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化学物质及其变化
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题目要求)
1.垃圾分类有利于资源回收利用。下列垃圾归类不合理的是( )
A
B
C
D
垃圾
废易拉罐
废塑料瓶
废荧光灯管
不可再生废纸
垃圾分类
答案:B
解析:易拉罐大多是铝合金或铁合金制品,铝、铁等金属可回收重新利用,为可回收物,A项正确;塑料瓶大部分是聚对苯二甲酸乙二酯(聚酯)(PET)或聚乙烯(PE)制品,回收可用于再生造粒、重新制造PET瓶或纺丝制造纤维等,故为可回收物,B项错误;荧光灯管中含有微量汞,如果处理不当,会危害人体健康,若渗入地下水,对土壤、水源等造成危害,因此属于有害垃圾,C项正确;纸张的主要成分为植物纤维素,故不可再生,废纸是可燃垃圾,D项正确。
2.(2015济南质检)用下图表示的一些物质或概念间的从属关系中不正确的是( )
X
Y
Z
A
氧化物
化合物
纯净物
B
胶体
分散系
混合物
C
金属氧化物
碱性氧化物
氧化物
D
离子化合物
电解质
化合物
答案:C
解析:从题图中可看出,Z包含Y,Y包含X。纯净物可以分为单质和化合物,化合物又可以分为酸、碱、盐、氧化物等,A项正确;分散系是一种混合物,它可以分为溶液、胶体和浊液,B项正确;氧化物从性质上可以分为酸性氧化物和碱性氧化物,碱性氧化物包括大多数金属氧化物,但是有部分金属氧化物不属于碱性氧化物,如Al2O3属于两性氧化物,Mn2O7属于酸性氧化物,C项不正确;化合物可分为电解质和非电解质,离子化合物一定属于电解质,D项正确。
3.(2015重庆理综)中华民族有着光辉灿烂的发明史,下列发明创造不涉及化学反应的是( )
A.用胆矾炼铜
B.用铁矿石炼铁
C.烧结黏土制陶瓷
D.打磨磁石制指南针〚导学号95380307〛
答案:D
解析:胆矾为CuSO4·5H2O,冶炼得到Cu的过程中发生氧化还原反应,A项错误;铁矿石为铁的化合物,炼铁也需要发生氧化还原反应,B项错误;烧制陶瓷过程中发生复杂的物理和化学变化,C项错误;打磨磁石制指南针的过程中没有化学变化,D项正确。
4.下列实验与物质微粒大小无直接关系的是( )
答案:C
解析:浊液、胶体、溶液的本质区别是分散质粒子的大小不同,悬浊液的分散质粒子不能通过滤纸,胶体和浊液的分散质粒子不能透过半透膜,A、B都是根据分散质粒子的大小进行分离的,与物质微粒大小有关;D项,胶体微粒能使光线产生散射,产生丁达尔效应,而溶液中的粒子很小,不能产生丁达尔效应,与物质微粒大小有关。只有C项是利用一种溶质在两种溶剂中的溶解度不同进行分离,与物质微粒大小无直接关系。
5.(2015长春质检)将饱和FeCl3溶液滴入沸水并煮沸一段时间,可得到红褐色液体,此液体不具有的性质是( )
A.光束通过该液体时形成光亮的“通路”
B.插入石墨电极通直流电后,有一极附近液体颜色加深
C.向该液体中加入硝酸银溶液,无沉淀产生
D.将该液体加热、蒸干、灼烧后,有氧化物生成
答案:C
解析:FeCl3溶液滴入沸水中,可制得Fe(OH)3胶体,光线通过胶体时会形成光亮的通路,即产生了丁达尔效应,A项正确;Fe(OH)3胶体粒子吸附正电荷,通入直流电后,在阴极附近液体颜色加深,B项正确;Fe(OH)3胶体中加入电解质溶液,会发生聚沉现象,C项错误;把Fe(OH)3胶体加热、蒸干、灼烧后,会得到Fe2O3,D项正确。
6.关于化学反应M+NP+Q,下列说法中正确的是( )
A.若生成物P和Q分别是盐和水,则反应物一定是酸和碱
B.若M和P是单质,N和Q是化合物,则该反应不一定是置换反应
C.若M是可溶性碱,N是可溶性盐,则P和Q可能是两种沉淀
D.若各取10 g M、N,使其混合并充分反应,则P、Q质量的总和一定等于20 g
答案:C
解析:碱和酸性氧化物反应、酸和碱性氧化物反应也能生成盐和水,A项错误;符合置换反应的定义,故此反应一定属于置换反应,B项错误;Ba(OH)2与CuSO4溶液反应生成Cu(OH)2、BaSO4两种沉淀,C项正确;M、N各10 g,二者可能恰好反应完全,也可能其中一种没有反应完,则生成物的质量总和小于等于20 g,D项错误。
7.(2015河北唐山模拟)在下列溶液中一定能大量共存的离子组是( )
A.25 ℃时由水电离产生的c(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液:Na+、N、Br-、C
B.FeCl3溶液中:K+、Na+、SCN-、Cl-
C.遇酚酞变红的溶液:Fe3+、HC、S2-、Fe2+
D.无色透明的溶液:Mg2+、Al3+、N、H+
答案:D
解析:该溶液可能为酸性溶液或碱性溶液,N不能在碱性溶液中大量存在,C不能在酸性溶液中大量存在,A项错误;Fe3+与SCN-不能大量共存,B项错误;遇酚酞变红的溶液是碱性溶液,HC不能大量存在,C项错误。
8.(2015山西太原模拟)下表中根据实验操作和现象所得出的结论正确的是( )
选项
实验操作
实验现象
结论
A
蘸有浓氨水的玻璃棒靠近溶液X
有白烟产生
X一定是浓盐酸
B
KIO3溶液中加入HI溶液,并加入淀粉
溶液变蓝色
KIO3的氧化性比I2的强
C
强酸性溶液Y中加入Ba(NO3)2溶液,静置后再加入KSCN溶液
先有白色沉淀,后溶液又变红
Y中一定含有S和Fe3+
D
C2H5OH与浓硫酸混合后加热到170 ℃
制得的气体使酸性KMnO4溶液退色
一定是制得的乙烯使酸性KMnO4溶液退色
〚导学号95380308〛
答案:B
解析:A项,X还可以是硝酸,错误;B项,反应中KIO3是氧化剂,I2是氧化产物,则氧化性:KIO3>I2,正确;C项,强酸性溶液中N具有强氧化性,能将Fe2+氧化为Fe3+,即Y中可能含有Fe2+,错误;D项,乙醇也能使酸性KMnO4溶液退色,错误。
9.(2015山东潍坊模拟)氰化物有剧毒,在碱性条件下可用如下方法进行处理:
2CN-+8OH-+5Cl22CO2+N2+10Cl-+4H2O。
下列判断错误的是( )
A.上述反应中的氧化剂是Cl2
B.还原性:CN->Cl-
C.当有0.2 mol CO2生成时,溶液中阴离子的物质的量增加1 mol
D.经测定NaCN的水溶液呈碱性,说明CN-促进了水的电离
答案:C
解析:根据反应方程式知,反应前后阴离子的个数不变,所以当有0.2 mol CO2生成时,溶液中阴离子的物质的量不变,故C项错误。
10.向含有a mol FeBr2的溶液中通入x mol Cl2,通入Cl2过程中溶液发生反应的离子方程式不正确的是( )
A.x=0.4a,2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
B.x=0.6a,2Br-+Cl2Br2+2Cl-
C.x=a,2Fe2++2Br-+2Cl2Br2+2Fe3++4Cl-
D.x=1.5a,2Fe2++4Br-+3Cl22Br2+2Fe3++6Cl-
答案:B
解析:还原性:Fe2+>Br-,故Cl2先氧化Fe2+,即先发生反应:2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,接着氧化Br-:2Br-+Cl2Br2+2Cl-,当n(Cl2)∶n(FeBr2)≤时,只氧化Fe2+,当n(Cl2)∶n(FeBr2)≥时,Fe2+和Br-被完全氧化,介于二者时,Fe2+被完全氧化,Br-部分被氧化。A项,设a=1,则n(Fe2+)=1 mol,n(Cl2)=x mol=0.4 mol,即n(Fe2+)>2n(Cl2),说明Fe2+过量,Cl2只氧化Fe2+,正确;B项,设a=1,则n(Fe2+)=1 mol,n(Cl2)=x mol=0.6 mol,即n(Fe2+)<2n(Cl2),说明Cl2过量,Fe2+全部被氧化为Fe3+,同时有部分Br-被氧化为Br2,错误;C项,设a=x=1,n(Fe2+)=1 mol,n(Br-)=2 mol,n(Cl2)=1 mol,1 mol Cl2可以将1 mol Fe2+氧化为1 mol Fe3+的同时,还可以将1 mol Br-氧化为0.5 mol Br2,故离子方程式为2Fe2++2Br-+2Cl2Br2+2Fe3++4Cl-,正确;D项,设a=1,则n(Fe2+)=1 mol,n(Cl2)=1.5 mol,1.5 mol Cl2可以将1 mol Fe2+氧化为1 mol Fe3+,同时还可以将2 mol Br-氧化为1 mol Br2,故离子方程式为2Fe2++4Br-+3Cl22Br2+2Fe3++6Cl-,正确。
二、非选择题(本题共4个小题,共50分)
11.(14分)(1)人体的胃液酸性很强,其中的酸性物质为盐酸,胃液中的盐酸维持在一定浓度是最合适的,如果胃酸过多则需要服用药物,这些药物可以是 (填编号,下同)。
A.NaOH B.Al(OH)3
C.碳酸钠 D.碳酸氢钠
(2)人体体液中最常见的电解质之一是氯化钠,目前我们食用的食盐中常常加入碘酸钾(KIO3),其目的是防止人体缺碘。写出碘酸钾在水溶液中的电离方程式: 。
(3)人体血液中的下列物质属于非电解质的是 。
A.碳酸 B.水
C.碳酸氢钠 D.葡萄糖
(4)血液属于分散系中的 ,手指出血时可用FeCl3溶液止血,其原理是
。
(5)假设血液中的酸以离子的形式存在,写出在酸性血液中碳酸氢根离子参与化学反应的离子方程式:
。
答案:(1)BD (2)KIO3K++I (3)D (4)胶体 FeCl3溶液是电解质,可使胶体聚沉,故可止血 (5)H++HCCO2↑+H2O
解析:(1)Al(OH)3和NaHCO3都可以中和胃酸。
(2)碘酸钾是强电解质,电离方程式为KIO3K++I。
(3)血液中葡萄糖是非电解质。
(4)血液属于胶体,FeCl3溶液可以使胶体聚沉而止血。
(5)在酸性溶液中,HC与H+发生反应的离子方程式为H++HCCO2↑+H2O。
12.(12分)在Na+浓度为0.5 mol·L-1的某澄清溶液中,还可能含有下表中的若干种离子。
阳离子
K+ Ag+ Mg2+ Ba2+
阴离子
N C Si S
现取该溶液100 mL进行如下实验(气体体积均在标准状况下测定)。
序号
实验内容
实验结果
Ⅰ
向该溶液中加入足量稀盐酸
产生白色沉淀并放出标准状况下0.56 L气体
Ⅱ
将Ⅰ的反应混合液过滤,对沉淀洗涤、灼烧至恒重,称量所得固体质量
固体质量为2.4 g
Ⅲ
向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液
无明显现象
请回答下列问题。
(1)实验Ⅰ能确定一定不存在的离子是 。
(2)实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为 。
(3)通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算,填写下表中阴离子的浓度(能计算出的,填写计算结果,一定不存在的离子填“0”,不能确定是否存在的离子填“?”)。
阴离子
N
C
Si
S
c/(mol·L-1)
(4)判断K+是否存在,若存在求其最小浓度,若不存在说明理由:
。
答案:(1)Ag+、Mg2+、Ba2+ (2)Si+2H+H2SiO3↓ (3)? 0.25 0.4 0 (4)存在,最小浓度为0.8 mol·L-1
解析:由题知溶液为透明澄清溶液,因此溶液中的离子必能大量共存。由实验Ⅰ可知,加入稀盐酸产生气体,必有C,其浓度为0.56 L÷22.4 L·mol-1÷0.1 L=0.25 mol·L-1,则溶液中一定无Ag+、Mg2+、Ba2+;且能生成白色沉淀,因此有Si,发生的反应为Si+2H+H2SiO3↓,且Si的浓度为2.4 g÷60 g·mol-1÷0.1 L=0.4 mol·L-1;由实验Ⅲ可知溶液中不含S;根据电荷守恒知2c(C)+2c(Si)=2×0.25 mol·L-1+2×0.4 mol·L-1=1.3 mol·L-1>0.5 mol·L-1,因此必有K+,至少为0.8 mol·L-1,不能确定有无N。
13.(12分)实验室模拟用工业废弃固体(含有Cu2S、Al2O3、Fe2O3、SiO2等)制取粗铜、绿矾(FeSO4·7H2O)和明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的操作流程如下:
(1)试剂X是 (写化学式)。
(2)配平下列方程式: Mn+ SO2+ H2O Mn2++ S+ H+。
(3)为了分析产品(绿矾)中铁元素的含量,某同学称取20.0 g样品配成100 mL溶液,移取25.00 mL于锥形瓶中,用1.000×10-1 mol·L-1的KMnO4标准溶液进行滴定(Mn被还原为Mn2+)。
请回答下列问题:
①滴定时,KMnO4标准溶液应盛放在 (填仪器名称)中。
②若到达滴定终点消耗KMnO4标准溶液的体积为25.00 mL,则该产品中铁元素的质量分数为 。〚导学号95380309〛
答案:(1)H2SO4(或KHSO4) (2)2 5 2 2 5 4 (3)①酸式滴定管 ②14%
解析:根据废弃固体的成分及流程图可知,气体A为SO2,固体B中含有CuO、Fe2O3,溶液B中含有KAlO2、K2SiO3,试剂X为H2SO4(或KHSO4),固体C为H2SiO3;加入过量铁屑后,固体D为Cu、Fe,溶液D为FeSO4。
(3)滴定反应的离子方程式为Mn+5Fe2++8H+Mn2++5Fe3++4H2O,在20.0 g样品中,n(Fe2+)=25.00×10-3 L×1.000×10-1 mol·L-1×5×=0.05 mol,则该产品中铁的质量分数为×100%=14%。
14.(12分)电镀厂镀铜废水中含有CN-和Cr2,需要处理达标后才能排放。该厂拟定下列流程进行废水处理,回答下列问题:
(1)上述处理废水流程中主要使用的方法是
。
(2)②中反应后无气体放出,该反应的离子方程式为
。
(3)步骤③中,每处理0.4 mol Cr2时转移电子2.4 mol,该反应离子方程式为
。
(4)目前处理酸性Cr2废水多采用铁氧磁体法。该法是向废水中加入FeSO4·7H2O将Cr2还原成Cr3+,调节pH,Fe、Cr转化成相当于:FeⅡ[FC]O4(铁氧磁体,罗马数字表示元素价态)的沉淀。处理1 mol Cr2,需加入a mol FeSO4·7H2O,下列结论正确的是 。
A.x=0.5,a=8
B.x=0.5,a=10
C.x=1.5,a=8
D.x=1.5,a=10〚导学号95380310〛
答案:(1)氧化还原法
(2)CN-+ClO-CNO-+Cl-
(3)3S2+4Cr2+26H+6S+8Cr3++13H2O
(4)D
解析:(1)根据框图中物质的转化,不难分析出碳元素、硫元素化合价发生了变化,故处理废水流程中主要使用的方法是氧化还原法。
(2)由框图可知,CN-→CNO-,碳元素从+2价上升到+4价,则CN-为还原剂,那么ClO-应为氧化剂,其还原产物为Cl-。据此根据电子守恒可配平方程式为CN-+ClO-CNO-+Cl-。
(3)处理0.4 mol Cr2时转移电子2.4 mol,则铬元素降低到+3价,还原产物应为Cr3+。结合框图中S2→S,再根据电子守恒、电荷守恒、质量守恒,即可配平写出离子方程式。
(4)根据电子守恒:(2-x)×3=x×(1-0),x=1.5。根据质量守恒:a=2÷0.5×(1.5+1)=10。
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