【通用版】2023届高考化学一轮复习元素及其化合物专练（9）无机反应图像应用及破解

（9）无机反应图像应用及破解

1.向等量的NaOH溶液中分别通入气体。因的通入量不同，得到组分不同的溶液M。若向M中逐滴加入盐酸，产生的气体体积与加入盐酸的体积关系如下（注：Ⅰ.假设全部逸出；Ⅱ.③图中）。其中M中只有1种溶质的是(   )

A.只有① B.只有③ C.②④ D.①③

2.向NaOH和的混合溶液中逐渐通入足量气体，生成沉淀的质量与通入的质量关系正确的是(   )

A.B.C.D.

3.铜有两种常见的氧化物CuO和。某学习小组取0.98g（用精密天平测量）固体加热，有铜的氧化物生成，其质量随温度变化如图1所示；另外，某同学绘制了三条表示金属氧化物与其所含金属元素质量的关系曲线，如图2所示。则下列分析正确的是(   )

A.图1中，A到B的过程中有0.005mol电子发生了转移

B.图1整个过程中共生成0.18g水

C.图2三条曲线中，表示CuO和其中所含Cu元素质量关系的曲线是A

D.图1中A和B化学式分别为和CuO

4.元素的价一类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二雏平面图像。图甲为硫元素的价一类二维图：

根据图像信息判断下列说法正确的是(   )

A.从硫元素化合价变化的角度分析，图甲中既有氧化性又有还原性的化合物有4种

B.将X与Y混合，可生成淡黄色固体，该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:1

C.若图甲八种物质中的某几种在一定条件下符合图乙所示转化关系，则A为X，B为S，C为Y

D.有同学顶测足量Z的浓溶液与Cu反应后得到蓝色溶液，但是实验结果得到白色固体，现欲得到蓝色溶液，可向所得混合物中加蒸馏水并不断搅拌

5.数字化实验是利用传感器和信息处理终端进行实验数据的采集与分析。对新制饱和氯水进行数字化检测(不考虑溶质溶剂的挥发），下列图像变化最有可能是其检测结果的是(   )

A.图1表示氯水pH随时间的变化

B.图2表示溶液中氯离子浓度随时间的变化

C.图3表示液面上方氧气体积分数随时间的变化

D.图4表示液面上方氧气体积分数随时间的变化

6.下列实验过程中产生的现象与对应的图像不相符的是（   ）

A.  B.

C.  D.

7.如图表示铁与不同密度硝酸反应时，还原产物百分比与硝酸密度的关系，下列说法正确的是 （    ）

A.一般来说，不同密度硝酸与铁反应的还原产物是单一的   

B.用一定量的铁粉与足量溶液反应得到标准状况下气体2.24 L，则参加反应的硝酸的物质的量为0.1 mol

C.硝酸的密度越大，其还原产物中低价态的成分所占比例越多

D.当硝酸密度为时，反应的化学方程式为：

8.和氮氧化物都是空气污染物，科学处理及综合利用是环境科学研究的热点。

（1）某科研小组研究不同条件下溶液常压下吸收烟气的吸收率。

①溶液pH：随着含烟气的不断通入，和硫的吸收率如图-1所示：

i：当pH=10~8.6，硫的总吸收率不断减小，因为浓度较高与反应，生成S，同时产生大量的____________________，导致硫的总吸收率减小。

ii：当pH=8~3，硫的总吸收率增大，生成的主要产物为和。和一定条件下反应，生成硫磺和最终回收，反应的化学方程式为____________________________________________。

iii：当时，___________导致和硫的总吸收率降低。

②温度：如图-2所示，该项目选择常温，一是为了节能，另一个原因是________________________________。

③其他条件：________________________________________________________。（任举一例）

（2）联合脱硫脱硝技术，是一种工业工艺技术，采用“35%的氯酸同时脱硫脱氮技术”，处理烟气（含、NO）可获得、HCl、副产品，通过实验发现，当氯酸的浓度小于35%时，和NO的脱除率几乎不变，但生成的量远小于理论值，可能的原因是_______________________________________________。

9.Ⅰ.在2020年全国抗击新冠肺炎的战役中使用了大量的84消毒液，它是一种以次氯酸钠（Na-ClO）为有效成分的高效消毒剂，其水溶液具有强氧化性，可以使病毒的核酸被氧化从而杀灭病毒。使用时需注意：勿与洁厕灵（主要成分为浓盐酸）混用；宜储存在避光、阴凉处……

（1）由储存注意事项可推测84消毒液消毒效果的影响，实验方案如下：

取4个烧杯，分别倒入30mL84消毒液。将4个烧杯分别置于20℃、30℃、40℃、50℃水浴中加热。已知：反应溶液氧化性直观的参数是氧化还原电位（ORP），ORP值越大，表明氧化性越强，消毒效果越好。实验采用氧化还原电位传感器采集ORP数据，绘制图像如下：

（2）84消毒液不能直接用来洗手，需要加水稀释后才可使用，分析图像，稀释时水的温度最好不超过________℃。

（3）如果将84消毒液与洁厕灵混用，会产生一种有毒气体和一种常见的盐，写出化学方程式：________。

Ⅱ.84消毒液也可用于漂白，该小组继续探究84消毒液在不同pH下使红纸褪色的情况，做了如下实验：

步骤1：将5mL市售84消毒液稀释至100倍，测得稀释后溶液的pH=12；

步骤2：将稀释后溶液各取20mL分别加入3个洁净的小烧杯中；

步骤3：用溶液将3个烧杯内溶液的pH分别调至10、7和4（溶液体积变化忽略不计）；

步骤4：在3个烧杯中分别放入大小相同的红纸，观察现象，记录如下：

已知：溶液中和物质的量分数随溶液pH变化的关系如图所示：

（4）①由实验现象可获得以下结论：溶液的pH在4~10范围内，pH越大，红纸褪色越________（填“快”或“慢”）。

②结合图像进行分析，b、c两烧杯中实验现象出现差异的原因是________。

③图像表明，当调至pH=4时，84消毒液中的有效成分几乎全部变成HClO，由上述实验可知，其他条件相同时，氧化性HClO________（填“>”或“<”）NaClO，消毒液之所以为次氯酸盐而不是次氯酸是由于次氯酸不稳定，写出HClO见光分解的化学反应方程式：________，每有10.5g HClO分解，转移电子的物质的量为________。

答案以及解析

1.答案：D

2.答案：D

3.答案：B

4.答案：C

解析：本题考查S元素及其化合物的性质与转化关系。硫元素的主要化合价有-2价、0价、+4价、+6价，处于中间价态（0价、+4价）的物质，既有氧化性又有还原性，但S属于单质，符合题意的化合物有和三种，A错误；X为硫化氢，Y为二氧化硫，将二者混合会发生反应：，反应中氧化产物与还原产物均为单质硫，二者的物质的量之比为2:1，B错误；结合题中图像信息可知，A为硫化氢，B为硫，C为二氧化硫，硫化氢与少量氧气反应生成单质硫，与足量氧气反应生成二氧化硫，单质硫与氧气在点燃条件下发生反应生成二氧化硫，符合题中的转化关系，C正确；浓硫酸具有吸水性，与Cu反应后可得到白色固体硫酸铜，若想得到蓝色溶液，为避免酸液飞溅，应将反应后的液体沿烧杯内壁缓缓倒入盛有水的烧杯中，并用玻璃棒不断搅拌，D错误。

5.答案：A

解析：A.氯水久置次氯酸分解生成氯化氢和氧气，氯化氢溶于水得到盐酸，酸性增强，所以pH减小，故A正确； B.氯水久置次氯酸分解生成氯化氢和氧气，氯化氢溶于水得到盐酸，氯化氢完全电离，所以氯离子浓度增大，故B错误； C.氯水久置次氯酸分解生成氯化氢和氧气，氯化氢溶于水得到盐酸，所以液面上方氧气体积分数增加，故C错误；D.氯水久置次氯酸分解生成氯化氢和氧气，氯化氢溶于水得到盐酸，所以液面上方氧气体积分数增加，故D错误。故选：A。

6.答案：C

7.答案：B

解析：A.根据图象可知，随硝酸密度被还原产物不同，在浓硝酸浓度为1.4mol/L中，主要产物，随着硝酸浓度逐渐降低，产物逐渐减少而NO的相对含量逐渐增多，当浓度为1.36mol/L时，主要产物是和NO，当的浓度降到1.1mol/L时，离子成为主要产物，故A正确； B.用一定量的铁粉与足量溶液反应，标准状况下气体2.24L，物质的量为0.1mol，铁变化为硝酸铁，，，反映生成的铁离子为0.1mol，显酸性的硝酸为0.3mol，氧化剂的硝酸为0.1mol，所以参加反应的硝酸为0.3mol+0.1mol=0.4mol，故B错误；C.还原产物中的物质的量分数随硝酸密度减少而增大，铵根离子中氮元素化合价最低是3价，在浓硝酸浓度为1.4mol/L中，主要产物，硝酸的密度越大、浓度越大，其还原产物中高价态的成分所占比例越多，故C正确； D.当硝酸溶液的密度为时，由图象可看出，生成的NO和物质的量相等，反应的化学方程式应为，故D正确；故选：B。

8.答案：气体；；吸收剂消耗完全，饱和逸出；常温时硫的吸收率已经很高了，升高温度吸收率变化不大；通入含的烟气的速率；NO可能被氧化成及其他含氮化合物

解析：本题综合考查硫和氮及其氧化物的相关性质，并根据题中已知信息进行解答。

（1）①由图可知当pH=10~8.6时，硫的总吸收率不断减小；当pH=8~3，硫的总吸收率增大；当时，和硫的总吸收率降低。当pH=10~8.6时，浓度较高与反应，生成硫单质和硫化氢气体，导致硫的总吸收率减小；由题目可知，和一定条件下反应，生成硫磺和，故反应的化学方程式为：；当时，吸收剂消耗完全，饱和逸出，导致和硫的总吸收率降低。故答案为：气体；；吸收剂消耗完全，饱和逸出。

②由图二可看出，温度对吸收率的影响不大，说明常温时硫的吸收率已经很高了，升高温度吸收率变化不大；

③其他影响硫和SO2的吸收率的因素还有通入含的烟气的速率，故答案为：通入含的烟气的速率；

（2）采用“35%的氯酸同时脱硫脱氮技术”，处理烟气，因为烟气中含、NO，故可能导致NO被氧化成及其他含氮化合物，故答案为：NO可能被氧化成及其他含氮化合物。

9.答案：（2）40

（3）

（4）①慢；②b、c两烧杯中，b烧杯中溶液的pH大于c烧杯中溶液的pH，HClO的浓度较小，褪色较慢（其他合理答案也可以）；③；；0.4 mol

解析：（2）分析图像，NaClO溶液低于40℃时，能稳定存在，高于40℃时，易分解，因此稀释时水的温度最好不超过40℃。

（3）已知NaClO与洁厕灵（HCl）混用，会产生一种有毒气体和一种常见的盐，毒气为氯气，盐为氯化钠，化学方程式为。

（4）①由实验现象可获得以下结论，溶液的pH在4~10范围内，pH越大，次氯酸的浓度越小，红纸褪色越慢。②b、c两烧杯中，由于b烧杯中溶液的pH大于c烧杯中溶液的pH，HClO的浓度较小，反应速率较慢，因此褪色较慢。③pH越大，HClO的浓度越小，褪色越慢，则氧化性HClO>NaClO；HClO见光分解为HCl和氧气，化学方程式为；2mol HClO分解时，转移4mol电子，10.5gHClO即0.2mol分解时，转移0.4mol电子。