NaHCO 的物质的量之比为1∶2,故C、D错误。
2 3 3
10.B NaO 由Na+和O构成,39 g Na O 的物质的量为0.5 mol,含有1.5 mol离子,
2 2 2 2
A错误;NaO 与CO、HO反应生成O,可用于潜水供氧,B正确;NaO 可以漂白有色物
2 2 2 2 2 2 2
质是因为其具有强氧化性,活性炭作漂白剂是利用其吸附性,C错误;NaO 与足量HO反
2 2 2
应生成1 mol O ,转移2 mol电子,但题中未指明O 处于标准状况下,故22.4 L氧气的物质
2 2
的量不一定是1 mol,D错误。11.A 氯气中含有氯化氢,可通过饱和食盐水除去,碱石灰会和氯气反应,A项错误;
氯化钠溶液中含有氯化钙,可加入过量NaCO 溶液,生成碳酸钙沉淀,过滤除去,再加盐
2 3
酸除去过量的NaCO ,B项正确;过氧化钠中含有氧化钠,可将混合物在氧气中燃烧,发
2 3
生反应:2NaO+O=====2NaO ,使氧化钠转化成过氧化钠,C项正确;NaCO 固体中含
2 2 2 2 2 3
有NaHCO 固体,可将固体混合物加热至恒重,发生反应:2NaHCO =====NaCO +CO↑
3 3 2 3 2
+HO,使碳酸氢钠转化为碳酸钠,D项正确。
2
12.A 与同浓度盐酸反应时,NaHCO 放出气体的速率比NaCO 快,A错误;1 mol
3 2 3
NaCO 与足量盐酸反应消耗2 mol HCl,1 mol NaHCO 与足量盐酸反应消耗1 mol HCl,故
2 3 3
等物质的量的两种盐与足量的相同浓度的盐酸反应,NaCO 消耗盐酸的体积是NaHCO 的2
2 3 3
倍 , B 正 确 ; 向 饱 和 NaCO 溶 液 中 通 入 CO , 发 生 反 应 : NaCO + CO +
2 3 2 2 3 2
HO===2NaHCO↓,溶质质量增加,由于反应消耗水,且NaHCO 的溶解度小于NaCO ,
2 3 3 2 3
故有NaHCO 晶体析出,C正确;NaCO 与BaCl 反应生成白色沉淀 BaCO ,NaHCO 与
3 2 3 2 3 3
BaCl 不反应,无明显现象,D正确。
2
13.D 氢氧化钠溶液与过量二氧化碳反应的化学方程式为 CO(过量)+
2
NaOH===NaHCO ,可以实现转化关系①,A正确;NaO 与水和二氧化碳反应的化学方程
3 2 2
式分别为2NaO +2HO===4NaOH+O↑、2NaO +2CO===2Na CO +O ,因此④⑤的转
2 2 2 2 2 2 2 2 3 2
化均有O 产生,B正确;碳酸钠溶液中不断滴加盐酸依次发生反应③NaCO +HCl(少
2 2 3
量)===NaCl+NaHCO 、反应⑧NaHCO +HCl===NaCl+HO+CO↑,都生成氯化钠,C
3 3 2 2
正确;反应②通过加热能实现,2NaHCO =====NaCO +HO+CO↑,也可加入氢氧化钠
3 2 3 2 2
溶液实现,NaHCO +NaOH===Na CO+HO,D错误。
3 2 3 2
14.B 向饱和食盐水中通入CO 、NH 生成碳酸氢钠固体,煅烧碳酸氢钠生成碳酸钠,
2 3
同时生成的二氧化碳可以循环使用,滤液中加入NaCl并通入NH ,通过降温结晶析出氯化
3
铵。根据以上分析可知,该工艺流程中没有发生氧化还原反应,A项正确;氨气极易溶于水,
二氧化碳在水中的溶解度较小,故应该向“饱和食盐水”中先通入NH ,再通入CO ,B项
3 2
错误;向滤液中通入NH ,使溶液碱性增强,可减少溶液中的HCO,有利于NH Cl析出,C
3 4
项正确;最终所得“母液”中含有钠离子、氯离子、铵根离子等,可循环利用,D项正确。
专练 13 镁、铝及其化合物
1.D 苦卤水中含有大量镁离子,加入生石灰,生石灰与水反应生成氢氧化钙,氢氧
化钙再与镁离子反应生成氢氧化镁,生石灰来源丰富、价格便宜,常用来做沉镁的沉淀剂,
A说法正确;镁为活泼金属,工业上常用电解熔融氯化镁的方法来制备金属镁,B说法正确;
根据题给流程图可知,“煅烧”氢氧化镁得到氧化镁,“氯化”过程中,加入碳和氯气与氧
化镁反应,生成无水氯化镁和一种气体,根据原子守恒和化合价升降可得反应的化学方程式
为MgO+C+Cl=====MgCl +CO,C说法正确;向“煅烧”后所得氧化镁中加稀盐酸,得
2 2
到氯化镁溶液,由于镁离子会发生水解反应 Mg2++2H
2
O⇌Mg(OH)
2
+2H+,直接蒸发
MgCl 溶液,生成的HCl挥发,最终得到的是氢氧化镁,而不是无水氯化镁,D说法错误。
2
2.B 本题考查镁、铝及其化合物的性质。由于Al的活动性不如Mg强,所以MgO与
Al不能在高温下发生铝热反应制取Mg,不能制成铝热剂,A错误;根据化学方程式
2Al+6HCl===2AlCl +3H↑和2Al+2NaOH+2HO===2NaAlO +3H↑可知,当Al的
3 2 2 2 2
质量相等时,反应产生的H 的物质的量也相等,B正确;将AlCl 加入Ca(HCO ) 溶液中,
2 3 3 2
因Al3+和HCO相互促进水解而生成CO 气体、Al(OH) 沉淀及CaCl ,C错误;Mg与N 在
2 3 2 2高温下反应产生MgN,因此N 不能作制取镁粉时的保护气,D错误。
3 2 2
3.D 与NaOH是否反应,不能作为衡量金属性强弱的依据,A错误;铝箔用酒精灯
点燃,铝箔外面与氧气反应生成了一层熔点较高的致密的Al O 薄膜,阻止了内部熔化的铝
2 3
的滴落,B错误;氯化铵溶液中存在水解平衡:NH+H
2
O⇌NH
3
·H
2
O+H+,铝在酸性条件
下发生反应:2Al+6H+===2Al3++3H↑,消耗H+,使得水解平衡右移,从而使铝能够与
2
H+反应放出氢气,因此铝片上产生的气体是氢气,C错误;向氯化铝溶液中逐滴滴加NaOH
溶液,发生的化学反应为AlCl +3NaOH===Al(OH) ↓+3NaCl,Al(OH) +NaOH===NaAlO
3 3 3 2
+2HO,知氢氧化铝能溶于强碱溶液,D正确。
2
4.A 反应化学方程式为;Mg+HSO ===MgSO +H↑;2Al+3HSO ===Al(SO ) +
2 4 4 2 2 4 2 4 3
3H↑ ; MgSO + 2KOH===Mg(OH) ↓ + KSO ; Al (SO ) + 6KOH===2Al(OH) ↓ +
2 4 2 2 4 2 4 3 3
3KSO ;Mg(OH) =====MgO+HO;2Al(OH) =====Al O +3HO;根据化学方程式可得:
2 4 2 2 3 2 3 2
得到的氢氧化镁和氢氧化铝的质量等于镁铝的质量和与氢氧根离子的质量之和,即n=m+
c××17=m+,选项中忽略了体积的单位,选项A不正确;B选项中p为生成的氧化物的质
量,1 mol Mg可结合1 mol O,2 mol Al结合3 mol O,因此生成沉淀的物质的质量等于镁和
铝的质量之和加氧元素的质量,而结合氧元素的物质的量等于生成氢气的物质的量,也等于
消耗氢氧根离子的物质的量的一半,即p=×16+m=m+,选项B正确;根据化学方程式的
定量关系,生成的氢气的物质的量等于参加反应的碱的物质的量的一半,即b=22.4 L·mol-
1×,整理得c=,选项C正确;氧化镁和氧化铝的质量可以按照极值方法计算,若m g全
是镁,得到的氧化物为氧化镁,根据元素守恒,则质量为p=×40=m;若m g全是铝,得
到的氧化物为氧化铝,根据元素守恒,则质量为p=×102×=m,质量介于二者之间,选项
D正确。
5.C 分离氧化铝和氧化铁,只能用氢氧化钠溶液,不能用氨水,因为氧化铝与氨水
不反应,A错误; CO 可以和偏铝酸钠反应制得氢氧化铝,用HSO 溶液或稀盐酸代替会
2 2 4
导致生成的氢氧化铝溶于其中,B错误; 过量的二氧化碳与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉
淀与碳酸氢钠,离子方程式为: CO +AlO+2HO===Al(OH) ↓+HCO,C正确; Fe活泼
2 2 3
性较Al弱,与Al O 不反应,D错误。
2 3
6.C 陶瓷中的SiO 能与HF反应,A项正确;喷淋法能使溶液与烟气充分接触,提高
2
吸收效率,B项正确;如图可知,C项错误;滤液中含有NaCO ,可用作吸收塔中的吸收
2 3
剂,D项正确。
7.C a 曲线代表的是 AlO+H++HO===Al(OH) ,b 和 c 曲线代表的是 CO+H+
2 3
===HCO,d曲线代表的是HCO+H+===CO ↑+HO,所以可以推出碳酸根离子与偏铝酸
2 2
根离子物质的量之比应为1∶1,C错误。
8.C 由题中数据知n(Al)=0.1 mol,n(HCl)=n(NaOH)=0.3 mol,所以方案①中铝和
稀盐酸恰好完全反应,则 X溶液中溶质为AlCl ,滴加NaOH溶液,产生Al(OH) 沉淀0.1
3 3
mol,表示为 a 曲线,溶液中溶质为 NaCl;方案②中 NaOH 过量,则 Y 溶液中溶质为
NaOH、 NaAlO ,滴加盐酸先与NaOH反应无明显现象,再与NaAlO 反应产生Al(OH) 沉
2 2 3
淀0.1 mol,表示为b曲线,溶液中溶质也为NaCl,A、B错误;在O点时铝完全沉淀,此时两方案中得到的溶液中溶质均为NaCl,在①中NaCl中的氯离子均来自于100 mL的稀盐
酸,在②中NaCl中的钠离子均来自于100 mL的NaOH溶液,因此NaCl的物质的量均为
0.3 mol,体积相同,因此O点时两方案所得溶液浓度相同,C正确;根据分析知,a、b曲
线表示的反应中无氧化还原反应,D错误。
9.C 实验1在过量的硫酸铝溶液中加入碳酸钠溶液,过滤、洗涤,得到白色沉淀 a,
加入稀硫酸,沉淀溶解,没有气泡,说明沉淀a为Al(OH) ,A正确;实验2在过量的碳酸
3
钠溶液中加入硫酸铝溶液,过滤、洗涤,得到白色沉淀b,加入稀硫酸,沉淀溶解,并有少
量气泡,该气体为二氧化碳,说明沉淀b中含有CO,B正确;沉淀a、b上均附着硫酸根离
子,都可通过检验硫酸根离子来检验沉淀是否洗涤干净,即取最后一次洗涤液加入盐酸酸化
的BaCl 溶液,观察是否有白色沉淀生成,C错误;实验1、2中,加入试剂的顺序不同,溶
2
液的pH不同,生成的沉淀不同,说明白色沉淀的成分可能与溶液的pH有关,D正确。
10.D 制备氮化镁需要在加热条件下让纯净的氮气与镁反应,因此要让生成的氮气充
满整个装置,故实验时先点燃B处酒精灯,一段时间后,再点燃C处酒精灯,A错误;因
为氮化镁遇水剧烈反应,干燥管A的作用是防止空气中的水蒸气进入硬质玻璃管,B错误;
氮化镁与水反应生成的气体为氨气,能使紫色石蕊试液变蓝,C错误;蒸馏烧瓶中氯化铵和
亚硝酸钠发生氧化还原反应生成氮气,化学方程式为 NH Cl+NaNO =====NaCl+N↑+
4 2 2
2HO,D正确。
2
11.(1)NaOH ④ (2)Fe O 颜料 (3)54
2 3
(4)CaO和CO
2
(5)CO +AlO+2HO===Al(OH) ↓+HCO
2 2 3
解析:(1)铝土矿(主要成分含氧化铝、氧化铁)加入氢氧化钠,氧化铁不和碱反应,氧化
铝可与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水;电解氧化铝需要破坏离子键,需要吸收大量的能量;
(2)根据以上分析可知沉淀B为氧化铁,三氧化二铁为红棕色,可以做颜料;(3)电解氧化铝
的方程式为:2Al O=====4Al+3O↑,设得到铝的质量为x,
2 3 2
解得x=54 g;(4)煅烧碳酸钙得到CaO和CO ,能循环利用;(5)偏铝酸钠溶液通入过量
2
的二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠,离子方程式:CO +AlO+2HO===Al(OH) ↓+
2 2 3
HCO。
专练 14 铁、铜及其化合物
1.C 钢是以铁为主的含碳合金,A说法正确;钢的含碳量越高,硬度和脆性越大,B
说法正确;合金的熔点比其组分的熔点低,生铁含碳量(2%~4.3%)大于熟铁的含碳量(约
0.1%),故生铁熔点比熟铁低,C说法错误;赤铁矿的主要成分是Fe O,D说法正确。
2 3
2.C 孔雀石又称铜绿,主要成分是Cu(OH) ·CuCO ,也可写成Cu (OH) CO ,不稳定,
2 3 2 2 3
受热易分解,产物为氧化铜、二氧化碳和水,且对湿度比较敏感,可溶于盐酸、硫酸等酸并
且在氨水中会发生配位反应,故A正确,C错误;依据题干信息《千里江山图》历经千年色
彩依然,说明孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化,故B正确;Cu(OH) ·CuCO 中铜的质量
2 3
分数约为57.7%,Cu(OH) ·2CuCO 中铜的质量分数约为55.5%,故D正确。
2 3
3.C 由题图可知,a为Fe,b中含有Fe2+,c为Fe(OH) ,d为Fe(OH) ,e中含有Fe3
2 3
+。Fe+2Fe3+===3Fe2+,a可与e反应生成b,A推断合理;Fe2+既可以被氧化为Fe3+,也可
以被还原为Fe,B推断合理;可将饱和的Fe3+溶液加入沸水中制得Fe(OH) 胶体,而不是浓
3
碱液中,C推断不合理;可存在Fe2+――→Fe(OH) ――→Fe(OH) ――→Fe3+――→Fe2+的
2 3循环转化关系,D推断合理。
4.B 纳米Fe O 具有磁性,因此可用作铁磁性材料,B错误。
3 4
5.D “乌铜走银”工艺的化学原理为CuAg原电池反应,负极Cu失电子氧化为
CuO,正极Ag S得电子还原为Ag。根据金属活动性顺序可知铜的金属活动性大于银,A项
2
正确;通过揉搓,手上的汗液可形成电解质溶液,B项正确;硫化银还原为不活泼的银单质,
可长时间保持光亮,C项正确;铝的金属活动性大于铜,氧化铝不能被还原为金属铝,故用
铝丝代替银丝,铜不会变黑,D项错误。
6.D 铁位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族,A错误;四氧化三铁是纯净物,B错误;
14 g铁的物质的量为=0.25 mol,7 g硫粉的物质的量为 mol<0.25 mol,二者反应的化学方
程式为Fe+S=====FeS,铁粉过量,生成硫化亚铁的质量小于21 g,C错误;纯铁中无其他
元素,只能发生化学腐蚀,而生铁中含碳,能构成原电池,发生电化学腐蚀,故生铁比纯铁
抗腐蚀性差,D正确。
7.D 青铜的主要成分为铜、锡合金,将青铜器放在银质托盘上,青铜器容易生成铜
绿,A错误;Cu O在稀硫酸中发生歧化反应:Cu O+HSO ===Cu+CuSO +HO,化合价
2 2 2 4 4 2
发生变化,CuO在稀硫酸中发生复分解反应,化合价无变化,故原理不同,B错误;铜青是
碱式碳酸铜,和青铜不是一种物质,C错误;湿法炼铜利用单质铁在铜盐溶液中置换出铜,
故胆矾可用作原料,D正确。
8.B FeCl
3
溶液中,Fe3+会发生水解反应:FeCl
3
+3H
2
O⇌Fe(OH)
3
+3HCl,加热蒸发,
HCl挥发,使平衡不断向右移动,加热还会使 Fe(OH) 分解生成Fe O ,无法得到氯化铁固
3 2 3
体,要得到氯化铁固体需要在干燥的氯化氢气流中加热蒸发,A项错误;稀硫酸与铁粉反应
生成氢气,可排出装置中的氧气,盛有NaOH溶液的胶头滴管伸入FeSO 溶液中可隔绝空气,
4
制得的Fe(OH) 可以较长时间稳定存在,B项正确;稀硝酸与Cu反应生成NO,无色的NO
2
进入广口瓶中,被空气中的氧气氧化为红棕色的NO ,C项错误;氯化氢的密度比空气的大,
2
应该用向上排空气法收集,导管应长进短出,D项错误。
9.B ①FeO可以被稀HNO 氧化生成Fe3+,溶液的颜色由浅绿色转变成棕黄色,故
3
①错误;②样品中加入盐酸后,取上层清液,然后加入KSCN溶液,溶液变红,说明溶液
中含有Fe3+,即红砖中含有氧化铁,故②错误;③由FeCl 溶液得到无水FeCl ,需要在干
3 3
燥的氯化氢气流中加热,防止Fe3+水解,若直接蒸发最终生成Fe O ,故③错误;④氢氧化
2 3
亚铁容易被空气中的氧气氧化成氢氧化铁,白色沉淀最终转变为红褐色沉淀,故④错误;⑤
向一定量的Cu、Fe O 的混合物中加入盐酸发生的反应为:Fe O +6HCl===2FeCl +3HO
2 3 2 3 3 2
Cu+2FeCl ===2FeCl +CuCl ,用过量的CO在高温下还原相同质量的混合物,固体减少的
3 2 2
质量应是混合物中氧元素的质量,根据反应方程式,混合物中氧元素全部与盐酸中的氢元素
结合转化成水,混合物中氧的质量为×16 g·mol-1=2.4 g,即固体减少的质量为2.4 g,故⑤
正确;⑥磁性氧化铁是Fe O ,属于氧化物,书写离子反应方程式时,不能拆写成离子形式,
3 4
故⑥错误;⑦Fe3+氧化性强于I ,因此Fe3+会把I-氧化成I ,故⑦错误;⑧Fe O 是难溶于
2 2 2 3
水的氧化物,不与水反应生成 Fe(OH) ,但可以通过化合反应 4Fe(OH) +O +
3 2 2
2HO===4Fe(OH) 制取Fe(OH) ,故⑧正确;⑨赤铁矿的主要成分是Fe O ,Fe O 的颜色为
2 3 3 2 3 3 4
黑色,故⑨错误;⑩Fe(OH) 溶液被氧气氧化成Fe(OH) ,此装置没有做防止氧气进入装置
2 3
的防护,因此此装置不能长时间观察到Fe(OH) 白色沉淀,故⑩错误,故正确序号为⑤⑧。
2
综上所述,本题正确答案为B。
10.C 在所得溶液中加入NaOH溶液后,此时溶液呈中性,金属离子已完全沉淀,溶
液中溶质为NaNO ,n(NaNO )=n(NaOH)=1.0 mol·L-1×1.0 L=1 mol,沉淀为Cu(OH) ,质
3 3 2
量为39.2 g,物质的量为=0.4 mol,根据铜元素守恒有n(Cu)+2n(Cu O)=n[Cu(OH) ],所以
2 2
反应后的溶液中n[Cu(NO )]=n[Cu(OH) ]=0.4 mol。
3 2 2设Cu和Cu O的物质的量分别为x mol、y mol,根据二者质量有64x+144y=27.2,根
2
据铜元素守恒有 x+2y=0.4,联立方程解得 x=0.2,y=0.1,由上述分析可知,
n(Cu)∶n(Cu O)=0.2 mol∶0.1 mol=2∶1,故 A 正确;根据 N 元素守恒可知 n(HNO)=
2 3
n(NO)+n(NaNO )=0.2 mol+1.0 mol·L-1×1.0 L=1.2 mol,所以原硝酸溶液的浓度为:=2.4
3
mol·L-1,B正确;根据电子转移守恒可知:3n(NO)=2n(Cu)+2n(Cu O),所以3n(NO)=
2
2×0.2 mol+2×0.1 mol,解得n(NO)=0.2 mol,所以标准状况下NO的体积为0.2 mol×22.4
L·mol-1=4.48 L,C错误;反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液,氢氧化钠与硝酸铜和剩余的
硝酸反应,最后为硝酸钠溶液,根据氮元素守恒可知反应后溶液中剩余的 n(HNO)+
3
2n[Cu(NO )]=n(NaNO ),所以剩余的n(HNO)=n(NaNO )-2n[Cu(NO )]=1 mol-2×0.4
3 2 3 3 3 3 2
mol=0.2 mol,故D正确。
11.C 金属X可置换出铜,为了不引入新的杂质,故X为铁粉,A项错误;不纯的铜
中含有过量的铁粉,要除去铁粉,并得到FeSO ,则Y为稀硫酸,B项错误;硫酸亚铁具有
4
还原性,可用作食品的抗氧化剂,C项正确;无水硫酸铜常用于检验水,但不作干燥剂,D
项错误。
12.C 向18.4 g铁和铜组成的合金中加入过量的硝酸溶液,合金完全溶解,再向所得
溶液中加入足量的NaOH溶液,生成30.3 g沉淀,则消耗OH-的质量为30.3 g-18.4 g=
11.9 g,其物质的量为=0.7 mol,稀硝酸与铁和铜反应转移电子的物质的量与消耗OH-的物
质的量相等,即为0.7 mol。氯气与等质量合金反应生成FeCl 、CuCl ,转移的电子数也为
3 2
0.7 mol,1 mol Cl ~2e-,则反应消耗氯气的物质的量为=0.35 mol,标准状况下的体积为
2
0.35 mol×22.4 L·mol-1=7.84 L,故选C项。
13.C Co O 和浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气,Co元素的化合价降低,Co O 作
2 3 2 3
氧化剂,Cl 是氧化产物,由氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知,氧化性:
2
Co O>Cl ,A正确;白铁皮(镀锌铁)出现刮痕后浸泡在饱和食盐水中,构成原电池,Zn比
2 3 2
Fe更活泼,Zn为负极,发生氧化反应,Fe为正极被保护,B正确;常温下铁遇浓硫酸发生
钝化,生成致密的氧化膜阻止反应的进一步发生,不是不反应,C错误;KI过量,由充分
反应后现象可知溶液中还存在铁离子,则KI与FeCl 的反应具有可逆性,D正确。
3
专练 15 金属及其化合物的制备流程
1.(1)ZnCO=====ZnO+CO↑
3 2
(2)升高温度、不断搅拌、充分粉碎、适当提高硫酸浓度等(任选两个,答案合理即可)
(3)B SiO Fe(OH) CaSO
2 3 4
(4)MnO+3Fe2++7HO===MnO↓+3Fe(OH) ↓+5H+
2 2 3
(5)除去铜离子
(6)硫酸钙 硫酸镁
解析:(1)根据产物有氧化锌,参照碳酸钙的高温分解可写出化学方程式。(2)为了提高
浸取效果,工业上一般需要加快反应速率,可以从浓度、温度、接触面积等角度考虑。(3)
调pH要考虑不能引入不易除去的杂质离子,如Na+和NH后期不易除去;加入氢氧化钙,
Ca2+后期可以被F-除去,同时与硫酸根结合生成微溶的硫酸钙。在确定滤渣①成分时,利
用 K 与 Q 的大小关系,可知沉淀出 Fe(OH) 。(4)根据题意可知,反应中 MnO 转化为
sp 3
MnO ,说明另一反应物具有还原性,只能是Fe2+;pH=5时,产物为Fe(OH) 。(5)加入锌
2 3
粉的目的是除去铜离子。(6)滤渣④为CaF 、MgF ,可与浓HSO 分别发生反应:CaF +
2 2 2 4 2HSO (浓)=====CaSO +2HF↑、MgF +HSO (浓)=====MgSO +2HF↑,得到的副产物为
2 4 4 2 2 4 4
硫酸钙和硫酸镁。
2.(1)Ce
(2)搅拌、适当升高温度(合理即可)
(3)Fe(OH) 、Al(OH)
3 3
(4)强化沉降Fe(OH) 和Al(OH)
3 3
(5)2Ce3++6HCO+(n-3)H O===Ce (CO)·nHO↓+3CO↑ 碱性
2 2 3 3 2 2
(6)6FePO +3LiCO+C H O=====6LiFePO +9CO↑+6HO↑
4 2 3 6 12 6 4 2
解析:(1)由质量数=质子数+中子数可知,铈的质量数=58+80=138,因此该核素的
符号为Ce。(2)为提高“水浸”效率,可采取搅拌、适当升高温度、研碎等措施。(3)“焙
烧”后,F-转化为HF而除去,SiO 不溶解,“水浸”后溶液中有Al3+、Fe3+、Ce3+的磷酸
2
盐或硫酸盐,PO在“除磷”过程中被除去,故“聚沉”后所得的滤渣Ⅲ的主要成分是
Fe(OH) 、Al(OH) 。(4)Fe(OH) 和Al(OH) 是胶状沉淀,不能完全被过滤掉,故加入絮凝剂
3 3 3 3
强化沉降Fe(OH) 和Al(OH) 。(5)“沉铈”过程中,Ce3+与HCO反应生成Ce (CO)·nHO,
3 3 2 3 3 2
反应的离子方程式为2Ce3++6HCO+(n-3)H O===Ce (CO)·nHO↓+3CO↑。由于NH水
2 2 3 3 2 2
解溶液显酸性,HCO水解溶液显碱性,根据题中提供的电离平衡常数,可计算出 NH的水
解平衡常数为=≈5.71×10-10,HCO的水解平衡常数为=≈2.3×10-8,所以HCO的水解程
度大于 NH 的水解程度,所以溶液显碱性。(6)根据题中信息,可知反应物为 LiCO 、
2 3
C H O 和FePO ,生成物为LiFePO 、CO和HO,根据化合价变化,C:+4→+2,0→+
6 12 6 4 4 2
2,Fe:+3→+2,则反应的化学方程式为
6FePO +3LiCO+C H O=====6LiFePO +9CO↑+6HO↑。
4 2 3 6 12 6 4 2
3.(1)AlO+4(NH )SO =====2NH Al(SO )+6NH ↑+3HO↑
2 3 4 2 4 4 4 2 3 2
(2)Fe3+、Al3+、Mg2+
(3)1.0×10-6
(4)硫酸 SiO CaSO
2 4
(5)TiO2++(x+1)H O=====TiO·xHO↓+2H+
2 2 2
(6)(NH )SO
4 2 4
解析:结合题中信息对该流程进行如下梳理:
(1)结合图示及题给信息可知焙烧时Al O 转化为NH Al(SO ) ,尾气应为NH ,则Al O
2 3 4 4 2 3 2 3
焙烧生成 NH Al(SO ) 的化学方程式为 Al O +4(NH )SO =====2NH Al(SO ) +6NH ↑+
4 4 2 2 3 4 2 4 4 4 2 3
3HO↑。
2
(2)结合相关金属离子开始沉淀以及沉淀完全时的pH可知,加氨水调节pH至11.6的过
程中,Fe3+、Al3+、Mg2+依次沉淀。(3)根据Mg2+沉淀完全时的pH=11.1,可知溶液中
c(OH-)=10-2.9mol·L-1时,溶液中c(Mg2+)=1.0×10-5mol·L-1,则K [Mg(OH) ]=1.0×10-
sp 2
5×(10-2.9)2=1×10-10.8,母液①的pH=11.6,即溶液中c(OH-)=10-2.4mol·L-1,则此时溶液中c(Mg2+)== mol·L-1=1×10-6 mol·L-1。(4)由于常见的盐酸和硝酸均具有挥发性,且水
浸渣需在160 ℃酸溶,因此最适宜的酸为硫酸。由于SiO 不溶于硫酸,焙烧过程中得到的
2
CaSO 难溶于水,故酸溶渣的成分为SiO 、CaSO 。(5)酸溶后适当加热能促进TiO2+水解生
4 2 4
成TiO·xHO,反应的离子方程式为TiO2++(x+1)H O=====TiO·xHO↓+2H+。(6)结合图
2 2 2 2 2
示流程可知,母液①中含有氨水、硫酸铵,母液②中含有硫酸,二者混合后再吸收尾气
NH ,经处理得到(NH )SO 。
3 4 2 4
4.(1)氨水
(2)适当升温、搅拌、增加NaCO 用量(增大NaCO 浓度)等 NaMoO 晶体析出,混入
2 3 2 3 2 4
浸渣
(3)3.9
(4)H O+MoO===MoO+HO
2 2 2
(5)提供NH,使MoO充分转化为沉淀析出
(6)(NH )MoO +12H=====4Mo+2NH +13HO
4 2 4 13 2 3 2
解析:(1)焙烧产生SO ,题目中有“氮肥”题眼,所以用碱性溶液氨水吸收。(2)“提
2
高单位时间内钼浸出率”即提高溶液中的反应速率,可适当升温、搅拌、增加NaCO 用量
2 3
(增大NaCO 浓度)等。钼的浸出率降低,题中已说明“主要原因是温度升高使水大量蒸
2 3
发”,说明溶剂减少,导致NaMoO 晶体析出,混入浸渣。
2 4
(3)由K =c(S2-)·c(M2+),得lg K =lg c(S2-)+lg c(M2+)=lg c(S2-)-6,lg c(S2-)=lg
sp sp
K +6,代入关系式lg c(S2-)=pH-15.1,得pH=lg K +6+15.1,代入数据,分别计算得
sp sp
pH=3.9和pH=-14.1,则pH不应小于3.9。(4)H O 将MoO氧化为MoO,自身被还原为
2 2
HO,根据得失电子守恒,可得离子方程式为 HO +MoO===MoO+HO。(5)加入
2 2 2 2
NH NO ,增大NH浓度,使沉淀溶解平衡正向移动,有利于MoO充分转化为沉淀析出。
4 3
(6)H 还原(NH )MoO 得金属钼,根据得失电子守恒、原子守恒,可得反应的化学方程式
2 4 2 4 13
为(NH )MoO +12H=====4Mo+2NH +13HO。
4 2 4 13 2 3 2
5.(1)Fe3+、H+ (2)稀释后的ZnSO 溶液中:c(Zn2+)===1.875×10-2 mol·L-1原
4
ZnSO 溶液中:c(Zn2+)==0.750 mol·L-1
4
(3)①ZnFe O+H+3HS=====ZnS+2FeS+4HO
2 4 2 2 2
②ZnS与CO 反应生成COS和ZnO,ZnO再与HS反应转化为ZnS和HO
2 2 2
(4)ZnS、FeS部分被氧化成硫酸盐
解析:(1)锌有还原性,Fe3+有氧化性,可以发生氧化还原反应。(3)①H 作还原剂,
2
ZnFe O 作氧化剂,根据得失电子守恒、原子守恒可配平化学方程式。②因ZnS参与了反应,
2 4
且质量不变,说明ZnS参与反应后又重新生成了。(4)在280~400 ℃范围内,固体ZnS、
FeS部分被氧化成硫酸盐,所以固体质量增加。
专练 16 碳、硅与新型无机非金属材料
1.C 鎏金饰品属于金属材料,A项错误;纹银盒的主要成分是银,B项错误;瓷质咖
啡杯的主要成分是陶瓷,属于硅酸盐材料,C项正确;铜镀金钟座的主要成分是合金,D项
错误。
2.C C项,制作陶瓷所用的黏土是天然的矿物原料,错误;A项,黏土高温烧结时发
生复杂的物理、化学变化,正确;B项,陶瓷具有耐高温、耐酸碱腐蚀,不易变形的优点,
正确;D项,建盏是由黏土制得的硅酸盐工业产品,含有多种金属元素,正确。3.A 用聚乙烯塑料制作食品保鲜膜与聚乙烯燃烧生成二氧化碳和水没有关系,A符
合题意;利用海水制取溴,是将Br-氧化成Br ,利用海水制取镁单质,是将Mg2+还原成
2
Mg,B不符合题意;利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品是因为氢氟酸可与二氧化硅反应,C
不符合题意;公园的钢铁护栏涂刷多彩防锈漆是设置防护涂层,使钢铁与潮湿空气隔绝从而
防止钢铁腐蚀,D不符合题意。
4.D 无论是重质油还是轻质油,燃烧时均会产生大量CO ,不能减少CO 的排放量,
2 2
不能促进碳中和,A项错误;可燃冰中的甲烷燃烧也会产生大量的 CO ,B项错误;减少煤
2
燃烧产生的污染与碳中和无关,C项错误;将CO 转化为甲醇可促进碳中和,D项正确。
2
5.D 高温结构陶瓷种类很多,包括氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、氮化硼陶瓷等,它们
均不属于硅酸盐,A项错误;港珠澳大桥使用高性能富锌底漆防腐,依据的是牺牲阳极的阴
极保护法,B项错误;光缆的主要成分是二氧化硅,C项错误;钢筋属于无机材料,D项正
确。
6.A 光合作用中,利用太阳能将二氧化碳、水转化为(CHO) 和O,发生的是氧化还
2 n 2
原反应,A项错误;由图可知,光合作用将太阳能转化为化学能,B项正确;NaHCO 和
3
NaCO 与CaCl 发生的离子反应分别为 Ca2++2HCO===CaCO ↓+CO↑+HO、Ca2++
2 3 2 3 2 2
CO===CaCO
3
↓,C项正确;二氧化碳溶于水,发生反应:CO
2
+H
2
O⇌H
2
CO
3
,H
2
CO 3⇌H+
+HCO,D项正确。
7.B A项,HSiF 中,H为+1价,F为-1价,则Si元素的化合价为+4价,错误;
2 6
B项,题给反应中N元素的化合价降低,HNO 仅作氧化剂,正确;C项,生成标准状况下
3
2.24 L即0.1 mol H 时,消耗0.1 mol Si,转移电子的物质的量为0.4 mol,错误;D项,芯片
2
的主要成分是硅,与硫酸不反应,所以芯片刻蚀液不可用硫酸代替,错误。
8.C A项,SiO 与HF的反应属于特殊的反应,不是典型的酸、碱、盐与氧化物之间
2
的反应,不能比较碳和硅的非金属性的强弱,错误;B项,高温下SiO 能与NaCO 固体反
2 2 3
应生成NaSiO 和CO ,不是在常温下或水溶液中进行,不能说明硅酸的酸性强于碳酸,错
2 3 2
误;D项,该反应说明C的还原性强于Si,无法比较C、Si的非金属性强弱,非金属性强弱
应根据氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸性、单质的氧化性等进行比较,错误。
9.A AlCl 是由分子构成的共价化合物,不能通过电解熔融AlCl 制取金属Al,而要
3 3
通过电解熔融Al O 方法冶炼Al,A错误;硅电池板是向空间实验室提供电能的装置,可以
2 3
将光能直接转化为电能,B正确;SiC又称金刚砂,属于无机非金属材料,其硬度高,耐高
温,C正确;碳纤维是一种新型无机非金属材料,D正确。
10.B b是卤化硅且硅元素显+4价,常温常压下,四氟化硅是气态,A错误;硅元素
显+4价的硅酸盐溶液和CO 反应可以生成HSiO 胶体,B正确;a是Si,c是SiO ,木炭
2 2 3 2
和 SiO 反应生成 CO 和 Si,C 错误;c 是 SiO ,d 是 HSiO ,SiO 不能与水反应生成
2 2 2 3 2
HSiO,即c不能直接转化为d,D错误。
2 3
11.D A项,向饱和NaCO 溶液中通入CO 生成NaHCO ,NaHCO 的溶解度小于
2 3 2 3 3
NaCO 的溶解度,所以会析出NaHCO 晶体,继续通入CO 至过量,浑浊不消失,错误;B
2 3 3 2
项,向NaSiO 溶液中通入CO ,会产生硅酸,硅酸是不溶于水的白色胶状沉淀,继续通入
2 3 2
CO 至过量,浑浊不消失,错误;C项,向Ca(ClO) 溶液中通入CO ,会生成CaCO 沉淀和
2 2 2 3
HClO,继续通入CO 至过量,CaCO 转化为Ca(HCO ) ,浑浊消失,HClO具有强氧化性,
2 3 3 2
可使品红溶液褪色,错误;D项,向Ca(OH) 溶液中通入CO 会生成CaCO 沉淀,溶液变浑
2 2 3
浊,继续通入 CO 至过量,CaCO 转化为 Ca(HCO ) ,浑浊消失,加入 NaOH 溶液后,
2 3 3 2
Ca(HCO ) 和NaOH反应会生成CaCO 沉淀,溶液又变浑浊,正确。
3 2 3
12.(1)r(H+)H SiO ,所以
2 2 3
浓盐酸遇NaSiO 溶液会发生反应2HCl+NaSiO===H SiO↓+2NaCl,由于硅酸是白色难
2 3 2 3 2 3
溶性的物质,所以会产生白色胶状沉淀,B 项正确;在饱和 NaCl 溶液中存在平衡NaCl(s)⇌Na+(aq)+Cl-(aq),HCl溶于饱和NaCl溶液,使溶液中Cl-浓度增大,平衡逆向移
动,降低了NaCl的溶解度,因此会析出NaCl固体,即产生白色沉淀,C项正确;HCl溶于
NaClO溶液中,会发生反应2HCl+NaClO===NaCl+Cl↑+HO,离子方程式是ClO-+Cl-
2 2
+2H+===Cl↑+HO,因此有黄绿色气体产生,D项正确。
2 2
9.B B中N为氯碱工业的主要原料,则N为NaCl,M是造成温室效应的主要气体,
M为CO,应该是碳酸钠或碳酸氢钠与盐酸反应,如果是碳酸氢钠与盐酸反应,离子方程式
2
中应该是碳酸氢根,故B错误。
10.B 用双氧水滴定KI淀粉溶液,有I 生成,溶液立刻变蓝,无法判定终点,A错误;
2
在酸性环境中,KIO 与KI反应生成I ,B正确; NO 溶于水变为硝酸,硝酸也具有强氧化
3 2 2
性,也可使淀粉碘化钾试纸变蓝,C错误;加入AgNO 溶液之前要用硝酸中和溶液中的碱,
3
D错误。
11.A 1 mol氯气生成Cl-时转移2 mol电子,1 mol ClO 生成Cl-时转移5 mol电子,
2
1 mol O 转化为1 mol O 和1 mol H O转移2 mol电子,1 mol双氧水生成水时转移2 mol电
3 2 2
子,所以消毒效率最高的是ClO ,A项错误;过氧化氢作氧化剂时,还原产物为水,对环
2
境没有污染,B项正确;该反应中,当有1 mol ClO 生成时转移的电子个数约为1 mol×[(+
2
4)-(+3)]×6.02×1023 mol-1=6.02×1023,C项正确;ClO-与浓盐酸中的Cl-在酸性条件下
会发生归中反应生成有毒的Cl,D项正确。
2
12.D 电解饱和食盐水过程中,Cl-在阳极失去电子生成Cl ,电极反应式为2Cl--2e
2
-===Cl↑,A 正确;反应②为氯气和氢氧化钙的反应,反应的化学方程式为 2Cl +
2 2
2Ca(OH) ===Ca(ClO) +CaCl +2HO,B正确;题述过程中反应①②③为氧化还原反应,反
2 2 2 2
应④为化合反应,反应⑤为复分解反应,C正确;制备漂粉精过程中,Cl 与湿润的NaCO
2 2 3
反应生成ClO的同时有NaCl生成,Cl原子没有全部进入Ca(ClO) 中,原子利用率达不到
2 2
100%,D错误。
13.(1) MnO+4HCl(浓)=====MnCl +Cl↑+2HO
2 2 2 2
(2)cdbae
(3)HClO 取少量样品于试管中,加入几滴AgNO 溶液,若有AgCl白色沉淀生成,则
3
该久置氯水中存在Cl-
解析:(1)实验室沿用舍勒的方法制取Cl 的化学方程式为MnO +4HCl(浓)=====MnCl
2 2 2
+Cl↑+2HO。(2)实验室制得的Cl 中含有HCl、HO,可依次通过饱和食盐水、浓硫酸分
2 2 2 2
别除去HCl、HO,再收集Cl 并进行尾气处理,因此装置的接口连接顺序为cdbae。(3)氯水
2 2
中能使品红溶液褪色的物质是 HClO,氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中
HClO已分解。检验Cl-存在的方法是取少量样品于试管中,先加入几滴稀硝酸,再加入几
滴AgNO 溶液,若有AgCl白色沉淀生成,则该久置氯水中存在Cl-。
3
专练 18 硫及其化合物
1.B Cu与浓硫酸反应生成Cu2+,体现了硫酸的氧化性,A项错误;能使紫色石蕊试
液变红说明有酸性物质生成,可以说明SO 是酸性氧化物,B项正确;c处褪色,体现了
2
SO 的还原性,C项错误;反应后混合液中硫酸浓度很高,浓硫酸吸水,导致生成的CuSO
2 4
不能形成蓝矾,D项错误。
2.C A项,试管内液面上升可能是SO 与水反应,也可能是SO 溶于水使试管内压强
2 2
减小,错误;B项,因SO 与水的反应是可逆反应,所以有少量气体剩余,不能说明溶液已
2
经饱和,错误;C项,向溶液中滴加紫色石蕊试液,溶液变红是由于SO 与水反应生成
2HSO ,HSO 电离出H+,正确;D项,将溶液在空气中放置后pH下降,是由于溶液中的
2 3 2 3
HSO 被空气中O 氧化成HSO ,酸性增强,错误。
2 3 2 2 4
3.B 通入足量的 SO ,发生反应 2SO +NaCO +HO===2NaHSO +CO ,生成
2 2 2 3 2 3 2
CO ,A项正确;结晶后母液中含有 NaHSO ,不含有NaHCO ,B项错误;温度过高,
2 3 3
NaHSO 会受热分解,C 项正确;中和过程中 NaHSO 与 NaCO 会反应生成 NaSO 与
3 3 2 3 2 3
NaHCO ,D项正确。
3
4.C 盐a与稀盐酸反应产生刺激性气味气体d,且d能使KMnO 溶液褪色,故d为
4
SO ,则盐a可能为NaSO 或NaHSO ,也可能是NaSO 。盐a与足量Cl 反应后的溶液b
2 2 3 3 2 2 3 2
与BaCl 溶液反应得到沉淀c,则c为BaSO 。综上所述A、B正确;C项,d为SO ,是含
2 4 2
有极性键的极性分子,错误;D 项,当盐 a 为 NaSO 时,反应②为 NaSO +
2 2 3 2 2 3
2HCl===2NaCl+S↓+SO ↑+HO,生成淡黄色沉淀,正确。
2 2
5.D Cu O是砖红色固体,A错误;不能直接向试管中加入水,试管中可能有剩余的
2
浓硫酸,向其中加入水会放出大量的热,导致液滴飞溅,B错误;铜和浓硫酸在加热的条件
下反应生成二氧化硫,二氧化硫和水反应会生成亚硫酸,亚硫酸能使紫色石蕊溶液变红,但
不会褪色,C错误;将实验中产生的二氧化硫气体通入品红溶液中,溶液褪色,可证明二氧
化硫具有漂白性,D正确。
6.C SO 能使品红溶液褪色,A合理;SO 使溴水褪色,发生了氧化还原反应(SO +
2 2 2
Br +2HO===H SO +2HBr),二氧化硫被溴氧化为硫酸根离子,SO 表现出还原性,B合理;
2 2 2 4 2
NaSO 与稀硫酸发生歧化反应生成单质硫(黄色固体)和二氧化硫(刺激性气味气体),此反应
2 2 3
中NaSO 既作氧化剂又作还原剂,C不合理;品红溶液②不褪色说明进入其中的气体中无
2 2 3
SO ,NaSiO 溶液中出现白色浑浊,说明SO 和NaHCO 饱和溶液反应产生了二氧化碳,依
2 2 3 2 3
据较强酸制较弱酸的原理,说明硅酸比碳酸的酸性弱,D合理。
7.B 由图可知X、Y、Z、M、N分别为SO 、SO 、HSO 、CuSO 、CuS。硫在氧气
2 3 2 4 4
中燃烧生成SO ,不能直接生成SO ,A项错误;CuS可与硝酸发生氧化还原反应,B项正
2 3
确;硫化氢与SO 反应的化学方程式为2HS+SO ===2H O+3S↓,氧化产物和还原产物的
2 2 2 2
物质的量之比应为2∶1,C项错误;S的氧化性较弱,不能由硫和铜直接反应生成CuS,D
项错误。
8.D 蔗糖遇到浓硫酸变黑,是由于浓硫酸具有脱水性,能将蔗糖中的氢原子和氧原
子以2∶1的比例脱去,A错误;棉球a褪色,体现了二氧化硫的漂白性,棉球b褪色,体
现了二氧化硫的还原性,B错误;无水硫酸铜可以用来检验水,但是品红溶液和溴水中都有
水,不能确定使无水硫酸铜变蓝的水是由反应产生的,C错误;Ⅲ中溶液颜色变浅,但不褪
色,证明二氧化硫完全被消耗,Ⅳ中澄清石灰水变浑浊,说明还产生了二氧化碳气体,D正
确。
9.D 本题结合含硫物质之间的转化关系考查氧化还原反应的相关概念。反应①中Cu
与浓硫酸在加热条件下反应时,浓硫酸将Cu氧化为硫酸铜,表现出氧化性,浓硫酸作氧化
剂,A正确;反应②中二氧化硫与NaOH溶液反应生成盐和水且元素的化合价均不变,表明
二氧化硫为酸性氧化物,B正确;反应③的化学方程式为NaSO +S===Na SO ,生成物只
2 3 2 2 3
有一种,原子利用率是100%,C正确;反应④的化学方程式为NaSO +HSO ===Na SO
2 2 3 2 4 2 4
+S↓+SO ↑+HO,稀硫酸既不作氧化剂也不作还原剂,D错误。
2 2
10.C 本题考查浓硫酸的性质。氨气为碱性气体,能够与浓硫酸反应,不能用浓硫酸
干燥,故 A错误;浓硫酸与单质硫反应的化学方程式为 2HSO (浓)+S=====3SO ↑+
2 4 2
2HO,此反应中,HSO 中硫的化合价都降低,所以浓硫酸只表现了强氧化性,故B错误;
2 2 4
浓硫酸具有强氧化性,常温下能够使铁、铝表面生成致密的氧化膜而钝化,阻止反应继续进
行,所以常温下能够用铁、铝等容器盛放浓 HSO ,故C正确;在加热条件下,浓硫酸和
2 4Cu发生反应:2HSO (浓)+Cu=====CuSO +SO ↑+2HO,随着反应的进行,浓硫酸变为
2 4 4 2 2
稀硫酸时反应不再发生,所以把足量铜粉投入到含2 mol H SO 的热的浓硫酸中,得到气体
2 4
的体积在标准状况下小于22.4 L,故D错误。
11.C 为防止环境污染,装置C和E中的试剂均取用浓的氢氧化钠溶液,保证将未反
应的二氧化硫吸收完全,避免造成污染,A 错误;装置 B 中发生的反应为 SO +
2
NaO===Na SO ,则每消耗1 mol Na O ,转移电子数为2N ,B错误;关闭K ,打开K ,
2 2 2 4 2 2 A 1 2
试剂X是酸性KMnO 或FeCl 溶液,产生的二氧化硫能被氧化而使溶液褪色,均可证明 SO
4 3 2
有还原性,C正确; 实验过程中体现了硫酸的强酸性、难挥发性,D错误。
12.A S与浓硝酸反应生成硫酸、二氧化氮和水,该反应中只体现了浓硝酸的强氧化
性,不体现酸性, A错误;增大一种反应物的浓度,可以提高另一种反应物的转化率,所
以途径②的第二步反应在实际生产中可以通过增大 O 浓度来提高二氧化硫的转化率,从而
2
降低成本,B正确;途径①和②都是由S来制备HSO ,S的化合价从0价升高到+6价,制
2 4
取1 mol H SO ,理论上各消耗1 mol S,各转移6 mol e-,C正确;途径①S与浓硝酸反应
2 4
生成硫酸、二氧化氮和水,有副产物二氧化氮,而且二氧化氮会污染大气,所以途径②与途
径①相比更能体现“绿色化学”的理念,D正确。
专练 19 氮及其化合物
1.A A项,FeSO 煅烧时生成SO 和SO ,部分硫元素化合价降低,则Fe元素化合价
4 2 3
应升高,X不可能为FeO,错误;B项,HSO 与KNO 反应生成HNO 和KSO ,为复分解
2 4 3 3 2 4
反应,正确;C项,HSO 与KNO 混合后,蒸馏生成HNO ,说明HNO 的沸点比HSO 的
2 4 3 3 3 2 4
低,正确;D项,HSO 和HNO 均可与铁反应,使用的铁锅易损坏,正确。
2 4 3
2.C A项,NO与HO不反应,错误;B项,Cu与稀HNO 反应生成NO,错误;C
2 3
项,NO与CO发生反应:2CO+2NO=====N +2CO ,正确;D项,NO转变为N ,化合
2 2 2
价降低被还原,而O 不能作还原剂,错误。
3
3.C 由氮元素化合价及物质类别可知,图中 b为NH ,d为NO,NH 催化氧化后的
3 3
产物为NO和水,A项正确;c为N ,既有氧化性,又有还原性,B项正确;f的化学式可
2
能为NO ,也可能为NO ,C项错误;g、b分别为HNO 和NH ,可化合生成离子化合物
2 2 4 3 3
NH NO ,D项正确。
4 3
4.C 本题考查化学实验装置,涉及氨气的制备、浓硝酸与Cu的反应、喷泉实验等。
浓氨水滴到NaOH固体上可产生NH ,由于NH 的密度小于空气,不能采用向上排空气法收
3 3
集NH ,A错误;铜与浓硝酸反应生成NO 气体,NO 与水反应生成HNO 和NO,不能用
3 2 2 3
排水法测定生成NO 的体积,B错误;NH 极易溶于水,挤压胶头滴管中的水,NH 溶于水,
2 3 3
导致烧瓶内气体压强小于外界大气压,烧杯中的水进入烧瓶中,形成喷泉,C正确;配制一
定物质的量浓度的NaCl溶液时,NaCl要在烧杯中溶解,再转移到容量瓶中,D错误。
5.A n(Cu)==0.8 mol,n(NaOH)=0.5 L×2 mol·L-1=1 mol,观察反应的最初反应物
和最终的生成物,结合得失电子守恒可知,51.2 g Cu失去的电子数等于HNO→NaNO 得到
3 2
的电子数,则0.8 mol×(2-0) =n(NaNO )×(5-3),解得n(NaNO )=0.8 mol,由Na原子守
2 2
恒可知n(NaOH)=n(NaNO )+n(NaNO ),则n(NaNO )=1 mol-0.8 mol=0.2 mol,A正确;
2 3 3
常温下,Cu遇浓硝酸不能钝化,B错误;标准状况下NO 和NO 均为液体,无法确定0.9
2 2 4
mol 氮氧化物的体积,C 错误;反应过程中 Cu→Cu(NO ) ,只有铜元素化合价升高,
3 2
Cu(NO ) 是氧化产物,不是还原产物,D错误。
3 2
6.C A项,NaHCO 不是化肥,错误;B项,NaCO 性质稳定,受热不易分解,错误;
3 2 3C项,NH 和NO 中氮元素的化合价分别为-3和+4,在一定条件下可发生氧化还原反应,
3 2
正确;D项,图中涉及的O 也可用空气,不一定要用纯氧,错误。
2
7.C 标况下2.24 L混合气体的物质的量为0.1 mol;50 mL 4 mol·L-1的氢氧化钠溶液
中氢氧化钠的物质的量为:4 mol·L-1×0.05 L=0.2 mol。铜离子恰好沉淀时,反应后的溶质
为硝酸钠,根据钠离子守恒可知硝酸钠中硝酸根离子的物质的量为0.2 mol,根据氮原子守
恒可得硝酸的物质的量为0.1 mol+0.2 mol=0.3 mol,故A错误;生成氢氧化铜的物质的量
为:0.2 mol×=0.1 mol,反应消耗的铜的物质的量为0.1 mol,0.1 mol铜完全反应失去0.2
mol电子,根据电子守恒,氧气得到的电子与铜失去的电子一定相等,则消耗氧气的物质的
量为:=0.05 mol,消耗标况下氧气的体积为:22.4 L·mol-1×0.05 mol=1.12 L,故B错误;
设NO的物质的量为x、二氧化氮的物质的量为y,则x+y=0.1 mol,根据电子守恒可得:
3x+y=0.2 mol,解得:x=0.05 mol、y=0.05 mol,所以混合气体中二氧化氮的体积为1.12
L,故C正确;根据B的分析可知,反应转移的电子为0.2 mol,故D错误。
8.B 1 mol NH和1 mol—OH中分别含有10 mol、9 mol电子,A错误。联氨的结构式
为 ,1 mol联氨中含有4 mol N—H键和1 mol N—N键,B正确。过程Ⅱ,
NH 转化为NH ,氮元素的化合价由-2变为-1,因此过程Ⅱ属于氧化反应;过程Ⅲ,
2 4 2 2
NH 转化为N ,氮元素的化合价由-1变为0,因此过程Ⅲ属于氧化反应;过程Ⅳ,NO转
2 2 2
化为NH OH,氮元素的化合价由+3变为-1,因此过程Ⅳ属于还原反应。综上可知C错误。
2
NH中氮元素为-3价,NH OH中氮元素的化合价为-1,NH 中氮元素的化合价为-2,根
2 2 4
据得失电子守恒,参与反应的NH与NH OH的物质的量之比为1∶1,即每处理1 mol NH,
2
需要的NH OH为1 mol,根据氮原子守恒可知所需n(NO)=n(NH OH)=1 mol,D错误。
2 2
9.D 过程①“雷电作用”中氮气与氧气化合生成 NO,反应方程式为 N +
2
O=====2NO,A正确;过程③“固氮作用”中氮元素化合价降低,氮气被还原,B正确;
2
过程⑤中NO被氧化为NO,涉及的反应可能为2NO+O===2NO,C正确;过程⑥中氮元
2
素化合价降低,NO被还原,涉及的反应不可能为2NO+12H+===N ↑+6HO,该反应中没
2 2
有化合价升高的元素,且电荷不守恒,D错误。
10.D 气体溶于水或某种溶液会导致烧瓶中的压强迅速减小,与外界产生足够的压强
差,从而形成喷泉,A正确;CO 能与NaOH等强碱溶液反应,从而被吸收,也能使烧瓶内
2
与外界产生较大的压强差,故能形成喷泉,B正确;NH 和HCl属于极易溶于水的气体,
3
SO 可以与NaOH溶液等反应,故均能用该装置做喷泉实验,C正确;NO 和NO 与水反应
2 2 2 4
后有NO生成,故液体不能充满烧瓶,D错误。
11.B 将等质量的铜分别与等体积足量的浓硝酸和稀硝酸反应后,所得溶液中 Cu2+的
浓度基本相等,若溶液呈绿色可能是因为溶液中溶解了少量NO ,A错误;NH 与Cl 混合
2 3 2
发生氧化还原反应生成氯化铵,B正确;检验NH时,应向溶液中加入NaOH浓溶液,并加
热,再用湿润的红色石蕊试纸检验是否有NH 生成,C错误;生成红棕色气体证明有二氧化
3
氮生成,根据反应:2Cu(NO )=====2CuO+4NO ↑+O↑,
3 2 2 2
可知生成的二氧化氮的体积为氧气体积的4倍,与空气中氮气和氧气的比例相似,若
NO 不具有助燃性,则带火星的木条不能复燃,此实验中木条能复燃,说明 NO 有助燃性,
2 2
D错误。
12.B 吸收过程中,尾气从吸收塔底部进入,石灰乳从吸收塔顶部喷淋,其目的是使
尾气中NO、NO 与石灰乳充分接触,从而使NO、NO 被充分吸收,提高NO、NO 的吸收
2 2 2
效率,A正确。石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO )反应,生成Ca(NO ) ,Ca(NO ) 易溶
2 2 2 2 2
于水,Ca(OH) 微溶于水,因此滤渣的主要成分是 Ca(OH) ,B错误。NO、NO 与Ca(OH)
2 2 2 2发生反应:NO+NO +Ca(OH) ===Ca(NO) +HO,n(NO)∶n(NO )=1∶1时,恰好反应生
2 2 2 2 2 2
成Ca(NO ) ;若NO 过量,会发生反应:4NO +2Ca(OH) ===Ca(NO) +Ca(NO ) +2HO,
2 2 2 2 2 2 2 3 2 2
反应产物中含有杂质Ca(NO ) ,若n(NO)∶n(NO )>1∶1,NO不能完全被吸收,故为提高
3 2 2
Ca(NO ) 的产率及纯度,n(NO)∶n(NO )应控制为1∶1,C正确。生产中溶液需保持弱碱性,
2 2 2
因在酸性溶液中Ca(NO ) 会发生反应产生NO,不利于硝酸工业尾气的吸收,D正确。
2 2
专练 20 环境保护与绿色化学
1.A 小苏打是NaHCO ,与NaCO 无关,A项符合题意;用熟石灰处理酸性废水,
3 2 3
发生酸碱中和反应,B项不符合题意;钢的主要成分是铁,铁与水高温时发生氧化还原反应
生成Fe O 和H ,C项不符合题意;铝耐腐蚀主要是因为在铝的表面易形成致密氧化膜,D
3 4 2
项不符合题意。
2.C 利用干冰汽化降温实现人工增雨,缓解旱情,致使大气中CO 含量增加。
2
3.C 在国家允许的范围内,某些食品加工时,可以适量的使用防腐剂,但不能超量
使用,也不能把不可用作防腐剂的物质当成防腐剂使用,A项错误;废旧电池中含有镍、汞
等重金属离子,掩埋废旧电池,会造成土壤和水体污染等,B项错误;天然气的主要成分是
CH ,不完全燃烧时会产生CO等有毒气体,C项正确;使用含磷洗涤剂,会导致水体富营
4
养化,引起水华和赤潮等环境问题,D项错误。
4.D 无论是重质油还是轻质油,燃烧时均会产生大量CO ,不能减少CO 的排放量,
2 2
不能促进碳中和,A项错误;可燃冰中的甲烷燃烧也会产生大量的 CO ,B项错误;减少煤
2
燃烧产生的污染与碳中和无关,C项错误;将CO 转化为甲醇可促进碳中和,D项正确。
2
5.D SO 是无色气体,A错误;汽车尾气中含有氮氧化物、一氧化碳、未燃烧的碳氢
2
化合物、含铅化合物、固体颗粒物等,B错误;植物不能直接吸收利用空气中的NO和NO
2
作为肥料,C错误;石灰(CaO)可与SO 反应生成CaSO ,故可采用石灰法脱除工业废气中
2 3
的SO ,D正确。
2
6.B 从煤的气化产物的燃烧分析;气态燃料的热利用率高,而且比较清洁;气态燃
料比固态煤炭更易充分燃烧;由于反应C+O=====CO 中的氧气是用空气代替的,所以反
2 2
应后的混合气体中有N、CO、CO和H 等。
2 2 2
7.B “煤改气”“煤改电”等清洁能源工程减少了可吸入颗粒物等的排放,有利于
减少雾霾天气,A项正确;二氧化碳不会形成酸雨,B项错误;用石墨烯弹性气凝胶制成的
“碳海绵”具有很强的吸附性,可用作海上原油泄漏的吸油材料,C项正确;二氧化硫具有
还原性,添加微量SO 可防止葡萄酒中营养成分被氧化,D项正确。
2
8.C ①在实验中用带有酚酞的水吸收逸出的氨气,防止污染环境,符合“绿色化
学”,故选①;②用沾有碱液的棉球吸收多余的Cl ,防止污染环境,符合“绿色化学”,
2
故选②;③没有气体处理装置,挥发的HCl和NH 会污染大气,不符合“绿色化学”,故
3
不选③;④气球可以用来收集生成的NO,防止污染环境,符合“绿色化学”,故选④。故
正确序号为①②④。
9.A 由乙烯制备聚乙烯,原子利用率为100%。A正确。
10.C 雾和霾的分散剂均是空气,A正确;根据示意图分析,B正确;氨气是反应物
不是催化剂,C错误;氮肥会释放出氨气,D正确。
11.D A项,生成CHCOOH的总反应为CH +CO――→CHCOOH,原子利用率为
3 4 2 3
100%;B项,CH 选择性活化变为①过程中,有1个C—H键发生断裂;C项,根据图示,
4①的总能量高于②的总能量,①→②放出能量并形成C—C键;D项,催化剂只影响化学反
应速率,不影响化学平衡,不能提高平衡转化率。
12.(1)+1价
(2)2Cl +2Ca(OH) ===CaCl +Ca(ClO) +2HO
2 2 2 2 2
(3)Ca(ClO) +2HO+2SO ===H SO +CaSO↓+2HCl
2 2 2 2 4 4
(4)阳极:2Br--2e-===Br
2
阴极:2H++2e-===H ↑ 总反应:2HBr=====H↑+Br
2 2 2
(5)Br +SO +2HO===H SO +2HBr 11.2 是
2 2 2 2 4
该反应不生成污染性物质,且实现了变废为宝,生成物除循环利用外,都是重要的工业
原料
专练 21 元素化合物的综合应用
1.A A项,石英砂与焦炭在高温下反应制取粗硅的化学方程式为SiO+2C=====Si+
2
2CO↑,陈述Ⅰ正确,SiO 可制成光导纤维,陈述Ⅱ正确,但二者无因果关系,A项符合题
2
意;B项,陈述Ⅱ是陈述Ⅰ的原因,B项不符合题意;C项,石油裂解气中含有烯烃,能使
溴的CCl 溶液褪色,陈述Ⅰ、Ⅱ正确,且陈述Ⅱ是陈述Ⅰ的原因,C项不符合题意;Fe3+水
4
解生成具有吸附性的Fe(OH) 胶体,陈述Ⅰ是陈述Ⅱ中FeCl 可作为净水剂的原因,D项不
3 3
符合题意。
2.C HSO与HS发生归中反应生成硫单质,HSO中硫元素化合价降低,表现氧化性,
2
A项正确;酸性KMnO 溶液紫色褪去,被还原,说明Fe O 中含有低价态的铁元素,B项正
4 3 4
确;红棕色气体即NO ,可能是浓HNO 受热分解产生的,C项错误;先变红,说明ClO-水
2 3
解产生了OH-,后褪色是由于水解产生的HClO具有漂白性,D项正确。
3.B 镁合金具有硬度大、耐腐蚀性、密度小等方面的特点,可用于制造火箭、导弹
和飞机的部件,故A正确;铁粉不能做干燥剂,可以吸收氧气,可减缓食品被氧化,故 B
错误;氯气、臭氧、二氧化氯都具有氧化性,可以给饮用水消毒,故C正确;油脂在代谢
中可以提供的能量比糖类和蛋白质约高一倍,油脂是人体中热值最高的营养物质,故 D正
确。故选B。
4.C 铵态氮肥与草木灰混合施用时,NH与CO会发生相互促进的水解反应而降低肥
效,A项正确;工业上从海带中提取碘时,用离子交换法处理含碘离子的溶液能提高碘的提
取率,B项正确;电解熔融NaCl可得到金属Na和Cl ,电解饱和食盐水生成NaOH、H 和
2 2
Cl ,C项错误;生铁中的铁和碳在潮湿空气中易形成原电池而使生铁发生电化学腐蚀,故
2
生铁进一步冶炼减少含碳量,能得到耐腐蚀的钢,D项正确。
5.A 铝热反应中的反应物是铝单质与金属氧化物,A说法错误;镁燃烧时会发出耀
眼的白光,并放出大量的热,可用于制造信号弹和焰火,B说法正确;熟石膏与水混合成糊
状后会很快凝固,转化为坚硬的石膏,利用石膏的这一性质,人们常用石膏制作各种模型和
医疗石膏绷带,C说法正确;用氨水法处理燃煤烟气中的二氧化硫,二氧化硫与氨水反应生
成亚硫酸铵,亚硫酸铵又被氧化成硫酸铵,既可消除SO 带来的污染,又可得到副产品硫酸
2
铵,D说法正确。
6.A ①偏铝酸钠溶液中加入足量的盐酸生成氯化铝,而不是氢氧化铝,错误;
②Mg2+会发生水解反应生成Mg(OH) ,得不到无水MgCl ,错误;④硫在氧气中燃烧只能
2 2
生成二氧化硫,不能生成三氧化硫,错误;⑤氯气与铁反应生成FeCl ,不是FeCl ,错误。
3 2
7.A8.B B中甲是C,乙是SiO ,二者发生以下反应SiO +2C=====Si+2CO↑,生成的
2 2
丙和丁是CO 和Si,CO和CuO 发生反应:CO+CuO=====Cu+CO ,不能实现丙到甲的
2
转化,故选B。
9.C 由观察到的现象①②③可知,逐滴滴加氯水时,氯气将溶液中亚铁离子氧化为
铁离子,将硫氰根离子氧化为硫酸根离子、二氧化碳和氮气,反应时没有碳酸根离子生成。
滴加氯水时只有亚铁离子和硫氰根离子被氧化,A项错误;逐滴滴加氯水后的溶液中含有硫
酸根离子,不含有碳酸根离子,则滴加氯化钡溶液时生成的白色沉淀为硫酸钡,B项错误;
氯水与硫氰化钾溶液发生氧化还原反应生成硫酸钾、硫酸、二氧化碳、氮气和盐酸,反应的
离子方程式为2SCN-+12HO+11Cl===2SO+2CO↑+N↑+24H++22Cl-,C项正确;
2 2 2 2
若用高锰酸钾溶液代替氯水,具有强氧化性的高锰酸钾能将溶液中亚铁离子、硫氰根离子氧
化并使溶液呈酸性,酸性条件下,高锰酸钾还能与溶液中的氯离子发生氧化还原反应生成黄
绿色的氯气,得到气体的颜色不是无色的,则观察到的现象不相同,D项错误。
10.B 炽热的木炭与浓硫酸混合所得气体为CO 和SO ,将SO 通入澄清石灰水也产
2 2 2
生白色沉淀,不能证明产生二氧化碳,A项错误;向FeBr 溶液中加入少量氯水,再加CCl
2 4
萃取,CCl 层无色,说明Cl 没有与Br-反应只与Fe2+反应,则还原性:Fe2+>Br-,B项正
4 2
确;硅酸钠溶液中滴加盐酸,出现白色胶状沉淀,只能说明盐酸酸性强于硅酸,HCl不是氯
元素的最高价含氧酸,不能说明非金属性:Cl>Si,C项错误;溶液中含有 NaS,加入
2
CuSO 溶液会产生沉淀,未发生沉淀的转化,无法说明K (CuS)
3 2 2
③pH 6.0左右,4Fe(OH) +O +2HO===4Fe(OH) ,因此pH几乎不变,之后发生反应
2 2 2 34Fe2++O +6HO===4FeOOH↓+8H+,溶液中H+浓度增大,pH减小 ④溶液中同时存在
2 2
两个氧化反应4Fe2++O +4H+===4Fe3++2HO和4Fe2++O +6HO===4FeOOH↓+8H+,
2 2 2 2
因此 c(Fe2+)的减小大于 c(Fe3+)的增加,或用叠加反应解释:12Fe2++3O +
2
2HO===4FeOOH↓+8Fe3+
2
(3)不受影响
解析:(2)②0.1 mol·L-1 Fe2+沉淀为Fe(OH) ,起始的pH为6.3,K [Fe(OH) ]为定值,
2 sp 2
溶液pH越小,c(H+)越大,c(OH-)越小,沉淀生成时溶液中c(Fe2+)越大。(3)NaOH标准液
用来测定剩余 HSO 标准液的量,若 NaC O 过量,剩余 HSO 可与 NaC O 反应生成
2 4 2 2 4 2 4 2 2 4
HC O ,用酚酞作指示剂时,HC O 与NaOH反应生成NaC O 和HO,HSO ~HC O ~
2 2 4 2 2 4 2 2 4 2 2 4 2 2 4
2NaOH,HSO 转化为HC O,消耗NaOH标准液的量不变,故测定结果不受影响。
2 4 2 2 4
4.(1)使气、固反应物充分接触,加快反应速率,使反应充分进行
(2)4.5~9.3 使CrO转化为Cr O 浸取
2
(3)有NaCr O 析出 HSO (4)阳 Na+
2 2 7 2 4
解析:(2)“焙烧”后Al与Si元素转化为Na[Al(OH)]、NaSiO ,FeCr O 转化为Fe O
4 2 3 2 4 2 3
和NaCrO ,加水“浸取”后,Fe O 被滤去;“中和”的目的是去除杂质Na[Al(OH)]、
2 4 2 3 4
NaSiO ,由题意可知,题图中纵坐标为-5时,杂质微粒沉淀完全,对应pH的理论范围为
2 3
4.5~9.3;“酸化”的目的是将 NaCrO 转化为 NaCr O 。(3)“酸化”后溶液中含有
2 4 2 2 7
NaCr O 、NaSO 、HSO ,蒸发结晶、过滤得到的副产品应是硫酸钠或其结晶水合物,若
2 2 7 2 4 2 4
过度蒸发将导致NaCr O 析出;冷却结晶得到NaCr O·2H O,母液中的硫酸可循环利用。
2 2 7 2 2 7 2
(4)阳极反应式为2HO-4e-===O ↑+4H+,阴极反应式为2HO+2e-===H ↑+2OH-,
2 2 2 2
NaCrO 在阳极室酸化后转化为NaCr O ,电解时2 mol Na CrO 转化为1 mol Na Cr O ,为
2 4 2 2 7 2 4 2 2 7
保持溶液呈电中性,多余Na+应通过离子交换膜进入阴极室。
专练 23 原子结构与化学键
1.B H是放射性核素,表示质子数和核外电子数是1,中子数是2,质量数是3的原
子,故选B。
2.B X中A为质量数、Z为质子数,质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N),故H的中子
数为2-1=1;核电荷数=质子数=1;自然界中最轻的原子为H;同种元素组成的不同单
质互为同素异形体,H是氢元素的一种核素,D项错误。
3.A 根据元素Y在化合物中呈+1价及N X+n―→Y+He可知,X为B元素、Y为
Z
Li元素。HBO 为弱酸,可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液,A正确;Li单质在空气中燃
3 3
烧的产物是LiO,B错误;B元素与H元素可形成多种共价化合物,如B H 、B H 等,C
2 2 6 4 10
错误;同素异形体是指由同一种元素组成的不同形态的单质,故6Y和7Y不互为同素异形体,
二者互为同位素,D错误。
4.C 煤油来源于石油的分馏,属于化石燃料,是不可再生能源,A错误;H 燃烧过
2
程中化学能转化为热能和光能,B错误;20Ne的质量数为20,C正确;质子数相同、中子数
不同的同一元素的不同核素互为同位素,3He、3H的质子数分别为2、1,二者质子数不同,
不互为同位素,D错误。
5.B 本题重点考查原子结构、质子数、中子数、质量数的有关内容。依据质量数守
恒得W+4=30+1,推出W=27。再结合X、Y的最外层电子数之和为8,X为金属元素,
可推出X的核电荷数为13,故X为Al;Y的核电荷数为15,故Y为P。A项,1个X原子的质量未知,无法求算其相对原子质量,错误;B项,铝元素和氯元素可以形成三氯化铝,
磷元素可以和氯元素形成三氯化磷,正确;C项,原子半径:Al>P,错误;D项,磷元素可
以形成HPO 、HPO 、HPO 等含氧酸,错误。
3 2 3 3 3 4
6.A 16O2-和18O2-的质子数均为8,核外电子数均为10,故离子结构示意图 可
以表示16O2-,也可以表示18O2-,A正确;空间填充模型需注意原子半径的相对大小,原子
半径:Cl>C>H,故 可以表示甲烷分子,但不能表示四氯化碳分子,B错误;氯化铵
是离子化合物,其电子式为 ,C 错误;CO 的结构式为
2
O===C===O,D错误。
7.C 全氮类物质爆炸产物无污染,所以属于绿色能源,A正确;每个N中含有5个
氮原子核,B正确;每个N中含有的质子数为7×5=35,电子数为35+1=36,C错误;
N 由N和N构成,阴、阳离子间存在离子键,而离子内氮氮原子之间存在非极性共价键,
10
所以N 结构中含非极性共价键和离子键,D正确。
10
8.B X、Y为短周期元素,X的周期数是族序数的3倍,则X是第三周期第ⅠA族的
Na元素;则X的质子数z=11,其质量数为2×11+1=23,根据Na+He―→Y+H可知,
Y的质子数p=11+2-1=12、质量数w=23+4-1=26,则Y为Mg元素。根据分析,Y
的质量数为26,A错误;X、Y的简单离子依次为Na+、Mg2+,两种离子都具有与Ne原子
相同的电子层结构,B正确;X的常见氧化物有NaO、NaO ,Mg的常见氧化物为MgO,
2 2 2
NaO、MgO中只含离子键,而NaO 中既有离子键又有非极性共价键,C错误;X的最高
2 2 2
价氧化物对应的水化物为NaOH,Mg的最高价氧化物对应的水化物为Mg(OH) ,NaOH与
2
Mg(OH) 不反应,D错误。
2
9.D NO中只含氮氧共价键,是共价化合物,A项正确;O 的结构式为O===O,含
2
非极性共价键,B项正确;过程②是NO中共价键断裂的过程,吸收能量,过程③是N与
N、O与O形成共价键的过程,释放能量,C项正确;NO分解生成N 的反应中N的化合价
2
由+2降为0,则生成标准状况下11.2 L(0.5 mol)N 时,转移2 mol电子,阿伏加德罗常数
2
N 的值约为6.02×1023,故转移电子数约为1.204×1024,D项错误。
A
10.D NH F是离子化合物,D错误。
4
11.B ①含有金属元素的化合物不一定是离子化合物,如: AlCl 是共价化合物,故
3
①错;②ⅠA族和ⅦA族元素的原子化合时,不一定形成离子键,也可能形成共价键,
ⅠA族的H原子与ⅦA族元素的原子化合时形成共价键,故②错;③由非金属元素形成的
化合物也可能是离子化合物,如铵盐,故③错;④活泼金属与非金属化合时,能形成离子键,
④对;⑤离子键的本质是阴、阳离子间的静电作用,不只是引力,还包括静电斥力等,⑤错;
物质只要含有离子键就一定是离子化合物,⑥⑦对。
12.(1)20 CaCl (2)硫 碳 (3)B (4)BD
2
解析:(1)由X原子的结构示意图 不难推知其为 ,该元素为Ca,
根据CaY 可知Y为-1价,又因Y-与Ca2+的电子层结构相同可知Y为Cl。
2
(2)Z、W原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,且Z、W能形成一种ZW 型分子,
2则Z、W是C或S。Z与Y相邻,则Z是S,W是C。
(3)CaCl 是仅含离子键的离子化合物,CS 是共价化合物,仅含有共价键,A项错误,B
2 2
项正确;根据周期律,S的非金属性弱于Cl,则HS的稳定性比HCl弱,C项错误;Ca2+、
2
Cl-具有相同的电子层结构,但Ca2+的核电荷数大,半径小,D项错误。
(4)XY 为CaCl ,其电子式为[∶Cl∶]-Ca2+[∶Cl∶]-,HS的水溶液为弱酸,应写成分
2 2 2
子式,即Cl+HS===2H++2Cl-+S↓,A、C两项错误。
2 2
13 .(1)第三周期第ⅥA族 <
(2)
(3)SO+2H+===H O+SO ↑或HSO+H+===H O+SO ↑
2 2 2 2
(4)H O OH-+CN-+HO===CO+NH ↑
2 2 2 2 3
解析:H的原子半径最小,所以X为H;X和M同主族,由M在题述元素中的排序知,
M是Na。Y、Z、W位于第二周期,它们与H可形成等电子分子,结合Z、W的最外层电子
数之和与Na的核外电子总数相等知,Y、Z、W依次为C、N、O,W与N同主族,则N为
S。
(1)C的非金属性弱于O的非金属性,故CH 的稳定性比HO的弱。
4 2
(2)H、N形成的含18电子的化合物是NH,NH 的电子式为 。
2 4 2 4
(3)由H、N、O、S组成的既能与盐酸反应又能与氯水反应的离子化合物为NH HSO 或
4 3
(NH )SO ,其分别与足量盐酸反应的离子方程式为HSO+H+===H O+SO ↑、SO+2H+
4 2 3 2 2
===H O+SO ↑。
2 2
(4)H O 中含有极性共价键和非极性共价键,HO 氧化碱性工业废水中CN-的离子方程
2 2 2 2
式为OH-+CN-+HO===CO+NH ↑。
2 2 3
专练 24 元素周期律及其应用
1.D Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y原子最外层电子数是
Q原子内层电子数的2倍,则Q为第二周期元素,Y的最外层电子数为4且与Q位于不同周
期,故其位于第三周期,则Y为Si;X与Y相邻,X为Al;根据4种元素原子最外层电子
数之和为19,可知Q与Z最外层电子数之和为12,Q、Z可能是O、S,也可能是N、Cl,
还可能是F、P。A项,Al的非金属性弱于第二周期的N、O、F,错误;B项,铝是金属晶
体,熔点比单质硅(共价晶体)低,错误;C项,Q的简单氢化物存在分子间氢键,故沸点高,
错误;D项,Z是原子序数大于Y的同周期元素,非金属性:Z>Y,最高价含氧酸的酸性:
Z>Y,正确。
2.B Be的金属性弱于Mg,常温时镁和冷水不反应,因此Be单质不能与水发生剧烈
反应,A错误;Y与Q元素组成的CCl 或SiCl 分子,空间构型均为正四面体,B正确;
4 4
Y、Z、Q三种元素的非金属性逐渐增强,非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸
性越强,C错误;第5周期且与Cl同主族元素的单质是碘,碘在常温常压下呈固态,D错
误。
3.C X的原子核内只有1个质子,则X为H;元素Y、Z、W原子序数依次增大,且
均位于X的下一周期,再根据题给麻醉剂分子结构式中各原子的成键情况,可知Y、Z、W分别为C、O、F;元素E的原子比W原子多8个电子,E为Cl。XEZ 为HClO ,是一种强
4 4
酸,A说法正确;非金属性:F>O>C,即W>Z>Y,B说法正确;电子层数多的原子半径大,
当电子层数相同时,核电荷数大的原子半径小,则原子半径:Cl>C>F,即E>Y>W,C说法
错误;OF 中F为-1价,O为+2价,D说法正确。
2
4.B 由题给信息可推出R、W、X、Y、Z分别为H、N、O、Al、S。A项,元素非
金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,所以简单氢化物稳定性:X>W,错误;B项,Y
为Al,其氧化物Al O 是两性氧化物,正确;C项,H、N、O三种元素可以组成离子化合
2 3
物NH NO ,错误;D项,O元素没有最高正价,错误。
4 3
5.A HSO 不是硫元素的最高价氧化物对应的水化物,其酸性强弱不能用元素周期律
2 3
来判断;同周期元素对应最高价水化物的酸碱性强弱,简单氢化物的热稳定性强弱以及元素
的非金属性强弱都可用元素周期律解释。
6.D W和Y同族,Y的原子序数是W的2倍,则W是O、Y是S;X是地壳中含量
最多的金属元素,则X是Al;Z为在S之后的短周期主族元素,只能为Cl。O的非金属性
大于S,A项错误;AlCl 是共价化合物,B项错误;没有限定为最高价氧化物的水化物,
3
HSO 、HClO是弱酸,C项错误;Al与S可形成Al S,D项正确。
2 3 2 3
7.D 原子半径:Al>S>N>H,A项错误;H和N可形成NH 和NH 等化合物,B项
3 2 4
错误;Al O 是典型的两性氧化物,与强酸和强碱均能反应生成盐和水,C项错误;H、N、
2 3
S三种元素形成的(NH )S为离子化合物,既含离子键又含共价键,D项正确。
4 2
8.C 根据题意可推知,x是H,y是C,z是N,d是O,e是Na,f是Al,g是S,h
是Cl。O2-、Na+、Al3+具有相同的电子层结构,核电荷数越大,离子半径越小,故离子半
径:O2->Na+>Al3+,A 项错误;由于 NH 、HO 中存在分子间氢键,故沸点:
3 2
HO>NH >CH ,B 项错误;除去实验后残留的硫黄,可用热的氢氧化钠溶液:3S+
2 3 4
6NaOH=====2NaS+NaSO +3HO,C项正确;NaCl含有离子键,AlCl 含有共价键,D
2 2 3 2 3
项错误。
9.A 短周期主族元素中,原子最外层电子数是电子层数的2倍的元素为C和S,由图
中原子半径和原子序数关系可知R为C;Y与Z能形成ZY、ZY 型离子化合物,结合题图
2 2 2
知Y为O,Z为Na;Z与T形成的化合物ZT能破坏水的电离平衡,则T为S;X的原子半
2
径最小,原子序数最小,则X为H。相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质沸点越
高,又因为水分子间存在氢键,故沸点:HO>HS>CH ,A项正确;氧原子半径小于钠原
2 2 4
子半径,氧离子和钠离子的核外电子排布相同,核电荷数越大,离子半径越小,故钠离子半
径小于氧离子半径,B项错误;最高价氧化物对应的水化物的酸性HSO >H CO ,C项错误;
2 4 2 3
元素非金属性越强,其单质氧化性越强,非金属性:O>S>C,故单质氧化性O>S>C,D项
2
错误。
10.B 自然界中硬度最大的单质和a都由X组成,则X应为C元素,a为木炭;d能
使品红溶液褪色,则d应为SO ;e是液体,结合题给转化关系及b由W、Y、Q三种元素组
2
成,可推出b为HSO ,c为CO ,e为HO;e和h反应生成b,结合e、b的化学式及h是
2 4 2 2
二元化合物,可知h为SO ,d和g在催化剂、加热条件下生成h,则g为O ,c和f反应生
3 2
成g,f是二元化合物,则f为NaO。综上所述,W、X、Y、Z、Q分别为H、C、O、Na、
2 2
S。水分子间存在氢键,水的沸点较高,CO、SO 常温下为气体,其相对分子质量越大,沸
2 2
点越高,故沸点由大到小的顺序为HO>SO >CO ,A项正确;元素非金属性越强,简单氢
2 2 2
化物越稳定,非金属性:O>S>C,则简单氢化物的热稳定性:HO>HS>CH ,B项错误;
2 2 4
同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强,故非金属性:O>C,H的非金属性较弱,则非
金属性:O>C>H,C项正确;同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素随
原子核外电子层数增多,原子半径增大,则原子半径的大小关系为Na>S>O,D项正确。11.(1)2Al+2OH-+2HO===2AlO+3H↑
2 2
(2)bc
(3)H∶O∶O∶H H
2
O 2⇌H++HO
(4)H O+2HIO===I +O↑+2HO
2 2 2 2 2
(5)2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
解析:X、Y、Z 、M、R是短周期主族元素,X元素的阳离子核外无电子,则X为H
元素;Y元素的主要化合价有-4价、+4价,位于第ⅣA族,是无机非金属材料的主角,
则Y为Si元素;Z元素位于第三周期,其简单离子在同周期元素的简单离子中半径最小,
则Z为Al元素;R元素的主要化合价有-1价、+7价,则R为Cl元素;M元素主要化合
价有-2价,位于第ⅥA族,原子半径小于Cl原子半径,则M为O元素,据此作答。(1)Z
为Al元素,Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子方程式为2Al+2OH-+
2HO===2AlO+3H↑。(2)R为Cl元素,Y为Si元素,物质的聚集状态属于物理性质,不
2 2
能根据单质的聚集状态判断元素非金属性强弱,选项a错误;元素的非金属性越强,其简单
氢化物越稳定,稳定性:HCl>SiH ,说明非金属性:Cl>Si,选项b正确;Si与Cl形成的化
4
合物中Si呈正价,说明Cl原子吸引电子的能力更强,则Cl元素的非金属性更强,选项c正
确;应通过比较最高价含氧酸的酸性强弱来比较元素的非金属性强弱,选项 d错误。
(3)X M 为HO ,电子式为H∶O∶O∶H;HO 为酸性比碳酸弱的二元弱酸,则第一步电离
2 2 2 2 2 2
的电离方程式为H
2
O 2⇌H++HO。(4)H
2
O
2
分解生成H
2
O和O
2
,由总反应式2H
2
O
2
===2H
2
O
+O↑减去第一步反应HO +I===2HIO即可得到第二步反应:HO +2HIO===I +O↑+
2 2 2 2 2 2 2 2
2HO。(5)FeCl 溶液常用来蚀刻印刷电路板,发生反应的离子方程式为 2Fe3++Cu===2Fe2+
2 3
+Cu2+。
12.(1)第二周期第ⅤA族 K+[∶S∶]2-K+
(2)< < < >
(3)①ClO ②3ClO-===ClO+2Cl- 放热
解析:A、B、C在周期表中相邻,且三种元素的原子最外层电子数之和为18,应为同
周期相邻元素,且分别位于周期表第ⅤA、ⅥA、ⅦA元素,应分别为N、O、F元素,
B、D同主族,则D为S元素,D、E同周期,则E为Cl元素,F是其所在周期中最活泼的
金属元素,由原子序数关系可以知道F为K元素。
(1)A为N元素,位于周期表第二周期第ⅤA族,D与F形成的最简单离子化合物为
KS,电子式为K+[∶S∶]2-K+。
2
(2)K+、S2-具有相同的核外电子排布,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径K+S,则S的最高价氧化
物的水化物的酸性小于Cl的最高价氧化物的水化物的酸性;非金属性F>Cl,元素的非金属
性越强,对应的氢化物越稳定,则稳定性:HF>HCl。
(3)①由图可以知道,D中Cl元素的化合价为+7价,则D为ClO; ②结合Cl元素的
化合价可以知道B→A+C反应为3ClO-===ClO+2Cl-,生成1 mol C时能量变化为3×60
kJ-63 kJ=117 kJ,反应物总能量大于生成物总能量,该反应放出117 kJ热量。
专练 25 元素周期表及其应用
1.C 由同周期和同主族元素原子半径变化规律可知A项正确;同周期元素非金属性
从左到右逐渐增大,B项正确;若甲为C,烷烃、烯烃遇氯化氢无白烟产生,C项错误;磷
酸、硅酸均能与强碱反应,D项正确。2.B 氧原子半径小于硫原子半径,而Mg、Al、Si的原子半径依次减小且均比同周期
的硫原子半径大,因此原子半径:Mg>Al>Si>O,A项错误;Mg元素的金属性较强而O元
素的非金属性很强,二者之间形成的化学键是离子键,B项正确;铝是导体而Si是半导体,
故前者导电性强于后者,C项错误;硅酸的酸性弱于碳酸,D项错误。
3.D W是有机分子的骨架元素,则W为碳元素,再根据W、X、Y、Z、M为原子序
数依次增大的短周期非金属元素,结合题给阴离子的结构中各元素原子成键特点,可知M
为S、Z为F、Y为O,进而推知X为N。氟元素没有正价,A项错误;基态C原子价电子
排布式为2s22p2,基态O原子价电子排布式为2s22p4,故二者未成对电子数均为2,B项错误;
该阴离子带一个负电荷,可知X(N)原子得到1个电子,则N原子外围孤电子对数为2且形
成2个单键,满足8电子稳定结构,C项错误;X(N)的氢化物为NH ,其水溶液呈碱性,
3
M(S)的氢化物为HS,其水溶液呈酸性,D项正确。
2
4.C 根据Z元素的最外层电子数是次外层的3倍知Z为O,而X只能是N,观察此
表的规律,不难得出X、Y在同族,故Y为P,根据同族元素所处的位置在此表中的规律填
出如下结果:
白格中有稀有气体元素,稀有气体元素不属于主族元素,故 A错误;N和O元素形成
的化合物有多种,故B错误;N的非金属性大于P的,非金属性越强,其最高价氧化物对应
的水化物酸性越强,故C正确;N、P、O三种元素中非金属性最强的是O,非金属性越强,
简单氢化物越稳定,所以简单氢化物最稳定的是HO,故D错误。
2
5.B s的水溶液俗称水玻璃,则s为NaSiO;m可制作耐火管且属于两性物质,则m
2 3
为Al O ;0.1 mol·L-1 n溶液的pH为13,则n为一元强碱溶液,应该为NaOH;结合短周
2 3
期主族元素X、Y、Z、W、R原子序数依次增大可以知道,X为H、Y为O、Z为Na、W
为Al、R为Si元素。Y为O、R为Si元素,非金属性越强,氢化物稳定性越强,则对应氢
化物的稳定性:Y>R,A错误; Y为O、Z为Na、W为Al,三种元素的离子具有相同的电
子层结构,核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径Y>Z>W,B正确; Z为Na、W为
Al,则W的最高价氧化物对应的水化物碱性比 Z的弱,C错误; X为H、Z为Na、R为
Si,其单质分别为氢气、金属钠和硅,对应晶体分别为分子晶体、金属晶体和原子晶体,Si
的沸点最高,氢气沸点最低,即单质沸点:R>Z>X,D错误。
6.A 短周期主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增加,其中W原子最外层电子数是
其所在周期数的2倍,则W为碳,Y+和X2-的电子层结构相同,则X为氧,Y为钠,Z的
原子序数等于W和Y的核外电子数之和,所以Z为氯。一般情况下,碳显+4价,氧显-2
价,氯显-1价,所以从化学键角度推断,可以形成COCl 这种共价化合物,故A正确;
2
O、Na、Cl形成离子时的半径大小为Cl->O2->Na+,所以B错误;工业上用电解食盐水制
氯气,故C错误;HCl的水溶液即盐酸是强酸,而CO 的水化物即碳酸是弱酸,但不能说明
2
Cl的非金属性比C的强,应该用HClO 的酸性强于碳酸来证明,所以D错误。
4
7.B 由于该四种元素均是短周期元素,W元素的原子序数为Z元素原子序数的两倍,
且W与Z同主族,原子序数相差8,故Z为O,W为S,则X为Si,Y为N。同周期主族元
素的原子半径从左到右依次减小,同主族元素的原子半径从上到下依次增大,故半径:
r(X)>r(Y)>r(Z),A错误; X为硅,位于元素周期表中第3周期第ⅣA族,B正确;比较元
素非金属性的强弱时应比较其最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱,C错误; SiO 和
2
NO 的结构和化学性质均不相似,D错误。
28.D 由题图信息可知,X、Y、Z、M、N原子序数依次增大,且除Z以外其他元素
最高价氧化物对应水化物的溶液都显酸性,可知X、Y为第二周期非金属元素,Z为Na,
M、N为第三周期非金属元素,故X为B或C,Y为N,Z为Na,M为S,N为Cl。A项,
原子半径:Z>X>Y,错误;B项,NaH为离子化合物,错误;C项,非金属性:SZ>W>X,错误;C项,非金属性强弱顺序为W>Z>Y>X,错误。
10.D 由以上分析可以知道a为C元素、b为Al元素、c为S元素,d为Cl元素。Al3
+发生水解使溶液呈酸性, S2-发生水解使溶液呈碱性,A正确;同周期自左而右原子半径
减小,故原子半径ClC>N>O>H,A正确;Fe O 可用作油漆和涂料,B正确;NH 的沸点小于HO,C
2 3 3 2
正确;工业上制备Mg单质的方法为电解熔融的MgCl ,D错误。
2
12.(1)第三周期第ⅥA 族 (2)NH SCN
4
(3) N≡C—O—O—C≡N
(4)(CN) +2OH-===CN-+CNO-+HO
2 2
(5)2NH +4O===NHNO +4O+HO
3 3 4 3 2 2
解析:元素W的一种核素的中子数为0,W是H元素;X的原子最外层电子数是次外
层的2倍,X是C元素;Z2-电子层结构与氖相同,Z是O元素;M是S元素。W、X、Y、
Z、M的原子序数依次增大,Y是N元素。
(1)S位于元素周期表中第三周期ⅥA族;
(2)化合物p由W、X、Y、M四种元素组成。已知向p溶液中加入FeCl 溶液,溶液变
3
血红色p中含有SCN-;向p溶液中加入NaOH溶液并加热可放出使湿润的红色石蕊试纸变
蓝的气体,p中含有NH。p的化学式为NH SCN。(3)由X、Y、Z三种元素可组成摩尔质量
4
为84 g·mol-1的物质q,且q分子中三种元素的原子个数之比为1∶1∶1。已知q分子中各
原子均达到8电子稳定结构,且分子中不含双键,但含极性键和非极性键,q分子的结构式
为N≡C—O—O—C≡N。(4)(CN) 的性质与Cl 相似,根据氯气与氢氧化钠反应,(CN) 与
2 2 2
NaOH溶液反应的离子方程式为(CN) +2OH-===CN-+CNO-+HO。(5)常温下,1 mol O
2 2 3
能与氨气反应,生成一种常见的盐 NH NO 和1 mol O ,该反应的化学方程式为:2NH +
4 3 2 3
4O===NHNO +4O+HO。
3 4 3 2 2
专练 26 元素位—构—性综合推断
1.C 同周期主族元素从左到右原子半径依次减小,A项正确;同周期元素从左到右
非金属性依次增强,同主族元素从上到下非金属性依次减弱,故非金属性O>C>Si,B项正
确;F 具有强氧化性,C项错误;82号元素的原子结构示意图为 ,位
2于第6周期第ⅣA族,D项正确。
2.B Z的最外层电子数为K层的一半,则Z的最外层电子数为1,又W、X、Y、Z
为原子序数依次增大的短周期主族元素,则Z不可能为氢、锂元素,故Z为第三周期的Na
元素。Y的原子序数等于W与X的原子序数之和,且Y的原子序数小于11,又W与X可
形成原子个数比为2∶1的18e-分子,分析可知NH 符合题意,故W为氢元素、X为氮元
2 4
素,则Y为氧元素。Z、X、Y的简单离子核外电子排布相同,核电荷数越大,离子半径越
小,即简单离子半径:X>Y>Z,A错误;W与Y能形成HO ,既含有极性键又含有非极性
2 2
键,B正确;X和Y形成的最简单氢化物分别为NH 和HO,常温下,NH 为气态,HO为
3 2 3 2
液态,故HO的沸点更高,C错误;由氢、氮、氧三种元素所组成的化合物NH ·H O的水
2 3 2
溶液呈碱性,D错误。
3.B 由“W、N、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素”和“Y所处的周
期序数与族序数相等”推出Y为Al,由“甲、乙、丙、丁、戊是由这些元素组成的化合物,
丁是氯碱工业的一种产物”推出丁为NaOH,由“戊为二元化合物,常温下0.01 mol·L-1戊
溶液的pH为2”推出戊为HCl,由图可知,甲既能与丁(NaOH)反应,又能与戊(HCl)反应,
且生成的乙和丙反应又能生成甲,则甲为Al(OH) ,乙为NaAlO ,丙为AlCl 。进一步推出
3 2 3
W、N、X、Z分别是H、O、Na、Cl。根据同一周期主族元素从左到右原子半径依次减小,
同一主族元素从上到下原子半径依次增大可知,原子半径:OY>Z>X,A正确; 水分子间含氢键,则W、Y分別与X元素形成的简单化合物的沸点:
Y>W,B正确; NaO和NaH均由阴阳离子构成,都只存在离子键,所以 C正确; u为
2
SO ,与水反应生成亚硫酸,溶液呈酸性,抑制水的电离,v为NaOH,抑制水的电离,D错
2
误。
5.A 分析可以知道,a为N ,b为H ,c为F ,d为NH ,e为HF,f为NH F。铵盐
2 2 2 3 4
不稳定,加热易分解,结合氯化铵的性质可以知道,f受热易分解为d和e,A正确; c为
F ,具有强氧化性,故B错误;非金属性F>N,则稳定性:e>d,C错误;N原子位于第二
2
周期第VA族,D错误。
6.D M元素的单质是自然界最轻的气体,M为H;N元素的原子半径是所在周期原
子半径最大的,则N应为第三周期第ⅠA族的Na;结合图中的位置,设A的原子序数为
x,则B为x+1,D为x+2,E为x+10,它们的原子序数之和为37,所以x+x+1+x+2+
x+10=37,x=6,即A为C,B为N、D为O,E为S;由上述分析可以知道,M为H,A为C,B为N,D为O,N为Na,E为S。水分子间含氢键,且氢键数目比氨分子多,甲烷
不含氢键,则沸点:MD>BM>AM ,A正确;电子层越多,原子半径越大,同周期从左向
2 3 4
右原子半径减小,则原子半径:r >r >r >r ,B正确; 化合物AM 分子中既含有C、H形
E A B D n 2n
成的极性键又含有C、C形成的非极性键,C正确; B元素的氢化物与D元素的单质在一
定条件下能发生置换反应,为4NH +3O=====2N +6HO, O元素的化合价降低、N元素的
3 2 2 2
化合价升高,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶4,故D错误。
7.C 根据已知条件,结合物质的转化关系图,可知:a、b、c、d分别为:H、C、
N、O这四种元素,甲、乙、丙、W、X、Y、Z分别为:C、O 、HNO 、CO 、HO、
2 3 2 2
NO 、NO,根据分析可解答问题。b、c、d分别为C、N、O,同周期从左向右原子半径减
2
小,则原子半径的大小:b>c>d,A错误;a、c分别为H、N,可以形成离子化合物NH H,
4
B错误;W、X、Y分别为CO 、HO、 NO ,由于HO分子间能形成氢键,所以HO的
2 2 2 2 2
熔沸点最高,C正确;Y、Z分别为:NO 、NO,NO 能与水反应生成一氧化氮和硝酸,
2 2
NO 不能用排水法收集,D错误。
2
8.B 根据题给结构式中各元素原子成键数目和题干信息可得,X为H、Y为C、Z为
O、Q为Na。A项,生成的有机物为CHCH(OH)COOH,含羟基和羧基两种官能团,正确;
3
B项,钠原子核外有三个电子层,原子半径最大,错误。
9.D Y元素的最高正价为+4价,为第ⅣA族元素,又知Y与Z、M相邻,且与M
同族,可推知Y为C,Z为N,M为Si,化合物ZX 的电子总数为18,则推知X为H;Q
2 4
元素的原子最外层电子数比次外层少一个电子,推出Q为Cl。X、Z和Q三种元素形成的化
合物氯化铵为离子化合物,D错误。
10.D 根据四种元素形成的化合物结构aYX·bZX 的特点,可知该物质是盐,表示成
2 3 2
氧化物形式,应该为硅酸盐。结合元素原子序数大小关系及气态单质W 、X 合成WX 可
2 2 2 2
知:W是H,X是O,Y是Al,Z是Si。Z是Si元素,最高化合价是+4价,Y是Al元素,
最高化合价是+3价,所以元素主要化合价(最高正价):Z>Y,A项正确;在地壳中各种元
素的含量由多到少的顺序为O、Si、Al、Fe、Ca、Na等,可见地壳中元素含量:X>Z>Y,
B项正确;YX 是Al O ,该物质是离子化合物,离子之间以极强的离子键结合,其熔点较
2 3 2 3
高,ZX 是SiO ,该物质属于原子晶体,原子之间以共价键结合,具有较高的熔点,C项正
2 2
确;W是H,X是O,二者形成的化合物HO 中既含有极性键H—O键,也含有非极性键O
2 2
—O键,D项错误。
11.(1)第三周期第ⅢA族
(2)O2- Na+ HClO HSO
4 2 4
(3)H∶N∶H∶H(或H∶O∶O∶H或H∶C C∶H)
(4)2Na(s)+O(g)===Na O(s)
2 2 2
⋮⋮
ΔH=-511 kJ·mol-1
[或Na(s)+O(g)===Na O(s)
2 2 2
ΔH=-255.5 kJ·mol-1]
(5)①NH Al(SO ) 0.01 mol
4 4 2
②NH+OH-===NH·H O ③0.026
3 2
解析:从题图中的化合价和原子半径的大小,可知x、y、z、d、e、f、g、h分别为
H、C、N、O、Na、Al、S、Cl。(1)f是Al元素,在元素周期表中的位置是第三周期第ⅢA
族。
(2)核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,故 r(O2-)>r(Na+);元素
非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,故酸性:HClO>H SO 。
4 2 4
(3)题给元素组成的四原子共价化合物有 NH 、HO 、C H 等,其电子式分别为
3 2 2 2 2H∶N∶H、H∶O∶O∶H、H∶C C∶H等。
(4)1 mol Na(s)在足量O(g)中燃烧生成NaO ,放出255.5 kJ热量,据此写出反应的热化
2 2 2
⋮⋮
学方程式。
(5)①R是NH Al(SO ) ,其物质的量n=cV=0.01 L×1 mol·L-1=0.01 mol;②加入氢氧
4 4 2
化钠溶液30~40 mL的过程中,沉淀的物质的量不变,说明此时是 NH与OH-反应生成
NH ·H O,则m点反应的离子方程式为
3 2
NH+OH-===NH·H O;③10 mL 1 mol·L-1 NH Al(SO ) 溶液中Al3+物质的量为0.01
3 2 4 4 2
mol,NH的物质的量为0.01 mol,SO的物质的量为0.02 mol,20 mL 1.1 mol·L-1 Ba(OH)
2
溶液中 Ba2+的物质的量为 0.022 mol,OH-的物质的量为 0.044 mol,由 SO+Ba2+
===BaSO ↓,可知SO不足,故可以得到0.02 mol BaSO 沉淀,
4 4
反应后剩余OH-的物质的量为0.044 mol-0.03 mol=0.014 mol,
NH + OH-===NH·H O
3 2
0.01 mol 0.01 mol
反应后剩余OH-的物质的量为0.014 mol-0.01 mol=0.004 mol,
Al(OH) + OH-===AlO+2HO
3 2
0.004 mol 0.004 mol
反应消耗0.004 mol Al(OH) ,故得到Al(OH) 沉淀的物质的量为0.01 mol-0.004 mol=
3 3
0.006 mol,则最终得到沉淀的物质的量为0.02 mol+0.006 mol=0.026 mol。
专练 27 化学反应中的能量变化及图像
1.B 冰醋酸逐渐凝固,说明小烧杯中发生的反应吸热,导致冰醋酸温度降低,即
NH HCO 与HCl的反应为吸热反应,A错误;小烧杯中发生的反应为吸热反应,吸收的热
4 3
量转化为产物内部的能量,B正确;因题给反应为吸热反应,则反应物的总能量低于生成物
的总能量,C错误;反应热=反应物的键能和-生成物的键能和,此反应为吸热反应,说明
反应物中化学键断裂吸收的能量比生成物成键放出的能量多,D错误。
2.C 本题考查化学反应与能量。断开1 mol C—H键需要吸收440 kJ能量,1 mol甲
烷催化裂解成C和H 要断裂4 mol C—H键,形成2 mol H—H键,故1 mol甲烷催化裂解成
2
C和H 的ΔH<+1 760 kJ·mol-1,A错误;由题图可知,步骤②、③中反应物总能量高于生
2
成物总能量,则步骤②、③反应均为放热反应,B错误;甲烷分解生成碳,由题图可知,碳
可吸附在催化剂表面,会在催化剂表面沉积,使催化剂的活性降低,C正确;使用催化剂,
改变反应途径,从而改变反应的活化能,但反应的焓变与反应途径无关,加入催化剂,反应
的焓变(ΔH)不变,D错误。
3.C 反应热ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量,则2X(g)===Z(g) ΔH=E -
1
E ,A错误;由题图可知,反应2X(g)===3Y(g)的活化能=E -E ,B错误;由题图可知,
2 5 2
2X(g)===Z(g)是放热反应且ΔH=E -E ,又因为Z(g)===Z(s)放出热量,故 2X(g)===Z(s)
1 2
ΔHE[2X(g)]>E[Z(g)],不能得出E[Y(g)]、E[X(g)]、E[Z(g)]的能量大小关系,因此无
法比较物质的稳定性,D错误。
4.D 催化剂可能改变反应途径,但不改变反应热,A错误;图乙中HO(g)的能量高
2
于HO(l)的能量,最终的能量应比原曲线更高,B错误;由图丙可知反应中反应物的总能量
2比生成物的总能量低,C错误;由图甲得①SO (g)+I(s)+2HO(l)===2HI(aq)+HSO (aq)
2 2 2 2 4
ΔH=-151 kJ·mol-1,由图乙得②HS(g)+HSO (aq)===S(s)+SO (g)+2HO(l) ΔH=+61
2 2 4 2 2
kJ·mol-1,由图丙得③2HI(aq)===H (g)+I(s) ΔH=+110 kJ·mol-1,根据盖斯定律①+②
2 2
+③可得HS(g)===H (g)+S(s) ΔH=+20 kJ·mol-1,D正确。
2 2
5.D 根据反应过程示意图,过程Ⅰ是水分子中化学键的断裂过程,为吸热过程,A
错误;H 中的化学键是非极性键,B错误;催化剂不能改变反应的ΔH,C错误;根据反应
2
过程示意图,过程Ⅰ中水分子中的化学键断裂,过程Ⅱ也是水分子中的化学键断裂过程,过
程Ⅲ中形成了水分子,所以HO均参与了反应过程,D正确。
2
6.C 根据图像可知,反应①中反应物总能量大于生成物总能量,则反应①为放热反
应,故A正确;反应②中HI中的碘元素化合价升高,氯化碘中的碘元素化合价降低,故B
正确;由题图知,反应①的正反应活化能大于反应②的,故反应①比反应②的速率慢,C错
误;由题图知,D正确。
7.A 总反应的ΔH>0,则生成物Z的总能量比反应物X、Y的总能量高,排除C项和
D项;反应①的ΔH<0,则W的总能量比反应物X、Y的总能量低,反应②的ΔH>0,则生
成物Z的总能量比反应物W的总能量高,A项正确。
8.A 由能量图可知,单斜硫的能量比正交硫的能量高,因此
S(s,单斜) ===S(s,正交)为放热反应,ΔH=-0.33 kJ·mol-1,A正确;①式反应断裂1
mol单斜硫(s)中的共价键和1 mol O (g)中的共价键吸收的能量比形成1 mol SO (g)中的共价
2 2
键所放出的能量少297.16 kJ,B错误;热化学方程式中各物质前的化学计量数不再表示粒子
的数目,只表示物质的“物质的量”,C错误;S(s,单斜)=== S(s,正交)为放热反应,正交
硫能量更低更稳定,D错误。
9.B 根据图中信息可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应的正反应为
放热反应,则逆反应为吸热反应,A错误;该反应放热,ΔH<0,所以ΔH=E -E ,使用催
1 2
化剂改变活化能,但不改变反应热,B正确;该反应中,反应物的总键能小于生成物的总键
能,C错误;反应是可逆反应,将1 mol SO (g)和0.5 mol O (g)置于密闭容器中充分反应,
2 2
生成的SO
3
(g)小于1 mol,放热a kJ,则2SO
2
(g)+O
2
(g)⇌2SO
3
(g) ΔH <-2a kJ·mol-1,D
错误。
10.D 催化剂能改变反应的路径,降低反应的活化能,但不能改变化学反应的反应热,
A项正确;加入催化剂,降低反应的活化能,但不改变ΔH,反应速率加快,b曲线符合要
求,B项正确;根据图像可知,1 mol N 和3 mol H 完全反应生成2 mol NH 时放出的热量
2 2 3
为92 kJ,C项正确;因为该反应为可逆反应,反应不能进行到底,所以通入 1 mol N 和3
2
mol H,反应后放出的热量小于92 kJ,D项错误。
2
专练 28 热化学方程式的书写及正误判断
1.B 氢气的燃烧热是指1 mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,故氢气的燃烧热
ΔH=- kJ·mol-1=-285.8 kJ·mol-1,A 错误;由图像分析,2H(g)+O(g)===2H O(g)
2 2 2
ΔH =-483.6 kJ·mol-1 ①,H(g)===H (l) ΔH =-0.92 kJ·mol-1 ②,O(g)===O (l)
1 2 2 2 2 2
ΔH =-6.84 kJ·mol-1 ③,根据盖斯定律将①-②×2-③,可得2H(l)+O(l)===2H O(g)
3 2 2 2
ΔH=-474.92 kJ·mol-1,B正确;由图像分析,2 mol H (g)与1 mol O (g)反应生成2 mol
2 2
HO(g)放出483.6 kJ的热量,故2 mol H (g)与1 mol O (g)所具有的总能量比2 mol H O(g)所
2 2 2 2
具有的总能量高,C错误;HO(g)变成HO(l)为物理变化,该过程不存在化学键的断裂和形
2 2
成,D错误。2.C 根据石墨转化为金刚石需要吸收能量可得石墨的能量低,能量越低越稳定,则
石墨的稳定性高,A项正确;根据题图可知,ΔH =ΔH +ΔH ,ΔH>0,故ΔH>ΔH ,B项
5 4 1 1 5 4
正确;由题图可知,①C(石墨,s)+O(g)===CO (g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1,②CO(g)+
2 2
O(g)===CO (g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1,由①-2×②可得C(石墨,s)+CO(g)===2CO(g)
2 2 2
ΔH=+172.5 kJ·mol-1,C项错误;由图示可知,1 mol石墨和1 mol CO分别完全燃烧放出
的热量分别为393.5 kJ和283.0 kJ,D项正确。
3.C 根据图甲分析,反应物的总能量高于生成物的总能量,则图甲中反应为
①CH(g)+2O(g)===CO (g)+2HO(l) ΔH =-890.3 kJ·mol-1,A错误;根据图乙分析,
4 2 2 2 1
生成物中水的状态是液态,则图乙中反应为②CH(g)+O(g)===CO(g)+2HO(l) ΔH =-
4 2 2 2
607.3 kJ·mol-1,B错误;根据盖斯定律,由①-②可得CO(g)+O(g)===CO (g) ΔH=ΔH
2 2 1
-ΔH =-283 kJ·mol-1,C正确;CO(g)+O(g)===CO (g) ΔH=-283 kJ·mol-1,正反应为
2 2 2
放热反应,反应物[1 mol CO(g)和 mol O(g)]的总能量高于生成物[1 mol CO (g)]的总能量,
2 2
但无法判断等物质的量的CO(g)和CO(g)具有的能量高低,D错误。
2
4.C C HOH的燃烧热是生成二氧化碳和液态水放出的热量,故A错误;中和反应放
2 5
热,NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+HO(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,故B错误;硫燃烧放
2
热,热化学方程式是S(s)+O(g)===SO(g) ΔH=-296.8 kJ·mol-1,故C正确;热化学方程
2 2
式要标注物质的聚集状态,故D错误。
5.D 1 mol C(s)完全燃烧生成CO(g)所放出的热量大于生成CO(g)所放出的热量,则
2
其反应热小于-110.4 kJ·mol-1,A错误;由图可知,CuO(s)的能量低于Cu O(s)和O(g)的能
2 2
量之和,所以CuO分解生成Cu O的反应为吸热反应,B错误;由图中数据可知,CuO(s)的
2
能量比Cu O(s)和O(g)的总能量低,但无法比较CuO(s)和Cu O(s)的能量高低,则CuO与
2 2 2
Cu O的热稳定性也无法比较,C错误;由题干信息可知,2C(s)+O(g)===2CO(g)的ΔH =
2 2 1
-220.8 kJ·mol-1,反应4CuO(s)===2Cu O(s)+O(g)的ΔH=+292 kJ·mol-1,则反应C(s) +
2 2 2
2CuO(s)===Cu O(s)+CO(g)的ΔH=ΔH/2+ΔH/2=+35.6 kJ·mol-1,D正确。
2 3 1 2
6.C 乙烷的燃烧热为 1 560.8 kJ·mol-1,指 1 mol C H(g)完全燃烧生成 CO(g)和
2 6 2
HO(l)放出1 560.8 kJ的热量,乙烷燃烧热表示的热化学方程式为 C H(g)+O(g)===2CO (g)
2 2 6 2 2
+3HO(l) ΔH=-1 560.8 kJ·mol-1,A项错误;正丁烷和异丁烷互为同分异构体,1 mol正
2
丁烷和异丁烷完全燃烧都生成4 mol CO (g)和5 mol H O(l),正丁烷的燃烧热>异丁烷的燃烧
2 2
热,则正丁烷具有的能量>异丁烷具有的能量,根据能量越低越稳定,稳定性:正丁烷<异
丁烷,B项错误;正戊烷和2甲基丁烷互为同分异构体,根据正丁烷的燃烧热>异丁烷的燃
烧热知,互为同分异构体的化合物支链多的燃烧热小,正戊烷的燃烧热>2甲基丁烷的燃烧
热,正戊烷的燃烧热大于3 531.3 kJ·mol-1,C项正确;随着碳原子数的增多烷烃含碳质量分
数逐渐增大,1 g CH 、C H 、C H 完全燃烧放出的热量依次为55.64 kJ、52.03 kJ、50.49
4 2 6 3 8
kJ,可见相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放出的热量越少,D项错误。
7.D 中和热是酸碱发生中和反应产生1 mol液态水时放出的热量,表示中和热的热化
学方程式为NaOH(aq)+1/2H SO (aq)===1/2Na SO (aq)+HO(l) ΔH=-57.4 kJ·mol-1, A错
2 4 2 4 2
误;该反应是可逆反应,不能进行到底,所以在容器中充入2 mol SO 和1 mol O 反应物
2 2
不能完全反应,最终放出的热量小于196.64 kJ,B错误;燃烧热是1 mol的物质完全燃烧产
生稳定的氧化物时所放出的热量;水在气态时不稳定,只有生成液态水时稳定,C错误;石
墨转化为金刚石为吸热反应,说明石墨能量低,金刚石能量高,石墨比金刚石稳定,D正确。
8.A 由题给信息可知,过程①中NH 转化为N 和NH 的反应为放热反应,结合盖斯
2 4 2 3
定律可知,过程②中氨气转化为N 和H 的反应为吸热反应,A项错误;反应Ⅱ放热,与图
2 2
2相符,B项正确;由反应Ⅰ可知,3 mol N H(g)转化为1 mol N (g)和4 mol NH (g)的反应为
2 4 2 3
放热反应,故断开3 mol N H(g)中的化学键吸收的能量小于形成1 mol N (g)和4 mol NH (g)
2 4 2 3中的化学键放出的能量,C项正确;根据盖斯定律可知,目标热化学方程式的ΔH=ΔH -
1
2ΔH=+50.7 kJ·mol-1,D项正确。
2
9.C 催化剂不能改变焓变,A错误;反应④是放热反应,其中正反应的活化能小于
逆反应的活化能,B错误;根据盖斯定律:①-②即得到氢气燃烧的热化学方程式,氢气燃
烧放热,所以 ΔH -ΔH<0,C 正确;根据盖斯定律:③×3+⑤得 3CO(g)+
1 2
6H(g)―→CHCH===CH (g)+3HO(g) ΔH=-301.3 kJ·mol-1,D错误。
2 3 2 2
专练 29 盖斯定律 反应热的比较和计算
1.C 比 、 稳定,则 能量低,ΔH<0,ΔH<0,A错误;根据盖斯定
1 2
律,ΔH =ΔH +ΔH ,ΔH =ΔH -ΔH ,B、D错误;将题给四个反应依次编号为①、②、
3 2 4 2 3 4
③、④,反应②减去反应①,得 (g)+H(g)―→ (g) ΔH=ΔH -ΔH ,由于
2 2 1
比 稳定,则ΔH-ΔH<0, 比 稳定,则ΔH=ΔH-ΔH>0,C正确。
2 1 4 3 2
2.B 根据热化学方程式可知,该反应为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总
能量,C、D错误;升高温度,N(g)、H(g)和NH (g)的能量都升高,升高的能量可以根据
2 2 3
比热容计算,反应物[N (g)+3H(g)]能量升高值为(29.1+3×28.9)×ΔT、生成物[2NH (g)]的
2 2 3
能量升高值为(2×35.6)×ΔT,则升高温度后,反应物的总能量与生成物的总能量的差值(焓
变的绝对值)更大了,A错误,B正确。
3.D 2O(g)===O (g)的过程形成O===O共价键,是放热过程,其ΔH等于负的O===O
2
共价键的键能,A、C 错误;对于热化学方程式 2H(g)+O(g)===2H O(g) ΔH=-482
2 2 2
kJ·mol-1,根据键能与焓变的关系 ΔH=2E(H—H)+E(O===O)-4E(O—H),可计算得
E(O===O)=-482 kJ·mol-1+4×463 kJ·mol-1-2×436 kJ·mol-1=498 kJ·mol-1,B错误,D
正确。
4.C 水蒸气变为液态水放热,氢气与氧气反应生成等量的水蒸气和液态水,后者放
出热量多,故A错误;反应吸放热与反应条件无关,故B错误;浓硫酸溶于水放热,若将
含0.5 mol H SO 的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3 kJ,故C正
2 4
确;热化学方程式要标注物质的聚集状态,故D错误。
5.D 根据盖斯定律可以知道①×3-②+③得 C HOH(l)+3O(g)===2CO (g)+
2 5 2 2
3HO(l) ΔH=(-3Q +Q -Q) kJ·mol-1,即1 mol液态酒精完全燃烧并恢复至室温,则放
2 1 2 3
出的热量为(3Q -Q +Q) kJ,则23 g液态酒精完全燃烧并恢复至室温,则放出的热量为
1 2 3
0.5×(3Q-Q+Q) kJ=(1.5Q-0.5Q+0.5Q) kJ,D正确。
1 2 3 1 2 3
6.A 乙二酸是弱酸,向含0.1 mol NaOH的溶液中加入一定体积的0.1 mol·L-1乙二酸
放出热量小于5.73 kJ,故A正确;HSO (aq)+Ba(OH) (aq)===BaSO (s)+2HO(l)由于有硫酸
2 4 2 4 2
钡沉淀生成,放出的热量大于114.6 kJ,故B错误;氢气的标准燃烧热是生成液态水放出的
热量,故C错误;若反应②中水为液态,则同样条件下的反应热:ΔH<ΔH,故D错误。
2
7.C 反应热等于生成物的总能量-反应物的总能量,因此ΔH =E -E ,A错误;2
2 1 2
mol H(g)完全燃烧生成液态水时放出的热量大于483.6 kJ,B错误;在恒容密闭容器中通入
2
1 mol N 和3 mol H ,反应后放出的热量为Q kJ,若通入2 mol N 和6 mol H ,相当于加压,
2 2 1 2 2
平衡右移,Q>2Q,92.4 kJ·mol-1为生成2 mol氨气时放出的热量,可逆反应不能进行到底,
2 1
因此184.8>Q >2Q ,C正确;由盖斯定律可知,①×2-②×2+③×3得:4NH (g)+
2 1 35O(g)===4NO(g)+6HO(g) ΔH=-906 kJ·mol-1,D错误。
2 2
8.D 胆矾溶于水时,溶液温度降低,反应为 CuSO ·5H O(s)===Cu2+(aq)+SO(aq)+
4 2
5HO ΔH >0,故A正确;硫酸铜溶于水,溶液温度升高,该反应为放热反应,则:
2 3
CuSO (s)===Cu2+(aq)+SO(aq) ΔH <0;故B正确;由分析:ΔH <0,ΔH >0,ΔH >
4 2 2 3 3
ΔH,故C正确;由图像分析可知:ΔH=ΔH-ΔH,故D错误。
2 1 3 2
9.A 根据题图及表格数据可知,断裂1 mol N—N键、1 mol O===O键、4 mol N—H
键共吸收(2 783-534) kJ的能量,所以a=398,A项错误;根据盖斯定律,ΔH =-534
3
kJ·mol-1+2 783 kJ·mol-1=+2 249 kJ·mol-1,B项正确;键能越大,化学键越稳定,H—O
键比H—N键稳定,C项正确;根据图示,NH 在氧气中燃烧的热化学方程式为NH(g)+
2 4 2 4
O(g)===N (g)+2HO(g) ΔH=-534 kJ·mol-1,D项正确。
2 2 2
10.C A项,前者为放热反应ΔH<0,后者为吸热反应ΔH>0,故ΔH<ΔH ,错误;
1 2 1 2
B项,二者都为放热反应,但NH ·H O电离时吸收一部分热量,故ΔH<ΔH ,错误;D项,
3 2 1 2
二者都为吸热反应,参加反应的物质的量越多,吸收的热量越多,故ΔH<ΔH,错误。
1 2
专练 30 新型电池的开发和利用
1.A 根据题图可知Zn为负极,电极反应为Zn-2e-+4OH-=== Zn(OH),MnO 为正
2
极,电极反应为MnO +2e-+4H+===Mn2++2HO。A项,根据负极反应可知,Ⅲ区中负电
2 2
荷减少,为了平衡溶液中电荷,放电时Ⅲ区的钾离子向Ⅱ区迁移,错误;B项,根据正极反
应可知,Ⅰ区中正电荷减少,为了平衡溶液中电荷,硫酸根离子从Ⅰ区迁移至Ⅱ区,正确;
D项,将正、负极电极反应相加即可得到电池总反应,正确。
2.B 海水中含有大量的电解质,故A项正确;Li是活泼金属,作负极,则N极是正
极,正极上海水中溶解的O 、CO 等均能放电,B项错误;由于Li易与水反应,故玻璃陶
2 2
瓷应具有良好的防水功能,同时为形成闭合的回路,也应具有传导离子的功能,C项正确;
该电池属于一次电池,D项正确。
3.D A项,Li性质比较活泼,能与水反应,故不能选择水溶液作电解质溶液,可使
用有机电解液,正确;B项,充电时Li电极作阴极,所以Li+由正极向负极迁移,正确;C
项,根据题图可知,放电时 CO 作正极,得到电子发生还原反应,反应产物为 LiCO 和
2 2 3
C,故正极反应为3CO +4Li++4e-===2Li CO +C,正确;D项,由题图可知C为最终产
2 2 3
物,不是中间产物,错误。
4.B 金属钠为负极,负极上发生失电子的氧化反应,A错误;碳纳米管为正极,CO
2
在正极上得电子,发生还原反应,B正确;放电时,阳离子由负极移向正极,C错误;原电
池是将化学能转化为电能的装置,D错误。
5.D 由题图可知,b极上O 转化为KO ,则b极为电池正极,a极为电池负极,K+
2 2
通过隔膜由a极向b极迁移,为避免O 氧化K电极,O 不能通过隔膜,A说法正确;放电
2 2
时,电流由正极经导线流向负极,即由b极经导线流向a极,充电时,b极接外接电源的正
极,b 电极为阳极,B 说法正确;产生 1 Ah 电量时,生成 KO 与消耗 O 的质量比为
2 2
71∶32≈2.22,C说法正确;消耗 3.9 g钾时,转移0.1 mol e-,铅酸蓄电池消耗 0.1 mol
HO,其质量为1.8 g,D说法错误。
2
6.A 甲中Cu为正极,电极表面发生反应:2H++2e-===H ↑,附近溶液中H+浓度
2
减小,A错误;乙中Ag O为正极,根据碱性环境、电荷守恒、原子守恒可写出电极反应式,
2
B正确;丙中锌筒作负极,工作时逐渐被消耗,变为Zn2+,C正确;丁中铅蓄电池总反应为Pb+PbO +2HSO ===2PbSO+2HO,消耗HSO 且生成HO,酸性减弱,导电能力下降,
2 2 4 4 2 2 4 2
D正确。
7.D 该燃料电池的燃料为H ,电解质为熔融的KCO ,总反应为2H +O===2H O,
2 2 3 2 2 2
负极反应式为2H +2CO-4e-===2H O+2CO ,正极反应式为O +2CO +4e-===2CO,故
2 2 2 2 2
A、B均错误;电解质中移动的阴离子为CO,不是OH-,故C错误;根据负极反应式知,
生成1 mol H O时转移2 mol电子,故D正确。
2
8.C 本题考查原电池的工作原理。题给原电池甲和乙中,Zn为负极,Cu为正极,工
作原理都是Zn+Cu2+===Zn2++Cu,故A正确;题给两个装置中,负极锌失去电子,电子
经外电路流向正极铜,故B正确;题给两个装置中正极反应均为Cu2++2e-===Cu,发生还
原反应,故C错误;在原电池内部,阳离子移向正极,阴离子移向负极,原电池乙中,右
侧烧杯中的铜为正极,左侧烧杯中的锌为负极,所以盐桥中的K+向右侧烧杯移动,Cl-向
左侧烧杯移动,故D正确。
9.D 根据装置图可知,电子由a极经外电路流向b极,则a为负极,HO失去电子得
2
到O,电极反应式为2HO-4e-===O ↑+4H+,则电池工作时a极区溶液pH降低,A项正
2 2 2
确;H+经质子交换膜从a极区向b极区移动,C项正确;b为正极,CO 在电极表面得到电
2
子生成CO,电极反应式为CO +2e-+2H+===CO+HO,B项正确;电极a生成标准状况
2 2
下1.12 L O 时转移0.2 mol e-,a极区消耗0.1 mol H O,b极区生成0.1 mol H O,因此两极
2 2 2
电解质溶液质量相差0.2 mol×18 g·mol-1 =3.6 g,D项错误。
10.(1)2NiO(OH)+2e-+2HO===2Ni(OH) +2OH- Cd-2e-+2OH-===Cd(OH)
2 2 2
(2)B A CO-2e-+CO===2CO
2
(3)负 CH+10OH--8e-===CO+7HO
4 2
CH+2O+2OH-===CO+3HO 80N 448
4 2 2 A
解析:(1)由电池的总反应可知,该电池放电时,镉在负极上被氧化生成氢氧化镉,
NiO(OH) 在 正 极 上 被 还 原 生 成 Ni(OH) , 故 正 极 反 应 式 是 2NiO(OH) + 2e - +
2
2HO===2Ni(OH) +2OH-,负极反应式是Cd-2e-+2OH-===Cd(OH) 。
2 2 2
(2)由题图可知,燃料通入电极A,氧气和二氧化碳通入电极B,则电极A作负极,电
极B作正极,电池工作时,外电路上电流的方向应从正极流向负极,即从电极B→用电器→
电极A。内电路中,CO向负极(电极A)移动,由原理知,CO反应后生成CO ,则电极A上
2
CO参与的电极反应为CO-2e-+CO===2CO 。
2
(3)将两铂片插入KOH溶液中作为电极,在两极区分别通入甲烷和氧气构成燃料电池,
则通入甲烷气体的电极是原电池的负极,该极的电极反应式是 CH +10OH--8e-===CO+
4
7HO,电池工作时总反应的离子方程式是CH +2O +2OH-===CO+3HO。160 g甲烷的物
2 4 2 2
质的量为10 mol,根据负极的电极反应式可知,消耗10 mol甲烷要转移80 mol电子,则转
移电子的数目为80N ,需要消耗氧气的物质的量为10 mol×2=20 mol,这些氧气在标准状
A
况下的体积为20 mol×22.4 L·mol-1=448 L。
专练 31 电解池原理及应用
1.C 阴极得电子,发生还原反应,被还原,A项、B项错误;由金属活动性顺序可知,
Mg、Al在阳极失电子,离子进入电解液,Cu金属活动性弱,则阳极泥主要含Si、Cu,C
项正确;阴极Al3+得电子生成Al单质,阳极上Mg、Al均失电子变成离子进入电解液中,
故阳极和阴极的质量变化不相等,D项错误。2.D 海水中含有较大浓度的Cl-,通电后Cl-能在阳极上发生失电子的氧化反应生成
Cl ,A项正确;电解过程中阴极区有NaOH生成,阳极上生成的Cl 与阴极区生成的NaOH
2 2
反应可得到NaClO,B项正确;H 具有可燃性,故应及时排入大气,以免出现意外,C项正
2
确;阴极的电极反应式为2HO+2e-===2OH-+H↑,生成的OH-与海水中的Mg2+结合形
2 2
成Mg(OH) ,故Mg(OH) 主要在阴极上形成,D项错误。
2 2
3.D 石墨电极为阳极,电极反应式为2HO-4e-===O ↑+4H+,H+通过阳离子交换
2 2
膜由Ⅰ室进入Ⅱ室,右侧Co电极为阴极,电极反应式为Co2++2e-===Co,Cl-通过阴离子
交换膜由Ⅲ室进入Ⅱ室,与H+结合生成盐酸。由上述分析知,Ⅰ室中水放电使硫酸浓度增
大,Ⅱ室中生成盐酸,故Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均减小,A错误;生成1 mol Co时,转移2
mol电子,Ⅰ室有0.5 mol O (即16 g)逸出,有2 mol(即2 g) H+通过阳离子交换膜进入Ⅱ室,
2
则Ⅰ室溶液质量理论上减少18 g,B错误;移除两交换膜后,石墨电极上的电极反应为2Cl
--2e-===Cl↑,C错误;根据上述分析可知,电解时生成了O 、Co、H+,则电解总反应
2 2
为2Co2++2HO=====2Co+O↑+4H+,D正确。
2 2
4.C 断开K 、合上K ,发生的是原电池反应,所以能量转化形式为化学能→电能,
2 1
A说法正确;断开K 、合上K ,发生的是电解池反应,电极A与电源负极相连,为阴极,
1 2
阴极发生还原反应,B说法正确;当发生电解反应时,电极B是阳极,发生氧化反应,电极
反应式为2Ni(OH) +2OH--2e-===2NiOOH+2HO,根据电极反应式可知溶液中KOH浓
2 2
度降低,C说法错误;根据题给装置图中物质的变化过程可得总反应式为 Cd+2NiOOH+
2HOCd(OH) +2Ni(OH) ,D说法正确。
2 2 2
5.C 由题图可知,M极上Q转化为QH ,发生的是还原反应,则M极为阴极,电极
2
反应为Q+2HO+2e-===QH +2OH-,a为电源负极;N极为阳极,电极反应为QH -2e-
2 2 2
===Q+2H+,b为电源正极。A项,a为电源负极,正确;B项,根据得失电子守恒可知,
溶液中Q的物质的量保持不变,正确;C项,整个过程CO 未被还原,CO 通过膜电极在M
2 2
极发生反应为CO +OH-===HCO,错误;D项,阴离子向阳极移动,N极上发生反应HCO
2
+H+===H O+CO↑,故分离出的CO 从出口2排出,正确。
2 2 2
6.C 该装置为电解池,通电后石墨电极Ⅱ上有O 生成,发生氧化反应,为阳极,则
2
b为电源正极,a为电源负极,A项正确;石墨电极Ⅱ上发生的电极反应为 2HO-4e-
2
===4H++O↑,通电一段时间后,电极Ⅱ附近溶液呈酸性,故滴加石蕊溶液,出现红色,
2
B项正确;通电后,石墨电极Ⅰ为阴极,电极反应为Cu2++2e-===Cu,溶液中的Cl-通过
阴离子交换膜向阳极移动,故CuCl 溶液浓度变小,C项错误;Fe O 溶解的离子方程式为
2 2 3
Fe O +6H+===2Fe3++3HO,可得关系式:Fe O ~6H+~6e-~1.5O (阳极),如果阴极上
2 3 2 2 3 2
Cu2+消耗完,还可能有 H 放出,故当 0.01 mol Fe O 完全溶解时,至少产生气体 0.015
2 2 3
mol,即336 mL(折合成标准状况下),D项正确。
7.D 电极b上生成O 和O ,则电极b上发生失电子的氧化反应,则电极b为阳极,
2 3
电极a为阴极,A项正确;电极a的电极反应式为O +4e-+4H+===2H O,B项正确;电极
2 2
b上HO失去电子,发生氧化反应生成O、O 和H+,故电解一段时间后b极周围溶液的pH
2 2 3
下降,C项正确;标准状况下,当有5.6 L氧气参加反应时,转移电子1 mol,设收集到氧气
x mol,臭氧y mol,则有x+y=0.2,4x+6y=1,解得x=y=0.1,故O 的体积分数为
3
50%,D项错误。
8.A 紫红色斑即MnO向d端扩散,根据阴离子向阳极移动的原理,可知d端为阳极,
即b为正极,a为负极,c为阴极,NaCl溶液中H+放电,产生OH-,c点附近会变红色,A
项正确;电解硫酸铜溶液时,Pt 作阳极,溶液中的 OH-放电,4OH--4e-===O ↑+
2
2HO,Cu作阴极,溶液中的Cu2+得电子生成铜,总反应式为 2CuSO +2HO=====2Cu+
2 4 2
O↑+2HSO ,Pt电极附近生成H+,则SO向Pt电极移动,B、D两项均不正确;随着电
2 2 4解的进行,Z中溶液变为硫酸溶液,继续电解则为电解水,硫酸浓度增大,pH减小,C项
不正确。
9.D 由图可知,X极产物H 与CO分别为HO与CO 的还原产物,可判断在X极上
2 2 2
发生还原反应,由此判断X极为电源的负极,A项正确;根据题意可知,电解质为固体金
属氧化物,可传导O2-,故在阴极上发生的反应为HO+2e-===H +O2-、CO +2e-===CO
2 2 2
+O2-,B项正确;根据电极产物及B项发生的电极反应可知,该电解池的总反应化学方程
式为HO+CO=====H +CO+O ,C项正确;根据C项的电解总反应化学方程式可知,阴、
2 2 2 2
阳两极生成的气体的物质的量之比为2∶1,D项错误。
10.D 氯碱工业中阳极是Cl-放电生成Cl ;电解精炼铜时阳极上粗铜溶解,阴极上
2
Cu2+放电析出Cu,由于粗铜中含有锌、铁、镍等杂质,溶液中Cu2+浓度变小;铁片上镀铜
时,阴极应该是铁片,阳极是纯铜。
11.D 在电解池中,阴离子移向阳极,左侧铁板为阳极,则Cr O通过阴离子交换膜
2
进入阳极室,故D错误。
专练 32 原电池 电解池原理的综合应用一
1.C 根据题给电池装置图并结合阴、阳极电极反应可知,充电时,电池的总反应为
LiO===2Li+O ,A项正确;由题干中光照时阴、阳极反应可知,充电效率与光照产生的
2 2 2
电子和空穴量有关,B项正确;放电时题给装置为原电池,阳离子(Li+)向正极迁移,C项错
误;根据题给装置图可知,放电时正极上O 得电子并与Li+结合生成LiO ,即O +2Li++
2 2 2 2
2e-===Li O,D项正确。
2 2
2.D 根据图示,石墨电极一侧发生反应 2Br--2e-===Br 、OHC—CHO+Br +
2 2
HO―→HOOC—CHO+2HBr,总反应为OHC—CHO-2e-+HO===HOOC—CHO+2H+,
2 2
因此石墨电极为阳极,KBr不只是起到电解质的作用,A项错误,B项错误;根据阳极总反
应OHC—CHO-2e-+HO===HOOC—CHO+2H+、阴极反应HOOC—COOH+2e-+2H+
2
===HOOC—CHO+HO,可得总反应式为 OHC—CHO+HOOC—COOH===2HOOC—
2
CHO,故制得2 mol乙醛酸,理论上外电路中迁移了2 mol电子,C项错误;根据阴极(铅电
极)反应,双极膜中间层中的H+在外电场作用下向阴极(铅电极)迁移,D项正确。
3.B A项,b电极为阳极,与电源正极相连,错误;C项,电解过程中,K+移向阴极,
故阴极附近K+浓度增大,错误;D项,由得失电子守恒可知,N~3H,错误。
2 2
4.B A项,M电极中Li比Ni更活泼,也比N电极上的Sb、Bi、Sn活泼,故放电时
M电极作负极,电极反应为Li-e-===Li+,错误;B项,放电时,M电极为负极,N电极
为正极,故Li+由M电极向N电极移动,正确;C项,充电时,M电极为阴极,电极反应
为Li++e-===Li,故电极质量增大,错误;D项,充电时,N电极为阳极,电极反应为
LiBi-3e-===3Li++Bi,错误。
3
5.A 根据图示可知电极Ⅰ为负极,电极Ⅱ为正极,电极Ⅲ为阳极,电极Ⅳ为阴极。
电流方向与电子流动方向相反,所以电流方向:电极Ⅳ→Ⓐ→电极Ⅰ,A正确;电极Ⅳ的电
极反应式为Cu2++2e-===Cu,所以电极Ⅰ的质量减少2.7 g时,电极Ⅳ的质量增重9.6 g,B
错误;c烧杯相当于电镀装置,溶液的pH不变,C错误;电极Ⅲ的电极反应式为Cu-2e-
===Cu2+,D错误。
6.C 甲图中阳极上生成Cl ,A项错误;乙图中铜片应作阳极,与电源正极相连,B
2
项错误;丁图中阴极反应式应为2H++2e-===H ↑,D项错误。
27.D 根据实验的原理,电絮凝净水,让Al转化成氢氧化铝胶体,即Al失电子,根
据电解原理,Al为阳极,Y为PbO ,则X为Pb,Y电极反应为:PbO +SO+4H++2e-
2 2
===PbSO +2HO,故A错误;根据原电池的工作原理,SO向负极移动,即SO移向X电极
4 2
故B错误;电解过程中实际上发生两个反应,分别为 2Al+6HO=====2Al(OH) +3H↑和
2 3 2
2HO=====2H↑+O↑,故 C 错误;消耗 103.5 g Pb,转移电子物质的量为×2 mol=1
2 2 2
mol,阴极上的电极反应式为2H++2e-===H ↑,通过电量相等,即产生氢气的物质的量为
2
1/2 mol=0.5 mol,故D正确。
8.D 根据Y极有黄绿色气体生成,Y极电极反应式为2Cl--2e-===Cl↑,即Y为电
2
解池的阳极,B为原电池的正极,A为原电池的负极。故A极的电极反应为A-2e-===A2
+,溶液中c(A2+)增大,A错误;B极为正极,发生还原反应,B错误;Y电极上有Cl 产生,
2
发生氧化反应,C错误;右边U形管中最初为电解AlCl 溶液,X电极为H+放电,c(H+)减
3
小,c(OH-)增大,且Al3+移向X极,因此会产生Al(OH) 白色胶状沉淀,D正确。
3
9.D A项,该电池中,石墨烯/Al电极为负极,NaMnO /Al电极为正极,正极电势较
2
高,正确;B项,NaMnO /Al电极为正极,正极上Na MnO 发生得电子的还原反应生成
2 1-x 2
NaMnO ,正确;C项,充电时为电解池,石墨烯/Al电极为阴极,NaMnO /Al电极为阳极,
2 2
Na+移向阴极,正确;D项,该电池中,石墨烯/Al电极为负极,充电时石墨烯/Al电极接电
源负极,NaMnO /Al电极接电源正极,错误。
2
10.D A项,b极为正极,电极反应式为O +4e-+4H+===2H O,错误;B项,甲中
2 2
消耗64 g SO ,转移电子的物质的量为×2=2 mol,则乙中阳极生成2 mol氢离子通过隔膜,
2
错误;C项,c极为阳极,电极反应式为NO -2e-+2HNO===2N O +2H+,错误;D项,
2 4 3 2 5
a 电极为负极,电极反应式为 SO -2e-+2HO===SO+4H+,转移 2 mol e-生成 1 mol
2 2
HSO ,c极转移2 mol e-生成2 mol N O,正确。
2 4 2 5
专练 33 原电池 电解池原理的综合应用二
1.C 由充电时电极a的反应式可知,电极a发生还原反应,则充电时电极a为阴极,
电极b为阳极,故A错误;放电时,负极NaTi (PO ) 转化为Na+,正极Cl 发生还原反应生
3 2 4 3 2
成Cl-,NaCl溶液的浓度增大,但溶液一直为中性,故放电时 NaCl溶液的pH不变,B项
错误、C项正确;充电时,每生成1 mol Cl ,则转移2 mol电子,由题干电极a反应式可知,
2
有2 mol Na+参与反应,则电极a质量理论上增加46 g,D项错误。
2.A 由图可知左侧电极为阳极,发生反应2HO-4e-===4H++O↑,右侧电极为阴
2 2
极,发生反应2HO+2e-===2OH-+H↑;由题意知,左室中NaCr O 可随着H+浓度增大
2 2 2 2 7
转化为CrO ,因此电解时只允许Na+通过离子交换膜,A项错误。根据各电极上转移电子
3
数相同,由阳极反应和阴极反应可知,生成O 和H 的物质的量之比为1∶2,则质量比为
2 2
8∶1,B项正确。根据阴极反应可知。电解一段时间后阴极区溶液OH-的浓度增大,C项正
确;电解过程中阳极区 H+的浓度增大,NaCr O 转化为 CrO :Cr O+2H+===2CrO +
2 2 7 3 2 3
HO,D项正确。
2
3.B 在该原电池中,活泼金属锌做负极,则N极为正极,A说法正确;放电时,左
侧锌放电产生Zn2+,贮液器中ZnBr 浓度不断增大,B说法错误;充电时,M极为阴极,电
2
极反应式为Zn2++2e-===Zn,C说法正确;放电时Br-通过隔膜进入溶液中与Zn2+结合,
充电时Zn2+通过隔膜在双极性碳和塑料电极上沉积,D说法正确。
4.C 由题图知,充电时,碳纤维电极表面Mn2+发生氧化反应生成MnO ,则碳纤维
2电极作阳极,A项正确;放电时,碳纤维电极为正极,Pt/C电极为负极,则电子由Pt/C电
极经导线流向碳纤维电极,B项正确;结合电池总反应知,充电时,碳纤维电极发生的反应
为Mn2++2HO-2e-===MnO +4H+,附近溶液的pH减小,C项错误;放电时,碳纤维电
2 2
极表面MnO 发生还原反应生成Mn2+,电极反应式为MnO +4H++2e-===Mn2++2HO,D
2 2 2
项正确。
5.B 该原电池的电解质为熔融的KCO ,没有水作为溶剂,故不含有OH-,正极反
2 3
应为2CO +O +4e-===2CO,A错误;该原电池为燃料电池,燃料电池的电极一般不会参
2 2
与反应,B正确;由总反应式2H +O===2H O可知转移4 mol电子可产生2 mol水,因此
2 2 2
供应1 mol水蒸气只需要转移2 mol电子,故C错误;由正极反应可知氧的化合价从0价变
为-2价,化合价降低,发生的是还原反应,D错误。
6.D 放电时,多孔碳材料的电极上的氧气得电子,发生还原反应,所以多孔碳材料
为正极,A错误;放电时,锂作为负极,多孔碳材料一极为正极,由于外电路电子由负极流
向正极,即由锂电极流向多孔碳材料电极, B错误;充电时,锂连电源负极作阴极,由于
阳离子向阴极移动,所以Li+向锂电极移动,C错误;充电是放电的逆反应,得到 Li和
O,所以电极反应式书写正确, D正确。
2
7.D 放电时是原电池,阴离子ClO向负极移动,A正确;根据电池总反应知B正确;
放电时是原电池,正极是二氧化碳得到电子转化为碳,反应为:3CO +4e-===2CO+C,C
2
正确;充电时是电解,正极与电源的正极相连,作阳极,发生失去电子的氧化反应,反应为
2CO+C-4e-===3CO ↑,D错误。
2
8.B 由图示可知,该装置为电解池,NiYSZ电极为电解池的阳极,Ni电极为阴极,
A项正确;在氧离子作用下,甲烷在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢气,电极
反应式为CH +2O2--4e-===CO +2H ,B项错误;放电生成的二氧化碳在熔融盐中与氧
4 2 2
离子结合生成碳酸根离子,碳酸根离子在阴极得到电子发生还原反应生成碳和氧离子,电极
反应式为CO+4e-===C+3O2-,每有1 mol CO 与1 mol O2-结合成1 mol CO,电路中转移
2
4 mol e-,C项正确;电解的总反应化学方程式为CH=====C+2H,D项正确。
4 2
9.D 由图示可知,Ni P电极上 CH(CH)NH →CH(CH)CN,发生氧化反应,故
2 3 2 7 2 3 2 6
Ni P电极为阳极,A项正确;电解过程中,阴离子向阳极移动,则OH-由In/In O 电极区
2 2 3-x
向 Ni P 电极区迁移,B 项正确;In/In O 电极为阴极,电极反应为 CO +2e-+
2 2 3-x 2
HO===HCOO-+OH-,C项正确;Ni P电极为阳极,阳极反应为CH(CH)CHNH +4OH
2 2 3 2 6 2 2
--4e-===CH (CH)CN+4HO,故每生成1 mol CH (CH)CN,转移4 mol电子,根据得失
3 2 6 2 3 2 6
电子守恒,通过隔膜a的OH-物质的量为4 mol,D项错误。
10.D 在“双极膜组”的左边区域,精制食盐水中的Na+透过M膜(阳离子交换膜)进
入膜右侧,从而获得产品A(NaOH),精制食盐水中的Cl-继续向左边迁移,在X电极失电
子生成Cl ,X电极为阳极;在“双极膜组”的右边区域,精制食盐水中的Cl-透过N膜(阴
2
离子交换膜)进入膜左侧,从而获得产品B(HCl),精制食盐水中的Na+继续向右边迁移,在
Y电极上,水电离出的H+得电子生成H ,Y电极为阴极。由以上分析知,Y电极为阴极,
2
电极反应式为2HO+2e-===2OH-+H↑,A错误;M为阳离子交换膜,N为阴离子交换膜,
2 2
BP膜作用是选择性通过H+和OH-,B错误;电路中每生成0.25 mol气体a(Cl ),理论上获
2
得副产品A(NaOH)和B(HCl)各0.5 mol,C错误;“双极膜组”电渗析法从NaCl溶液获得
酸(HCl)和碱(NaOH),由此推知,也可从MX溶液制备相应的酸(HX)和碱(MOH),D正确。专练 34 金属的腐蚀与防护
1.D 若铁片被腐蚀,则溶液中含有Fe2+,在溶液中加入K[Fe(CN) ]溶液,反应生成
3 6
蓝色的Fe [Fe(CN) ] 沉淀,D项正确;A项只能检验溶液中含有Cl-,B项只能检验溶液无
3 6 2
强氧化性物质,C项只能检验溶液中无Fe3+,三者均不能说明铁片没有被腐蚀。
2.C 本题考查金属的腐蚀与防护,考查的化学学科核心素养是科学态度与社会责任。
该装置中阴极发生还原反应,A项错误;金属M被氧化,即金属活动性:M>Fe,B项错误;
钢铁设施为原电池的正极,表面积累大量电子而被保护,C项正确;海水中含有大量的
NaCl等电解质,而河水中电解质较少,故钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的慢,
D项错误。
3.D 为防止孔蚀发生可以将外接电源负极与金属相连,A项错误;2.24 L O 没有指
2
明是否为标准状况,不一定为0.1 mol O ,B项错误;封闭环境中由于Fe2+水解导致酸性增
2
强,C项错误;由于孔隙中介质的酸性增强,有HCl存在,可发生析氢腐蚀,D项正确。
4.C 钢是铁碳合金材料,表面接触空气,水蒸气,易形成原电池,防腐涂料可以防
水、隔离O ,降低吸氧腐蚀速率,A项正确;铝和锌的金属活动性大于铁,故铝和锌均作
2
为负极,失去电子,保护了铁,B项正确;钢铁在海水中发生吸氧腐蚀时,正极电极反应式
为O+2HO+4e-===4OH-,C项错误;方法①②③只能减缓钢铁腐蚀,不能完全消除铁的
2 2
腐蚀,D项正确。
5.C A项,图1中,铁钉处于干燥环境,不易被腐蚀;B项,负极反应为Fe-2e-
===Fe2+,Fe2+与[Fe(CN) ]3-反应生成Fe [Fe(CN) ] 蓝色沉淀;D项,为牺牲阳极的阴极保护
6 3 6 2
法,镁块相当于原电池的负极。
6.A 根据图示可知左侧Cu上发生吸氧腐蚀,右侧Cu上发生析氢腐蚀,则两个铜极
上的反应是2H++2e-===H ↑,O +4e-+4H+===2H O,故A错误;若水膜中溶有食盐,
2 2 2
增加吸氧腐蚀介质的电导性,将加快铁铆钉的腐蚀,故B正确;在金属表面涂一层油脂,
能使金属与氧气隔离,不能构成原电池,所以能防止铁铆钉被腐蚀,故C正确;若将该铜
板与直流负极相连,相当于外界电子由铜电极强制转送给铁,从而抑制铁失电子而不易腐蚀,
故D正确。
7.D 结合题图知Fe失电子,化合价升高,被氧化,A项错误;铁锈结构疏松,不能
保护内层金属,B项错误;铁片腐蚀时,Fe作负极,发生氧化反应:Fe-2e-===Fe2+,C项
错误;铁片上的NaCl溶液为铁与碳形成原电池提供了电解质溶液,D项正确。
8.D A错,图甲中开关置于N处时铜锌合金腐蚀的速率减小;B错,图乙中接通开
关时,锌腐蚀的速率增大,金属铂上放出气体的速率增大;C错,图丙中接通K 时铁棒不
2
被腐蚀,属于外加电流的阴极保护法。
9.C 通电时,锌环与电源正极相连,作阳极,发生氧化反应,A项正确;通电时,
铁帽为阴极,发生还原反应:2HO+2e-===H ↑+2OH-,B项正确;断电时,形成原电池,
2 2
锌环为负极,发生氧化反应:Zn-2e-===Zn2+,C项错误;断电时,形成原电池,铁帽为
正极,此为牺牲阳极的阴极保护法,仍能防止铁帽被腐蚀,D项正确。
10.B 根据题中所给信息,潮湿的深层土壤中钢管发生厌氧腐蚀,则正极反应式为
2HO+2e-===H ↑+2OH-,A项错误;负极反应式为Fe-2e-===Fe2+,厌氧细菌促使SO
2 2
与H或H 反应生成S2-,S2-及正极上生成的OH-与Fe2+可分别生成FeS、Fe(OH) ,B项正
2 2
确;SO与H 反应可表示为4H +SO=====S2-+4HO,C项错误;向钢中加入铜,发生电
2 2 2
化学腐蚀时,铜作正极,Fe作负极,从而加速钢管的腐蚀,D项错误。11.C 外加强大的电流可以抑制金属电化学腐蚀,因此钢管桩表面腐蚀电流接近于零,
故A项正确;被保护的钢管桩作阴极,高硅铸铁作阳极,电子由阳极流向阴极,即从高硅
铸铁流向钢管桩,故B项正确;由题意,高硅铸铁为惰性辅助阳极,其作用是传递电流,
但不被消耗,故C项错误;保护电流要抑制金属电化学腐蚀产生的电流,应该根据环境条
件变化进行调整,故D项正确。
专练 35 化学反应速率及影响因素
1.D 催化剂只能决定化学反应快慢,不能决定反应是否发生,A项错误;由图象曲
线变化规律可知,相同时间内,催化剂Ⅰ导致的浓度变化更大,则催化剂Ⅰ使反应活化能更
低,B项错误;2 min时,a曲线和催化剂Ⅱ曲线浓度变化的量相等,与反应中X、Y的化学
计量数矛盾,a曲线表示使用催化剂Ⅰ时X的浓度随t的变化,C项错误;使用催化剂Ⅰ时,
0~2 min内,v(X)=v(Y)=×=1.0 mol·L-1·min-1,故D正确。
2.C 由题给表格数据可知,反应 20 min 时,过氧化氢的物质的量为(0.8-0.4)
mol·L-1×0.05 L=0.02 mol,根据反应方程式可得生成氧气的物质的量为 0.01 mol,即体积
为224 mL(标准状况),A说法正确;20~40 min,消耗过氧化氢的浓度为(0.40-0.20)mol·L-
1=0.20 mol·L-1,则这段时间内的平均速率v===0.010 mol·L-1·min-1,B说法正确;其他
条件相同时,反应物浓度越大,反应速率越快,随着反应的进行,过氧化氢的浓度逐渐减小,
所以第30 min时的瞬时速率大于第50 min时的瞬时速率,C说法错误;I-在反应中的作用
是做催化剂,分解酶或Fe O 也可以催化过氧化氢的分解,D说法正确。
2 3
3.D 本题考查化学反应速率与化学平衡。根据表中数据及方程式 2N
2
O 5⇌4NO
2
+O
2
知600~1 200 s 时,v(N O)===5.0×10-4 mol·L-1·s-1,由关系式=可得,v(NO )=
2 5 2
2×5.0×10-4 mol·L-1·s-1=1.0×10-3 mol·L-1·s-1,A错误;反应2 220 s时,消耗n(N O)
2 5
=(1.40-0.35) mol·L-1×0.1 L=0.105 mol,根据关系式可知=n(O ),则 V(O )=0.105
2 2
mol××22.4 L·mol-1=1.176 L,B错误;达到平衡时,=,C错误;由表中数据知,1 710~
2 820 s,c(N O)减小一半,用时1 110 s,可以推断出2 820~x s,c(N O)减小一半也用时1
2 5 2 5
110 s,故x=1 110+2 820=3 930,D正确。
4.A 0~30 min 时间段内,Δc(Z)=0.125 mol·L-1,Δc(M)=0.500 mol·L-1-0.300
mol·L-1=0.200 mol·L-1,反应①中Δc(M)=0.200 mol·L-1-0.125 mol·L-1=0.075 mol·L-1,
则Δc(Y)=0.075 mol·L-1,v(Y)===2.5×10-3 mol·L-1·min-1,A说法错误;反应①、②
速率之比为==,为定值,则Y、Z的浓度变化量之比也为定值,故反应开始后,体系中 Y
和Z的浓度之比保持不变,B说法正确;由上述分析可知,===,如果反应能进行到底,
反应结束时①、②的转化率之比为3∶5,因此有(即62.5%)的M转化为Z,C说法正确;结
合C选项,反应①的速率小于反应②的速率,所以反应①的活化能比反应②的活化能大,D
说法正确。
5.B A项,由题图中曲线①②知,其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应所需要
的时间越短,故反应速率越大,正确;B项,由题图中曲线①③知,其他条件相同时,①的
降冰片烯浓度是③的两倍,反应所用时间也是③的两倍,则①和③的反应速率相等,说明反
应速率与降冰片烯浓度无关,错误;C项,由题图中数据可知,条件①下的反应速率v=
Δc/Δt=3.0 mol·L-1/250 min=0.012 mol·L-1·min-1,正确;D项,反应物消耗一半所需的时
间称为半衰期,由题图中数据可知,条件②下的降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L-1时,该物
质完全消耗需要125 min,半衰期为62.5 min,正确。
6.C 根据图像,反应过程中A的浓度减小,B、C浓度增大,因此A为反应物,B、C为生成物,根据浓度的变化量可以确定反应为 2A(g)⇌2B(g)+C(g),A说法正确。前2
min,v(A)==0.1 mol·L-1·min-1,B说法正确。开始时加入的物质为A和B,没有C,C说
法错误。根据图像,2 min时,A、B、C的浓度分别为0.2 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.1 mol·L
-1,因此D说法正确。
7.A 加入催化剂的结果:一是正、逆反应速率都增大,二是缩短了达到平衡的时间;
由此可得:a <a 、b <b 、t >t ,但不能使平衡发生移动,由此推知,阴影面积为反应物
1 2 1 2 1 2
浓度的变化,由于催化剂不影响平衡移动,则两图中阴影部分面积相等,符合题意的选项有
②④⑤⑦;综上所述,本题选A。
8.C pH=8.8时,升高温度,活化分子之间的有效碰撞概率增大,反应速率一定增大,
A错误;保持外界条件不变,反应初期,pH=7.5和pH=8.2时D的浓度相同,B错误;pH
=8.8时,反应速率接近于0,可认为反应停止,所以调节pH可迅速停止反应,C正确;对
于没有气体参加的反应,减小压强,反应速率几乎不变,不知道参与此反应的物质的状态,
故该反应速率不一定减小,D错误。
9.C 0 ℃、101 kPa条件下的H 体积为44.8 mL,其物质的量为0.002 mol,则根据
2
Zn+HSO ===ZnSO +H↑反应可知:Zn—HSO —ZnSO—H ,n(Zn)=n(H SO )=
2 4 4 2 2 4 4 2 2 4
n(ZnSO)=n(H )=0.002 mol;m(Zn)=0.002 mol×65 g·mol-1=0.13 g,v(Zn)=0.13/10=
4 2
0.013 g·s-1,v(H+)=0.002×2/(0.04×10)=0.01 mol·s-1,v(Zn2+)=0.002/(0.04×10)=0.005
mol·s-1,v(H )==0.000 2 mol·s-1。
2
10.C 因为该实验是来研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,因此要保证锌和硫酸
完全一致,即V、V、V 均是20 mL。要保证实验中硫酸的浓度相等,由实验丁可知所加饱
1 2 3
和硫酸铜溶液的体积和水的体积之和一定是10 mL,所以V =7.5 mL,V =10 mL,V =2
6 5 4
mL。因为实验甲中不能构成原电池,反应慢,用时多,t 应该最大,所以正确的答案是C。
1
11.A 对于有气体参加的反应,增大压强,反应物浓度增大,单位体积内活化分子的
数目增大,但活化分子总数不变,A错误;升高温度,更多分子吸收能量成为活化分子,分
子动能增加,分子运动加快,有效碰撞频率增加,反应速率增大,B正确;选用适当的催化
剂,降低反应的活化能,使更多分子成为活化分子,活化分子的数目和百分数增加,有效碰
撞频率增加,反应速率增大,C正确;H+和OH-的反应活化能接近于零,反应速率快,反
应能在瞬间完成,D正确。
专练 36 化学平衡的移动及影响因素
1.C 温度越高,达到平衡时,H 的物质的量越少,说明升高温度,平衡正向移动,
2
则该反应的ΔH>0,A项错误;结合热化学方程式中各物质的状态,由图象曲线变化趋势可
知a上面的曲线为n(H O)随温度的变化曲线,B项错误;化学方程式中反应前后气体分子数
2
相等,故向平衡体系中充入惰性气体,平衡不移动,C项正确;BaSO 为固态,向平衡体系
4
中加入BaSO,H 的平衡转化率不变,D项错误。
4 2
2.C A项,根据勒夏特列原理可知,升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,而
c(Z)增大,说明平衡正向移动,即正反应为吸热反应,则 ΔH>0,正确;B项,加入一定量
Z,Z的浓度增大,平衡逆向移动,故达新平衡后m(Y)减小,正确;C项,加入等物质的量
的Y和Z,Z的浓度增大,平衡逆向移动,但化学平衡常数 K不变,由于X、Y均为固体,
故K=c(Z),即达新平衡后c(Z)不变,错误;D项,加入一定量氩气,Z的浓度保持不变,
故正、逆反应速率不变,平衡不移动,正确。3.D 由题干信息知,NH 与O 的反应为放热反应,则升高温度,NH 平衡转化率降
3 2 3
低,A项错误;由题图知,其他条件不变,175~300 ℃范围内,随着温度的升高,N 的选
2
择性降低,则N 的量减少,氮氧化物的量增大,B项错误;温度高于250 ℃,N 选择性较
2 2
低,会产生更多的氮氧化物,污染环境,C项错误。
4.D ①若通过移走生成物的方法,使得平衡正向移动,则生成物的体积分数会降低,
故不选①;②化学平衡正向移动时,生成物的产量一定增加,故选②;③增大某一反应物的
浓度,平衡向正反应方向移动,其它反应物的转化率增大,自身转化率降低,故不选③;④
增大某一反应物的浓度,平衡向正反应方向移动,其它反应物的浓度降低,自身增大,故不
选④;⑤化学平衡正向移动时,正反应速率一定大于逆反应速率,故选⑤。故正确序号为
②⑤,选D。
5.C a点时反应向正反应方向进行,b点时反应达到平衡状态,从a点到b点,正反
应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,故a点的v逆 小于b点的v逆 ,A项错误;t
2
时
c(SO )突然增大,随后逐渐减小,说明平衡向正反应方向移动,故 t 时刻改变的条件可以是
2 2
增大c(SO ),还可以是增大压强,B项错误;化学平衡常数只与温度有关,反应温度不变,
2
平衡常数不变,因此d点和e点的化学平衡常数相等,C项正确;根据表中提供的数据可知,
增大压强对SO 的转化率影响不大,但增大压强对工业设备要求高,同时生产成本增大,因
2
此硫酸工业中,SO 催化氧化制SO 时采用高压不能提高生产效益,D项错误。
2 3
6.B 由题给反应的化学方程式可知生成 2a mol Z消耗a mol X,利用化学反应速率
的定义可知v(X)==0.1a mol·L-1·min-1,A错误;因M为固态,故平衡向右移动,气体质
量变小;若平衡向左移动,气体质量增加,故当混合气体质量不再发生变化时,可说明反应
达到平衡状态,B正确;M为固体,增大M的量,平衡不发生移动,C错误;向平衡体系
中再充入X,反应物浓度增大,平衡正向移动,该时刻v正 增大、v逆 不变,D错误。
7.C 0~t
1
时,反应正向进行,v正 >v逆 ,t
1
~t
2
时,反应达到平衡,v正 =v逆 ,A错误;
t 时刻改变条件后达到平衡时,逆反应速率不变,说明和原平衡等效,A的体积分数Ⅰ=Ⅱ,
2
B错误;向密闭容器中加C,逆反应速率瞬间增大,再次建立的平衡与原平衡等效,说明和
原平衡相同,符合图形,C正确;由于温度不变,所以Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数
相等,D错误。
8.D 缩小容器体积,压强增大,平衡逆向移动,但A为固体,B、C的物质的量始终
为1∶1,体积、物质的量均减小,则两次平衡时, C(g)的浓度相等, A正确; 不同物质
的正逆反应速率之比等于化学计量数之比,为平衡状态,则平衡时,单位时间内 n(B)
生成
∶n(C) =1∶1,B正确; A为固体,加入少量A,对平衡移动无影响,可以知道平衡不
消耗
移动,C正确; 反应为可逆反应,加入1 mol B和1 mol C,不能完全转化为A,达到平衡
时吸收热量小于Q kJ, D错误。
9.D 发生反应2NO
2
(g)⇌N
2
O
4
(g),前20 s内v(N
2
O
4
)==0.001 25 mol·L-1·s-1,v(NO
2
)
=0.002 5 mol·L-1·s-1,A错误。60 s、80 s时n(NO )=0.24 mol,比40 s时的浓度小,颜色
2
浅,B错误。容器体积增大,压强减小,平衡向逆反应方向移动,C错误。起始投入0.20
mol NO 与起始投入0.40 mol NO 达到的是同一平衡状态,D正确。
2 4 2
10.D 通过图1可知,v(B)==0.05 mol/(L·min),故A错误;升高温度正逆速率都增
大,t 时改变的条件不可能是升高温度,故B错误;反应前后气体的物质的量不变,增大压
1
强,速率增大,平衡不移动,容器体积减小,此时c(B)变大,故C错误;使用催化剂,加
快反应速率,平衡不移动,此时c(B)不变,故D正确。
11.D 若其他条件不变,升高温度,平衡正向移动,减小,则b0,A项正确,C项错误。对于有气
体参与的反应,压强越大反应速率越快,所以增大压强有利于加快合成反应的速率,B项正
确。合成CHOH反应的平衡常数表达式是K=,D项正确。
3
3.D 化学平衡常数只与温度有关,温度不变化学平衡常数不变,使用催化剂加快反
应速率,平衡不移动,化学平衡常数不变,故A错误;相同温度下CHCOOH、HCN的电
3
离度与起始浓度、同离子效应等有关,故B错误;水的离子积适用于稀的酸、碱、盐溶液,
一定温度下,水的离子积是常数25 ℃时,盐酸和NH I(aq)中K 相等,故C错误;改变压
4 w
强平衡发生移动,SO 的转化率可能增大、减小,使用催化剂平衡不移动,故D正确。
2
4.D 图中a→b为建立平衡的过程,b→c为平衡移动的过程,平衡后,升高温度NH
3
的浓度降低,故该反应为放热反应,A项正确;a、c两点NH 的浓度相等,c点的温度高于
3
a点,则压强p