新高考化学一轮复习限时训练：《化学物质及其变化》专题23（2份打包，原卷版+解析版）

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A. 用Na2SO3溶液吸收少量Cl2：3SOeq \\al(2-,3)＋Cl2＋H2O＝2HSOeq \\al(－,3)＋2Cl－＋SOeq \\al(2-,4)
B. 向氯化铁溶液中滴加几滴KSCN溶液：Fe3+＋3SCN－＝Fe(SCN)3↓
C. NO2通入水中制硝酸：2NO2＋H2O＝2H+＋NOeq \\al(－,3)＋NO
D. 电解MgCl2水溶液：2Cl－＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(通电))3OH－＋Cl2↑＋H2↑
答案：A
解析：A．用Na2SO3溶液吸收少量Cl2反应生成亚硫酸钠和硫酸钠，离子方程式为：3SOeq \\al(2-,3)＋Cl2＋H2O＝2HSOeq \\al(－,3)＋2Cl－＋SOeq \\al(2-,4)，故A正确；
B．氯化铁溶液中滴入几滴KSCN溶液，Fe3+和SCN-发生络合反应生成Fe(SCN)3而显红色，离子方程式为：Fe3+＋3SCN－＝Fe(SCN)3，故B错误；
C．NO2通入水中制硝酸，离子方程式为：3NO2＋H2O＝2H+＋2NOeq \\al(－,3)＋NO，故C错误；
D．用惰性电极电解MgCl2溶液的离子反应为：Mg2++2Cl- +2H2Oeq \(=====,\s\up7(通电))Mg(OH)2↓+Cl2↑+H2↑，故D错误；
2. “84消毒液”是一种常见的消毒剂，其主要成分是次氯酸钠。下列说法错误的是
A. 次氯酸钠溶液呈碱性：ClO-+H2OHClO+OH-
B. 次氯酸钠溶液中能同时大量存在：K+、NHeq \\al(\s\up0(＋),\s\d0(4))、S2-、SOeq \\al(2-,4)
C. 次氯酸钠溶液与浓盐酸混合产生氯气：ClO-+Cl-+2H+＝Cl2↑+H2O
D. 实验室制备次氯酸钠：Cl2+2OH-＝ClO-+Cl-+H2O
答案：B
解析：A．次氯酸钠是强碱弱酸盐，次氯酸根离子水解，次氯酸钠溶液呈碱性：ClO-+H2OHClO+OH-，故A正确；
B．次氯酸钠具有强氧化性，S2-具有还原性，次氯酸钠溶液中不能同时大量存在S2-，故B错误；
C．次氯酸钠溶液与浓盐酸混合，次氯酸钠和浓盐酸反应生成氯化钠、氯气、水，反应的离子方程式为ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O，故C正确；
D．实验室氯气和氢氧化钠反应制备次氯酸钠，反应的离子方程式是Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O，故D正确；
3．对于下列实验，其离子方程式描述错误的是
A. 稀硝酸中加入少量铁粉：3Fe＋2NOeq \\al(－,3)＋8H+＝3Fe2+＋2NO↑＋4H2O
B. 将足量FeCl3溶液滴入Mg(OH)2浊液中：3Mg(OH)2＋2Fe3+＝2Fe(OH)3＋3Mg2+
C. Cl2通入冷的KOH溶液中：Cl2＋2OH－＝ClO－＋Cl－＋H2O
D. NH4HSO4溶液中加入少量Ba(OH)2溶液：Ba2+＋2OH－＋2H+＋SOeq \\al(2-,4)＝2H2O＋BaSO4↓
答案：A
解析：A．稀硝酸中加入少量铁粉生成硝酸铁和一氧化氮气体，Fe＋NOeq \\al(－,3)＋4H+＝Fe3+＋2NO↑＋2H2O，A错误；
B．足量FeCl3溶液滴入Mg(OH)2浊液中，氢氧化镁浊液转化为氢氧化铁浊液：3Mg(OH)2＋2Fe3+＝2Fe(OH)3＋3Mg2+，B正确；
C．Cl2通入冷的KOH溶液中生成氯化钾和次氯酸钾、水：Cl2＋2OH－＝ClO－＋Cl－＋H2O，C正确；
D．NH4HSO4溶液中加入少量Ba(OH)2溶液，钡离子和氢氧根离子完全反应生成硫酸钡沉淀和水，Ba2+＋2OH－＋2H+＋SOeq \\al(2-,4)＝2H2O＋BaSO4↓，D正确；
4.下列反应的离子方程式正确的是
A. 用稀盐酸处理铜器表面的铜锈：CuO＋2H+＝Cu2+＋H2O
B．少量SO2通入NaClO溶液中：SO2＋3ClO－＋H2O＝SOeq \\al(2-,4)＋Cl－＋2HClO
C. 邻羟基苯甲醛中加入足量浓溴水：
D. 用淀粉KI溶液检验NOeq \\al(－,2)：NOeq \\al(－,2)＋2I－＋2H+＝NO↑＋I2＋H2O
答案：B
解析：A．铜锈为碱式碳酸铜，盐酸处理铜锈的离子方程式为：Cu2(OH)2CO3＋4H+＝2Cu2+＋2H2O＋CO2↑，故A错误；
B．少量SO2通入NaClO中发生氧化还原反应，生成硫酸钠、氯化钠和次氯酸，离子方程式为：SO2＋3ClO－＋H2O＝SOeq \\al(2-,4)＋Cl－＋2HClO，故B正确；
C．醛基能被溴单质氧化为羧基，反应错误，故C错误；
D．KI溶液检验NOeq \\al(－,2)：2NOeq \\al(－,2)＋2I－＋4H+＝2NO↑＋I2＋2H2O，故D错误；
5．下列各组离子在指定环境中能大量共存的是
A. 0.1ml/L的NaOH溶液：Cl-、Ba2+、K+、NOeq \\al(－,3)
B. 0.1ml/L的AlCl3溶液：Mg2+、K+、AlOeq \\al(－,2)、Cl-
C. 0.1ml/L的FeCl2溶液：Na+、K+、SOeq \\al(2-,4)、ClO-
D. 0.1ml/L的HI溶液：NOeq \\al(－,3)、Cl-、Na+、MnOeq \\al(－,4)
答案：A
解析：A．0.1ml/L的NaOH溶液中Cl-、Ba2+、K+、NOeq \\al(－,3)之间不反应，且与氢氧化钠也不反应，可以大量共存，A符合；
B．0.1ml/L的AlCl3溶液中AlOeq \\al(－,2)与铝离子发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀，不能大量共存，B不符合；
C．0.1ml/L的FeCl2溶液中亚铁离子被ClO－氧化，不能大量共存，C不符合；
D．0.1ml/L的HI溶液中，NOeq \\al(－,3)、MnOeq \\al(－,4)均能与氧化碘离子，且氯离子能被MnOeq \\al(－,4)氧化，不能大量共存，D不符合；
6．“宏观辨识与微观探析”是学科核心素养之一，下列离子方程式正确且符合题意的是
A. 在过量银氨溶液中滴加甲醛溶液并加热：2[Ag(NH3)2]＋＋2OH－＋HClOeq \(—→,\s\up7(△))2Ag↓＋HCOO－＋NHeq \\al(\s\up0(＋),\s\d0(4))＋H2O＋3NH3
B. 用铜片作电极，电解饱和食盐水：2H2O ＋2Cl－eq \(=====,\s\up7(通电))H2↑＋Cl2↑＋2OH－
C. 下水道堵塞用铝粉和烧碱溶液疏通：2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlOeq \\al(－,2)＋3H2↑
D. 向过量的NaHSO3溶液中滴加少量“84”消毒液：HSOeq \\al(－,3)＋ClO－＝SOeq \\al(2-,4)＋H+＋Cl－
答案：C
解析：A．甲酸铵含醛基，能与银氨溶液反应，A项错误；
B．铜为电极，阳极上Cu发生反应，B项错误；
C．铝与氢氧化钠溶液反应生成氢气，C项正确；
D．次氯酸钠与过量亚硫酸氢钠反应，离子方程式为2HSOeq \\al(－,3)＋ClO－＝SOeq \\al(2-,4)＋H2O＋SO2↑＋Cl－，D项错误；
7.下列离子方程式书写正确的是
A. 将1mlCl2通入含1mlFeI2的溶液中：2Fe2++Cl2＝2Fe3++2Cl-
B. 海水提溴工艺中，用纯碱溶液富集Br2：3Br2+3COeq \\al(2-,3)＝5Br-+BrOeq \\al(－,3)+3CO2↑
C. 向NaClO溶液中通入少量SO2：ClO-+SO2+H2O＝SOeq \\al(2-,4)+Cl-+2H+
D. 自来水长期煮沸时生成水垢：xCa2+＋yMg2+＋(2x+y)HCOeq \\al(－,3)eq \(===,\s\up7(△))xCaCO3↓＋yMgCO3↓＋(x+y)CO2↑＋(x+y)H2O
答案：B
解析：A．将1mlCl2通入含1mlFeI2的溶液中，I－还原性强于Fe2+，先与I－反应，故离子方程式为：2I－+Cl2＝I2+2Cl-，A错误；
B．纯碱与Br2反应，离子方程式：3Br2+3COeq \\al(2-,3)＝5Br-+BrOeq \\al(－,3)+3CO2↑，B正确；
C．向NaClO溶液中通入少量SO2的离子方程式为：3ClO-+SO2+H2O＝SOeq \\al(2-,4)+Cl-+2HClO，C错误；
D．自来水长期煮沸时生成水垢的离子方程式为：xCa2+＋yMg2+＋(2x+2y)HCOeq \\al(－,3)eq \(===,\s\up7(△))xCaCO3↓＋yMg(OH)2↓＋(x+2y)CO2↑＋xH2O，D错误；
8.以含锌废液(主要成分为ZnSO4，含少量的Fe2+、Mn2+)为原料制备ZnCO3∙2Zn(OH)2的实验流程如下。NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是
A. 1ml过二硫酸钠(Na2S2O8)中含有过氧键(－O－O－)数目为NA
B. “氧化除锰”后的溶液中一定存在：Na+、Zn2+、Fe3+、SOeq \\al(2-,4)
C. “调节pH”时试剂X可以选用Zn、ZnO、ZnCO3等物质
D. “氧化除锰”过程中生成MnO2的离子方程式：Mn2+＋S2Oeq \\al(2－,8)＋2H2O＝MnO2↓＋2SOeq \\al(2-,4)＋4H+
答案：C
解析：含锌废液中加入过二硫酸钠，可以将亚铁离子氧化生成铁离子，将锰离子氧化生成二氧化锰而除去，再条件溶液的pH使铁离子转化为氢氧化铁沉淀，滤液中加入碳酸氢铵得到ZnCO3∙2Zn(OH)2，然后过滤得到ZnCO3∙2Zn(OH)2。
A．S2Oeq \\al(2－,8)中S为+6价，则有6个O为－2价，有2个－1价的氧，故含有1个过氧键(－O－O－)，因此1ml过二硫酸钠(Na2S2O8)中含有过氧键数为NA，A正确；
B．分析可知，氧化除锰后的溶液中存在的离子为Na+、Zn2+、Fe3+、SOeq \\al(2-,4)， B正确；
C．溶液中Fe3+能与锌反应生成Fe2+和Zn2+，所以调节溶液pH时试剂X不能选用Zn，C错误；
D．分析可知，“氧化除锰”工序用Na2S2O8把Fe2+、Mn2+氧化为Fe3+、MnO2，根据电子转移守恒和质量守恒可知，除锰发生反应的离子反应方程式是Mn2+＋S2Oeq \\al(2－,8)＋2H2O＝MnO2↓＋2SOeq \\al(2-,4)＋4H+，D正确；
9.下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 0.1 ml·L−1 NaHCO3溶液中：H+、Mg2+ 、Cl－、SOeq \\al(2-,4)
B. 0. 1 ml·L−1 FeCl3溶液中：Fe2+、NHeq \\al(\s\up0(＋),\s\d0(4))、I－、 NOeq \\al(－,3)
C. 0. 1 ml·L−1 HCl溶液中：Fe2+、NHeq \\al(\s\up0(＋),\s\d0(4))、Br－、SOeq \\al(2-,4)
D. 0.1 ml·L−1 NaOH溶液中：K+、Ba2+、SOeq \\al(2-,4)、Br－
答案：C
解析：A．0.1 ml·L−1 NaHCO3溶液中不能大量存在H+，否则会反应产生二氧化碳和水，选项A错误；
B．0.1 ml·L−1 FeCl3溶液中，Fe3+与I－因发生氧化还原反应而不能大量共存，选项B错误；
C．0.1 ml·L−1 HCl溶液中，H+、Cl-、Fe2+、NHeq \\al(\s\up0(＋),\s\d0(4))、Br－、SOeq \\al(2-,4)各离子之间相互不反应，能大量共存，选项C正确；
D．Ba2+与SOeq \\al(2-,4)因发生反应生成硫酸钡沉淀而不能大量共存，选项D错误；
10．利用雾霾中的污染物NO、SO2获得产品NH4NO3的流程图如下，下列方程式错误的是
A．“吸收池1”中反应的离子方程式：SO2＋OH－＝HSOeq \\al(－,3)
B．“吸收池2”中生成等物质的量NOeq \\al(－,2)和NOeq \\al(－,3)的离子方程式：2NO＋4Ce4+＋3H2O＝NOeq \\al(－,2)＋NOeq \\al(－,3)＋4Ce3+＋6H+
C．“电解池”中阴极的电极反应式：2HSOeq \\al(－,3)＋4e－＋4H+＝S2Oeq \\al(2－,3)＋3H2O
D．“氧化池”中反应的离子方程式：2NH3＋O2＋2NOeq \\al(－,2)＝2NHeq \\al(\s\up0(＋),\s\d0(4))＋2NOeq \\al(－,3)
答案：D
解析：污染物NO、SO2通到氢氧化钠溶液中，NO不反应，二氧化硫和氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸氢钠，亚硫酸氢钠在电解池中电解得到硫代硫酸钠，NO和Ce4+在吸收池2中反应生成NOeq \\al(－,2)、NOeq \\al(－,3)和Ce3+，氧化池中氧气氧化NOeq \\al(－,2)变为硝酸根，氨气通到酸性氧化池中和生成硝酸铵。
A．根据图中信息得到“吸收池1”中是氢氧化钠和二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠，其反应的离子方程式：SO2＋OH－＝HSOeq \\al(－,3)，故A正确；
B．根据图中信息得到“吸收池2”中是NO和Ce4+反应生成NOeq \\al(－,2)、NOeq \\al(－,3)和Ce3+，则生成等物质的量NOeq \\al(－,2)和NOeq \\al(－,3)，假设都生成1ml，则转移4ml电子，说明有4ml Ce4+参与反应，再根据电荷守恒和质量守恒配平得到离子方程式：2NO＋4Ce4+＋3H2O＝NOeq \\al(－,2)＋NOeq \\al(－,3)＋4Ce3+＋6H+，故B正确；
C．“电解池”中阴极是亚硫酸氢根得到电子变为硫代硫酸根，其电极反应式：2HSOeq \\al(－,3)＋4e－＋4H+＝S2Oeq \\al(2－,3)＋3H2O，故C正确；
D．“氧化池”中反应的离子方程式：O2＋2NOeq \\al(－,2)＝2NOeq \\al(－,3)，故D错误；
11．金属镓拥有电子工业脊梁的美誉，镓与铝同族，化学性质相似。一种从高铝粉煤灰(主要成分是Al2O3，还含有少量Ga2O3和Fe2O3等)中回收镓的工艺如下：
回答下列问题：
(1)“焙烧”中，Ga2O3转化成NaGaO2的化学方程式为______________________________。
(2)“碱浸”所得浸出渣的主要成分是_______________。
(3)“转化1”中通入过量CO2至溶液pH=8，过滤，所得滤渣的主要成分是Al(OH)3和Ga(OH)3，写出生成Al(OH)3的离子方程式___________________________________________________。
(4)“溶镓”所得溶液中存在的阴离子主要有_______。
(5)“电解”所用装置如图所示，阴极的电极反应为_________________________。若电解获得1mlGa，则阳极产生的气体在标准状况下的体积至少为_______L，电解后，阳极室所得溶液中的溶质经加热分解生成_______(填化学式)可循环利用。
答案：(1)Ga2O3+Na2CO3eq \(=====,\s\up7(焙烧))2NaGaO2+CO2↑ (2)Fe2O3
(3) AlOeq \\al(－,2)＋CO2＋2H2O＝Al(OH)3↓＋HCOeq \\al(－,3) (4) GaOeq \\al(－,2)、OH－
(5) GaOeq \\al(－,2)+3e－+2H2O＝Ga+4OH－ 16.8 Na2CO3、CO2
解析：高铝粉煤灰加入碳酸钠焙烧，Ga2O3和碳酸钠反应转化成NaGaO2，加入氢氧化钠碱浸，镓、铝转化为相应的盐溶液，氧化铁不反应过滤除去；通入过量二氧化碳除去铝，加入石灰乳将镓转化为溶液，在转化2中通入二氧化碳分离出镓沉淀，再加入氢氧化钠溶解得到镓溶液，电解最终得到镓单质；
(1)“焙烧”中，Ga2O3和碳酸钠反应转化成NaGaO2，化学方程式为Ga2O3+Na2CO3eq \(=====,\s\up7(焙烧))2NaGaO2＋CO2↑；
(2)高铝粉煤灰主要成分是Al2O3，还含有少量Ga2O3和Fe2O3等，由流程可知，镓最终转化为镓单质；加入氢氧化钠， 氧化铝和强碱氢氧化钠反应生成偏铝酸钠、氧化铁不反应，故“碱浸”所得浸出渣的主要成分是Fe2O3；
(3)“转化1”中通入过量CO2至溶液pH=8，碱浸中生成的偏铝酸钠和二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢根，AlOeq \\al(－,2)＋CO2＋2H2O＝Al(OH)3↓＋HCOeq \\al(－,3)；
(4)转化1中生成Ga(OH)3，“溶镓”中加入石灰乳，根据流程可知，Ga(OH)3转化为含镓溶液以GaOeq \\al(－,2)离子存在，故所得溶液中存在的阴离子主要有GaOeq \\al(－,2)和过量的OH-；
(5)阴极GaOeq \\al(－,2)得到电子发生还原反应生成Ga单质，电极反应为GaOeq \\al(－,2)+3e-+2H2O＝Ga+4OH-；阳极反应为水电离出的氢氧根离子放电发生氧化反应生成氧气：2H2O－4e- ＝4H++O2↑，产生的氢离子将碳酸根离子转化为碳酸氢根离子，若电解获得1mlGa，根据电子守恒可知，4Ga ~12e-~3O2，则生成O2的物质的量为eq \f(3,4)ml，则阳极产生的气体在标准状况下的体积至少为eq \f(3,4)×22.4＝16.8L；电解后，阳极室所得溶液中的溶质为碳酸氢钠，碳酸氢钠分解生成碳酸钠Na2CO3和二氧化碳CO2可分别在焙烧、转化1和转化2中循环利用。
12．合理处理金属垃圾既可以保护环境又可以节约资源。利用废旧镀锡铜线制备胆矾并回收锡的流程如下：
已知：Sn2+容易水解。
回答下列问题：
(1)加快“脱锡”速率的措施有_____________(写出一点)。“操作I” 包含_______、_______、过滤、洗涤、干燥。
(2)“脱锡”过程中加入少量稀硫酸调控溶液pH，其目的是___________________；硫酸铜浓度与脱锡率的关系如图所示，当浓度大于120g·L-1时，脱锡率下降的原因___________________。
(3)“脱锡液”中含有的离子主要为Cu2+、Sn2+、H+、SOeq \\al(2-,4)，以石墨为电极，通过控制溶液pH、电解时电压，可以依次回收铜、锡。电解时阳极反应式为_______________________________； 当阴极出现_____________的现象时，说明电解回收锡结束。
(4)“脱锡渣”溶于硫酸的离子方程式为_________________________。
(5)称量纯净的胆矾2.50g进行热重分析，实验测得胆矾的热重曲线如图所示。则120℃时所得固体的化学式为_____________。
答案：(1)研碎、搅拌、适当提高温度(答出一点即可) 蒸发浓缩 冷却结晶
(2)抑制Sn2+水解 置换反应速率加快，生成的铜粉快速增多，铜粉附着在铜线的表面，将未反应的锡包裹起来，从而导致锡浸出率下降
(3)2H2O − 4e−= O2↑+ 4H+ 或 4OH− − 4e−= O2↑+2H2O 气泡产生
(4)2Cu+O2+4H+ =2Cu2++2H2O
(5)CuSO4∙H2O
解析：本题是一道由废旧镀锡铜线制备胆矾的工业流程题，首先用硫酸铜溶液溶解铜线上的锡，得到脱锡液和脱锡渣，对脱锡液处理得到单质铜和锡，对脱锡渣处理得到单质胆矾，以此解题。
(1)从反应速率的影响因素考虑，加快“脱锡”速率的措施有研碎、搅拌、适当提高温度(答出一点即可)；“操作I”是从滤液中获得胆矾的过程，胆矾中有结晶水，故“操作I” 包含蒸发浓缩、冷却结晶；
(2)根据已知信息Sn2+容易水解，故加入少量稀硫酸调控溶液pH，其目的是抑制Sn2+水解；铜离子浓度越大，反应速率越快，但是当浓度过大时，析出的铜覆盖在导线表面，从而影响反应，故脱锡率下降的原因是：置换反应速率加快，生成的铜粉快速增多，铜粉附着在铜线的表面，将未反应的锡包裹起来，从而导致锡浸出率下降；
(3)阳极发生氧化反应，水电离的氢氧根离子失去电子生成氧气，电极方程式为：2H2O − 4e−= O2↑+ 4H+ 或 4OH− − 4e−= O2↑+2H2O；在阴极铜离子和锡离子分步得到电子，从而得到其单质，当它们反应完毕后水电离的氢离子得到电子生成氢气，此时会有气泡生成，故当阴极出现气泡产生的现象时，说明电解回收锡结束；
(4)“脱锡渣”的主要成分是单质铜，在硫酸和氧气的作用下生成硫酸铜，离子方程式为：2Cu+O2+4H+ =2Cu2++2H2O；
(5)设120℃时固体物质的相对分子质量为M，2.50∶250＝1.78∶M，M=178，故120℃时固体物质的成分为：CuSO4∙H2O。