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2024 届高考化学一轮复习限时训练：《化学物质及其变化》专题15
1．常温下，下列各组离子在给定溶液中可能大量共存的是
A．麦芽糖溶液中：MnO、K+、H+、NO
B．能使苯酚溶液显紫色的溶液中：SO、HCO、Na+、Cl－
C．水电离出来的c(H+)＝10-13mol·L－1的溶液中：K+、CO、Br－、AlO
D．滴加甲基橙显红色的水溶液中：NH、K+、S2O、Cl－
答案：C
解析：A．麦芽糖具有还原性，酸性条件下MnO；具有强氧化性，两者不能共存。
B．能使苯酚溶液显紫色的溶液中含有Fe3+，与HCO 因发生双水解而不能大量共存。
C．水电离出来的c(H+)＝10-13mol·L－1的溶液可能呈酸性也可能呈碱性，酸性条件下，CO 和
AlO 都能与H+反应不能共存；在碱性条件下，K+、CO、Br－、AlO 之间不反应，都不与OH－反应，
可以共存。
D．滴加甲基橙显红色的水溶液呈酸性，在酸性条件下S2O 能发生反应，不能大量共存。
2．下列离子方程式书写正确的是
A．NaHS 水解：HS－＋H2O
S2-＋H3O+
B．向FeI2溶液中通入少量Cl2：2Fe2+＋Cl2＝2Fe3+＋2Cl－
C．向0.1mol·L－1NaHA 溶液(pH＝1)加入NaOH 溶液：HA－＋OH－＝A2－＋H2O
D．用过量氨水吸收工业尾气中的SO2：2NH3∙H2O＋SO2＝2NH＋SO＋H2O
答案：D
解析：A．NaHS 水解是HS－＋H2O
H2S ＋OH－，而HS－＋H2O
S2-＋H3O+是电离，A 错
误；
B．FeI2与Cl2的反应是氧化还原反应，应该是还原性较弱的I－优先反应，B 错误：
C．0.1mol·L－1NaHA 溶液，pH＝1，说明HA－完全电离，溶液中不存在HA－，C 错误；
D．过量氨水与SO2反应，生成正盐，D 正确。
3.火箭推进发生反应的化学方程式为：C2H8N2＋2N2O4＝2CO2↑＋4H2O↑＋3N2↑(偏二甲肼中C、
N 元素的化合价相等)。下列说法正确的是
A. C2H8N2是氧化剂 B. N2O4被氧化
C. 氧化产物与还原产物之比为3∶2 D. N2O4完全反应，有8NA个电子转移
答案：C
解析：A．反应过程中C2H8N2中碳元素化合价升高，反应氧化反应，C2H8N2为还原剂，A 错误；
B．N2O4中氮元素化合价降低得到氮气，发生还原反应被还原，B 错误；
C．1 分子C2H8N2中碳、氮被氧化生成2 分子二氧化碳和1 分子氮气，N2O4中氮元素化合价降
低被还原生成2 分子氮气，故氧化产物与还原产物之比为3∶C 正确；
D．反应中不确定N2O4反应的量，故无法判断电子转移的量，D 错误；
4.下列反应的离子方程式正确的是
1
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A. 明矾溶于水产生Al(OH)3胶体：Al3+＋3H2O＝Al(OH)3↓＋3H+
B. 向二元弱酸H3PO3溶液中滴入足量烧碱溶液：H3PO3＋3OH－＝PO＋3H2O
C．Na2NH 中加入硫酸中：HN2-＋2H+＝NH3↑
D. 实验室用过氧化钡与稀硫酸反应制备双氧水：BaO2＋2H+＋SO＝BaSO4↓＋H2O2
答案：D
解析：A．明矾溶于水，铝离子水解产生Al(OH)3胶体：Al3+＋3H2O＝Al(OH)3(胶体)＋3H+，A
错误；
B．二元弱酸H3PO3溶液中滴入足量烧碱溶液反应生成Na2HPO3，故反应为H3PO3＋2OH－＝
HPO＋2H2O，B 错误；
C．Na2NH 中加入硫酸中生成硫酸铵：HN2-＋3H+＝NH，C 错误；
D．实验室用过氧化钡与稀硫酸发生复分解反应生成双氧水：BaO2＋2H+＋SO＝BaSO4↓＋
H2O2，D 正确；
5．下列反应的离子方程式不正确的是
A．碳酸氢镁溶液中加入过量石灰水：Mg2+＋2HCO＋2OH－＋Ca2+＝MgCO3↓＋CaCO3↓＋2H2O
B．次氯酸钙溶液中通入过量的二氧化碳气体：CO2＋H2O＋ClO－＝HCO＋HClO
C．次氯酸钠溶液吸收过量二氧化硫气体：SO2＋H2O＋ClO－＝SO＋Cl－＋2H+
D．氯化铁溶液与过量硫化钠溶液反应：2Fe3+＋3S2-＝2FeS↓＋S↓
答案：A
解析：A．由于Ca(OH)2过量，Mg(OH)2的溶解度小于MgCO3，故碳酸氢镁溶液中加入过量石
灰水的离子方程式为：Mg2++2HCO+2Ca
2++4OH-＝2CaCO3↓+2H2O+Mg(OH)2↓，A 错误；
B．次氯酸钙溶液中通入过量的二氧化碳气体的离子方程式为：CO2＋H2O＋ClO－＝HCO＋HClO，
B 正确；
C．次氯酸钠溶液具有强氧化性，可以氧化二氧化硫，次氯酸钠溶液吸收过量二氧化硫气体的
离子方程式为：SO2＋H2O＋ClO－＝SO＋Cl－＋2H+，C 正确；
D．铁离子可以氧化硫离子为S 单质，则氯化铁溶液与过量硫化钠溶液反应的离子方程式为：
2Fe3+＋3S2-＝2FeS↓＋S↓，D 正确。
6．下列物质性质实验对应的离子方程式书写正确的是
A．钠与CuSO4溶液反应：2Na+Cu2+=Cu↓+2Na+
B．用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙：CO+Ca
2+＝CaCO3↓
C．硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液：Al3++4OH-＝AlO+2H2O
D．酸性KMnO4溶液中滴加H2O2溶液：2MnO+5H2O2+6H+＝2Mn2++5O2↑+8H2O
答案：D
解析：A．Na 先与水反应，生成的NaOH 再与硫酸铜溶液反应，则钠与CuSO4溶液反应的离子
方程式为2Na+2H2O+Cu2+＝Cu(OH)2↓+H2↑+2Na+，故A 错误；
B．用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙，离子方程式为：CO+CaSO4＝CaCO3+SO，故B 错误；
C．硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液，反应生成氢氧化铝沉淀和硫酸钾，正确的离子方程
2
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式为：Al3++3OH-＝Al(OH)3↓，故C 错误；
D．H2O2溶液中滴加酸性KMnO4溶液，离子方程式：2MnO+5 H2O2+6H+＝2Mn2++5O2↑+8H2O，
故D 正确；
7．列解释实验事实的化学方程式正确的是
A．形成NaCl 的过程：
B．用FeCl3溶液“腐蚀”覆铜板：Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋
C．用石墨电极电解CuCl2溶液：2Cl－＋2H＋=====H2↑＋Cl2↑
D．“84”消毒液中加少量醋增强漂白性：ClO－＋H＋===HClO
答案：A
解析：A．NaCl 为由钠离子和氯离子形成的离子化合物，其形成过程为
，
A 正确；
B．选项所给离子方程式电荷不守恒，正确的离子方程式为2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋，B 错误；
C．电解氯化铜溶液时，阴极Cu2＋先放电，总反应为2Cl－＋Cu2＋=====Cu＋Cl2↑，C 错误；
D．醋酸为弱酸，不能写成离子形式，离子方程式为ClO－＋CH3COOH＝HClO＋CH3COO－，D
错误。
8．下列解释事实的方程式不正确的是
A．用明矾净化水：Al3＋＋3H2O
Al(OH)3＋3H＋
B．氢氧化亚铁暴露于空气中变色：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3
C．常温下0.1 mol·L－1氨水的pH 约为11：NH3·H2O＝NH＋OH－
D．氢氧化钠溶液吸收氯气：Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O
答案：C
解析：由常温下0.1 mol·L－1氨水的pH 约为11 可知，一水合氨为弱碱，在溶液中部分电离出铵
根离子和氢氧根离子，电离方程式为NH3·H2O
NH＋OH－，故C 错误。
9．磷化氢(PH3)是一种在空气中能自燃的剧毒气体，可通过以下流程制取：
下列说法错误的是
A．NaH2PO2既能与酸反应又能与碱反应
B．流程中有两处涉及氧化还原反应
C．该过程需要在无氧条件下进行
D．分解反应生成H3PO4和PH3的物质的量之比为1∶1
答案：A
解析：白磷与过量氢氧化钠溶液发生氧化还原反应生成PH3和NaH2PO2溶液，NaH2PO2溶液与
稀硫酸反应生成H3PO2，H3PO2为一元弱酸，发生分解反应生成PH3和H3PO4。
A．H3PO2为一元弱酸，NaH2PO2 为正盐，只能与酸反应，A 错误；
B．白磷与氢氧化钠溶液反应、H3PO2分解生成PH3和H3PO4，这两个反应中元素化合价发生变
化，是氧化还原反应，B 正确；
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C．PH3在空气中能自燃，整个过程中有PH3生成，故需要在无氧条件下进行，C 正确；
D．H3PO2中P 元素为+1 价，H3PO4 和 PH3中P 元素分别为+5 和-3 价，根据得失电子守恒规律，
反应生成 H3PO4 和 PH3的物质的量之比为1∶1，D 正确；
10．室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A．滴入酚酞变红色的溶液：K+、Ca2+、HCO、CO
B．0.1 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液：Cu2+、NH、NO、SO
C．pH=1 的溶液：Ba2+、K+、CH3COO-、NO
D．无色透明的溶液：Cu2+、Na+、SO、NO
答案：B
解析：A．滴入酚酞变红的溶液为碱性溶液，碳酸氢根不能存在，碳酸根和钙离子也不能共存，
A 错误；
B．所给离子相互之间均不反应，可以共存，B 正确；
C．酸性溶液中醋酸根不能存在，C 错误；
D．铜离子为蓝色，无色溶液中不能存在，D 错误；
11．氧化还原反应和离子反应在生产生活中有重要的应用，请用所学知识回答问题。
Ⅰ．实验室模拟工业处理含铬废水，操作及现象如图甲所示，反应过程中铬元素的化合价变化
如图乙。已知：深蓝色溶液中生成了CrO3。
(1)0s~80s 时，溶液中含铬微粒依次发生_______反应、_______反应和_______反应(选填“氧
化”“还原”“既有氧化又有还原”、“非氧化还原”)
(2)实验开始至30s，溶液中发生的总反应离子方程式为：
______ Cr2O＋_____H2O2＋_____＝_____ Cr3+＋______ O2＋_______，补全并配平反应方程式
______。标准状况下每生成2.24LO2转移的电子数为：_______。
Ⅱ．氯水具有杀菌消毒漂白的作用。
(3)写出氯气溶于水发生反应的离子方程式：_____________________________________。
(4)某学习小组拟用手持技术对新制饱和氯水进行检测，下列图象变化最有可能是其检测结果的
是_______。
4
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A．溶液中氯离子浓度随时间的变
B．氯水pH 随时间的变化
C．氯水的导电能力随时间的变化
D．液面上方氧气体积分数随时间的变化
结合相应的化学用语，解释氯水久置后产生你所选择的图像变化的原因。_______________。
答案：(1)非氧化还原 还原 氧化
(2) Cr2O＋3H2O2＋8H+＝2Cr3+＋3O2↑＋7H2O 0.2NA (3)Cl2+H2O
H++Cl－+HClO
(4)C HClO 不稳定分解：2HClO=====2HCl+O2↑，而随着HClO 的分解，水中的Cl2＋H2O
HClO+HCl 平衡会向右移动，最终会变为盐酸溶液，离子浓度逐渐增大，溶液的导电能力增强。
解析：(1)0s～80s 时，溶液中含铬微粒转化过程中Cr 元素化合价变化为：
+6→+6、+6→+3、+3→+6，依次发生非氧化还原反应、还原反应和氧化反应；
(2)实验开始至30s，溶液中Cr2O→CrO5→Cr3+，H2O2作还原剂，失电子生成O2等，发生的总反
应离子方程式为Cr2O＋3H2O2＋8H+＝2Cr3+＋3O2↑＋7H2O；根据3O2～6e-，则标准状况下每生成
2.24LO2即0.1molO2转移的电子数为0.2NA；
(3)氯气溶于水生成氯化氢和次氯酸，离子方程式为Cl2+H2O
H++Cl－+HClO；
(4)A．随着HClO 的分解，水中的Cl2+H2O
HClO+HCl 平衡会向左移动，氯离子浓度不断增
大，A 错误；
B．氯水中存在：Cl2+H2O
H++Cl－+HClO、HClO
H++ClO－，HClO 不稳定分解：
2HClO=====2HCl+O2↑，随着HClO 的分解，水中的Cl2+H2O
HClO+HCl 平衡会向左移动，最终
会变为盐酸，氢离子浓度不断增大，B 错误；
C．溶液中离子浓度增大，溶液的导电能力与离子浓度成正比，电导率不断增大，最终会变为
盐酸，电导率不变，C 正确；
D．次氯酸分解生成氧气，氧气体积分数不断增大，D 错误；
解释氯水久置后导电能力增强的原因：饱和氯水中存在如下平衡：①Cl2+H2O
H++Cl－＋
HClO；②HClO
H++ClO－，HClO 不稳定分解：2HClO=====2HCl+O2↑，而随着HClO 的分解，
水中的Cl2+H2O
HClO+HCl 平衡会向右移动，最终会变为盐酸溶液，离子浓度逐渐增大，溶液
的导电能力增强。
12．某化学学习小组为探究由两种元素构成的化合物X 的组成和性质，设计并完成如下实验
(假设各步反应均完全，反应中气体完全逸出)，已知气体B 在标准状况下的密度是1.52g/L。
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请回答下列问题：
(1)固体G 的化学式是_______
(2)写出溶液C 转化为溶液E 的离子方程式：______________________________________
(3)写出化合物X 与稀硫酸反应的化学方程式：____________________________________
(4)请设计实验方案，检验溶液E 中的金属阳离子：_______
答案：(1)Fe2O3 (2)2Fe2++2H++H2O2＝2Fe3++2H2O
(3)Fe3S4+3H2SO4＝3FeSO4+3H2S↑+S
(4)取少量溶液E 于试管中，加入KSCN 溶液，若溶液变为红色，则说明存在Fe3+
解析：由题干探究流程图可知，白色沉淀H 为BaSO4，其物质的量为：=0.1mol，则气体D 为
SO2，SO2与Ba(NO3)2溶液反应可生成BaSO4，则淡黄色固体A 为S，S 在氧气中燃烧生成SO2，红
棕色固体为Fe2O3，其物质的量为： =0.15mol，则溶液E 为Fe2(SO4)3，Fe2(SO4)3与NaOH 溶液反应
生成Fe(OH)3沉淀，Fe(OH)3沉淀受热分解生成Fe2O3，则C 中含有Fe2+或者Fe2+、Fe3+，故根据元素
守恒可知化合物X 含有Fe 和S 两种元素，其中Fe 的物质的量为：2×0.15mol=0.30mol，S 的物质的
量为： =0.4mol，故X 的化学式为：Fe3S4，据此分析解题。
(1)由分析可知，固体G 的化学式是Fe2O3；
(2)已知Fe2+在酸性条件下可以被H2O2氧化为Fe3+而转化为溶液E，该转化的离子方程式为：
2Fe2++2H++H2O2＝2Fe3++2H2O；
(3)由分析可知，化合物X 为Fe3S4，淡黄色固体A 为S，溶液C 为FeSO4，气体B 在标准状况
下的密度是1.52g/L，则其摩尔质量为：1.52g/L×22.4L/mol=34g/mol，故其化学式为H2S，则化合物
X 与稀硫酸反应的化学方程式为：Fe3S4+3H2SO4=3FeSO4+3H2S↑+S；
(4)由分析可知，溶液E 中的金属阳离子为Fe3+，可用KSCN 溶液检验，方法为：取少量溶液E
于试管中，加入KSCN 溶液，若溶液变为红色，则说明存在Fe3+。
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