（通用版）2020高考化學一輪復習 跟蹤檢測（二十五）歸納拓展 物質的性質與用途、轉化與推斷環(huán)境保護（含解析）.doc

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跟蹤檢測（二十五） 歸納拓展——物質的性質與用途、轉化與推斷 環(huán)境保護 1．化學在綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展、低碳發(fā)展及推進生態(tài)文明建設中正發(fā)揮著積極作用。下列做法不正確的是(　　) A．研制開發(fā)燃料電池汽車，降低機動車尾氣污染，可以減少PM2.5污染 B．綠色化學的核心是應用化學原理對環(huán)境污染進行治理 C．鐵強化醬油可通過膳食補充人體所需的鐵元素 D．地溝油由于混有一些對人體有害的雜質而不能食用，可加工制成生物柴油，生物柴油成分與從石油中提取的柴油成分不同 解析：選B　綠色化學的核心是預防產生污染，控制污染源。 2．物質的性質決定著物質的用途，下列有關物質性質及其用途的說法，正確的是(　　) A．葡萄糖具有還原性，可用于制銀鏡 B．二氧化硫能使滴有酚酞的紅色溶液褪色，說明其具有還原性 C．酒精具有消毒殺菌作用，醫(yī)用酒精的濃度越大，殺菌效果越好 D．濃硫酸具有強氧化性，不能用于干燥硫化氫、碘化氫和二氧化硫等具有還原性的氣體 解析：選A B．滴有酚酞的溶液呈紅色，說明溶液呈堿性，SO2能中和其中的堿使溶液褪色，與還原性無關。C.醫(yī)用酒精的濃度為75%，濃度太高，會在滲入細菌內部后使蛋白質立即變性，變性蛋白質在細菌細胞膜內形成一層保護膜，使酒精無法到達更深處。D.濃硫酸能用于干燥SO2。 3．化學與社會息息相關，下列物質在社會、生活中的應用及解釋正確的是(　　) 選項 應用 解釋 A 用浸泡過高錳酸鉀溶液的硅藻土保鮮水果 其作用是吸收水果釋放出的乙烯 B 在入?？诘匿撹F閘門上裝一定數量的鋅塊防止閘門被腐蝕 利用外加電流的陰極保護法保護金屬 C 高鐵車廂采用鋁合金材料 鋁與氧氣不反應 D 高純硅作計算機芯片的材料 硅晶體在自然界中能穩(wěn)定存在 解析：選A　A項，乙烯具有催熟作用，為了延長水果的保鮮期，用高錳酸鉀可以除掉乙烯，正確；B項，在入海口的鋼鐵閘門上裝一定數量的鋅塊，鐵和鋅在海水中形成原電池反應，鋅做負極被氧化，鐵被保護，是犧牲陽極的陰極保護法，錯誤；C項，鋁為活潑金屬，易與氧氣反應，錯誤；D項，雖然硅的化學性質很穩(wěn)定，但在自然界仍以化合態(tài)形式存在，如二氧化硅、硅酸鹽等，錯誤。 4．下列物質的轉化在給定條件下能實現(xiàn)的是(　　) A．NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO3(s) B．CuCl2Cu(OH)2Cu C．AlNaAlO2(aq)NaAlO2(s) D．MgO(s)Mg(NO3)2(aq)Mg(s) 解析：選C　A項，NaCl溶液中通入CO2不能生成NaHCO3，錯誤；B項，Cu(OH)2與葡萄糖反應生成Cu2O，不是Cu，錯誤；C項，Al和NaOH溶液反應生成NaAlO2和H2，加熱NaAlO2溶液可以得到NaAlO2固體，正確；D項，制取金屬鎂應該電解熔融MgCl2，電解Mg(NO3)2溶液不能生成金屬鎂，錯誤。 5．甲、乙、丙三種物質有如圖轉化關系：甲乙丙甲，則甲不可能是(　　) A．Al2O3　　　　　　 B．NH4Cl C．CO2 D．SiO2 解析：選B　A項，若甲為Al2O3，則Al2O3與NaOH溶液反應生成NaAlO2(乙)，NaAlO2與適量鹽酸反應生成Al(OH)3(丙)，灼燒Al(OH)3可得Al2O3；B項，若甲為NH4Cl，則NH4Cl與NaOH溶液反應后生成NH3H2O(乙)，NH3H2O與鹽酸反應又生成NH4Cl(甲)，不符合題圖轉化關系；C項，若甲為CO2，則CO2與足量NaOH溶液反應生成Na2CO3(乙)，Na2CO3中加入少量鹽酸，可生成NaHCO3(丙)，加熱NaHCO3可得到CO2；D項，若甲為SiO2，則SiO2與NaOH溶液反應生成Na2SiO3(乙)，Na2SiO3中加入鹽酸可得H2SiO3(丙)，加熱H2SiO3可得SiO2。 6．在實驗室進行物質制備，下列從原料及試劑分別制取相應的最終產物的設計中，理論上正確、操作上可行、經濟上合理的是(　　) A．CCOCO2Na2CO3 B．CuCu(NO3)2溶液Cu(OH)2 C．FeFe2O3Fe2(SO4)3溶液 D．CaOCa(OH)2溶液NaOH溶液 解析：選D　C在空氣中點燃并不能全部轉化為CO，且CO與CuO要在加熱條件下反應生成CO2，既浪費能源又操作繁瑣，A錯誤；Cu與AgNO3溶液發(fā)生置換反應轉化為Cu(NO3)2，再與NaOH溶液反應生成Cu(OH)2，而AgNO3溶液的價格較高，可將Cu在空氣中加熱轉化為CuO，再用稀鹽酸或稀硫酸溶解，B錯誤；Fe在O2中燃燒生成Fe3O4，并非得到Fe2O3，燃燒產物與H2SO4溶液反應，所得溶液中含有FeSO4和Fe2(SO4)3，C錯誤；CaO與H2O化合生成Ca(OH)2，再與Na2CO3溶液發(fā)生復分解反應得到NaOH，符合實驗要求，D正確。 7．幾種中學常見的物質轉化如圖所示。 下表中R、X、Y、Z對應物質正確的是(　　) 選項 R X Y Z A 紫色石蕊 Fe2O3 Fe2O3和Cu Cu B 甲基橙 Fe(NO3)2 Fe(OH)2 Cu2(OH)2CO3 C 酚酞 Fe(OH)3 FeO和Fe CuO D Fe2O3 NaAlO2 Na2SiO3 Cu(OH)2 解析：選B　Cu不和稀硫酸反應，A項錯誤；甲基橙遇稀硫酸變紅色，F(xiàn)e(NO3)2遇稀硫酸變成鐵鹽，F(xiàn)e(OH)2與硫酸反應生成FeSO4，Cu2(OH)2CO3與硫酸反應生成CuSO4，B項正確；稀硫酸不能使酚酞變色，C項錯誤；硫酸與Fe2O3反應生成Fe2(SO4)3，溶液呈黃色得不到紅色溶液，稀硫酸與NaAlO2反應得不到黃色溶液，稀硫酸與Na2SiO3反應得不到淺綠色溶液，D項錯誤。 8．化學與生產、生活密切相關，下列對物質的主要用途、原因解釋均正確的是(　　) 選項 物質 主要用途 原因解釋 A 晶體硅 高純硅可用于制備光導纖維、光電池、集成電路和計算機芯片 Si是良好的半導體材料 B 金屬鈉 高溫時能從熔融TiCl4中置換出金屬Ti 鈉單質具有很強的還原性 C 氯氣 與石灰乳或燒堿反應制含氯的消毒劑 氯氣呈酸性 D 金屬鋁、鐵 制成容器可盛裝、運輸濃硫酸、濃硝酸 鋁、鐵與濃硫酸、濃硝酸不反應 解析：選B　光導纖維的主要成分是SiO2，A項錯誤；根據反應2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O，Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O可知，氯氣與強堿溶液發(fā)生的是歧化反應，Cl2既是氧化劑又是還原劑，和酸性無關，C項錯誤；濃硫酸、濃硝酸具有強氧化性，常溫下能夠在鋁、鐵表面氧化出一薄層致密的氧化膜，起到保護作用，阻止內部金屬的繼續(xù)溶解，此過程稱為“鈍化”，屬于化學變化，D項錯誤。 9．如圖W、X、Y、Z為四種物質，若箭頭表示能一步轉化的常見反應，其中常溫下能實現(xiàn)圖示轉化關系的是(　　) 選項 W X Y Z A N2 NH3 NO2 HNO3 B Na Na2O2 NaOH NaCl C Fe FeCl3 Fe(OH)2 FeCl2 D Al AlCl3 NaAlO2 Al2(SO4)3 解析：選D　常溫下N2不能直接轉化為NH3、NO2、HNO3，A項錯誤；常溫下Na與O2反應生成Na2O而不是Na2O2，B項錯誤；常溫下Fe不能一步轉化為Fe(OH)2，F(xiàn)e和氯氣在點燃時發(fā)生反應生成FeCl3，C項錯誤；Al與鹽酸反應轉化為AlCl3，與NaOH溶液反應轉化為NaAlO2，與硫酸反應轉化為Al2(SO4)3，AlCl3與過量NaOH溶液反應轉化為NaAlO2，NaAlO2與過量硫酸反應轉化為Al2(SO4)3，Al2(SO4)3與BaCl2溶液反應轉化為AlCl3，D項正確。 10．處理超標電鍍廢水，使其NaCN含量低于0.5 mgL－1，即可達到排放標準，反應分兩步進行。第一步NaCN與NaClO反應，生成NaOCN和NaCl。第二步NaOCN與NaClO反應，生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2。已知HCN是弱酸，易揮發(fā)，有劇毒；HCN、HOCN中N元素的化合價相同。下列說法正確的是(　　) A．處理NaCN超標電鍍廢水的過程中無元素化合價的改變 B．第一步反應溶液應調節(jié)為酸性，可避免生成有毒物質HCN C．第二步發(fā)生的反應為2OCN－＋3ClO－===2CO2↑＋CO＋3Cl－＋N2↑ D．處理100 m3含NaCN 10.3 mgL－1的廢水實際至少需要50 mol NaClO 解析：選D　處理NaCN超標電鍍廢水的過程中碳元素化合價由＋2價變?yōu)椋?價，氮元素化合價由－3價變?yōu)?價，故A錯誤；NaCN易與酸反應生成HCN，為防止生成HCN，造成人員中毒或污染空氣，因此第一次氧化時，溶液的pH應調節(jié)為堿性，而不是酸性，故B錯誤；反應中氯元素的化合價從＋1價降低到－1價，得到2個電子，N元素化合價從－3價升高到0價，失去3個電子，則根據電子得失守恒可知還原劑和氧化劑的物質的量之比是2∶3，反應的離子方程式為2OCN－＋3ClO－===CO＋CO2↑＋3Cl－＋N2↑，故C錯誤；參加反應的NaCN的物質的量為＝20 mol，反應中C由＋2價升高到＋4價，N元素化合價從－3價升高到0價，即1 mol NaCN失去5 mol電子，1 mol次氯酸鈉得到2 mol電子，所以處理100 m3含NaCN 10.3 mgL－1的廢水，實際至少需NaClO的物質的量為20 mol＝50 mol，故D正確。 11．某同學采用硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考慮其他雜質)制備七水合硫酸亞鐵(FeSO47H2O)，設計了如下流程： 下列說法不正確的是(　　) A．溶解燒渣選用足量硫酸，試劑X選用鐵粉 B．固體1中一定有SiO2，控制pH是為了使Al3＋轉化為Al(OH)3進入固體2 C．從溶液2得到FeSO47H2O產品的過程中，須控制條件防止其氧化和分解 D．若改變方案，在溶液1中直接加NaOH至過量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液經結晶分離也可得到FeSO47H2O　 解析：選D　A項，由題意知，要制得的產物是FeSO47H2O(硫酸鹽)，故溶解燒渣應選用硫酸，以防引入其他的雜質離子，溶液1中含有Fe3＋，需加入Fe使之轉化為Fe2＋，A項正確；B項，根據燒渣的成分，加入硫酸后只有SiO2不能溶于硫酸，固體1中一定有SiO2，同時，根據溶液2及最終產物可以判斷，控制pH是為了使Al3＋沉淀為Al(OH)3，B項正確；C項，從溶液2得到FeSO47H2O，要防止Fe2＋在空氣中被O2氧化，同時防止FeSO47H2O分解失水，C項正確；D項，改變方案，在溶液1中加入過量NaOH可以將Al3＋轉化為AlO，F(xiàn)e3＋沉淀為Fe(OH)3，但是加硫酸溶解后生成的是Fe2(SO4)3，不是FeSO4，D項錯誤。 12．金屬鋁在酸性或堿性溶液中均可與NO發(fā)生氧化還原反應，轉化關系如下： 請回答下列問題： (1)氣體D和F反應可生成鹽，該鹽的化學式為______。 (2)C、E排入大氣中會造成大氣污染，在催化劑存在下，D可以將C、E轉化為無毒的氣態(tài)單質，該單質的電子式為________。 (3)將A轉化為B，可選擇的試劑是____(填字母)。 a．CO2　　　b．NaOH　　　　c．CH3COOH d．NH3 e．HCl (4)過量D的水溶液與A溶液反應的離子方程式是________________________。 (5)除去氣體C中的雜質氣體E的化學方法：將混合氣體通入________中。 (6)Al與NO在酸性條件下反應，Al與被還原的NO的物質的量之比是________。 (7)Al與NO在堿性條件下反應的離子方程式為__________________________。 解析：(1)氣體D→C→E→F，這是連續(xù)被氧化的過程，F(xiàn)為HNO3，E為NO2，C為NO，D為NH3，則氣體D和F反應：NH3＋HNO3===NH4NO3，鹽為NH4NO3。(2)轉化成N2，其電子式為NN。(3)A中鋁元素以Al3＋形式存在，B中鋁元素以AlO形式存在，因此把A轉化為B，發(fā)生Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，故選項b正確。(4)發(fā)生的反應是Al3＋＋3NH3H2O===Al(OH)3↓＋3NH。(5)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，因此氣體通入水中。(6)根據得失電子數目守恒，n(Al)3＝n(NO)3，因此兩者物質的量之比為1∶1。(7)根據轉化關系可得離子方程式為8Al＋3NO＋5OH－＋2H2O===8AlO＋3NH3↑。 答案：(1)NH4NO3　(2)NN　(3)b　 (4)3NH3H2O＋Al3＋===Al(OH)3↓＋3NH (5)水　(6)1∶1 (7)8Al＋3NO＋5OH－＋2H2O===8AlO＋3NH3↑ 13．有一化合物X，其水溶液為淺綠色，可發(fā)生如下的轉化關系(部分反應物、生成物已略)。其中B、D、E、F均為無色氣體，M、L為常見的金屬單質，C為難溶于水的紅褐色固體。在混合液中加入BaCl2溶液可生成不溶于稀鹽酸的白色沉淀，H和M反應可放出大量的熱。 請回答下列問題： (1)B的電子式為____________。 (2)畫出元素M的原子結構示意圖________________________________________。 (3)物質X的化學式為____________。 (4)電解混合液時陽極反應式為__________________________________________。 (5)按要求寫出上述轉化關系中有關反應的化學方程式 ①含有L元素的化合反應： _______________________________________________； ②含有L元素的置換反應： ____________________________________________。 (6)已知a g E氣體在D中完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時，放出b kJ的熱量，寫出E氣體燃燒熱的熱化學方程式為_________________________________________________。 解析：由顏色可知C為Fe(OH)3，則A為Fe(OH)2、H為Fe2O3，由M、L為常見的金屬單質，可知M、L分別為Al、Fe；X與NaOH反應生成氣體B，B一定是NH3；在混合液中加入BaCl2溶液有不溶于鹽酸的沉淀生成，可知含有SO，所以X為(NH4)2Fe(SO4)2，混合液為NaOH和Na2SO4溶液，電解生成H2、O2，D、E分別為O2、H2，F(xiàn)為NO，G為HNO3。 答案： (3)(NH4)2Fe(SO4)2 (4)4OH－－4e－===O2↑＋2H2O (5)①4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 ②Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 (6)H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－ kJmol－1 14．某課外學習小組對日常生活中不可缺少的調味品M進行探究。已知C可在D中燃燒發(fā)出蒼白色火焰。M與其他物質的轉化關系如圖1所示(部分產物已略去)： (1)寫出F的電子式________。 (2)若A是一種常見的酸性氧化物，且可用于制造玻璃，E溶液與F溶液反應可以制備一種膠體，則E溶液的俗稱是________。 (3)若A是CO2氣體，A與B溶液能夠反應，反應后所得的溶液再與鹽酸反應，生成的CO2物質的量與所用鹽酸體積如圖2所示，則A與B溶液反應后溶液中溶質的化學式為____________________________。 (4)若A是一種常見金屬單質，且A與B溶液能夠反應，則將過量的F溶液逐滴加入E溶液，邊加邊振蕩，所看到的實驗現(xiàn)象是__________________________________________。 (5)若A是一種化肥。實驗室可用A和B反應制取氣體E，E與F、E與D相遇均冒白煙，且利用E與D的反應檢驗輸送D的管道是否泄露，寫出E與D反應的化學方程式為________________________________________________________________________。 (6)若A是一種溶液，只可能含有H＋、NH、Mg2＋、Fe3＋、Al3＋、CO 、SO中的某些離子，當向該溶液中加入B溶液時發(fā)現(xiàn)生成沉淀的物質的量隨B溶液的體積發(fā)生變化如圖3所示，由此可知，該溶液中肯定含有的離子的物質的量濃度之比為______________________。 解析：(1)C在D中燃燒發(fā)出蒼白色火焰，C為H2，D為Cl2，F(xiàn)為HCl，其電子式為。(2)根據題意知M為NaCl，電解飽和食鹽水，得B為NaOH溶液，A是酸性氧化物，用于制造玻璃，A為SiO2，E為Na2SiO3，其水溶液俗稱水玻璃。(3)CO2和NaOH溶液反應溶質可能為NaOH、Na2CO3，Na2CO3，Na2CO3、NaHCO3，NaHCO3，從產生氣體到氣體最大量消耗鹽酸的體積大于0.1，說明溶質為Na2CO3和NaHCO3。(4)能和NaOH溶液反應的金屬單質為Al,2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑，NaAlO2溶液與過量鹽酸發(fā)生的離子反應依次是AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，現(xiàn)象是先有白色膠狀沉淀，然后沉淀消失。(5)A是一種化肥，且與B反應產生氣體，則A為銨鹽，E為NH3，NH3和Cl2發(fā)生氧化還原反應，化學方程式為3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl。(6)從圖可知，開始沒有沉淀產生，說明溶液中有H＋，發(fā)生H＋＋OH－===H2O，存在H＋則溶液中沒有CO，隨著沉淀量增多，到達某一時刻，沉淀不再改變，說明溶液中有NH，發(fā)生反應NH＋OH－===NH3H2O，然后沉淀量減少直至消失，說明含有Al3＋，由電荷守恒判斷，溶液中含有SO，結合各階段消耗B溶液的體積，可得c(H＋)∶c(Al3＋)∶ c(NH)∶c(SO)＝1∶1∶2∶3。 答案：(1) (2)水玻璃　(3)NaHCO3、Na2CO3 (4)溶液中逐漸有白色沉淀生成，且不斷增加，隨后沉淀逐漸減少最終消失　(5)3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl (6)c(H＋)∶c(Al3＋)∶c(NH)∶c(SO)＝1∶1∶2∶3 15．煙氣脫硫能有效減少二氧化硫的排放。目前最常用的脫硫技術是濕法石灰石石膏脫硫，即利用石灰石和煙氣中的SO2反應生成石膏——脫除SO2。某研究性學習小組在實驗室利用如圖所示裝置制備模擬煙氣(主要成分為SO2、CO2、N2、O2)，并測定煙氣中SO2的體積分數以及研究煙氣通過轉化器的脫硫效率。回答下列問題： Ⅰ.模擬煙氣的制備。 (1)寫出裝置A中發(fā)生反應的化學方程式：_________________________________ ________________________________________________________________________。 Ⅱ.測定煙氣中SO2的體積分數。 (2)已知裝置C、D中盛有的試劑分別是酸性KMnO4溶液、飽和NaHCO3溶液，寫出裝置C的作用：____________________，裝置D中飽和NaHCO3溶液中的離子濃度由大到小的關系為_______________________________________________________________。 (3)①甲同學認為應該在裝置C、D之間增加一個盛有品紅溶液的洗氣瓶，理由是________________________________________________________________________。 ②乙同學根據模擬煙氣的流速a mLmin－1和t1分鐘后測得的量筒內液體的體積V mL，計算煙氣中二氧化硫的體積分數是____________________。為保證準確讀取量筒讀數應注意：a.將裝置冷卻至室溫；b.________；c.平視。 Ⅲ.模擬煙氣通過轉化器的脫硫效率研究。 (4)將模擬煙氣通過裝置E，其中盛有FeCl2、FeCl3的混合溶液，它可以催化SO2與氧氣的反應以達到脫硫的目的。寫出催化劑參與反應過程中的離子方程式：SO2＋2H2O＋ 2Fe3＋===SO＋2Fe2＋＋4H＋、___________________________________________________。 (5)若模擬煙氣仍以a mLmin－1的流速通過轉化器E裝置，t2分鐘后，向E裝置中加入酸化的BaCl2溶液，得到白色渾濁液，經過濾、洗滌、干燥、稱量，得到m g固體。若實驗測得的氣體體積已折算為標準狀況下的體積，則該轉化器的脫硫效率是________________。 解析：(1)裝置A中木炭與濃硫酸反應生成二氧化碳、二氧化硫和水，化學方程式為C＋2H2SO4(濃)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。(2)欲測定煙氣中SO2，先用高錳酸鉀溶液吸收二氧化硫，用排水量氣法測量剩余氣體體積；在NaHCO3溶液中存在水解和電離，水解程度大于電離程度，溶液顯堿性，其水解方程式為HCO＋H2OH2CO3＋OH－，所以離子濃度關系為c(Na＋)>c(HCO)>c(OH－)>c(H＋)>c(CO)。(3)①需要檢驗二氧化硫是否完全吸收，所以在C、D之間增加一個盛有品紅溶液的洗氣瓶檢驗二氧化硫是否被完全吸收。②由題意可知SO2的體積為(t1a－V)mL，所以二氧化硫的體積分數為100%＝%。在準確讀取量筒讀數之前冷卻至室溫、并上下移動量筒使得量筒中液面與廣口瓶中液面相平。(4)將模擬煙氣通過裝置E，其中盛有FeCl2、FeCl3的混合溶液，它可以催化SO2與氧氣的反應以達到脫硫的目的。Fe3＋把SO2氧化為SO，氧氣再把Fe2＋氧化為Fe3＋，發(fā)生反應4Fe2＋＋O2＋4H＋===2H2O＋4Fe3＋。(5)t2分鐘內煙氣中含二氧化硫的體積為V(SO2)＝at2%；根據上述反應可知各物質之間量的關系為： SO2～　SO　　～　　BaSO4 22 400 mL　　 　　　　233 g V′(SO2) m g 所以轉化的二氧化硫氣體的體積為V′(SO2)＝，則二氧化硫的轉化率＝100%＝100%。 答案：(1)C＋2H2SO4(濃)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O　(2)吸收煙氣中的SO2氣體　c(Na＋)>c(HCO)>c(OH－)>c(H＋)>c(CO) (3)①檢驗SO2是否被完全吸收?、?　上下移動量筒使得量筒中液面與廣口瓶D中液面相平 (4)4Fe2＋＋O2＋4H＋===2H2O＋4Fe3＋ (5)100%