2022版《导与练》高考化学限时检测-区间三-物质的性质与变化.docx

区间三　物质的性质与变化
NO.4 “测”限时检测——测速度,测准度,查漏补缺!
1.(2021·天津高三三模)能实现下列物质间直接转化的元素是(　C　)
单质氧化物酸或碱盐
A.Fe B.Si C.Na D.Cu
Fe与氧气点燃会生成四氧化三铁,四氧化三铁不溶于水,也不与水发生反应,不能实现直接转化,A不符合题意;Si与氧气加热条件下可生成二氧化硅,但二氧化硅不溶于水,也不与水发生反应,不能实现直接转化,B不符合题意;Na与氧气常温下可生成氧化钠,氧化钠与水反应可生成氢氧化钠(碱),氢氧化钠再与HCl发生中和反应生成氯化钠(盐)和水,均可实现物质间直接转化,C符合题意;Cu与氧气加热条件下可生成氧化铜,但氧化铜不溶于水,也不与水发生反应,不能实现直接转化,D不符合题意。
2.(2021·重庆模拟)下列有关离子方程式的书写正确的是(　A　)
A.向饱和NaCl溶液中依次通入足量NH3与CO2:Na++NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+NH4+
B.向BaCl2溶液中通入SO2:Ba2++SO2+2H2OBaSO3↓+2H+
C.电解MgCl2溶液:2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-
D.Na2S2O3溶液与硝酸溶液混合:S2O32-+2H+S↓+SO2↑+H2O
饱和NaCl溶液中依次通入NH3、CO2反应生成NaHCO3和NH4Cl,由于溶液饱和会析出溶解度较小的NaHCO3,对应离子方程式为Na++NH3+
CO2+H2ONaHCO3↓+NH4+,A正确;BaCl2与SO2不发生反应,B错误;电解MgCl2溶液生成的OH-会与Mg2+继续反应生成Mg(OH)2沉淀,正确离子方程式为Mg2++2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+Mg(OH)2↓,C错误;硝酸具有强氧化性,Na2S2O3被硝酸氧化会生成SO42-,D错误。
3.(2021·山东青岛二模)硫元素的价类二维图如图所示。下列说法错误的是(　C　)

A.a与c、d、e都有可能反应生成b
B.d溶液久置于空气中会生成e,溶液的pH减小
C.盐g与盐f之间也可能发生反应
D.铜与e的浓溶液共热产生的气体通入BaCl2溶液中,无明显现象
根据化合价以及物质的类别可知a为H2S、b为S、c为SO2、d为H2SO3、e为H2SO4、f含有SO32-或HSO3-、g含有SO42-或HSO4-。a为H2S,可以和SO2、H2SO3、H2SO4发生归中反应生成硫单质,A正确;H2SO3具有较强的还原性,在空气中久置会被氧气氧化成硫酸,硫酸酸性更强,pH更小,B正确;g为硫酸盐,f为亚硫酸盐,硫元素化合价相邻不反应,C错误;铜与浓硫酸共热产生气体SO2,SO2通入BaCl2溶液中,不能发生弱酸制强酸的反应,所以无明显现象,D正确。
4.(2020·湖南长沙一模)Na2S2O3是重要的化工原料,用途很广,其还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成SO42-,常用作脱氯剂,主要用于治疗氰化物中毒。工业上可利用反应Na2CO3+2Na2S+4SO23Na2S2O3+CO2制取Na2S2O3。下列说法正确的是(　D　)
A.每吸收4 mol SO2,放出22.4 L CO2
B.每生成1 mol Na2S2O3,转移NA个电子
C.氧化产物与还原产物的质量之比为2∶1
D.还原性强弱:S2->S2O32->Cl-
每吸收4 mol SO2就会放出1 mol二氧化碳,但题中未指明标准状况,无法计算CO2的体积,故A错误;每生成3 mol Na2S2O3,转移8 mol电子,每生成1 mol Na2S2O3转移 83×6.02×1023个电子,故B错误;化合价升高元素所在的产物是氧化产物,化合价降低元素所在的产物是还原产物,题给反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2,故C错误;Na2S为还原剂,Na2S2O3既是氧化产物又是还原产物,还原剂的还原性强于还原产物,故还原性S2->S2O32-,S2O32-在溶液中易被Cl2氧化成SO42-,故还原性S2O32->Cl-,所以还原性强弱S2->S2O32->Cl-,故D正确。
5.(2021·山东淄博三模)用Cu2S、FeS处理酸性废水中的Cr2O72-,发生的反应如下:
反应①:Cu2S+Cr2O72-+H+Cu2++SO42-+Cr3++H2O(未配平)
反应②:FeS+Cr2O72-+H+Fe3++SO42-+Cr3++H2O(未配平)
下列判断错误的是(　C　)
A.反应①中还原剂与氧化剂的物质的量之比为3∶5
B.用相同物质的量的Cu2S和FeS处理Cr2O72-时,Cu2S消耗更多Cr2O72-
C.处理等物质的量的Cr2O72-时,反应①和②中消耗H+的物质的量相等
D.用FeS处理废水不仅可以除去Cr2O72-,还可吸附悬浮杂质
根据电子得失守恒、电荷守恒、原子守恒配平两个方程式,反应①3Cu2S+5Cr2O72-+46H+6Cu23SO42-+10Cr3++23H2O;反应②2FeS+
3Cr2O72-+26H+2Fe3++2SO42-+6Cr3++13H2O。还原剂所含元素化合价升高,失电子,氧化剂所含元素化合价降低,得电子,则Cu2S为还原剂,
Cr2O72-为氧化剂,则反应①中还原剂与氧化剂的物质的量之比为3∶5,
A正确;1 mol Cu2S参与反应失去10 mol电子,1 mol FeS参与反应失去 9 mol电子,根据电子得失守恒可知,用相同物质的量的Cu2S和FeS处理Cr2O72-时,Cu2S消耗更多Cr2O72-,B正确;处理等物质的量的Cr2O72-时,反应①②中消耗H+的物质的量不等,C错误;用FeS处理废水不仅可以除去Cr2O72-,且该反应还可以生成Fe3+,Fe3+能水解生成氢氧化铁胶体,其具有吸附性,可吸附悬浮杂质,D正确。
6.(2021·福建福州模拟)下列离子方程式书写正确的是(　B　)
A.氧化亚铁溶于稀硝酸:FeO+2H+Fe2++H2O
B.向KClO溶液中滴加浓盐酸:ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O
C.向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2:Ca2++SO2+H2O+2ClO-CaSO3↓+
2HClO
D.向Mg(HCO3)2溶液中滴加足量NaOH溶液:Mg2++HCO3-+OH-MgCO3↓+
H2O
氧化亚铁溶于稀硝酸,稀硝酸氧化亚铁离子,会有NO生成,3FeO+
10H++NO3-3Fe3++NO↑+5H2O,故A错误;向KClO溶液中滴加浓盐酸,会生成氯气ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O,故B正确;向 Ca(ClO)2 溶液中通入少量SO2,次氯酸根会氧化二氧化硫变为硫酸根Ca2++SO2+H2O+
3ClO-CaSO4↓+2HClO+Cl-,故C错误;向Mg(HCO3)2溶液中滴加足量NaOH溶液,镁离子变为氢氧化镁沉淀Mg2++2HCO3-+4OH-2CO32-+
Mg(OH)2↓+2H2O,故D错误。
7.(2021·湖北武汉三模)下列指定反应的离子方程式正确的是(　B　)
A.Na2O2与H218O反应:2Na2O2+2H218O4Na++4OH-+18O2↑
B.向次氯酸钠溶液中通入少量的CO2:ClO-+CO2+H2OHClO+HCO3-
C.FeCl3溶液中加过量Na2S溶液:S2-+2Fe3+S↓+2Fe2+
D.向Fe(OH)3胶体中加入HI溶液:Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O
Na2O2与H218O反应中过氧化钠既是氧化剂也是还原剂,2Na2O2+
2H218O4Na++2OH-+218OH-+O2↑,A错误;由于碳酸的酸性强于次氯酸,但次氯酸强于碳酸氢根,则向次氯酸钠溶液中通入少量的CO2,ClO-+
CO2+H2OHClO+HCO3-,B正确;FeCl3溶液中加过量Na2S溶液3S2-+
2Fe3+S↓+2FeS↓,C错误;向Fe(OH)3胶体中加入HI溶液发生氧化还原反应:2Fe(OH)3+2I-+6H+I2+2Fe2++6H2O,D错误。
8.(2020·湖南长沙一模)硼氢化钠(NaBH4)吸湿性强,是最常用的还原剂之一,偏硼酸钠(NaBO2)制备提纯NaBH4的流程如下,下列有关说法错误的是(　A　)

A.合成反应中H2作还原剂
B.萃取是利用系统中组分在溶剂中溶解度不同而分离的操作
C.操作X中用到直型冷凝管
D.化合物X可循环利用
“合成”时发生反应:NaBO2+2SiO2+4Na+2H2NaBH4+2Na2SiO3,
NaBH4吸湿性强,将生成的NaBH4、Na2SiO3用(CH3)2CHNH2萃取,NaBH4溶解于(CH3)2CHNH2,Na2SiO3不溶于(CH3)2CHNH2,过滤分离出Na2SiO3,滤液中含NaBH4和(CH3)2CHNH2,操作X为蒸馏,化合物X是(CH3)2CHNH2。合成反应为NaBO2+2SiO2+4Na+2H2NaBH4+2Na2SiO3,NaBH4中H元素化合价为-1,H2化合价从0降至-1,反应中氢气为氧化剂,A错误;萃取是利用系统中组分在溶剂中溶解度不同而分离的操作,B正确;操作X为蒸馏,用到直型冷凝管起冷凝回流作用,C正确;化合物X是(CH3)2CHNH2,可在萃取步骤循环利用,D正确。
9.(2021·吉林长春模拟)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(　D　)
A.含有Fe2+的溶液:K+、NH4+、SO42-、[Fe(CN)6]3-
B.能溶解Al(OH)3的溶液:Na+、F-、NO3-、NH4+
C.含有I-的溶液:Al3+、H+、MnO4-、SO42-
D.含有NH4+的溶液:Na+、K+、HCO3-、Cl-
Fe2+与[Fe(CN)6]3-反应生成蓝色沉淀,含有Fe2+的溶液中不能大量含有[Fe(CN)6]3-,故不选A;能溶解Al(OH)3的溶液呈强酸性或强碱性,酸性条件下不能大量含有F-,碱性条件下不能大量含有NH4+,故不选B;I-能被MnO4-氧化为I2,含有I-的溶液中不能大量含有MnO4-,故不选C;NH4+、Na+、K+、HCO3-、Cl-相互之间不反应,含有NH4+的溶液可以大量含有Na+、K+、HCO3-、Cl-,故选D。
10.(2021·北京高三二模)实验室模拟工业回收碘水中的碘,其操作流程如下:

下列判断正确的是(　B　)
A.I2在CCl4中的溶解度小于在H2O中的
B.②③中涉及的分离操作分别为分液和过滤
C.②中1 mol I2与足量NaOH完全反应转移了 6 mol e-
D.②中反应消耗的NaOH和③中反应消耗的H2SO4的物质的量之比为
1∶1
根据已知,②中发生的反应的离子方程式为3I2+6OH-5I-+IO3-+
3H2O,③中发生的反应的离子方程式为5I-+IO3-+6H+3I2+3H2O。卤素在四氯化碳中溶解度大于水中溶解度,A错误;②是将四氯化碳与水溶液分离,两者互不相溶,且为液态混合物,故是分液,③是将固体与液体分离,故为过滤,B正确;由方程式可以看出,每3 mol I2与足量NaOH完全反应转移了 5 mol e-,故1 mol I2与足量NaOH完全反应转移了 53 mol e-,C错误;设②中消耗6 mol氢氧化钠,则③中消耗的硫酸的物质的量为3 mol(含有6 mol氢离子),两者之比是2∶1,D错误。
11.(2021·山东济南三模)利用钛铁矿(主要成分为 FeTiO3,含有少量MgO、SiO2等杂质)制备LiFePO4的工艺流程如图所示:

已知:钛铁矿经盐酸浸取后钛主要以TiOCl42-形式存在,Ksp(FePO4)=
1.0×10-22、Ksp[Mg3(PO4)2]=1.0×10-24。下列说法错误的是(　C　)
A.钛铁矿经盐酸浸取后过滤,滤渣的主要成分为SiO2
B.“过滤③”之前[设此时c(Mg2+)=0.01 mol·L-1],使Fe3+恰好沉淀完全[即c(Fe3+)=1×10-5 mol·L-1],此时不会有Mg3(PO4)2沉淀生成

C.“高温煅烧”的主要反应为2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+
2CO2↑+CO↑+H2O
D.LiFePO4缺失部分Li+则形成Li1-xFePO4,若x=0.2,则Li1-xFePO4中n(Fe2+)∶n(Fe3+)=4∶1
向钛铁矿(主要成分为FeTiO3,含有少量MgO、SiO2等杂质)中加入盐酸,SiO2与盐酸不反应,FeTiO3、MgO分别转化为TiOCl42-、Fe2+、Mg2+,过滤后将滤液①控制pH使TiOCl42-水解生成TiO2·xH2O,将其过滤后向滤液②中加入过氧化氢溶液将Fe2+氧化成Fe3+,加入H3PO4将Fe3+沉淀生成FePO4,FePO4与Li2CO3、草酸在高温条件下煅烧得到LiFePO4。钛铁矿经盐酸酸浸后只有SiO2不溶于酸,则滤渣的主要成分为SiO2,故A正确;根据沉淀溶解平衡计算出磷酸根离子浓度 c(PO43-)=
Ksp(FePO4)c(Fe3+)=1.0×10-221×10-5 mol/L=1.0×10-17 mol/L,此时Qc[Mg3(PO4)2]=
c3(Mg2+)×c2(PO43-)=0.013×(1.0×10-17)2=1.0×10-40降低至+2被还原,因此草酸被氧化生成CO2,C元素化合价由+3升高至+4,根据氧化还原反应化合价升降守恒以及原子守恒可知反应方程式为2FePO4+Li2CO3+H2C2O4
2LiFePO4+3CO2↑+H2O,故C错误;LiFePO4缺失部分Li+则形成 Li1-xFePO4,若x=0.2,化合物中各元素化合价代数和等于0,若n(Fe2+)=
a mol,n(Fe3+)=b mol,则有a+b=1(1-x)×1+2a+3b=3,解得a=0.8,b=
0.2,则 Li1-xFePO4 中n(Fe2+)∶n(Fe3+)=4∶1,故D正确。
12.(2021·山东潍坊三模)中国科学家研究在Pd/SVG催化剂上H2还原NO生成N2和NH3的路径,各基元反应及活化能Ea(kJ·mol-1)如图所示,下列说法错误的是(　D　)

A.生成NH3的各基元反应中,N元素均被还原
B.生成NH3的总反应方程式为2NO+5H22NH3+2H2O
C.决定NO生成NH3速率的基元反应为NH2O+HNH2OH
D.在Pd/SVG催化剂上,NO更容易被H2还原为N2
由题图示知,生成NH3的过程为N+2OHN+1ON0H2ON-1H2OHN-2H2N-3H3,每步反应中N元素化合价均是降低被还原,A正确;根据A选项分析知,NO与H2反应生成NH3和H2O,对应总方程式为2NO+
5H22NH3+2H2O,B正确;生成NH3的基元反应中,NH2O+HNH2OH这一步活化能最大,相同条件下反应速率最慢,C正确;NO被还原为N2的活化能明显大于被还原生成NH3活化能,故在该催化剂作用下,NO更容易被还原为NH3,D错误。
13.(2021·湖南衡阳二模)科研人员提出了雾霾微粒中硫酸盐生成的三个阶段的转化机理,其主要过程示意如下。下列说法错误的是(　B　)

A.第Ⅱ、Ⅲ阶段总的化学方程式为SO3-+H2O+NO2HNO2+HSO4-
B.该过程中NO2为催化剂
C.第Ⅰ阶段每1 mol氧化剂参加反应,转移电子数目为NA
D.还原性:SO32->HNO2
根据题图可知,在第Ⅱ阶段,SO3-、NO2在H2O存在条件下反应生SO3、NO2-,在第Ⅲ阶段,SO3结合OH-变为HSO4-,NO2-结合H+变为HNO2,故第Ⅱ、Ⅲ阶段总的化学方程式为SO3-+H2O+NO2HNO2+HSO4-,A正确;题图示的转化过程,NO2转化为HNO2,N元素的化合价由+4价变为+3价,化合价降低,得电子被还原,作氧化剂,则NO2是生成硫酸盐的氧化剂,B错误;过程Ⅰ中NO2得到电子被还原为NO2-,SO32-失去电子被氧化为SO3-,反应的离子方程式为SO32-+NO2NO2-+SO3-,每有1 mol氧化剂NO2发生反应,转移1 mol电子,则转移的电子数目为NA,C正确;在题图示的转化关系中SO32-失去电子被氧化为HSO4-,NO2得到电子被还原为HNO2,还原剂的还原性大于还原产物,故还原性SO32->HNO2,D正确。
14.(2021·福建泉州模拟)从含砷(As)的有毒工业废水中提取粗As2O3,流程如下:

已知:As与P同为ⅤA族元素;Ca3(AsO3)2微溶于水,Ca3(AsO4)2难溶
于水。
下列说法不正确的是(　D　)
A.试剂①的作用是将AsO33-氧化为AsO43-
B.滤液①主要成分为NaOH溶液
C.滤液②主要成分可以循环利用
D.“还原”的离子方程式:2H++2AsO43-+2SO22SO42-+As2O3↓H2O
由流程可知,含H3AsO3、H3AsO4废水加入NaOH溶液碱浸,转化为Na3AsO3、Na3AsO4,加入试剂①将AsO33-氧化生成AsO43-,再加入石灰乳沉砷,将AsO43-转化为难溶于水的Ca3(AsO4)2,过滤后沉淀中加H2SO4酸化得到CaSO4和H3AsO4,过滤分离后向H3AsO4溶液中通入SO2还原得到As2O3,结晶后过滤得到粗As2O3。根据以上分析,试剂①的作用是作氧化剂,将AsO33-氧化为AsO43-,故A正确;石灰乳的主要成分是Ca(OH)2,Ca(OH)2与Na3AsO4反应生成Ca3(AsO4)2和NaOH,所以滤液①主要成分为NaOH溶液,故B正确;SO2还原H3AsO4得到As2O3,本身被氧化为H2SO4,所以滤液②主要成分是H2SO4,可以循环利用,故C正确;由As与P同族可知,As的非金属性比P弱,则酸性H3AsO4