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第一部分 专题十三
一、选择题
1．(2021·合肥一模)在Na2O2与CO2的反应中，下列说法正确的是( )
A．该反应中Na2O2是氧化剂，CO2是还原剂
B．1 mol Na2O2参与反应，有2 mol e－转移
C．Na2O2晶体中阴、阳离子个数比为1∶2
D．CO2分子中含有极性键和非极性键
解析：本题考查Na2O2与CO2的反应，意在考查考生的分析力气。该反应中Na2O2既是氧化剂，又是还原剂，A项错误；依据知，1 mol Na2O2参与反应，转移1 mol e－，B项错误；Na2O2晶体中阴、阳离子分别为O、Na＋，个数比为1∶2，C项正确；CO2分子的结构式为O===C===O，CO2分子中只含极性键，不含非极性键，D项错误。
答案：C
2．(2021·南昌零模)下列反应中，反应后固体质量确定削减的是( )
A．铝与V2O5发生铝热反应
B．镁粉投入到FeCl3溶液中
C．碳粉与CuO混合物在试管中加热
D．水蒸气通入足量Na2O2粉末
解析：本题主要考查物质之间的反应，意在考查考生的分析力气和计算力气。A项，铝与V2O5发生铝热反应得到Al2O3和V，固体质量不变；B项，少量Mg投入FeCl3溶液中会发生反应：Mg＋2FeCl3===MgCl2＋2FeCl2，固体质量削减，过量镁投入FeCl3溶液中还会发生反应：Mg＋FeCl2===Fe＋MgCl2，固体质量可能会增加，由于镁的量未知，故固体质量的变化状况未知；C项，反应后氧化铜变为单质铜，碳粉转化为碳氧化物气体，固体质量确定削减；D项，发生反应2H2O(g) ＋2Na2O2===4NaOH＋O2，由差量法可知，反应后固体质量增加。
答案：C
3．(2021·日照调研)甲和乙两烧杯中各装有100 mL 0.2 mol·L－1AlCl3溶液，向两烧杯中分别加入相同体积、相同浓度的NaOH溶液和氨水，两烧杯中都有沉淀生成。下列推断正确的是( )
A．试验过程中甲中和乙中的现象始终保持全都
B．甲中沉淀确定比乙中的少
C．甲中沉淀可能比乙中的多
D．乙中沉淀可能比甲中的多
解析：本题考查了铝盐与强碱和弱碱的反应，意在考查考生利用所学学问分析、解决问题的力气。Al(OH)3能溶于NaOH溶液，而不溶于氨水，NaOH溶液和氨水均为一元碱的水溶液，依据加入的碱溶液的量及试验现象进行分析，可能毁灭以下两种状况：①若加入的碱溶液均不足量或均恰好完全反应生成Al(OH)3，则甲、乙中的现象全都，生成的沉淀的量相等；②若加入的碱溶液均过量，过量的NaOH会使生成的Al(OH)3沉淀部分溶解，而加入氨水的烧杯中生成的Al(OH)3不会溶解。综上分析，只有D项符合题意。
答案：D
4．(2021·辽宁五校联考)常温下，在0.2 mol·L－1 Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 mol·L－1 NaOH溶液，试验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如图所示，下列有关说法正确的是( )
A．a点时，溶液呈酸性的缘由是Al3＋水解，离子方程式为
Al3＋＋3H2O===Al(OH)3＋3H＋
B．a→b段，溶液的pH增大，Al3＋浓度不变
C．b→c段，加入的OH－主要用于生成Al(OH)3沉淀
D．d点时，Al(OH)3沉淀开头溶解
解析：本题侧重考查盐类水解及复分解反应，意在考查考生对盐类水解学问的把握状况及对图象的分析力气。硫酸铝为强酸弱碱盐，Al3＋水解使溶液呈酸性：Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，A项错误；a→b段，发生反应H＋＋OH－===H2O，c(H＋)减小，pH增大，但加入了NaOH溶液，溶液总体积增大，故Al3＋浓度减小，B项错误；b→c段，pH变化不大，主要发生反应Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，故加入的OH－主要用于生成Al(OH)3沉淀，C项正确；c点后pH发生突变，NaOH过量，Al(OH)3沉淀开头溶解，生成NaAlO2，d点pH>10，NaOH远远过量，D项错误。
答案：C
5．(2021·河南八市联考)将物质的量均为a mol的Na和Al一同投入m g足量水中，所得溶液的密度为ρ g·cm－3，则此溶液的物质的量浓度为( )
A． mol·L－1 B． mol·L－1
C． mol·L－1 D． mol·L－1
解析：本题主要考查了钠、铝的性质和溶液浓度的计算，意在考查考生的分析推断力气和计算力气。Na和Al一同投入m g足量水中时，发生反应的化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。由于Na、Al的物质的量均为a mol，结合化学方程式可知生成2a mol H2，所得溶液中只有NaAlO2一种溶质，其物质的量为a mol。所得溶液的质量为m(Na)＋m(Al)＋m(H2O)－m(H2)＝(46a＋m)g，所得溶液的体积为 L，所得溶液的物质的量浓度为 mol·L－1。故本题选A。
答案：A
6．(2021·山东淄博一模)以下方法可用于工业冶炼金属的是( )
A．电解熔融AlCl3猎取金属铝
B．电解MgCl2溶液猎取金属镁
C．用CO还原铁矿石猎取金属铁
D．电解饱和食盐水猎取金属钠
解析：AlCl3为共价化合物，熔融时不导电，不能电解，金属铝是利用电解熔融的氧化铝来获得的，A项错误；电解MgCl2溶液得到氢氧化镁而得不到金属镁，B项错误；CO在高温时还原铁矿石得到金属铁，C项正确；电解饱和食盐水得到氢氧化钠，而不是金属钠，D项错误。
答案：C
7．(2021·山东烟台一模)在指定溶液中确定能大量共存的离子组是( )
A．1.0 mol·L－1 KNO3溶液中：H＋、Fe2＋、Cl－、SO
B．pH＝1的溶液中：NH、Al3＋、SO、Br－
C．c(ClO－)＝1.0 mol·L－1的溶液中：Na＋、SO、S2－、Cl
D．与铝反应产生H2的溶液中：Na＋、Mg2＋、HCO、SO
解析：A项，溶液中有H＋说明溶液显酸性，在酸性溶液中NO有强氧化性，会氧化Fe2＋，不能大量共存；B项，pH＝1的溶液显酸性，NH、Al3＋、SO、Br－均不反应；C项，ClO－具有氧化性，SO、S2－具有还原性，因发生氧化还原反应而不能共存；D项，与铝反应产生H2的溶液可能显酸性也可能显碱性，两种环境下HCO都不能大量存在。
答案：B
8．(2021·福建厦门高校附中三模)下列各组物质相互混合反应后，最终有白色沉淀生成的是( )
①过量Na2O2投入到FeCl2溶液中 ②过量Ba(OH)2溶液和明矾溶液混合 ③少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中 ④Na2SiO3溶液中通入过量CO2 ⑤CaCl2与NaOH的混合溶液中通入过量CO2
A．全部 B．①⑤
C．②③④ D．②③④⑤
解析：①二者发生氧化还原反应生成Fe(OH)3红褐色沉淀；②过量Ba(OH)2溶液和明矾溶液混合，二者反应生成硫酸钡白色沉淀；③少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中，二者反应生成碳酸钙白色沉淀；④向Na2SiO3溶液中通入过量CO2，二者反应生成白色不溶物硅酸；⑤CaCl2与NaOH的混合溶液中通入少量CO2，生成碳酸钙白色沉淀，当二氧化碳过量时碳酸钙转化为可溶性的碳酸氢钙。
答案：C
9．(2021·甘肃部分一般高中第一次联考)有五种饱和溶液：①Ba(NO3)2溶液 ②Ca(OH)2溶液 ③NaAlO2溶液 ④Na2CO3溶液 ⑤溶有NH3的NaCl溶液，分别持续通入CO2，最终得到沉淀或析出晶体的是( )
A．①②③④⑤ B．②③④⑤
C．③④⑤ D．③④
解析：H2CO3的酸性比HNO3弱，所以CO2与Ba(NO3)2溶液不反应；过量的CO2通入Ca(OH)2溶液反应生成Ca(HCO3)2，无沉淀产生；CO2与NaAlO2溶液反应生成Al(OH)3沉淀；CO2通入饱和Na2CO3溶液中，生成的NaHCO3溶解度小于Na2CO3，故以沉淀形式析出；CO2通入溶有NH3的饱和NaCl溶液中，生成的NaHCO3溶解度小，故以沉淀形式析出。
答案：C
10．(2021·合肥一模)将CO2气体缓缓通入到含有等物质的量的KOH、Ba(OH)2和KAlO2的混合溶液中，直至过量，生成沉淀的物质的量与所通CO2的体积关系如图所示(假设每步反应均完全)。下列关于整个反应进程中的各种描述不正确的是( )
A．a～b段与c～d段所发生的反应相同
B．b～c段反应的离子方程式是：2AlO＋3H2O＋CO2===2Al(OH)3↓＋CO
C．O～a段反应的化学方程式是：Ba(OH)2＋CO2===BaCO3↓＋H2O
D．d～e段沉淀的削减是由碳酸钡固体的消逝所致
解析：本题考查元素化合物之间的反应，意在考查考生依据化学图象分析化学反应先后挨次的力气。依据题意，O～a段的反应为：Ba(OH)2＋CO2===BaCO3↓＋H2O；a～b段的反应为：2KOH＋CO2===K2CO3＋H2O；b～c段的反应为：2KAlO2＋3H2O＋CO2===2Al(OH)3↓＋K2CO3；c～d段的反应为：K2CO3＋H2O＋CO2===2KCO3；d～e段的反应为：BaCO3＋H2O＋CO2===Ba(HCO3)2，A项错误。
答案：A
11．(2021·河南八市联考)中学常见物质A、B、C、D存在下图转化关系(部分生成物和反应条件略去)。下列物质中符合转化关系的A的个数为( )
①金属钠 ②硫单质 ③NH3 ④Na2CO3 ⑤AlCl3溶液 ⑥单质铁
A．3 B．4
C．5 D．6
解析：本题主要考查了常见元素及其化合物之间的转化，意在考查考生气敏应用所学学问的力气和综合分析问题的力气。当A为金属钠时，D可以为O2，此时B、C分别为Na2O、Na2O2，符合转化关系；当A为硫单质时，D可以为O2，此时B、C分别为SO2、SO3，符合转化关系；当A为NH3时，D可以为O2，此时B、C分别为NO、NO2，符合转化关系；当A为Na2CO3时，D可以为HCl，此时B、C分别为NaHCO3、CO2，符合转化关系；当A为AlCl3溶液时，D可以为NaOH，此时B、C分别为Al(OH)3、NaAlO2，符合转化关系；当A为单质铁时，D可以为HNO3，此时B、C分别为Fe(NO3)2、Fe(NO3)3，符合转化关系。本题选D。
答案：D
12．(2021·山东理综)某化合物由两种单质直接反应生成，将其加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生。下列化合物中符合上述条件的是( )
A．AlCl3 B．Na2O
C．FeCl2 D．SiO2
解析：AlCl3可由Al与Cl2直接反应生成，加入Ba(HCO3)2溶液中因发生双水解反应而同时生成气体和沉淀：Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑，A正确；Na2O加入Ba(HCO3)2溶液中生成BaCO3沉淀，但无气体产生，B错误；Fe与Cl2直接反应生成FeCl3，C错误；SiO2与Ba(HCO3)2溶液不反应，D错误。
答案：A
二、填空题
13．(2021·西安八校联考，8分)某争辩性学习小组在网上收集到信息：钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧。他们对钠在CO2气体中燃烧后的产物中的白色物质进行了如下探究：
【试验】将燃烧的钠快速伸入盛满CO2的集气瓶中，钠在其中连续燃烧，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上粘附着白色物质。
【提出假设】
假设1：白色物质是Na2O
假设2：白色物质是Na2CO3
假设3：白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物
【设计试验方案·验证假设】该小组对燃烧后的白色产物进行如下探究：
试验操作
试验现象
结论
方案1
取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞试液
溶液变
成红色
白色物质
为Na2O
方案2
①取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入过量的CaCl2溶液
毁灭白
色沉淀
②静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞试液
无明显
现象
【思考与沟通】
(1)甲同学认为方案1得到的结论不正确，其理由是：______________________________。
(2)乙同学认为方案2得到的结论正确，白色物质为：______________________________。
(3)通过方案1和方案2的试验，你认为上述三个假设中，_____________________成立。你的理由是：______________________________。
(4)钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为：______________________________。
(5)丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠，你是否同意丙同学的观点，并简述理由：______________________________。
解析：本题考查了Na与CO2反应的试验探究，意在考查考生对化学试验方案的分析和评价力气。(1)Na2O、Na2CO3溶于水所得溶液均呈碱性，因此不能通过加入无色酚酞试液后溶液变红推断白色物质为Na2O。(2)～(3)方案2的①中产生白色沉淀，说明白色物质中有Na2CO3，②中滴加无色酚酞试液溶液不变红色，说明白色物质中无Na2O，因此白色物质为Na2CO3。(4)依据Na转化为Na2CO3可知，Na作还原剂，则CO2作氧化剂转化为C，化学方程式为：4Na＋3CO22Na2CO3＋C。(5)丙同学的观点不正确，由于反应物为Na、CO2，不含氢元素，故不行能生成NaOH。
答案：(1) Na2CO3溶液显碱性，也会使酚酞变红
(2)Na2CO3
(3)假设2 方案2的①中毁灭了白色沉淀，说明有CO，②中加酚酞无明显现象，说明无Na2O
(4)4Na＋3CO22Na2CO3＋C
(5)不同意，由于反应体系中无氢元素(或其他合理答案)
14．(2021·昆明二检)镁及其化合物有广泛用途。工业上以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含SiO2及少量FeCO3等杂质)为原料制备纳米氧化镁的试验流程如下：
(1)加入H2O2氧化时，发生反应的离子方程式为______________________________。
(2)在试验室煅烧滤渣2制得的金属氧化物为________(填化学式)，需要的仪器除酒精灯、三脚架以外，还需要________(填序号)。
①蒸发皿 ②坩埚 ③泥三角 ④石棉网
(3)在确定条件下CO(NH2)2可与H2O反应生成CO2和一种弱碱，反应的化学方程式为______________________________。
(4)25 ℃时，加入CO(NH2)2至开头产生沉淀，溶液的pH＝10时，c(Mg2＋)＝________mol·L－1。已知：25 ℃Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11。
(5)工业上还可用氯化镁和碳酸铵为原料，接受直接沉淀法制备纳米MgO。下左图为反应温度对纳米MgO产率和粒径的影响，据图分析反应的最佳温度为________。
(6)Mg－H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如上右图。该电池工作时，石墨电极发生的电极反应为______________________________。
解析：本题以化工流程为载体，考查元素化合物的性质、试验基本操作、溶度积计算和原电池理论，意在考查考生综合应用化学学问和理论解答化学问题的力气。(1)菱镁矿中含有FeCO3，加入稀硫酸后溶液中含有还原性的Fe2＋，再加入过氧化氢时，Fe2＋被氧化为Fe3＋，过氧化氢被还原为水，书写离子方程式时要留意使电荷守恒。(2)用氨水调整溶液pH，Fe3＋以Fe(OH)3的形式析出，故滤渣2为Fe(OH)3，该物质煅烧分解生成氧化铁和水；试验室煅烧固体用坩埚，坩埚需要放置在泥三角上。留意：蒸发用蒸发皿，煅烧用坩埚。(3)由两种反应物和生成物之一CO2，结合元素守恒可知生成的弱碱为氨水。(4)Ksp[Mg(OH)2]＝c(Mg2＋)·c2(OH－)＝c(Mg2＋)×(10－4)2＝1.8×10－11，故c(Mg2＋)＝1.8×10－3 mol/L。(5)由图象可得出50 ℃时，MgO产率最高，且高于50 ℃，粒径减小幅度较小，即高于50 ℃，温度对粒径影响不大，故最佳温度为50 ℃。(6) Mg－H2O2电池工作时，Mg电极为负极，石墨电极为正极，正极上H2O2得电子发生还原反应生成OH－。
答案：(1)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
(2)Fe2O3 ②③
(3)CO(NH2)2＋3H2O===CO2↑＋2NH3·H2O
(4)1.8×10－3 (5)50 ℃
(6)H2O2＋2e－===2OH－
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