重难02 物质的性质、分类及转化(重难专练)(江苏专用)2026年高考化学二轮复习讲练测
2025-12-09
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 物质的分类及转化 |
| 使用场景 | 高考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.47 MB |
| 发布时间 | 2025-12-09 |
| 更新时间 | 2025-12-09 |
| 作者 | Ping |
| 品牌系列 | 上好课·二轮讲练测 |
| 审核时间 | 2025-12-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55339853.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
重难02 物质的性质、分类及转化
(
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快速指明将要攻克的核心靶点,明确主攻方向
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)
一、物质的性质
1.常见无机物性质与用途
物质性质
用途
生理盐水是消毒后的0.9%的氯化钠溶液
用于静脉注射、冲洗隐形眼镜和鼻腔冲洗等
生石灰、无水氯化钙能与水反应
可用作(食品)干燥剂
P2O5能与水反应
可用作(不可用作食品)干燥剂
硅胶能吸收水分
可用作(袋装食品)干燥剂
ClO2具有较强的氧化性
用于自来水的杀菌消毒
次氯酸(盐)具有强氧化性
可作杀菌消毒剂,还可作漂白剂
碘酸钾在常温下稳定
食盐中的加碘物质
水玻璃(Na2SiO3的水溶液)不燃不爆
可用作防火材料
硅酸钠的水溶液是一种无机黏合剂
盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞
锂质量轻、比能量大
可用作电池负极材料
Al具有良好的延展性和抗腐蚀性
常用铝箔包装物品
常温下铝、铁遇浓硫酸、浓硝酸钝化
铝和铁制容器可盛装或运输浓硫酸、浓硝酸
铝有还原性,与氧化铁反应放出大量的热
可用于焊接铁轨
MgO、Al2O3熔点高
作耐高温材料
明矾溶液中Al3+水解生成氢氧化铝胶体,具有吸附性
明矾作净水剂(混凝剂)
小苏打和硫酸铝反应生成二氧化碳
可以作泡沫灭火器
明矾溶液显酸性
中国古代利用明矾溶液清除铜镜表面的铜锈
Al(OH)3有弱碱性
可用于中和胃酸
镁铝合金质量轻、强度大
可用作高铁车厢材料
K2FeO4是强氧化剂,还原产物Fe3+水解生成氢氧化铁胶体
K2FeO4作新型净水剂
CuSO4使蛋白质变性
误服CuSO4溶液,喝蛋清或豆浆解毒
BaSO4不溶于水,不与胃酸反应
医疗上进行胃部造影前,BaSO4做患者服用的“钡餐”
2.常见有机物性质与用途
(1)医用酒精中乙醇的体积分数为75%,使蛋白质变性,用于消毒。
(2)福尔马林是35%~40%的甲醛水溶液,使蛋白质变性,良好的杀菌剂,常作为浸制标本的溶液(不可用于食品保鲜)。
(3)蛋白质受热变性,加热能杀死流感病毒。
(4)蚕丝灼烧有烧焦羽毛的气味,灼烧法可以区别蚕丝和人造纤维。
(5)聚乙烯性质稳定,无毒,可作食品包装袋。
(6)聚氯乙烯有毒,不能用作食品包装袋。
(7)食用油反复加热会产生稠环芳香烃等有害物质,不能反复加热。
(8)聚四氟乙烯具有抗酸、抗碱、抗各种有机溶剂的特点,用于厨具表面涂层。
(9)甘油具有吸水性,作护肤保湿剂。
(10)淀粉遇碘显蓝色,鉴别淀粉与其他物质(如蛋白质、木纤维等)。
(11)食醋与碳酸钙反应生成可溶于水的醋酸钙,可除水垢(主要成分为碳酸钙)。
(12)阿司匹林水解生成水杨酸,显酸性,服用阿司匹林出现水杨酸反应时,用NaHCO3溶液解毒。
(13)加工后具有吸水性的植物纤维,可用作食品干燥剂。
(14)谷氨酸钠具有鲜味,可作味精。
(15)油脂在碱性条件下水解为高级脂肪酸盐和甘油,制肥皂。
3.生活中的物质性质与用途
(1)无机盐净水剂:氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铁、硫酸铝、氯化铝、明矾。
其原理均是无机盐电离的金属阳离子水解形成氢氧化铁胶体、氢氧化铝胶体吸附水中的悬浮颗粒并一起沉降下来。
注:K2FeO4是强氧化剂,还原产物铁离子水解生成氢氧化铁胶体,是新型净水剂。
(2)常见的消毒剂:
①含氯消毒剂:是指溶于水产生具有杀灭微生物活性的次氯酸的消毒剂,其有效成分常以有效氯表示。包括:氯气、漂白粉(氯化钙与次氯酸钙的混合物)、次氯酸钠(84消毒液)、次氯酸钙(漂粉精)。
②过氧化物:过氧化氢(H2O2)、过氧乙酸(CH3COOOH)。
③其他:二氧化氯、臭氧、SO2、KMnO4、75%的酒苯酚。
(3)漂白剂:漂白粉、次氯酸钠、SO2、过氧化氢、过氧化钠、臭氧、活性炭。
(4)干燥剂:浓硫酸(不能干燥NH3、H2S、HI)、生石灰(也可作食品干燥剂)、无水氯化钙(不能干燥氨气)、硅胶可作(袋装食品)干燥剂、P2O5(不能作食品干燥剂)
二、物质的分类
1.常见化学物质分类的“四个标准”
(1)根据是否由同种物质组成——混合物与纯净物 。
(2)根据是否与酸、碱反应生成盐和水——酸性氧化物、碱性氧化物与两性氧化物。
(3)根据水溶液或熔融状态下能否导电的化合物——电解质与非电解质。
(4)根据分散质粒子直径的大小——溶液、浊液与胶体。
2.物质分类的方法
(1)交叉分类法:
①定义:对同一物质用多个标准从不同角度进行分类,物质类别之间有部分交叉,同一物质可同时分属不同类别。
②氧化物的分类及关系:
(2)树状分类法:按不同层次对物质进行逐级分类,各层次之间属于包含关系。
3.判断物质分类的“三大误区”
(1)混合物、纯净物判断误区:
①某物质可能由一种元素的不同单质混合而成。如O2、O3组成的混合气体就是混合物。
②误认为结晶水合物一定是混合物。如胆矾(CuSO4·5H2O)、明矾[KAl(SO4)3·12H2O] 等属于纯净物。
③由同种元素组成的物质不一定是单质,也可能是混合物,如O2和O3的混合气体是混合物;只有由同一种元素组成的纯净物才属于单质。
(2)氧化物判断误区
①误认为酸性氧化物一定是非金属氧化物。如Mn2O7是金属氧化物但属于酸性氧化物,而且非金属氧化物也不一定属于酸性氧化物,如CO、NO等。
②误认为金属氧化物一定是碱性氧化物。如Al2O3属于两性氧化物,Na2O2属于过氧化物。
③误认为氧化物不是酸性氧化物,就一定是碱性氧化物。如Al2O3为两性氧化物,NO、CO为不成盐氧化物。
④误认为与水反应生成酸的氧化物一定是酸性氧化物(如NO2),与水反应生成碱的氧化物一定是碱性氧化物(如Na2O2)。
⑤误认为既能与酸反应又能与碱反应的氧化物一定是两性氧化物。如SiO2是酸性氧化物,但能与HF、NaOH反应。
三、物质的转化
1.物质能否实现一步转化的判断
(1)解题思路:对于判断物质转化能否一步实现要结合元素与化合物知识注意总结归纳:常见的不能一步转化的物质;特殊物质的制备与检验的条件;注意一些有机物之间的转化与检验。
(2)常见不能一步转化的物质:
常见错误举例
原因分析
N2→NO2
N2与O2反应一步只能转化为NO
S→SO3
S与O2反应一步只能转化为SO2
SiO2→H2SiO3
SiO2与H2O不反应,先碱反应转化硅酸盐(Na2SiO3) 再与酸反应,但H2SiO3可以受热分解生成SiO2
NaOH→Na2O
NaOH不同于Al(OH)3,受热难分解
CuO→Cu(OH)2
金属氧化物往往难于水反应生成氢氧化物(碱金属除外)
C2H5OH →CH2ClCH2Cl
要先发生消去反应形成碳碳双键,然后再与卤素单质加成
(3)制备MgCl2、CuCl2、AlCl3、FeCl3等水解产生挥发性酸的盐不可通过直接加热蒸干得到其晶体,而要在HCl(抑制水解)氛围中干燥脱水。
(4)常见有机物的检验:
①检验淀粉水解产物葡萄糖→调节溶液呈碱性→滴加新制Cu(OH)2悬浊液(或银氨溶液)→产生砖红色沉淀;
②检验卤代烃的卤元素→水解或者消去→HNO3酸化调节溶液呈酸性→滴加AgNO3→产生沉淀。
2.多种物质反应能否发生的判断
(1)概述:对于判断多种物质间反应能否发生要注意总结归纳:常见既能与酸反应又可与碱反应的物质;随反应条件如温度、浓度等改变而产物不同的物质;随反应条件如温度、浓度等改变而反应不能发生的物质,另外还有一些特殊物质的性质如SiO2、Mg等。
(2)常见既能与酸反应又可与碱反应物质:Al、Al2O3、 Al(OH)3、 NaHCO3、NH4HCO3(酸式铵盐)(NH4)2CO3、(NH4)2SO3;
(3)某种物质与多种物质的反应:Mg能与N2、O2、Cl2、CO2等气体反应;NH3与O2生成NO;过量或少量的Fe与Cl2反应只生成FeCl3与量无关;Fe与H2O(g)高温加热 、与O2点燃都生成Fe3O4;SiO2与HCl、H2O不反应,只与唯一的酸HF反应,属于酸性氧化物。
(4)关注几种典型物质的性质:MnO2只与浓盐酸反应,与稀盐酸不反应;Cu与浓硫酸加热反应,与稀硫酸不反应;Al(OH)3与强碱反应,与弱碱NH3·H2O不反应;SO2与Ba(OH)2反应生成BaSO3而与BaCl2不反应;N2和O2在高温高压(闪电)条件下反应,而常温下不反应; Na与O2常温生成Na2O,点燃则生成Na2O2。
3.几个常考知识点
(1)海水、海洋资源的开发利用:涉及海水中提溴、制镁、海带提碘、粗盐提纯、原料的选取等知识点的考查。这类试题以同一背景知识,多个角度设问,可考查物质的工业生产及实验室制备、实验原理与操作、物质的相互转化等相关元素与化合物知识;对知识点从了解、理解、掌握和分析到综合运用进行全面考查。
(2)活泼金属的制取:熔融电解其化合物而不是其溶液,如电解熔融NaCl制Na而非NaCl溶液;电解熔融MgCl2制Mg而非MgO(熔点很高);电解熔融Al2O3制Al而非AlCl3(共价化合物)。
(3)金属氧化物的制取:Mg(OH)2、Cu (OH)2、Al (OH)3、Fe(OH)3等氢氧化物可通过加热制取其金属氧化物,而NaOH、KOH、Ba(OH)2、Fe (OH)2则不可以。
(4)注意工业制法与实验室制法的不同:如Cl2工业制法是电解饱和NaCl溶液,实验室制法是MnO2与浓盐酸;NH3工业制法是N2和 H2高温高压催化剂(合成氨),实验室制法是NH4Cl与Ca(OH)2加热;制取漂白粉是Cl2与石灰乳而不是澄清石灰水(含量低,工业生产要考虑产率与成本);候氏制碱法先制得是NaHCO3然后再受热分解得纯碱Na2CO3。
4.物质转化试题的解题策略
(1)概述:对于依据同一转化关系,多假设判断是否成立,首先要熟练掌握常见元素与化合物的相互转化,特别注意对一些物质可以发生相互转化、交叉转化、连续氧化等反应进行总结归纳。
(2)记住常见转化关系
①常见的连续反应:A (
X
)B (
X
)C
当X是氧化剂时,符合上述连续反应的如下:
当X是Cl2时:P (
Cl
2
)PCl3 (
Cl
2
) PCl5 , I一 (
Cl
2
)I2 (
Cl
2
) IO3一
当X是H2O时: C (
H
2
O
)CO (
H
2
O
)CO2
当X是O2时如下:
A
B
C
C
CO
CO2
N2(NH3)
NO
NO2
S(H2S)
SO2
SO3
RCH2OH
RCHO
RCOOH
Na
Na2O
Na2O2
当X是还原剂时,符合上述连续反应的如下
当X是C时: O2 (
C
) CO2 (
C
) CO当X是Fe时: Cl2 (
Fe
)FeCl3 (
Fe
) FeCl2
当X是酸或酸性气体时,符合上述连续反应的如下:
CO32-(SO32-) (
H
+
) HCO3- (HSO3-) (
H
+
) CO2 (SO2),
AlO2 - (
H
+
) Al(OH)3 (
H
+
) Al3+ Ca(OH)2 (
CO
2
) CaCO3 (
CO
2
) Ca(HCO3)2
当X是碱或碱性气体时,符合上述连续反应的如下:
Al3+ (
OH
-
) Al(OH)3 (
OH
-
) AlO2-, Ag+ (
NH
3
) AgOH (
NH
3
) Ag(NH3)2+,
②常见的相互转化:
CO (
O
2
C
)CO2 Na2CO3 (
CO
2
(H
2
O)
△
) NaHCO3 FeCl3 (
Fe
Cl
2
) FeCl2
RCHO (
H
2
O
2
) RCH2OH AlO2- (
H
+
OH
) Al(OH)3 NO2 (
H
2
O
△
) HNO3
③常见的交叉转化:
FeCl3 Al2O3 NO CH2=CH2 SiF4
Fe Al N2 C2H2 SiO2
FeCl2 NaAlO2 NH3 CH3CH3 Na2SiO3
(建议用时:10分钟)
1.(2025·江苏·高考真题)大气中的氮是取之不尽的天然资源。下列工业生产中以氮气作反应物的是
A.工业合成氨 B.湿法炼铜 C.高炉炼铁 D.接触法制硫酸
2. (2025·江苏连云港市·一模)我国与共建“一带一路”国家进出口规模再创历史新高。下列贸易商品的主要成分不属于有机物的是
A. 半导体芯片 B. 丝绸 C. 棉花 D. 油脂
3. (2025·江苏淮安市·一模)工业上常用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]作净水剂。按物质组成分类,KAl(SO4)2·12H2O属于
A. 酸 B. 碱 C. 盐 D. 混合物
4. (2026·江苏南京师范大学附属中学·调研)下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A. ClO2具有氧化性,可用于自来水的杀菌消毒 B. 晶体硅熔点高,可用作半导体材料
C. NaHCO3受热易分解,可用于制胃酸中和剂 D. 氨气易溶于水,液氨可用作制冷剂
5. (2025·江苏南京中华中学·模拟)下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是
A. Mg有强还原性,可用于钢铁的电化学防护 B. CH4性质稳定,可作为燃料电池的燃料
C. 石墨晶体层间存在范德华力,石墨易导电 D. NaHCO3受热易分解,可用作泡沫灭火剂
6.(2025·江苏南通市海安市开学考)下列物质性质与用途具有对应关系的是
A.Cl2能溶于水,可用于工业制盐酸 B.HCl具有还原性,可用于实验室制取氯气
C.NaClO具有强碱性,可用作漂白液 D.ClO2气体呈黄绿色,可用作自来水消毒剂
7. (2023·江苏高考真题)下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是
A. H2具有还原性,可作为氢氧燃料电池的燃料
B. 氨极易溶于水,液氨可用作制冷剂
C. H2O分子之间形成氢键,H2O(g)的热稳定性比H2S(g)的高
D. N2H4中的N原子与H+形成配位键,N2H4具有还原性
8. (2025·江苏淮安市·一模)下列相关元素及其化合物的结构与性质或性质与用途具有对应关系的是
A. Ag具有较好的延展性,可用于在铁表面镀银
B. NiSO4具有还原性,可用于电极材料NiO(OH)的制备
C. N2H4中N原子能与H+形成配位键,N2H4的水溶液呈酸性
D. K2FeO4中FeO具有正四面体结构,K2FeO4具有强氧化性
9. (2025·江苏南京、盐城市·一模)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A. 制漂白粉:浓盐酸漂白粉
B. 硝酸工业:
C. 硫酸工业:
D. HCl制备:和
10.(2025·江苏南京中华中学·一模)下列物质的转化在给定条件下能实现的是
A. (稀)
B. (溶液)
C.
D.
11. (2025·江苏·高考真题)化合物Z是一种具有生理活性的多环呋喃类化合物,部分合成路线如下:
下列说法正确的是
A.最多能和发生加成反应 B.Y分子中和杂化的碳原子数目比为
C.Z 分子中所有碳原子均在同一个平面上 D.Z不能使的溶液褪色
12.(2024·苏州上学期期末)硫及其化合物的转化形态丰富。下列说法正确的是
A.用氨水吸收烟气中SO2的物质转化:NH3·H2O(NH4)2SO3(NH4)2SO4
B.工业制硫酸过程中物质转化:FeS2SO3H2SO4
C.用Na2SO3溶液还原酸性废液中的反应:SO32-+I2=SO42-+2I-
D.饱和Na2CO3溶液分批浸取重晶石:CO32-+BaSO4(s)BaCO3(s)+SO42-
(建议用时:10分钟)
13.(2025·江苏高考真题)下列物质组成或性质与分离提纯方法对应关系正确的是
A.蛋白质能水解,可用饱和(NH4)2SO4溶液提纯蛋白质
B.乙醚与青蒿素组成元素相同,可用乙醚提取青蒿素
C.难溶于水、比水易溶解I2,可用CCl4萃取碘水中的I2
D.不同的烃密度不同,可通过分馏从石油中获得汽油、柴油
14. (2025·江苏连云港市·模拟)下列化学反应表示正确的是
A. CuFeS2与Fe2(SO4)3溶液反应:CuFeS2+4Fe3+=5Fe2++Cu2++2S
B. Cu2O溶于稀硫酸:Cu2O+2H+=2Cu++H2O
C. CuCl溶于KCl溶液:2Cu++5Cl-=[CuCl2]-+ [CuCl3]2-
D. Cu在O2存在下与氨水反应:2Cu+8NH3+O2+4H+=2[Cu(NH3)4]2++2H2O
15. (2025·江苏高考真题)下列化学反应表示正确的是
A.黑火药爆炸:
B.电解饱和NaCl溶液制NaOH:
C.重油裂解获得的丙烯制聚丙烯:
D.向饱和氨盐水中通入过量CO2:
16. (2025·江苏连云港市·模拟)室温下,根据下列实验过程及现象,得出的结论正确的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
将炽热的木炭放入浓硝酸中,木炭迅速燃烧
NO2支持燃烧
B
分别测量浓度均为0.1mol·L-1Na2CO3溶液和Na[Al(OH)4]溶液的pH,后者pH更大
Al(OH)比CO水解程度大
C
C2H5OH与浓硫酸170℃共热,制得的气体通入酸性KMnO4溶液,溶液褪色
产物中一定有乙烯
D
测pH:CH3COONa溶液的pH为9,NaNO2溶液的pH为8
Ka(HNO2)>Ka(CH3COOH)
A. A B. B C. C D. D
17.(2024·江苏高考真题)下列化学反应表示正确的是
A.汽车尾气处理:2NO+4CON2+4CO2
B.NO3-电催化为N2的阳极反应:2NO3-+12H++10e-=N2↑+6H2O
C.硝酸工业中NH3的氧化反应:4NH3+3O22N2+6H2O
D.CO2和H2催化制二甲醚:
18.(2023·江苏高考真题)化合物Z是合成药物非奈利酮的重要中间体,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A.X不能与FeCl3溶液发生显色反应
B.Y中的含氧官能团分别是酯基、羧基
C.1molZ最多能与3molH2发生加成反应
D.X、Y、Z可用饱和NaHCO3溶液和2%银氨溶液进行鉴别
19.(2025·江苏省泰州中学月考)元素周期表中ⅡA族元素及其化合物应用广泛。铍化合物的性质与铝相似,BeO的熔点为2575℃,熔融时BeF2能导电,而BeCl2不能导电;Mg的燃烧热为610 kJ·mol-1,实验室中常用CaC2的水解反应制备乙炔,某些金属碳化物也类似于CaC2能发生水解反应。铍镍合金可用于制造弹簧秤的弹簧,BaSO4可用作隔音材料,CaO可用作工业废气脱硫剂。下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是
A.BaSO4难溶于水,可用作隔音材料
B.CaO能与水反应,可作工业废气脱硫剂
C.Mg2+的半径比Ca2+小,MgO的熔点比CaO高
D.铍镍合金具有导电性,可以用于制造弹簧秤的弹簧
20.(2025·江苏省南通市启东中学12月月考)Mg、Al、Ni都是活泼金属,其单质能在一定条件的水溶液中产生氢气。镁基合金材料具有良好的储氢—释氢性能。以Mg、Ni混合粉末为原料,利用氢化燃烧合成法可制得高效镁基储氢材料MgxNiyH z。向MgxNiyH z中掺杂铝原子有利于释氢。
下列化学反应表示正确的是
A.镁在碳酸氢钠溶液中生成氢气:2Mg+2HCO3-+H2O=MgCO3↓+CO32-+H2↑+Mg(OH)2↓
B.铝在氢氧化钠溶液中生成氢气:2Al+3H2O+8OH-=2[Al(OH)4]-+3H2↑
C.氢化镁投入醋酸溶液中生成氢气:MgH2+2H+=Mg2++2H2↑
D.以惰性电极电解氯化镁溶液生成氢气:Mg2++2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+Mg(OH)2↓
21.(2025·江苏省盐城中学·月考)硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A.实验室制取少量的原理:(浓)
B.实验室检验既具有氧化性也具有还原性:
C.工业上接触法制硫酸过程中物质转化:
D.工业上用脱除天然气中的:
22.(2025·江苏省泰州中学月考)一种以低品位菱锰矿(含MnCO3和少量钙、铝的碳酸盐及SiO2等)为主要原料制备MnO2的流程如下。
(1)基态Mn2+核外电子排布式为________________。
(2)已知常温下:Ksp(CaF2)=3.0×10-11,Ksp(MgF2)=6.0×10-9,取“除钙”后得到的0.1 mol CaF2(s),向其中加入5 L H2O,再加入MgCl2(s)充分搅拌至CaF2(s)完全转化,至少需要加入MgCl2(s)的物质的量为_______mol(溶液体积变化忽略不计)。
(3)常温下,Na2S2O8在含Mn2+的水溶液中会产生具有强氧化性的自由基•OH。
写出“氧化”时•OH与Mn2+的发生反应的离子方程式:_________________________________。
(4)MnO2含量测定:称取0.100 g MnO2样品,加入25.00 mL 0.200 mol·L-1的Na2C2O4溶液和适量H2SO4溶液,加热使MnO2充分转化为MnSO4溶液。冷却后,向溶液中加入0.100 mol·L-1的KMnO4溶液滴定过量C2O42-,消耗KMnO4溶液16.00 mL。计算样品中MnO2的质量分数。(写出计算过程),已知:MnO2+C2O42-+H+Mn2++CO2↑+H2O;MnO4-+C2O42-+H+Mn2++CO2↑+H2O。(方程式均未配平)
(建议用时:20分钟)
23.(2023江苏高考真题)氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A. 实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物:
B. 工业制硝酸过程中的物质转化:
C. 汽车尾气催化转化器中发生的主要反应:
D. 实验室制备少量的原理:
24.(2025·江苏省姜堰中学·月考)利用NaClO氧化尿素制备N2H4·H2O(水合肼),同时可制备Na2SO3,制备流程如图所示:
已知:N2H4·H2O有强还原性,N2H4·H2O能与NaClO反应生成N2;0.1 mol·L-1亚硫酸钠溶液的pH约为9.5。
下列说法错误的是
A.步骤Ⅰ反应时,若产物中n(NaClO)∶n(NaClO3)=5∶1,则n(NaCl)∶n(NaClO)=2∶1
B.步骤Ⅱ中须将尿素缓慢加入NaClO碱性溶液中
C.步骤Ⅱ反应的离子方程式为ClO-+CO(NH2)2+2OH-=Cl-+N2H4·H2O+CO32-
D.步骤Ⅳ中反应过程中控制溶液为碱性,有利于吸收SO2
25.(2025·江苏省南通市四模)氮的化合物应用广泛。NH3可通过反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g) ∆H=92.4kJ·mol-1释放氢气,也可与光气(CoCl2)反应制备尿素[CO(NH2)2]。N(CH3)3和羟胺(NH2OH)常用于有机合成,羟胺易潮解。强碱性条件下,N2H4可与[Ag(NH3)2]+反应生成Ag和N2。氨水中通入CO2可生成NH4HCO3溶液,将NH4HCO3溶液加入到MnSO4溶液中可生成MnCO3沉淀。下列化学反应表示正确的是
A.碱性条件下N2H4与[Ag(NH3)2]+反应:N2H4+2[Ag(NH3)2]++2OH-=2Ag↓+2N2↑+2NH3·H2O
B.COCl2与过量NH3反应制尿素:COCl2+2NH3=CO(NH2)2+2HCl
C.氨水中通入足量CO2:OH-+CO2=HCO3-
D.NH4HCO3溶液加到MnSO4溶液中:Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O
26.(2025·江苏省高邮市下学期第一次联考)铁铵矾[NH4Fe(SO4)2•12H2O]常用于制备高铁酸盐。下列反应的离子方程式正确的是
A.铁铵矾溶液与氨水混合反应:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
B.向铁铵矾溶液中通入H2S气体:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+4H+
C.强碱溶液中铁铵与NaClO生成Na2FeO4:3ClO-+2Fe3++6OH-=2FeO42-+3Cl-+H2O+4H+
D.向铁铵矾溶液中加入过量Ba(OH)2溶液:Fe3++2SO42-+2Ba2++3OH-=Fe(OH)3↓+2BaSO4↓
27.(2023·江苏高考真题)氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。11H、21H、31H是氢元素的3种核素,基态H原子1s1的核外电子排布,使得H既可以形成H+又可以形成H-,还能形成H2O、H2O2、NH3、N2H4、CaH2等重要化合物;水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得H2,如水煤气法制氢反应中,H2O(g)与足量C(s)反应生成1mol H2(g)和1mol CO(g)吸收131.3kJ的热量。H2在金属冶炼、新能源开发、碳中和等方面具有重要应用,如HCO3-在催化剂作用下与H2反应可得到HCOO-。我国科学家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是
A.H2具有还原性,可作为氢氧燃料电池的燃料
B.氨极易溶于水,液氨可用作制冷剂
C.H2O分子之间形成氢键,H2O(g)的热稳定性比H2S(g)的高
D.N2H4中的N原子与H+形成配位键,N2H4具有还原性
28.(2025·江苏省淮安市一模)氯气与碱反应可以得到次氯酸盐、氯酸盐等含氧酸盐,次氯酸盐应用广泛。通过KClO溶液在碱性条件下与Fe(NO3)3溶液反应制备高效水处理剂K2FeO4,K2FeO4在强碱性溶液中稳定;通过KClO溶液在碱性条件下与尿素[CO(NH2)2]水溶液制备N2H4,N2H4(l)的燃烧热为642 kJ·mol-1,具有强还原性,能与KClO剧烈反应生成N2;通过KClO溶液与Ag反应可以回收光盘金属层中的少量Ag,其反应产物为AgCl、KOH和O2;通过KClO溶液在碱性条件下与NiSO4反应可制得电极材料NiOOH。
下列化学反应表示正确的是
A.KClO溶液与Ag反应:4Ag+4KClO+2H2O=4AgCl+4KOH+O2↑
B.KClO碱性溶液与Fe(NO3)3溶液反应:3ClO-+2Fe3++5H2O=3Cl-+2FeO42-+10H+
C.尿素与过量的KClO溶液反应:CO(NH2)2+ClO-=N2H4+Cl-+CO2↑
D.N2H4的燃烧:N2H4(l)+O2(g)=2H2O(g)+N2(g) ΔH=-642 kJ·mol-1
29.(2025·江苏南京市中华中学·模拟)化合物Z是合成维生素E的一种中间体,其合成路线如下图。
下列说法正确的是
A. X分子中所有碳原子均不可能共平面 B. 1molY最多能与 4molH2发生加成反应
C. Y分子中含有2个手性碳原子 D. X、Y、Z均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
30.(2025·江苏省盐城市盐城五校联考)部分含氮物质的分类与相应化合价如图所示。下列推断不合理的是
A.液态a可用作制冷剂,g是农业上常用的化肥
B.b→a、b→c的转化都属于氮的固定
C.工业上由b出发制备e的路线:bacde
D.足量e的稀溶液与6.4 g铜粉反应时,可以生成4.48 L气体d
31.(2025·江苏省海安高级中学期中)某学习小组探究以Cr2O3为原料制备K2Cr2O7。
已知:ⅰ.部分含铬离子或化合物颜色及性质如下表:
Cr3+
Cr(OH)3
[Cr(NO2)6]3-
Cr2O72-
CrO42-
绿色
灰绿色,不溶于水
玫瑰红色
橙色
黄色
ⅱ.2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O;Cr(Ⅵ)氧化性随酸性增强而增强。
ⅲ.HNO2是一种弱酸,易分解:3HNO2=2NO↑+HNO3+H2O
(1)制备K2CrO4。将7.60 g Cr2O3固体和15.15 g KNO3固体(物质的量之比为1∶3)与过量的K2CO3固体混合,高温煅烧得含KNO2的K2CrO4的黄色固体,其化学方程式为___________________________________________________________。
(2)将K2CrO4转化为K2Cr2O7。
①实验中产生的无色气体成分为___________。
②资料显示溶液变为棕黑色是Cr3+与Cr2O72-混合所致。补充完整实验方案证实溶液中存在Cr3+与Cr2O72-:取少量棕黑色溶液于试管中,___________________________________________________________。(实验中必须使用的试剂:1 mol·L-1 NaOH溶液、1 mol·L-1 H2SO4溶液)
(3)验证Cr3+来自KNO2还原酸性K2Cr2O7溶液。
取2 mL 0.5 mol·L-1 K2Cr2O7溶液(pH=3)逐滴加入0.5 mol·L-1 KNO2溶液,溶液由橙色逐渐变为棕黑色,进而变为绿色,过程中无红棕色气体产生;继续加入KNO2溶液,溶液变为玫瑰红色;加入1 mL 1 mol·L-1 H2SO4溶液后,溶液恢复绿色。
①溶液由橙色变为绿色反应的离子方程式为___________________________________________。
②从平衡移动的角度解释溶液由玫瑰红色变为绿色的原因:___________________________________。
(4)为避免K2CrO4转化为K2Cr2O7的过程中产生Cr3+,将煅烧后的黄色固体浸泡于100 mL水中,过滤,向滤液中加入醋酸溶液,调至pH=5,溶液变为橙色。此时溶液的颜色没有变成棕黑色的可能原因是_______________________________________________________________________。
32.(2024·江苏高考真题)回收磁性合金钕铁硼(Nd2Fe14B)可制备半导体材料铁酸铋和光学材料氧化钕。
(1)钕铁硼在空气中焙烧转化为Nd2O3 、Fe2O3等(忽略硼的化合物),用0.4 mol·L-1盐酸酸浸后过滤得到NdCl3溶液和含铁滤渣。Nd、Fe浸出率(×100%)随浸取时间变化如图所示。
①含铁滤渣主要成分为________(填化学式)。
②浸出初期Fe浸出率先上升后下降的原因是________。
(2)含铁滤渣用硫酸溶解,经萃取、反萃取提纯后,用于制备铁酸铋。
①用含有机胺(R3N)的有机溶剂作为萃取剂提纯一定浓度的Fe2(SO4)3溶液,原理为:
(R3NH)2SO4+Fe3++SO+H2OH++(R3NH)2Fe(OH)(SO4)2(有机层)
已知:(R3NH)2SO4+H++HSO⥫⥬2(R3NH·HSO4)
其他条件不变,水层初始pH在0.2~0.8范围内,随水层pH增大,有机层中Fe元素含量迅速增多原因是________。
②反萃取后,Fe2(SO4)3经转化可得到铁酸铋。铁酸铋晶胞如图所示(图中有4个Fe原子位于晶胞体对角线上,O原子未画出),其中原子数目比N(Fe)∶N(Bi)=________。
(3)净化后的NdCl3溶液通过沉钕、焙烧得到Nd2O3。
①向NdCl3溶液中加入(NH4)2CO3溶液,Nd3+可转化为Nd(OH)CO3沉淀。该反应的离子方程式为________。
②将8.84 mg Nd(OH)CO3(摩尔质量为221 g·mol-1)在氮气氛围中焙烧,剩余固体质量随温度变化曲线如图所示。550~600 ℃时,所得固体产物可表示为NdaOb(CO3)c,通过以上实验数据确定该产物中n(Nd3+)∶n(CO)的比值________(写出计算过程)。
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重难02 物质的性质、分类及转化
(
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)
一、物质的性质
1.常见无机物性质与用途
物质性质
用途
生理盐水是消毒后的0.9%的氯化钠溶液
用于静脉注射、冲洗隐形眼镜和鼻腔冲洗等
生石灰、无水氯化钙能与水反应
可用作(食品)干燥剂
P2O5能与水反应
可用作(不可用作食品)干燥剂
硅胶能吸收水分
可用作(袋装食品)干燥剂
ClO2具有较强的氧化性
用于自来水的杀菌消毒
次氯酸(盐)具有强氧化性
可作杀菌消毒剂,还可作漂白剂
碘酸钾在常温下稳定
食盐中的加碘物质
水玻璃(Na2SiO3的水溶液)不燃不爆
可用作防火材料
硅酸钠的水溶液是一种无机黏合剂
盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞
锂质量轻、比能量大
可用作电池负极材料
Al具有良好的延展性和抗腐蚀性
常用铝箔包装物品
常温下铝、铁遇浓硫酸、浓硝酸钝化
铝和铁制容器可盛装或运输浓硫酸、浓硝酸
铝有还原性,与氧化铁反应放出大量的热
可用于焊接铁轨
MgO、Al2O3熔点高
作耐高温材料
明矾溶液中Al3+水解生成氢氧化铝胶体,具有吸附性
明矾作净水剂(混凝剂)
小苏打和硫酸铝反应生成二氧化碳
可以作泡沫灭火器
明矾溶液显酸性
中国古代利用明矾溶液清除铜镜表面的铜锈
Al(OH)3有弱碱性
可用于中和胃酸
镁铝合金质量轻、强度大
可用作高铁车厢材料
K2FeO4是强氧化剂,还原产物Fe3+水解生成氢氧化铁胶体
K2FeO4作新型净水剂
CuSO4使蛋白质变性
误服CuSO4溶液,喝蛋清或豆浆解毒
BaSO4不溶于水,不与胃酸反应
医疗上进行胃部造影前,BaSO4做患者服用的“钡餐”
2.常见有机物性质与用途
(1)医用酒精中乙醇的体积分数为75%,使蛋白质变性,用于消毒。
(2)福尔马林是35%~40%的甲醛水溶液,使蛋白质变性,良好的杀菌剂,常作为浸制标本的溶液(不可用于食品保鲜)。
(3)蛋白质受热变性,加热能杀死流感病毒。
(4)蚕丝灼烧有烧焦羽毛的气味,灼烧法可以区别蚕丝和人造纤维。
(5)聚乙烯性质稳定,无毒,可作食品包装袋。
(6)聚氯乙烯有毒,不能用作食品包装袋。
(7)食用油反复加热会产生稠环芳香烃等有害物质,不能反复加热。
(8)聚四氟乙烯具有抗酸、抗碱、抗各种有机溶剂的特点,用于厨具表面涂层。
(9)甘油具有吸水性,作护肤保湿剂。
(10)淀粉遇碘显蓝色,鉴别淀粉与其他物质(如蛋白质、木纤维等)。
(11)食醋与碳酸钙反应生成可溶于水的醋酸钙,可除水垢(主要成分为碳酸钙)。
(12)阿司匹林水解生成水杨酸,显酸性,服用阿司匹林出现水杨酸反应时,用NaHCO3溶液解毒。
(13)加工后具有吸水性的植物纤维,可用作食品干燥剂。
(14)谷氨酸钠具有鲜味,可作味精。
(15)油脂在碱性条件下水解为高级脂肪酸盐和甘油,制肥皂。
3.常见生活中的物质性质与用途
(1)无机盐净水剂:氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铁、硫酸铝、氯化铝、明矾。
其原理均是无机盐电离的金属阳离子水解形成氢氧化铁胶体、氢氧化铝胶体吸附水中的悬浮颗粒并一起沉降下来。
注:K2FeO4是强氧化剂,还原产物铁离子水解生成氢氧化铁胶体,是新型净水剂。
(2)常见的消毒剂:
①含氯消毒剂:是指溶于水产生具有杀灭微生物活性的次氯酸的消毒剂,其有效成分常以有效氯表示。包括:氯气、漂白粉(氯化钙与次氯酸钙的混合物)、次氯酸钠(84消毒液)、次氯酸钙(漂粉精)。
②过氧化物:过氧化氢(H2O2)、过氧乙酸(CH3COOOH)。
③其他:二氧化氯、臭氧、SO2、KMnO4、75%的酒苯酚。
(3)漂白剂:漂白粉、次氯酸钠、SO2、过氧化氢、过氧化钠、臭氧、活性炭。
(4)干燥剂:浓硫酸(不能干燥NH3、H2S、HI)、生石灰(也可作食品干燥剂)、无水氯化钙(不能干燥氨气)、硅胶可作(袋装食品)干燥剂、P2O5(不能作食品干燥剂)
二、物质的分类
1.常见化学物质分类的“4个标准”
(1)根据是否由同种物质组成——混合物与纯净物 。
(2)根据是否与酸、碱反应生成盐和水——酸性氧化物、碱性氧化物与两性氧化物。
(3)根据水溶液或熔融状态下能否导电的化合物——电解质与非电解质。
(4)根据分散质粒子直径的大小——溶液、浊液与胶体。
2.物质分类的方法
(1)交叉分类法:
①定义:对同一物质用多个标准从不同角度进行分类,物质类别之间有部分交叉,同一物质可同时分属不同类别。
②氧化物的分类及关系:
(2)树状分类法:按不同层次对物质进行逐级分类,各层次之间属于包含关系。
3.辨析物质分类判断中的“三大误区”
(1)混合物、纯净物判断误区:
①某物质可能由一种元素的不同单质混合而成。如O2、O3组成的混合气体就是混合物。
②误认为结晶水合物一定是混合物。如胆矾(CuSO4·5H2O)、明矾[KAl(SO4)3·12H2O] 等属于纯净物。
③由同种元素组成的物质不一定是单质,也可能是混合物,如O2和O3的混合气体是混合物;只有由同一种元素组成的纯净物才属于单质。
(2)氧化物判断误区
①误认为酸性氧化物一定是非金属氧化物。如Mn2O7是金属氧化物但属于酸性氧化物,而且非金属氧化物也不一定属于酸性氧化物,如CO、NO等。
②误认为金属氧化物一定是碱性氧化物。如Al2O3属于两性氧化物,Na2O2属于过氧化物。
③误认为氧化物不是酸性氧化物,就一定是碱性氧化物。如Al2O3为两性氧化物,NO、CO为不成盐氧化物。
④误认为与水反应生成酸的氧化物一定是酸性氧化物(如NO2),与水反应生成碱的氧化物一定是碱性氧化物(如Na2O2)。
⑤误认为既能与酸反应又能与碱反应的氧化物一定是两性氧化物。如SiO2是酸性氧化物,但能与HF、NaOH反应。
三、物质的转化
1.物质一步转化能否实现的判断
(1)解题思路:对于判断物质转化能否一步实现要结合元素与化合物知识注意总结归纳:常见的不能一步转化的物质;特殊物质的制备与检验的条件;注意一些有机物之间的转化与检验。
(2)常见不能一步转化的物质:
常见错误举例
原因分析
N2→NO2
N2与O2反应一步只能转化为NO
S→SO3
S与O2反应一步只能转化为SO2
SiO2→H2SiO3
SiO2与H2O不反应,先碱反应转化硅酸盐(Na2SiO3) 再与酸反应,但H2SiO3可以受热分解生成SiO2
NaOH→Na2O
NaOH不同于Al(OH)3,受热难分解
CuO→Cu(OH)2
金属氧化物往往难于水反应生成氢氧化物(碱金属除外)
C2H5OH →CH2ClCH2Cl
要先发生消去反应形成碳碳双键,然后再与卤素单质加成
(3)制备MgCl2、CuCl2、AlCl3、FeCl3等水解产生挥发性酸的盐不可通过直接加热蒸干得到其晶体,而要在HCl(抑制水解)氛围中干燥脱水。
(4)常见有机物的检验:
①检验淀粉水解产物葡萄糖→调节溶液呈碱性→滴加新制Cu(OH)2悬浊液(或银氨溶液)→产生砖红色沉淀;
②检验卤代烃的卤元素→水解或者消去→HNO3酸化调节溶液呈酸性→滴加AgNO3→产生沉淀。
2.判断多种物质反应能否发生
(1)概述:对于判断多种物质间反应能否发生要注意总结归纳:常见既能与酸反应又可与碱反应的物质;随反应条件如温度、浓度等改变而产物不同的物质;随反应条件如温度、浓度等改变而反应不能发生的物质,另外还有一些特殊物质的性质如SiO2、Mg等。
(2)常见既能与酸反应又可与碱反应物质:Al、Al2O3、 Al(OH)3、 NaHCO3、NH4HCO3(酸式铵盐)(NH4)2CO3、(NH4)2SO3;
(3)某种物质与多种物质的反应:Mg能与N2、O2、Cl2、CO2等气体反应;NH3与O2生成NO;过量或少量的Fe与Cl2反应只生成FeCl3与量无关;Fe与H2O(g)高温加热 、与O2点燃都生成Fe3O4;SiO2与HCl、H2O不反应,只与唯一的酸HF反应,属于酸性氧化物。
(4)关注几种典型物质的性质:MnO2只与浓盐酸反应,与稀盐酸不反应;Cu与浓硫酸加热反应,与稀硫酸不反应;Al(OH)3与强碱反应,与弱碱NH3·H2O不反应;SO2与Ba(OH)2反应生成BaSO3而与BaCl2不反应;N2和O2在高温高压(闪电)条件下反应,而常温下不反应; Na与O2常温生成Na2O,点燃则生成Na2O2。
3.几个常考知识点
(1)海水、海洋资源的开发利用:涉及海水中提溴、制镁、海带提碘、粗盐提纯、原料的选取等知识点的考查。这类试题以同一背景知识,多个角度设问,可考查物质的工业生产及实验室制备、实验原理与操作、物质的相互转化等相关元素与化合物知识;对知识点从了解、理解、掌握和分析到综合运用进行全面考查。
(2)活泼金属的制取:熔融电解其化合物而不是其溶液,如电解熔融NaCl制Na而非NaCl溶液;电解熔融MgCl2制Mg而非MgO(熔点很高);电解熔融Al2O3制Al而非AlCl3(共价化合物)。
(3)金属氧化物的制取:Mg(OH)2、Cu (OH)2、Al (OH)3、Fe(OH)3等氢氧化物可通过加热制取其金属氧化物,而NaOH、KOH、Ba(OH)2、Fe (OH)2则不可以。
(4)注意工业制法与实验室制法的不同:如Cl2工业制法是电解饱和NaCl溶液,实验室制法是MnO2与浓盐酸;NH3工业制法是N2和 H2高温高压催化剂(合成氨),实验室制法是NH4Cl与Ca(OH)2加热;制取漂白粉是Cl2与石灰乳而不是澄清石灰水(含量低,工业生产要考虑产率与成本);候氏制碱法先制得是NaHCO3然后再受热分解得纯碱Na2CO3。
三、解题策略
1.概述:对于依据同一转化关系,多假设判断是否成立,首先要熟练掌握常见元素与化合物的相互转化,特别注意对一些物质可以发生相互转化、交叉转化、连续氧化等反应进行总结归纳。
2.记住常见转化关系
(1)常见的连续反应:A (
X
)B (
X
)C
①当X是氧化剂时,符合上述连续反应的如下:
当X是Cl2时:P (
Cl
2
)PCl3 (
Cl
2
) PCl5 , I一 (
Cl
2
)I2 (
Cl
2
) IO3一
当X是H2O时: C (
H
2
O
)CO (
H
2
O
)CO2
当X是O2时如下:
A
B
C
C
CO
CO2
N2(NH3)
NO
NO2
S(H2S)
SO2
SO3
RCH2OH
RCHO
RCOOH
Na
Na2O
Na2O2
②当X是还原剂时,符合上述连续反应的如下
当X是C时: O2 (
C
) CO2 (
C
) CO当X是Fe时: Cl2 (
Fe
)FeCl3 (
Fe
) FeCl2
③当X是酸或酸性气体时,符合上述连续反应的如下:
CO32-(SO32-) (
H
+
) HCO3- (HSO3-) (
H
+
) CO2 (SO2),
AlO2 - (
H
+
) Al(OH)3 (
H
+
) Al3+ Ca(OH)2 (
CO
2
) CaCO3 (
CO
2
) Ca(HCO3)2
④当X是碱或碱性气体时,符合上述连续反应的如下:
Al3+ (
OH
-
) Al(OH)3 (
OH
-
) AlO2-, Ag+ (
NH
3
) AgOH (
NH
3
) Ag(NH3)2+,
(2)常见的相互转化:
CO (
O
2
C
)CO2 Na2CO3 (
CO
2
(H
2
O)
△
) NaHCO3 FeCl3 (
Fe
Cl
2
) FeCl2
RCHO (
H
2
O
2
) RCH2OH AlO2- (
H
+
OH
) Al(OH)3 NO2 (
H
2
O
△
) HNO3
(3) 常见的交叉转化:
FeCl3 Al2O3 NO CH2=CH2 SiF4
Fe Al N2 C2H2 SiO2
FeCl2 NaAlO2 NH3 CH3CH3 Na2SiO3
(建议用时:10分钟)
1.(2025·江苏·高考真题)大气中的氮是取之不尽的天然资源。下列工业生产中以氮气作反应物的是
A.工业合成氨 B.湿法炼铜 C.高炉炼铁 D.接触法制硫酸
【答案】A
【解析】A.工业合成氨的反应为N2 和H2 反应生成NH3,氮气是直接反应物,A正确;B.湿法炼铜通过Fe置换CuSO4中的Cu,反应不涉及氮气,B错误;C.高炉炼铁中氮气作为空气成分进入高炉,但未参与还原铁矿石的主要反应,C错误;D.接触法制硫酸涉及硫或硫化物的氧化,氮气未参与反应,D错误;故选A。
2. (2025·江苏连云港市·一模)我国与共建“一带一路”国家进出口规模再创历史新高。下列贸易商品的主要成分不属于有机物的是
A. 半导体芯片 B. 丝绸 C. 棉花 D. 油脂
【答案】A
【解析】有机物一般指含碳化合物(除CO、CO2)、碳酸盐等。A.半导体芯片主要成分为硅(Si),属于无机非金属材料,不含碳,符合题意,A正确;B.丝绸成分为蛋白质(含C、H、O、N等),属于有机物,不符合题意,B错误;C.棉花成分为纤维素(C6H10O5)n,属于有机物,不符合题意,C错误;D.油脂为酯类化合物(含C、H、O),属于有机物,不符合题意,D错误;故选A。
3. (2025·江苏淮安市·一模)工业上常用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]作净水剂。按物质组成分类,KAl(SO4)2·12H2O属于
A. 酸 B. 碱 C. 盐 D. 混合物
【答案】C
【解析】A.酸是指在水溶液中电离出的阳离子全部是H+的化合物,而KAl(SO4)2·12H2O在水溶液中电离出K+、Al3+和硫酸根离子,故KAl(SO4)2·12H2O不属于酸,A不合题意;B.碱是指在水溶液中电离出的阴离子全部是OH-的化合物,而KAl(SO4)2·12H2O在水溶液中电离出K+、Al3+和硫酸根离子,故KAl(SO4)2·12H2O不属于碱,B不合题意; C.盐是指在水溶液中电离出金属阳离子或者铵根离子和酸根阴离子(不包括OH-)的化合物,而KAl(SO4)2·12H2O在水溶液中电离出K+、Al3+和硫酸根离子,故KAl(SO4)2·12H2O属于盐,C符合题意;D.混合物是指含有两种或两种以上物质的物质,而KAl(SO4)2·12H2O只含有一种物质,属于纯净物,D不合题意;故答案为:C。
4. (2026·江苏南京师范大学附属中学·调研)下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A. ClO2具有氧化性,可用于自来水的杀菌消毒 B. 晶体硅熔点高,可用作半导体材料
C. NaHCO3受热易分解,可用于制胃酸中和剂 D. 氨气易溶于水,液氨可用作制冷剂
【答案】A
【解析】A.ClO2是一种强氧化剂,具有氧化性,能够有效杀灭细菌和病毒,可用于自来水的杀菌消毒,A符合题意;B.晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,可用作半导体材料,即晶体硅可用作半导体材料与其导电性能有关,与熔点高无关,B不符合题意;C.NaHCO3能与胃酸(主要成分为盐酸)反应而中和胃酸,可用于制胃酸中和剂,与其受热易分解无关,C不符合题意;D.液氨汽化时要吸收大量的热量,使周围温度急剧下降,液氨可用作制冷剂,与氨气易溶于水无关,D不符合题意;故选A。
5. (2025·江苏南京中华中学·模拟)下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是
A. Mg有强还原性,可用于钢铁的电化学防护 B. CH4性质稳定,可作为燃料电池的燃料
C. 石墨晶体层间存在范德华力,石墨易导电 D. NaHCO3受热易分解,可用作泡沫灭火剂
【答案】A
【解析】A.Mg金属活动性比铁强,有强还原性,可用于钢铁的电化学防护,故A符合题意;B. CH4是因为具有可燃性,才作为燃料电池的燃料,和其性质稳定没有关系,故B不符合题意;C.石墨能导电,是因为石墨中的每一个碳原子有一个价电子没有成键,和层间的范德华力没关系,故C不符合题意; D. NaHCO3用作泡沫灭火剂,是因为能和铝盐能发生双水解反应,和其不稳定性没关系,故D不符合题意;答案选A。
6.(2025·江苏南通市海安市开学考)下列物质性质与用途具有对应关系的是
A.Cl2能溶于水,可用于工业制盐酸 B.HCl具有还原性,可用于实验室制取氯气
C.NaClO具有强碱性,可用作漂白液 D.ClO2气体呈黄绿色,可用作自来水消毒剂
【答案】B
【解析】A项,利用H2在Cl2中安静燃烧制备HCl后溶于水,可用于工业制盐酸,错误;B项,HCl具有还原性,浓盐酸可与MnO2在加热条件下反应制取Cl2,可用于实验室制取氯气,正确;C项,NaClO具有强氧化性,可用作漂白液,错误;D项,ClO2具有强氧化性,可以杀菌消毒,可用作自来水消毒剂,错误。
7. (2023·江苏高考真题)下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是
A. H2具有还原性,可作为氢氧燃料电池的燃料
B. 氨极易溶于水,液氨可用作制冷剂
C. H2O分子之间形成氢键,H2O(g)的热稳定性比H2S(g)的高
D. N2H4中的N原子与H+形成配位键,N2H4具有还原性
【答案】A
【解析】A. H2具有还原性,可与氧气反应,作为氢氧燃料电池的燃料,A正确;B.液氨可用作制冷剂主要原因是液氨汽化吸热,和氨极易溶于水无关,B错误;C.H2O(g)的热稳定性比H2S(g)的高主要原因为氧氢键的键能高于硫氢键,和H2O分子之间形成氢键无关,C错误;D.N2H4具有还原性在于N本身可以失电子,且N2H4中无配位键,D错误。 故选A。
8. (2025·江苏淮安市·一模)下列相关元素及其化合物的结构与性质或性质与用途具有对应关系的是
A. Ag具有较好的延展性,可用于在铁表面镀银
B. NiSO4具有还原性,可用于电极材料NiO(OH)的制备
C. N2H4中N原子能与H+形成配位键,N2H4的水溶液呈酸性
D. K2FeO4中FeO具有正四面体结构,K2FeO4具有强氧化性
【答案】B
【解析】A.由于Ag的金属活动性在氢之后,因而可用于在铁表面镀银,与其延展性无关,A错误;B.NiSO4具有还原性,能被氧化生成NiO(OH),可用于电极材料NiO(OH)的制备,B正确;C.N2H4中的N原子与H+形成配位键,N2H4分子内的N原子可以提供孤电子对,H+提供空轨道形成配位键,故N2H4的水溶液呈碱性,C错误;D.K2FeO4中铁元素处于最高价,具有强氧化性,与FeO的构型无对应关系,D错误;故答案为:B。
9. (2025·江苏南京、盐城市·一模)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A. 制漂白粉:浓盐酸漂白粉
B. 硝酸工业:
C. 硫酸工业:
D. HCl制备:和
【答案】D
【解析】A.浓盐酸和二氧化锰加热生成氯气,氯气通入冷的石灰乳中制备漂白粉,A错误;B.氨气催化氧化生成一氧化氮,氨气不能直接生成二氧化氮,B错误;C.FeS2与氧气高温下反应生成二氧化硫,二氧化硫进一步氧化得到三氧化硫,三氧化硫和水反应生成硫酸,C错误;D.电解氯化钠溶液生成氢气和氯气,氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,转化均能实现,D正确;故选D。
10.(2025·江苏南京中华中学·一模)下列物质的转化在给定条件下能实现的是
A. (稀)
B. (溶液)
C.
D.
【答案】C
【解析】A.稀硝酸和铜生成一氧化氮,一氧化氮和氧气生成二氧化氮,二氧化氮和水生成硝酸,A错误; B.二氧化碳和次氯酸钙溶液生成次氯酸,次氯酸见光分解为氧气而不是氯气,B错误;C.FeS2煅烧生成二氧化硫,二氧化硫被过氧化氢氧化为硫酸,C正确; D.硝酸银和过量氨水生成银氨溶液,银氨溶液可以被葡萄糖还原为银单质,蔗糖本身不是还原糖,不能使得银氨溶液反应生成银单质,D错误; 故选C。
11. (2025·江苏·高考真题)化合物Z是一种具有生理活性的多环呋喃类化合物,部分合成路线如下:
下列说法正确的是
A.最多能和发生加成反应 B.Y分子中和杂化的碳原子数目比为
C.Z 分子中所有碳原子均在同一个平面上 D.Z不能使的溶液褪色
【答案】B
【解析】A.X中不饱和键均可以与H2发生加成反应,1molX中苯环与3molH2发生加成反应、碳碳双键与1molH2发生加成反应、酮羰基与2molH2发生加成反应,则1molX最多能和6molH2发生加成反应,A错误;B.饱和碳原子采用sp3杂化,碳碳双键的碳原子采用sp2杂化,1个Y分子中,采用sp3杂化的碳原子有2个,采用sp2杂化的碳原子有4个,数目比为1:2,B正确;C.中1号碳原子为饱和碳原子,与2、3、4号碳原子直接相连,这4个碳原子不可能全部共面,C错误;D.Z分子中含有碳碳双键,能使Br2的CCl4溶液褪色,D错误;答案选B。
12.(2024·苏州上学期期末)硫及其化合物的转化形态丰富。下列说法正确的是
A.用氨水吸收烟气中SO2的物质转化:NH3·H2O(NH4)2SO3(NH4)2SO4
B.工业制硫酸过程中物质转化:FeS2SO3H2SO4
C.用Na2SO3溶液还原酸性废液中的反应:SO32-+I2=SO42-+2I-
D.饱和Na2CO3溶液分批浸取重晶石:CO32-+BaSO4(s)BaCO3(s)+SO42-
【答案】D
【解析】A项,SO2过量时,氨水与SO2反应生成酸式盐,即NH3·H2O+SO2=NH4HSO3,错误;B项,工业制硫酸过程中的物质转化为:FeS2和O2反应生成SO2,SO2发生催化氧化反应生成SO3,SO3和H2O反应生成H2SO4,错误;C项,碘具有氧化性,能氧化亚硫酸钠生成硫酸钠,离子方程式为:SO32-+I2+H2O=SO42-+2I-+2H+,错误;D项,重晶石即BaSO4与饱和Na2CO3溶液反应的离子方程式为:CO32-+BaSO3(g)BaCO3(g)+SO42-,正确。
(建议用时:10分钟)
13.(2025·江苏高考真题)下列物质组成或性质与分离提纯方法对应关系正确的是
A.蛋白质能水解,可用饱和(NH4)2SO4溶液提纯蛋白质
B.乙醚与青蒿素组成元素相同,可用乙醚提取青蒿素
C.难溶于水、比水易溶解I2,可用CCl4萃取碘水中的I2
D.不同的烃密度不同,可通过分馏从石油中获得汽油、柴油
【答案】C
【解析】A.蛋白质在饱和(NH4)2SO4溶液中会发生盐析,故可用饱和(NH4)2SO4溶液分离提纯蛋白质,与蛋白质能发生水解反应无关,A错误;B.青蒿素在乙醚中的溶解度较大,故可用乙醚提取青蒿素,与二者的组成元素无关,B错误;C.I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度,且CCl4与水不互溶,故可用CCl4萃取碘水中的I2,C正确;D.不同烃的沸点不同,故可用分馏法从石油中获得汽油、柴油,与烃的密度无关,D错误。故选C。
14. (2025·江苏连云港市·模拟)下列化学反应表示正确的是
A. CuFeS2与Fe2(SO4)3溶液反应:CuFeS2+4Fe3+=5Fe2++Cu2++2S
B. Cu2O溶于稀硫酸:Cu2O+2H+=2Cu++H2O
C. CuCl溶于KCl溶液:2Cu++5Cl-=[CuCl2]-+ [CuCl3]2-
D. Cu在O2存在下与氨水反应:2Cu+8NH3+O2+4H+=2[Cu(NH3)4]2++2H2O
【答案】A
【解析】A.黄铜矿(CuFeS2)用Fe2(SO4)3溶液浸泡后生成单质硫。离子方程式为:CuFeS2+4Fe3+=5Fe2++Cu2++2S,A正确;B.Cu2O加入到稀硫酸中,溶液变蓝色并有紫红色固体产生。离子方程式应为:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O,B错误;C.CuCl难溶于水,不能拆成Cu+,C错误;D.Cu在O2存在下与氨水反应,溶液呈碱性,不能出现H+,D错误;故选A。
15. (2025·江苏高考真题)下列化学反应表示正确的是
A.黑火药爆炸:
B.电解饱和NaCl溶液制NaOH:
C.重油裂解获得的丙烯制聚丙烯:
D.向饱和氨盐水中通入过量CO2:
【答案】D
【解析】A.黑火药爆炸时,KNO3、C和S反应生成K2S、N2和CO2,该反应的化学方程式为,A错误;B.电解饱和NaCl溶液生成Cl2、H2和NaOH,该反应的离子方程式为,B错误;C.丙烯生成聚丙烯的反应为,C错误;D.向饱和氨盐水中通入过量CO2生成NH4Cl和溶解度较小的NaHCO3,NaHCO3结晶析出,D正确。故选D。
16. (2025·江苏连云港市·模拟)室温下,根据下列实验过程及现象,得出的结论正确的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
将炽热的木炭放入浓硝酸中,木炭迅速燃烧
NO2支持燃烧
B
分别测量浓度均为0.1mol·L-1Na2CO3溶液和Na[Al(OH)4]溶液的pH,后者pH更大
Al(OH)比CO水解程度大
C
C2H5OH与浓硫酸170℃共热,制得的气体通入酸性KMnO4溶液,溶液褪色
产物中一定有乙烯
D
测pH:CH3COONa溶液的pH为9,NaNO2溶液的pH为8
Ka(HNO2)>Ka(CH3COOH)
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】A.木炭在浓硝酸中燃烧是由于浓硝酸受热分解产生O2,而非NO2支持燃烧,A错误;B.浓度均为0.1mol·L-1Na2CO3溶液和Na[Al(OH)4]溶液的pH,后者pH更大,说明四羟基合铝酸根离子水解程度大于CO水解程度,B正确;C.乙醇与浓硫酸170℃反应会生成乙烯,但气体中还可能含SO2以及挥发出来的乙醇等还原性物质也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,无法确定乙烯存在,C错误;D.两种盐溶液是浓度未知,不能根据pH大小判断酸性强弱,D错误;故选B。
17.(2024·江苏高考真题)下列化学反应表示正确的是
A.汽车尾气处理:2NO+4CON2+4CO2
B.NO3-电催化为N2的阳极反应:2NO3-+12H++10e-=N2↑+6H2O
C.硝酸工业中NH3的氧化反应:4NH3+3O22N2+6H2O
D.CO2和H2催化制二甲醚:
【答案】D
【解析】A项,该反应方程式配平错误,汽车尾气处理:2NO+2CON2+2CO2,A错误;B项,NO3-电催化为N2,N元素化合价降低,发生还原反应,应是在阴极发生反应,反应方程式是:2NO3-+12H++10e-=N2↑+6H2O,B错误;C项,硝酸工业中NH3发生催化氧化生成NO,NO进一步反应得到NO2后再与水反应制得硝酸,该氧化反应:4NH3+5O24NO+6H2O,C错误;D项,CO2和H2催化制二甲醚:,D正确;故选D。
18.(2023·江苏高考真题)化合物Z是合成药物非奈利酮的重要中间体,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A.X不能与FeCl3溶液发生显色反应
B.Y中的含氧官能团分别是酯基、羧基
C.1molZ最多能与3molH2发生加成反应
D.X、Y、Z可用饱和NaHCO3溶液和2%银氨溶液进行鉴别
【答案】D
【解析】A项,X中含有酚羟基,能与FeCl3溶液发生显色反应,A错误;B项,Y中的含氧官能团分别是酯基、醚键,B错误;C项,Z中1mol苯环可以和3 molH2发生加成反应,1mol醛基可以和1 molH2发生加成反应,故1molZ最多能与4 molH2发生加成反应,C错误;D项,X可与饱和NaHCO3溶液反应产生气泡,Z可以与2%银氨溶液反应产生银镜,Y无明显现象,故X、Y、Z可用饱和NaHCO3溶液和2%银氨溶液进行鉴别,D正确。 故选D。
19.(2025·江苏省泰州中学月考)元素周期表中ⅡA族元素及其化合物应用广泛。铍化合物的性质与铝相似,BeO的熔点为2575℃,熔融时BeF2能导电,而BeCl2不能导电;Mg的燃烧热为610 kJ·mol-1,实验室中常用CaC2的水解反应制备乙炔,某些金属碳化物也类似于CaC2能发生水解反应。铍镍合金可用于制造弹簧秤的弹簧,BaSO4可用作隔音材料,CaO可用作工业废气脱硫剂。下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是
A.BaSO4难溶于水,可用作隔音材料
B.CaO能与水反应,可作工业废气脱硫剂
C.Mg2+的半径比Ca2+小,MgO的熔点比CaO高
D.铍镍合金具有导电性,可以用于制造弹簧秤的弹簧
【答案】C
【解析】A项,BaSO4具有高吸音性能,可用作隔音材料,与BaSO4难溶于水无关,错误;B项,氧化钙和二氧化硫反应得到亚硫酸钙,亚硫酸钙被氧化得到硫酸钙,避免生成污染气体,可以用作脱硫剂,错误;C项,离子晶体的熔点取决于离子的半径和所带电荷,通常半径小、所带电荷多的熔点高,Mg2+和Ca2+所带的电荷数一样,Mg2+的半径比Ca2+小,MgO的晶格能比CaO大,所以MgO的熔点比CaO高,正确;D项,铍镍合金具有延展性,可以用于制造弹簧秤的弹簧,错误。
20.(2025·江苏省南通市启东中学12月月考)Mg、Al、Ni都是活泼金属,其单质能在一定条件的水溶液中产生氢气。镁基合金材料具有良好的储氢—释氢性能。以Mg、Ni混合粉末为原料,利用氢化燃烧合成法可制得高效镁基储氢材料MgxNiyH z。向MgxNiyH z中掺杂铝原子有利于释氢。
下列化学反应表示正确的是
A.镁在碳酸氢钠溶液中生成氢气:2Mg+2HCO3-+H2O=MgCO3↓+CO32-+H2↑+Mg(OH)2↓
B.铝在氢氧化钠溶液中生成氢气:2Al+3H2O+8OH-=2[Al(OH)4]-+3H2↑
C.氢化镁投入醋酸溶液中生成氢气:MgH2+2H+=Mg2++2H2↑
D.以惰性电极电解氯化镁溶液生成氢气:Mg2++2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+Mg(OH)2↓
【答案】D
【解析】A项,镁在碳酸氢钠溶液中生成氢气的离子方程式为:2Mg+2HCO3-+2H2O=MgCO3↓+CO32-+2H2↑+Mg(OH)2↓,错误;B项,铝在氢氧化钠溶液中生成氢气的离子方程式为:2Al+6H2O+2OH-=2[Al(OH)4]-+3H2↑,错误;C项,氢化镁投入醋酸溶液中生成氢气,醋酸为弱酸,不能拆成离子形式,离子方程式:MgH2+2CH3COOH=Mg2++2H2↑+2CH3COO-,错误;D项,以惰性电极电解氯化镁溶液生成氢气的离子方程式为:Mg2++2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+Mg(OH)2↓,正确。
21.(2025·江苏省盐城中学·月考)硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A.实验室制取少量的原理:(浓)
B.实验室检验既具有氧化性也具有还原性:
C.工业上接触法制硫酸过程中物质转化:
D.工业上用脱除天然气中的:
【答案】D
【解析】A.铜与浓硫酸反应生成二氧化硫,A正确;B.,体现SO2的氧化性,,SO2体现还原性,B正确;C.FeS2与O2在高温下发生反应4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,SO2与O2反应生成SO3,SO3与H2O反应生成H2SO4,C正确;D.工业上用 Fe2O3⋅H2O 脱除天然气中的 H2S,,D错误;答案为D。
22.(2025·江苏省泰州中学月考)一种以低品位菱锰矿(含MnCO3和少量钙、铝的碳酸盐及SiO2等)为主要原料制备MnO2的流程如下。
(1)基态Mn2+核外电子排布式为________________。
(2)已知常温下:Ksp(CaF2)=3.0×10-11,Ksp(MgF2)=6.0×10-9,取“除钙”后得到的0.1 mol CaF2(s),向其中加入5 L H2O,再加入MgCl2(s)充分搅拌至CaF2(s)完全转化,至少需要加入MgCl2(s)的物质的量为_______mol(溶液体积变化忽略不计)。
(3)常温下,Na2S2O8在含Mn2+的水溶液中会产生具有强氧化性的自由基•OH。
写出“氧化”时•OH与Mn2+的发生反应的离子方程式:_________________________________。
(4)MnO2含量测定:称取0.100 g MnO2样品,加入25.00 mL 0.200 mol·L-1的Na2C2O4溶液和适量H2SO4溶液,加热使MnO2充分转化为MnSO4溶液。冷却后,向溶液中加入0.100 mol·L-1的KMnO4溶液滴定过量C2O42-,消耗KMnO4溶液16.00 mL。计算样品中MnO2的质量分数。(写出计算过程),已知:MnO2+C2O42-+H+Mn2++CO2↑+H2O;MnO4-+C2O42-+H+Mn2++CO2↑+H2O。(方程式均未配平)
【答案】(1)[Ar]3d5 (2)20.1 (3)2·OH+Mn2++2OH—=MnO2↓+2H2O (4)87%
【解析】由题给流程可知,菱锰矿中加入稀硫酸酸浸时,金属碳酸盐与稀硫酸反应生成可溶性硫酸盐,二氧化硅不与稀硫酸反应,过滤得到二氧化硅和可溶性硫酸盐溶液;向溶液中加入氢氧化钠溶液,将溶液中的铝离子转化为氢氧化铝沉淀,过滤得到氢氧化铝和滤液;向滤液中加入氟化铵溶液,将溶液中的钙离子转化为氟化钙沉淀,过滤得到氟化钙和硫酸锰溶液;向溶液中加入过二硫酸钠和氢氧化钠溶液,将硫酸锰转化为二氧化锰,过滤得到硫酸钠溶液和二氧化锰。
(1)锰元素的原子序数为25,基态锰离子的电子排布式为[Ar]3d5,故答案为:[Ar]3d5;(2)由题意可得如下方程式:CaF2+Mg2+=MgF2+Ca 2+,反应的平衡常数K=====,当0.1 mol氟化钙完全转化为氟化镁时,消耗氯化镁的物质的量为0.1 mol,溶液中钙离子的浓度为=0.02 mol·L-1,则溶液中镁离子的物质的量为0.02 mol·L-1×200×5 L=20 mol,所以至少需要加入氯化镁的物质的量为20.1 mol,故答案为:20.1;(3)①由题意可知,碱性条件下·OH与锰离子反应生成二氧化锰沉淀和水,反应的离子方程式为2·OH+Mn2++2OH—=MnO2↓+2H2O,故答案为:2·OH+Mn2++2OH—=MnO2↓+2H2O;(4)由得失电子数目守恒可得: n(C2O42-)×2=n(MnO2)×2+n(MnO4-)×5, 0.200 mol·L-1×0.02500 L×2=2n(MnO2)+0.100 mol·L-1×0.01600 L×5,n(MnO2)=,滴定消耗16.00 mL 0.100 mol·L-1高锰酸钾溶液,则样品中二氧化锰的质量分数为×100%=87%,故答案为:87%。
(建议用时:20分钟)
23.(2023江苏高考真题)氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A. 实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物:
B. 工业制硝酸过程中的物质转化:
C. 汽车尾气催化转化器中发生的主要反应:
D. 实验室制备少量的原理:
【答案】B
【解析】A.Cu与稀硝酸的反应产物之一为NO,NO与氧气发生反应生成NO2,A正确;B.氮气与氧气在高温条件下生成NO,但NO无法与水发生化学反应,B错误;C.汽车尾气催化转化器主要将污染气体NO、CO转化为无污染的气体,故该反应方程式为,C正确;D.实验室利用熟石灰和氯化铵制备少量NH3,化学方程式为,D正确。 故选B。
24.(2025·江苏省姜堰中学·月考)利用NaClO氧化尿素制备N2H4·H2O(水合肼),同时可制备Na2SO3,制备流程如图所示:
已知:N2H4·H2O有强还原性,N2H4·H2O能与NaClO反应生成N2;0.1 mol·L-1亚硫酸钠溶液的pH约为9.5。
下列说法错误的是
A.步骤Ⅰ反应时,若产物中n(NaClO)∶n(NaClO3)=5∶1,则n(NaCl)∶n(NaClO)=2∶1
B.步骤Ⅱ中须将尿素缓慢加入NaClO碱性溶液中
C.步骤Ⅱ反应的离子方程式为ClO-+CO(NH2)2+2OH-=Cl-+N2H4·H2O+CO32-
D.步骤Ⅳ中反应过程中控制溶液为碱性,有利于吸收SO2
【答案】B
【解析】由流程可知,步骤Ⅰ中发生Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O,温度过高时易发生3Cl2+6OH-=ClO3-+5Cl-+3H2O,步骤Ⅱ中发生ClO-+2OH-+CO(NH2)2=Cl-+N2H4·H2O+CO32-,且将NaClO溶液逐滴滴加到尿素中,可防止过量的NaClO溶液将N2H4·H2O氧化,步骤Ⅲ中分离出碳酸钠、水合肼;步骤Ⅳ向碳酸钠溶液中通入SO2,反应过程中控制溶液为碱性有利于吸收SO2,将碳酸钠转化为亚硫酸钠。
A项,步骤Ⅰ反应时,若产物中n(NaClO)∶n(NaClO3)=5∶1,假设产物中n(NaClO)=5 mol,n(NaClO3)=1 mol,根据得失电子守恒可知n(NaCl)=10 mol,故n(NaCl)∶n(NaClO)=2∶1,正确;B项,由分析可知:步骤Ⅱ中将NaClO溶液逐滴滴加到尿素中,可防止过量的NaClO溶液将N2H4·H2O氧化,错误;C项,步骤Ⅱ反应的离子方程式为ClO-+CO(NH2)2+2OH-=Cl-+N2H4·H2O+CO32-,正确;D项,由分析可知,步骤Ⅳ中反应过程中控制溶液为碱性,有利于吸收SO2,正确。
25.(2025·江苏省南通市四模)氮的化合物应用广泛。NH3可通过反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g) ∆H=92.4kJ·mol-1释放氢气,也可与光气(CoCl2)反应制备尿素[CO(NH2)2]。N(CH3)3和羟胺(NH2OH)常用于有机合成,羟胺易潮解。强碱性条件下,N2H4可与[Ag(NH3)2]+反应生成Ag和N2。氨水中通入CO2可生成NH4HCO3溶液,将NH4HCO3溶液加入到MnSO4溶液中可生成MnCO3沉淀。下列化学反应表示正确的是
A.碱性条件下N2H4与[Ag(NH3)2]+反应:N2H4+2[Ag(NH3)2]++2OH-=2Ag↓+2N2↑+2NH3·H2O
B.COCl2与过量NH3反应制尿素:COCl2+2NH3=CO(NH2)2+2HCl
C.氨水中通入足量CO2:OH-+CO2=HCO3-
D.NH4HCO3溶液加到MnSO4溶液中:Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O
【答案】D
【解析】A项,碱性条件下N2H4与[Ag(NH3)2]+反应,根据电子守恒,离子方程式为:N2H4+4[Ag(NH3)2]++4OH-=4Ag↓+N2↑+8NH3+4H2O,错误;B项,过量NH3下产物应为NH4Cl而非HCl,错误;C项,氨水在离子方程式中不能拆,离子方程式为:NH3·H2O+CO2=NH+HCO3-,错误;D项,Mn2+与HCO3-反应MnCO3沉淀和CO2,方程式为Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O,正确。
26.(2025·江苏省高邮市下学期第一次联考)铁铵矾[NH4Fe(SO4)2•12H2O]常用于制备高铁酸盐。下列反应的离子方程式正确的是
A.铁铵矾溶液与氨水混合反应:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
B.向铁铵矾溶液中通入H2S气体:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+4H+
C.强碱溶液中铁铵与NaClO生成Na2FeO4:3ClO-+2Fe3++6OH-=2FeO42-+3Cl-+H2O+4H+
D.向铁铵矾溶液中加入过量Ba(OH)2溶液:Fe3++2SO42-+2Ba2++3OH-=Fe(OH)3↓+2BaSO4↓
【答案】B
【解析】A项,一水合氨为弱碱,应以化学式表示,则铁铵矾溶液与氨水混合反应:Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH,错误;B项,向铁铵矾溶液中通入H2S气体,Fe3+将H2S氧化为S,Fe3+被还原为Fe2+,离子方程式为:2Fe3++H2S=2Fe2++2H+,正确;C项,强碱溶液中铁铵与NaClO生成Na2FeO4,同时NH与OH-也会反应生成NH3·H2O,错误;D项,向铁铵矾溶液中加入过量Ba(OH)2溶液:NH+Fe3++2SO42-+2Ba2++4OH-=Fe(OH)3↓+2BaSO4↓+NH3·H2O,错误。
27.(2023·江苏高考真题)氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。11H、21H、31H是氢元素的3种核素,基态H原子1s1的核外电子排布,使得H既可以形成H+又可以形成H-,还能形成H2O、H2O2、NH3、N2H4、CaH2等重要化合物;水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得H2,如水煤气法制氢反应中,H2O(g)与足量C(s)反应生成1mol H2(g)和1mol CO(g)吸收131.3kJ的热量。H2在金属冶炼、新能源开发、碳中和等方面具有重要应用,如HCO3-在催化剂作用下与H2反应可得到HCOO-。我国科学家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是
A.H2具有还原性,可作为氢氧燃料电池的燃料
B.氨极易溶于水,液氨可用作制冷剂
C.H2O分子之间形成氢键,H2O(g)的热稳定性比H2S(g)的高
D.N2H4中的N原子与H+形成配位键,N2H4具有还原性
【答案】A
【解析】A项,H2具有还原性,可与氧气反应,作为氢氧燃料电池的燃料,A正确;B项,液氨可用作制冷剂主要原因是液氨汽化吸热,和氨极易溶于水无关,B错误;C项,H2O(g)的热稳定性比H2S(g)的高主要原因为氧氢键的键能高于硫氢键,和H2O分子之间形成氢键无关,C错误;D项,N2H4具有还原性在于N本身可以失电子,且N2H4中无配位键,D错误。故选A。
28.(2025·江苏省淮安市一模)氯气与碱反应可以得到次氯酸盐、氯酸盐等含氧酸盐,次氯酸盐应用广泛。通过KClO溶液在碱性条件下与Fe(NO3)3溶液反应制备高效水处理剂K2FeO4,K2FeO4在强碱性溶液中稳定;通过KClO溶液在碱性条件下与尿素[CO(NH2)2]水溶液制备N2H4,N2H4(l)的燃烧热为642 kJ·mol-1,具有强还原性,能与KClO剧烈反应生成N2;通过KClO溶液与Ag反应可以回收光盘金属层中的少量Ag,其反应产物为AgCl、KOH和O2;通过KClO溶液在碱性条件下与NiSO4反应可制得电极材料NiOOH。
下列化学反应表示正确的是
A.KClO溶液与Ag反应:4Ag+4KClO+2H2O=4AgCl+4KOH+O2↑
B.KClO碱性溶液与Fe(NO3)3溶液反应:3ClO-+2Fe3++5H2O=3Cl-+2FeO42-+10H+
C.尿素与过量的KClO溶液反应:CO(NH2)2+ClO-=N2H4+Cl-+CO2↑
D.N2H4的燃烧:N2H4(l)+O2(g)=2H2O(g)+N2(g) ΔH=-642 kJ·mol-1
【答案】A
【解析】A项,KClO溶液与Ag反应生成AgCl、KOH和O2,反应的离子方程式为:4Ag+4KClO+2H2O=4AgCl+4KOH+O2↑,正确;B项,KClO碱性溶液与Fe(NO3)3溶液反应生成FeO42-,Cl-和NO3-,反应的离子方程式为:3ClO-+2Fe3++10OH-=3Cl-+2FeO42-+5H2O,错误;C项,尿素与过量的KClO溶液反应生成N2、KCl、CO2和H2O,反应的离子方程式为:CO(NH2)2+3ClO-=N2↑+3Cl-+CO2↑+2H2O,错误;D项,N2H4燃烧生成N2和H2O,反应的热化学方程式为:N2H4(l)+O2(g)=2H2O(l)+N2(g) ΔH=-642 kJ·mol-1,错误。
29.(2025·江苏南京市中华中学·模拟)化合物Z是合成维生素E的一种中间体,其合成路线如下图。
下列说法正确的是
A. X分子中所有碳原子均不可能共平面 B. 1molY最多能与 4molH2发生加成反应
C. Y分子中含有2个手性碳原子 D. X、Y、Z均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】D
【解析】A.苯及直接连接苯环的原子、乙烯、乙炔分子中所有原子共平面,甲基中最多有3个原子共平面,单键可以旋转,根据图知,该分子中所有碳原子可能共平面,故A错误;B.Y中有苯环和碳碳叁键结构,1个苯环可以与3molH2发生加成反应,1个碳碳叁键可以与2 molH2发生加成反应,所以1molY最多能与5molH2发生加成反应,故B错误;C.连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,Y分子中连接-CH2OH的碳原子为手性碳原子,有1个手性碳原子,故C错误;D.X、Y分子均含有碳碳叁键,X、Y、Z分子中均存在与苯环相连的碳原子上连有氢原子,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,从而使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D正确;故选D。
30.(2025·江苏省盐城市盐城五校联考)部分含氮物质的分类与相应化合价如图所示。下列推断不合理的是
A.液态a可用作制冷剂,g是农业上常用的化肥
B.b→a、b→c的转化都属于氮的固定
C.工业上由b出发制备e的路线:bacde
D.足量e的稀溶液与6.4 g铜粉反应时,可以生成4.48 L气体d
【答案】D
【解析】根据物质类别与化合价图,a为氨气,b为氮气,c为NO,d为NO2,e为硝酸,f为NH3·H2O,g为铵盐。A项,a为氨气,液氨可以用作制冷剂,g为铵盐,是农业上常用的铵态化肥,正确;B项,氮气→氨气、氮气→NO的转化均为游离态的氮元素转化为化合态的氮元素,都属于氮的固定,正确;C项,工业上氮气制备硝酸,第一步氮气在高温高压、催化剂存在条件下与氢气生成氨气,第二步氨气在催化剂、加热条件下与氧气生成NO,第三步NO与氧气生成二氧化氮,第四步二氧化氮与水生成硝酸,正确;D项,足量稀硝酸与铜反应生成NO气体,不能生成二氧化氮,且没有标况不确定气体体积,错误。
31.(2025·江苏省海安高级中学期中)某学习小组探究以Cr2O3为原料制备K2Cr2O7。
已知:ⅰ.部分含铬离子或化合物颜色及性质如下表:
Cr3+
Cr(OH)3
[Cr(NO2)6]3-
Cr2O72-
CrO42-
绿色
灰绿色,不溶于水
玫瑰红色
橙色
黄色
ⅱ.2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O;Cr(Ⅵ)氧化性随酸性增强而增强。
ⅲ.HNO2是一种弱酸,易分解:3HNO2=2NO↑+HNO3+H2O
(1)制备K2CrO4。将7.60 g Cr2O3固体和15.15 g KNO3固体(物质的量之比为1∶3)与过量的K2CO3固体混合,高温煅烧得含KNO2的K2CrO4的黄色固体,其化学方程式为___________________________________________________________。
(2)将K2CrO4转化为K2Cr2O7。
①实验中产生的无色气体成分为___________。
②资料显示溶液变为棕黑色是Cr3+与Cr2O72-混合所致。补充完整实验方案证实溶液中存在Cr3+与Cr2O72-:取少量棕黑色溶液于试管中,___________________________________________________________。(实验中必须使用的试剂:1 mol·L-1 NaOH溶液、1 mol·L-1 H2SO4溶液)
(3)验证Cr3+来自KNO2还原酸性K2Cr2O7溶液。
取2 mL 0.5 mol·L-1 K2Cr2O7溶液(pH=3)逐滴加入0.5 mol·L-1 KNO2溶液,溶液由橙色逐渐变为棕黑色,进而变为绿色,过程中无红棕色气体产生;继续加入KNO2溶液,溶液变为玫瑰红色;加入1 mL 1 mol·L-1 H2SO4溶液后,溶液恢复绿色。
①溶液由橙色变为绿色反应的离子方程式为___________________________________________。
②从平衡移动的角度解释溶液由玫瑰红色变为绿色的原因:___________________________________。
(4)为避免K2CrO4转化为K2Cr2O7的过程中产生Cr3+,将煅烧后的黄色固体浸泡于100 mL水中,过滤,向滤液中加入醋酸溶液,调至pH=5,溶液变为橙色。此时溶液的颜色没有变成棕黑色的可能原因是_______________________________________________________________________。
【答案】(1)Cr2O3+3KNO3+2K2CO32K2CrO4+2CO2↑+3KNO2
(2)①NO、CO2 ②逐滴加入1 mol·L-1 NaOH溶液,生成灰绿色沉淀,含有Cr3+,继续加NaOH溶液至不再生成沉淀时,静置,过滤,取滤液加入1 mol·L-1 H2SO4溶液,调至pH=3,溶液由黄色变为橙色,含有Cr2O72-
(3)①Cr2O72-+3NO2-+8H+=2Cr3++3NO3-+4H2O ②[Cr(NO2)6]3- Cr3++3NO2-,加入H2SO4溶液NO2-与H+生成HNO2,且HNO2易分解,c(NO2-)减小,平衡正向移动,[Cr(NO2)6]3-转化为Cr3+,溶液由玫瑰红色变为绿色
(4)溶液中的H+浓度小,Cr2O72-的氧化性减弱,使Cr2O72-与HNO2不能反应生成Cr3+,溶液仍为橙色
【解析】将Cr2O3固体和KNO3固体与过量的K2CO3固体混合,高温煅烧得K2CrO4固体,加水溶解后加入稀硫酸调节pH,反应可生成K2Cr2O7;反应过程中在酸性环境下,Cr2O72-与NO2-发生氧化还原反应生成Cr3+,会导致生成的产物中含有Cr3+杂质。
(1)根据得失电子守恒和质量守恒定律,KNO3与过量的K2CO3固体混合,高温煅烧得含KNO2的K2CrO4的黄色固体,化学方程式为:Cr2O3+3KNO3+2K2CO32K2CrO4+2CO2↑+3KNO2;(2)①过量的碳酸盐与硫酸反应生成二氧化碳气体,亚硝酸盐在酸性环境下形成亚硝酸,亚硝酸不稳定分解出NO气体,因此实验中产生的无色气体成分为:NO、CO2;②溶液中存在Cr3+与Cr2O72-,结合题干信息可知,可通过改变溶液酸碱性,通过颜色变化进行成分判断,具体操作及现象:取少量棕黑色溶液于试管中,逐滴加入1 mol·L-1 NaOH溶液,生成灰绿色沉淀,含有Cr3+,继续加NaOH溶液至不再生成沉淀时,静置,过滤,取滤液加入1 mol·L-1 H2SO4溶液,调至pH=3,溶液由黄色变为橙色,含有Cr2O72-;(3)①结合题干信息各微粒颜色,结合得失电子守恒及电荷守恒可知,溶液由橙色变为绿色的离子方程式为:Cr2O72-+3NO2-+8H+=2Cr3++3NO3-+4H2O;②[Cr(NO2)6]3- Cr3++3NO2-,加入H2SO4溶液,NO2-+H+=HNO2,且HNO2易分解,c(NO2-)减小,平衡正向移动,[Cr(NO2)6]3-转化为Cr3+,溶液由玫瑰红色变为绿色;(4)实验Ⅱ中,过滤除去了Cr2O3,溶液中的c(H+)比实验Ⅰ中的小,Cr2O72-的氧化性减弱的程度大于HNO2的还原性增强的程度,使Cr2O72-与HNO2不能反应生成Cr3+,溶液仍为橙色。
32.(2024·江苏高考真题)回收磁性合金钕铁硼(Nd2Fe14B)可制备半导体材料铁酸铋和光学材料氧化钕。
(1)钕铁硼在空气中焙烧转化为Nd2O3 、Fe2O3等(忽略硼的化合物),用0.4 mol·L-1盐酸酸浸后过滤得到NdCl3溶液和含铁滤渣。Nd、Fe浸出率(×100%)随浸取时间变化如图所示。
①含铁滤渣主要成分为________(填化学式)。
②浸出初期Fe浸出率先上升后下降的原因是________。
(2)含铁滤渣用硫酸溶解,经萃取、反萃取提纯后,用于制备铁酸铋。
①用含有机胺(R3N)的有机溶剂作为萃取剂提纯一定浓度的Fe2(SO4)3溶液,原理为:
(R3NH)2SO4+Fe3++SO+H2OH++(R3NH)2Fe(OH)(SO4)2(有机层)
已知:(R3NH)2SO4+H++HSO⥫⥬2(R3NH·HSO4)
其他条件不变,水层初始pH在0.2~0.8范围内,随水层pH增大,有机层中Fe元素含量迅速增多原因是________。
②反萃取后,Fe2(SO4)3经转化可得到铁酸铋。铁酸铋晶胞如图所示(图中有4个Fe原子位于晶胞体对角线上,O原子未画出),其中原子数目比N(Fe)∶N(Bi)=________。
(3)净化后的NdCl3溶液通过沉钕、焙烧得到Nd2O3。
①向NdCl3溶液中加入(NH4)2CO3溶液,Nd3+可转化为Nd(OH)CO3沉淀。该反应的离子方程式为________。
②将8.84 mg Nd(OH)CO3(摩尔质量为221 g·mol-1)在氮气氛围中焙烧,剩余固体质量随温度变化曲线如图所示。550~600 ℃时,所得固体产物可表示为NdaOb(CO3)c,通过以上实验数据确定该产物中n(Nd3+)∶n(CO)的比值________(写出计算过程)。
【答案】(1)①Fe(OH)3 ②浸出初期,c(H+)较大,铁的浸出率较大,约5 min后,溶液酸性减弱,Fe3+水解生成Fe(OH)3进入滤渣
(2))①随水层pH增大,H+的浓度减小,(R3NH)2SO4+Fe3++SO+H2OH++(R3NH)2Fe(OH)(SO4)2的化学平衡向正反应方向移动,(R3NH)2SO4+H++HSO⥫⥬2(R3NH·HSO4)的化学平衡逆向移动,该平衡逆向移动引起(R3NH)2SO4浓度的增大,进一步促进萃取平衡向萃取方向移动,导致(R3NH)2Fe(OH)(SO4)2的浓度增大,因此,有机层中Fe元素含量迅速增多 ②2∶1
(3)①2Nd3++3CO+H2O===2Nd(OH)CO3↓+CO2↑ ②2∶1(计算过程见解析)
【解析】(1)①钕铁硼在空气中焙烧后得到的Nd2O3、Fe2O3均可溶于盐酸,得到含有NdCl3和FeCl3的溶液。由图中信息可知,Nd的浸出率逐渐增大,而Fe的浸出率先增大后逐渐减小,说明随着Nd的浸出率增大,稀盐酸中的H+的浓度逐渐减小,pH逐渐增大导致Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀,因此,含铁滤渣的主要成分为Fe(OH)3。
②由①中分析可知,浸出初期Fe浸出率先上升后下降的原因是:浸出初期,Fe2O3溶解,Fe的浸出率增大,约5 min随着Nd的浸出率增大,稀盐酸中的H+的浓度逐渐减小,pH逐渐增大导致Fe3+水解生成Fe(OH)3进入滤渣,Fe的浸出率又减小。
(2)①减小生成物浓度,化学平衡向正反应方向移动,因此,其他条件不变,水层初始pH在0.2~0.8范围内,随水层pH增大,H+的浓度减小,(R3NH)2SO4+Fe3++SO+H2OH++(R3NH)2Fe(OH)(SO4)2的化学平衡向正反应方向移动,又H+的浓度减小使平衡(R3NH)2SO4+H++HSO⥫⥬2(R3NH·HSO4)逆向移动,引起(R3NH)2SO4浓度的增大,进一步促进平衡(R3NH)2SO4+Fe3++SO+H2OH++(R3NH)2Fe(OH)(SO4)2向萃取方向移动,导致(R3NH)2Fe(OH)(SO4)2的浓度增大,因此,有机层中Fe元素含量迅速增多。
②由铁酸铋晶胞结构示意图可知,晶胞中体内有4个Fe原子,面上有8个Fe原子,根据均摊法可知,Fe原子的数目为4×1+8×=8;Bi原子全部在晶胞的面上,共有8×=4,因此,其中原子数目比N(Fe)∶N(Bi)=2∶1。
(3)①向NdCl3溶液中加入(NH4)2CO3溶液,Nd3+和CO相互促进对方水解生成Nd(OH)CO3沉淀和CO2,该反应的离子方程式为2Nd3++3CO+H2O===2Nd(OH)CO3↓+CO2↑。
②8.84 mg Nd(OH)CO3的物质的量为=4×10-5mol,其在氮气氛围中焙烧后,金属元素的质量和化合价均保持不变,因此,n(Nd3+)=4×10-5mol;550~600 ℃时剩余固体的质量为7.60 mg,固体减少的质量为1.24 mg,由于碱式盐在受热分解时易变为正盐,氢氧化物分解得到氧化物和H2O,碳酸盐分解得到氧化物和CO2,因此,可以推测固体变为NdaOb(CO3)c时失去的质量是生成H2O和CO2的质量;根据H元素守恒可知,固体分解时生成H2O的质量为4×10-5 mol××18×103 mg·mol-1=0.36 mg,则生成CO2的质量为1.24 mg-0.36 mg=0.88 mg,则生成CO2的物质的量为=2×10-5mol,由C元素守恒可知,分解后剩余的CO的物质的量为4×10-5mol-2×10-5mol=2×10-5mol,因此可以确定该产物中n(Nd3+)∶n(CO)的比值为=2∶1。
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