新高考化学一轮复习限时训练：《化学物质及其变化》专题02（2份打包，原卷版+解析版）

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A．Cl2制备84消毒液(主要成分是NaClO)：Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O
B．食醋去除水垢中的CaCO3：CaCO3＋2H+＝Ca2+＋H2O＋CO2↑
C．利用覆铜板制作印刷电路板：2Fe3+＋Cu＝2Fe2+＋Cu2+
D．Na2S去除废水中的Hg2+：Hg2+＋S2-＝HgS↓
答案：B
解析：A．Cl2和NaOH溶液反应产生NaCl、NaClO、H2O，除了Cl2和H2O不能拆写其余均可拆写为离子，A项正确；
B．食醋中的醋酸CH3COOH为弱酸不能拆写为离子，反应为2CH3COOH＋CaCO3＝Ca2+＋2CH3COO－＋CO2＋H2O，B项错误；
C．FeCl3将Cu氧化为CuCl2而自身被还原为FeCl2，反应为2Fe3+＋Cu＝2Fe2+＋Cu2+，C项正确；
D．Na2S将Hg2+转化为沉淀除去，反应为Hg2+＋S2−＝HgS↓，D项正确；
2.下列有关电极方程式或离子方程式错误的是
A. 碱性锌锰电池的正极反应：MnO2＋H2O＋e－＝MnO(OH)＋OH－
B. 铅酸蓄电池充电时的阳极反应：Pb2+＋2H2O－2e－＝PbO2＋4H+
C. K3[Fe(CN)6]溶液滴入FeCl2溶液中：K+＋Fe2+＋[Fe(CN)6]3-＝KFe[Fe(CN)6]↓
D. TiCl4加入水中：TiCl4＋(x+2)H2O＝TiO2·xH2O↓＋4H+＋4Cl-
答案：B
解析：A．碱性锌锰电池放电时正极得到电子生成MnO(OH)，电极方程式为MnO2＋H2O＋e－＝MnO(OH)＋OH－，A正确；
B．铅酸电池在充电时阳极失电子，其电极式为：PbSO4－2e－＋2H2O＝PbO2＋4H+＋SOeq \\al(2-,4)，B错误；
C．K3[Fe(CN)6]用来鉴别Fe2+生成滕氏蓝沉淀，反应的离子方程式为K+＋Fe2+＋[Fe(CN)6]3-＝KFe[Fe(CN)6]↓，C正确；
D．TiCl4容易与水反应发生水解，反应的离子方程式为TiCl4＋(x+2)H2O＝TiO2·xH2O↓＋4H+＋4Cl-，D正确；
3.油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现，在不同的空气湿度和光照条件下，颜料雌黄(As2S3)褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应：
下列说法正确的是
A. S2Oeq \\al(2－,3)和SOeq \\al(2-,4)的空间结构都是正四面体形
B. 反应Ⅰ和Ⅱ中，元素As和S都被氧化
C. 反应Ⅰ和Ⅱ中，参加反应的eq \f(n(O2),n(H2O))：ⅠⅡ，C错误；
D．As2S3中As为＋3价，S为－2价，在经过反应Ⅰ后，As的化合价没有变，S变为＋2价，则1mlAs2S3失电子3×4ml＝12ml；在经过反应Ⅱ后，As变为+5价，S变为＋6价，则1mlAs2S3失电子2×2ml＋3×8ml＝28ml，则反应Ⅰ和Ⅱ中，氧化1mlAs2S3转移的电子数之比为3∶7，D正确；
4．化学用语可以表达化学过程，下列化学用语的表达错误的是
A．用电子式表示K2S的形成：
B．用离子方程式表示Al(OH)3溶于烧碱溶液：Al(OH)3＋OH－＝[Al(OH)4]－
C．用电子云轮廓图表示H－H的s－sσ键形成的示意图：
D．用化学方程式表示尿素与甲醛制备线型脲醛树脂：
答案：D
解析：A．钾原子失去电子，硫原子得到电子形成硫化钾，硫化钾为离子化合物，用电子式表示K2S的形成：，A正确；
B．氢氧化铝为两性氢氧化物，可以和强碱反应生成四羟基合铝酸根离子，离子方程式为：Al(OH)3＋OH－＝[Al(OH)4]－，B正确；
C．H的s能级为球形，两个氢原子形成氢气的时候，是两个s能级的原子轨道相互靠近，形成新的轨道，则用电子云轮廓图表示H－H的s－sσ键形成的示意图：，C正确；
D．用化学方程式表示尿素与甲醛制备线型脲醛树脂为，D错误；
5．劳动有利于“知行合一”。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
答案：C
解析：A．鸡蛋主要成分是蛋白质，帮食堂师傅煎鸡蛋准备午餐，加热使蛋白质变性，有关联，故A不符合题意；
B．聚乳酸在自然界可生物降解，为了减小污染，宣传使用聚乳酸制造的包装材料，两者有关联，故B不符合题意；
C．擦干已洗净的铁锅，以防生锈，防止生成氧化铁，铁丝在O2中燃烧生成Fe3O4，两者没有关联，故C 符合题意；
D．利用秸秆、厨余垃圾等生产沼气，沼气主要成分是甲烷，甲烷用作燃料，两者有关系，故D不符合题意。
6．按图装置进行实验。将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管，关闭活塞。下列说法正确的是
A．Ⅰ中试管内的反应，体现H+的氧化性 B．Ⅱ中品红溶液褪色，体现SO2的还原性
C．在Ⅰ和Ⅲ的试管中，都出现了浑浊现象 D．撤掉水浴，重做实验，Ⅳ中红色更快褪去
答案：C
解析：Ⅰ中发生反应S2Oeq \\al(2－,3)＋2H+＝S↓＋SO2↑＋H2O，SO2进入Ⅱ中使品红溶液褪色，二氧化硫进入Ⅲ中与Na2S反应生成S沉淀，SO2进入Ⅳ中与氢氧化钠反应使溶液碱性减弱，酚酞褪色。
A．Ⅰ中试管内发生反应S2Oeq \\al(2－,3)＋2H+＝S↓＋SO2↑＋H2O ，氢元素化合价不变， H+不体现氧化性，故A错误；
B．Ⅱ中品红溶液褪色，体现SO2的漂白性，故B错误；
C．Ⅰ试管内发生反应S2Oeq \\al(2－,3)＋2H+＝S↓＋SO2↑＋H2O，Ⅲ试管内发生反应2S2-＋SO2＋2H2O＝3S↓＋4OH－，Ⅰ和Ⅲ的试管中都出现了浑浊现象，故C正确；
D．撤掉水浴，重做实验，反应速率减慢，Ⅳ中红色褪去的速率减慢，故D错误；
7.科技是第一生产力，我国科学家在诸多领域取得新突破，下列说法错误的是
A. 利用CO2合成了脂肪酸：实现了无机小分子向有机高分子的转变
B. 发现了月壤中的“嫦娥石[(Ca8Y)Fe(PO4)7]”：其成分属于无机盐
C. 研制了高效率钙钛矿太阳能电池，其能量转化形式：太阳能→电能
D. 革新了海水原位电解制氢工艺：其关键材料多孔聚四氟乙烯耐腐蚀
答案：A
解析：A．常见的脂肪酸有：硬脂酸(C17H35COOH)、油酸(C17H33COOH)，二者相对分子质量虽大，但没有达到高分子化合物的范畴，不属于有机高分子，A错误；
B．嫦娥石因其含有Y、Ca、Fe等元素，属于无机化合物，还含有磷酸根，是无机盐，B正确；
C．电池是一种可以将其他能量转化为电能的装置，钙钛矿太阳能电池可以将太阳能转化为电能，C正确；
D．海水中含有大量的无机盐成分，可以将大多数物质腐蚀，而聚四氟乙烯塑料被称为塑料王，耐酸、耐碱，不会被含水腐蚀，D正确；
8．一定条件下，酸性KMnO4溶液与H2C2O4发生反应，Mn(Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含Mn粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是
A. Mn(Ⅲ)不能氧化H2C2O4
B. 随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小
C. 该条件下，CrOeq \\al(\s\up0(2－),\s\d0(4)) (Ⅱ)和CrOeq \\al(\s\up0(2－),\s\d0(4)) (Ⅶ)不能大量共存
D. 总反应为：2MnOeq \\al(－,4)＋5C2Oeq \\al(2-,4)＋16H+＝2Mn2+＋10CO2↑＋8H2O
答案：C
解析：开始一段时间(大约13min前)随着时间的推移Mn(VII)浓度减小直至为0，Mn(III)浓度增大直至达到最大值，结合图像，此时间段主要生成Mn(III)，同时先生成少量Mn(IV)后Mn(IV)被消耗；后来(大约13min后)随着时间的推移Mn(III)浓度减少，Mn(II)的浓度增大；据此作答。
A．由图像可知，随着时间的推移Mn(III)的浓度先增大后减小，说明开始反应生成Mn(III)，后Mn(III)被消耗生成Mn(II)，Mn(III)能氧化H2C2O4，A项错误；
B．随着反应物浓度的减小，到大约13min时开始生成Mn(II)，Mn(II)对反应起催化作用，13min后反应速率会增大，B项错误；
C．由图像可知，Mn(VII)的浓度为0后才开始生成Mn(II)，该条件下Mn(II)和Mn(VII)不能大量共存，C项正确；
D．H2C2O4为弱酸，在离子方程式中应以化学式保留，总反应为2MnOeq \\al(－,4)＋5H2C2O4＋6H+＝2Mn2+＋10CO2↑＋8H2O，D项错误；
9．化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A．PM2.5是指粒子直径不大于2.5μm的可吸入悬浮颗粒物
B．2022北京冬奥吉祥物“冰墩墩”总体的制作成分之一为聚碳酸酯，属于有机高分子材料
C．合金是生活中常用的材料，现代社会应用最广泛的合金是铁合金
D．煤经过液化、气化等清洁化处理后，可以减少二氧化碳的产生，避免“温室效应”
答案：D
解析：A．PM2.5是指粒子直径不大于2.5μm的可吸入悬浮颗粒物，A正确；
B．聚碳酸酯为有机合成材料，属于有机高分子材料，B正确；
C．合金性能优于成分金属，现代社会应用最广泛的合金是铁合金，故C正确；
D．根据碳元素守恒，煤经过液化、气化等清洁化处理后，不会减少二氧化碳的产生，故D错误；
10．下列物质在指定条件下发生反应的化学方程式书写正确的是
A．NaHS溶于水HS－的电离：HS－＋H2OH2S＋OH－
B．石灰水表面漂着的“白膜”可用醋酸溶解：CaCO3＋2H+＝Ca2+＋CO2↑＋H2O
C．向NaClO溶液中通入少量SO2：SO2＋ClO－＋H2O＝SOeq \\al(2-,4)＋Cl－＋2H+
D．向Mg(HCO3)2溶液中加入足量的澄清石灰水：Mg2+＋2HCOeq \\al(－,3)＋2Ca2+＋4OH－＝Mg(OH)2↓＋2CaCO3↓＋2H2O
答案：D
解析：A．HS－的电离生成硫离子和氢离子，HS－S2-＋H+，A错误；
B．醋酸为弱酸不能拆，反应为CaCO3＋2CH3COOH＝Ca2+＋2CH3COO－＋H2O＋CO2↑，B错误；
C．次氯酸钠具有氧化性，会和二氧化硫反应生成硫酸根离子，生成氢离子与次氯酸根离子生成次氯酸，故向NaClO溶液中通入少量SO2：3ClO－＋SO2＋H2O＝SOeq \\al(2-,4)＋Cl－＋2HClO，C错误；
D．向Mg(HCO3)2溶液中加入足量的澄清石灰水，镁离子、碳酸氢根离子完全反应生成氢氧化镁沉淀、水、碳酸钙沉淀：Mg2+＋2HCOeq \\al(－,3)＋2Ca2+＋4OH－＝Mg(OH)2↓＋2CaCO3↓＋2H2O，D正确；
11．根据所学知识，回答下列问题：
(1)K2FeO4是常见的水处理剂，净水原理如图所示。请回答下列问题：
①高铁酸钾(K2FeO4)中铁元素的化合价为_______。
②过程a中K2FeO4体现_______(填“氧化”或“还原”)性，反应过程中转移5.418×1022个电子，需要_______ml K2FeO4。
(2)碱性条件下用Fe(OH)3和KClO反应制备K2FeO4。配平其反应的化学方程式：_______。
_______Fe(OH)3+_______KOH+_______KClO=_______ K2FeO4+_______KCl+_______H2O
(3)干法制备高铁酸钠的主要反应为2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑，该反应中的还原剂是_______，生产1ml的高铁酸钠，需要消耗Na2O2的物质的量是_______ml。
(4)将铝箔放入NaOH稀溶液中，开始时无气体生成，写出反应的离子方程式：____________
_____________________；反应片刻后，可观察到有气体产生。
答案：(1)①+6 ②.氧化 0.03 (2)2Fe(OH)3+4KOH+3KClO=2K2FeO4+3KCl+5H2O
(3)Na2O2、FeSO4 3 (4)Al2O3＋2OH－＝2AlOeq \\al(－,2)＋H2O
解析：高铁酸钠具有氧化性，可以用于杀菌消毒；其还原产物为Fe3+，水解可得Fe(OH)3胶体，可以用于净水。
(1)高铁酸钾中K为+1价，O为-2价，有化合价代数和为0可以算得Fe为+6价；
(2)过程a中Fe由+6转变为+3价，化合价降低，体现氧化性；
1mlFe原子得到3ml电子，所以需要eq \f(5.418×1022,3×6.02×1023∙ml-1)=0.03mlK2FeO4；Fe(OH)3→K2FeO4失3e-，KClO→KCl得2e-，根据电子得失守恒、原子守恒有2Fe(OH)3+4KOH+3KClO＝2K2FeO4+3KCl＋5H2O；
(3)该反应中Na2O2中O元素化合价降低，所以Na2O2为氧化剂，FeSO4中Fe元素化合价升高，Na2O2中O元素化合价升高，所以FeSO4和Na2O2为还原剂；
由方程可知，产生1ml高铁酸钠，需要3mlNa2O2；
(4)铝表面有氧化铝薄膜，与NaOH反应物气体生成，一段时间后，氧化铝消耗完毕铝开始于NaOH反应，有气体生成。方程为Al2O3＋2OH－＝2AlOeq \\al(－,2)＋H2O。
12．工业以软锰矿(主要成分是MnO2，含有SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如下：
(1)浸锰过程中Fe2O3与SO2反应的离子方程式为Fe2O3＋SO2＋2H+＝2Fe2+＋SOeq \\al(2-,4)＋H2O，该反应是经历以下两步反应实现的。
i．Fe2O3＋6H+＝2Fe3+＋3H2O
ii．.……
写出ii的离子方程式：_____________________________________________。
(2)氧化过程中被MnO2氧化的物质主要有(写化学式)：_______________。
(3)“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6生成，温度对“浸锰”反应的影响如图所示：
为减少MnS2O6的生成，“浸锰”的适宜温度是_______，向过滤II所得的滤液中加入NH4HCO3溶液时温度不宜太高的原因是___________________________________。
(4)加入NH4HCO3溶液后，生成MnCO3沉淀，同时还有气体生成，写出反应的离子方程式：_____
___________________________________。
(5)滴定法测产品纯度
I．取固体产品1.160g于烧杯中，加入过量稀H2SO4充分振荡，再加入NaOH溶液至碱性，发生反应：2Mn2+＋O2＋4OH－＝2MnO(OH)2↓；
II．加入过量KI溶液和适量稀H2SO4，沉淀溶解，溶液变黄；
III．取上述混合液的eq \f(1,10)于锥形瓶中，加入淀粉溶液作指示剂，用0.1000ml/LNa2S2O3溶液进行滴定，发生反应：2S2Oeq \\al(2－,3)＋I2＝S4Oeq \\al(2－,6)＋2I－，滴定终点时消耗Na2S2O3溶液20.00mL。
①写出II中反应的离子方程式_______；
②判断滴定终点的方法是_______；
③假设杂质不参与反应，则产品纯度为_______。(保留四位有效数字)
答案：(1)2Fe3+＋SO2＋2H2O＝2Fe2+＋SOeq \\al(2-,4)＋4H+ (2)Fe2+、SO2(SOeq \\al(2-,3)等)
(3) 90℃ 防止NH4HCO3受热分解，以提高原料利用率
(4)Mn2+＋2HCOeq \\al(－,3)＝MnCO3↓＋CO2↑＋H2O
(5)MnO(OH)2＋2I－＋4H+＝Mn2+＋I2＋3H2O 滴入最后半滴Na2S2O3溶液，蓝色褪去且半分钟内颜色不复原 99.14%
解析：软锰矿(主要成分是MnO2，含有SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO3)：由流程可知软锰矿形成矿浆，通入足量的SO2，发生反应，MnO2+SO2=MnSO4，Fe2O3+SO2+2H+=2Fe2++SOeq \\al(2-,4)+H2O，SiO2不反应，过滤，滤渣I为，滤液含有Mn2+、Fe2+，加入二氧化锰氧化亚铁离子，反应为：2Fe2++15MnO2+28H+=2Fe3++14H2O+15Mn2++4SOeq \\al(2-,4)，调节pH，沉淀铁离子，过滤，滤渣II为氢氧化铁，向滤液中加入碳酸氢铵溶液，生成MnCO3沉淀，过滤得到的滤渣中主要含有MnCO3，反应为：Mn2++2HCOeq \\al(－,3)=MnCO3↓+CO2↑+H2O，通过洗涤、烘干得到MnCO3晶体；
(1)浸锰过程中Fe2O3与SO2反应的化学方程式为Fe2O3+SO2+2H+=2Fe2++SOeq \\al(2-,4)+H2O，该反应是经过氧化铁与酸反应生成铁离子，铁离子与二氧化硫反应实现的：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、2Fe3+＋SO2＋2H2O＝2Fe2+＋SOeq \\al(2-,4)＋4H+；故答案为：2Fe3+＋SO2＋2H2O＝2Fe2+＋SOeq \\al(2-,4)＋4H+；
(2)MnO2具有较强氧化性，氧化过程中被MnO2氧化的物质主要有Fe2+、SO2(SOeq \\al(2-,3)等)；
(3)由图可知，90℃时，MnS2O6的生成率低，锰浸出率高，温度再高，变化不大，则“浸锰”的适宜温度是90℃；NH4HCO3受热易分解，温度不宜太高，防止NH4HCO3受热分解，提高原料利用率；故答案为：90℃；防止NH4HCO3受热分解，以提高原料利用率；
(4)Mn2+的滤液中加入NH4HCO3溶液后,发生彻底的双水解,生成MnCO3沉淀和二氧化碳,反应为：Mn2+＋2HCOeq \\al(－,3)＝MnCO3↓＋CO2↑＋H2O；故答案为：Mn2+＋2HCOeq \\al(－,3)＝MnCO3↓＋CO2↑＋H2O；
(5)①II中加入过量KI溶液和适量稀H2SO4，沉淀溶解，溶液变黄，则MnO(OH)2将碘离子氧化生成碘单质，反应的离子方程式为MnO(OH)2＋2I－＋4H+＝Mn2+＋I2＋3H2O；
②Na2S2O3将所有碘单质还原时溶液蓝色褪去，故判断滴定终点的方法是滴入最后半滴Na2S2O3溶液，蓝色褪去且半分钟内颜色不复原；
③反应过程2Mn2+＋O2＋4OH－＝MnO(OH)2↓，MnO(OH)2＋2I－＋4H+＝Mn2+＋I2＋3H2O，2S2Oeq \\al(2－,3)＋I2＝S4Oeq \\al(2－,6)＋2I－，，关系式为MnCO3～Mn2+～MnO(OH)2～I2～2S2Oeq \\al(2－,3)，故n(MnCO3)=eq \f(1,2)×(0.1000ml·L-1×0.020L×10)＝0.01ml，假设杂质不参与反应，则产品纯度为eq \f(0.01ml×115g/ml,1.16g)×100%=99.14%，答案为99.14%。
选项
劳动项目
化学知识
A
帮厨活动：帮食堂师傅煎鸡蛋准备午餐
加热使蛋白质变性
B
环保行动：宣传使用聚乳酸制造的包装材料
聚乳酸在自然界可生物降解
C
家务劳动：擦干已洗净的铁锅，以防生锈
铁丝在O2中燃烧生成Fe3O4
D
学农活动：利用秸秆、厨余垃圾等生产沼气
沼气中含有的CH4可作燃料