2021新高考化学选择性考试B方案一轮复习学案第一章化学物质及其变化高考真题演练

1．(2019·全国卷Ⅰ)固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重要课题。下图为少量HCl气体分子在253K冰表面吸附和溶解过程的示意图，下列叙述错误的是()A．冰表面第一层中，HCl以分子形式存在B．冰表面第二层中，H＋浓度为5×10－3mol·L－1(设冰的密度为0.9g·cm－3)C．冰表面第三层中，冰的氢键网络结构保持不变D．冰表面各层之间，均存在可逆反应HClH＋＋Cl－答案D解析由图示可知，第一层中，HCl以分子形式存在，A正确；第二层中，已知Cl－∶H2O＝10－4∶1，HCl=H＋＋Cl－，H＋和Cl－的物质的量是相同的，设H2O的物质的量为1mol，则n(H＋)＝10－4mol，V(H2O)＝eq\f(1mol×18g·mol－1,0.9g·cm－3)＝20cm3＝0.02L，故c(H＋)＝eq\f(10－4mol,0.02L)＝5×10－3mol·L－1，B正确；第三层中，只有H2O分子存在，所以冰的氢键网络结构保持不变，C正确；由A项、C项分析可知，第一层和第三层中的物质均以分子形式存在，故均不存在可逆反应HClH＋＋Cl－，D错误。2．(2019·全国卷Ⅲ)离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中错误的是()A．经过阳离子交换树脂后，水中阳离子的总数不变B．水中的NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－通过阴离子树脂后被除去C．通过净化处理后，水的导电性降低D．阴离子树脂填充段存在反应H＋＋OH－=H2O答案A解析由题图可知，经过阳离子交换树脂后，Ca2＋、Na＋、Mg2＋交换为H＋，由电荷守恒知，阳离子总数会增加，A错误；由题图可知，通过阴离子交换树脂后，NOeq\o\al(－,3)、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)被除去，B正确；通过净化处理后，水中的导电离子种类与浓度降低，水的导电性降低，C正确；阴离子树脂填充段存在反应H＋＋OH－=H2O，D正确。3．(2019·北京高考)下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是()物质(括号内为杂质)除杂试剂AFeCl2溶液(FeCl3)Fe粉BNaCl溶液(MgCl2)NaOH溶液、稀HClCCl2(HCl)H2O、浓H2SO4DNO(NO2)H2O、无水CaCl2答案B解析除杂时发生的反应为Fe＋2FeCl3=3FeCl2，该反应属于氧化还原反应，A错误；除杂时发生的反应为MgCl2＋2NaOH=Mg(OH)2↓＋2NaCl、NaOH＋HCl=NaCl＋H2O，上述两个反应均不属于氧化还原反应，B正确；Cl2能溶于水且发生反应Cl2＋H2OHCl＋HClO，除杂试剂选用错误，C错误；除杂时发生的反应为3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，该反应为氧化还原反应，D错误。4．(2019·天津高考)化学在人类社会发展中发挥着重要作用，下列事实不涉及化学反应的是()A．利用废弃的秸秆生产生物质燃料乙醇B．利用石油生产塑料、化纤等高分子材料C．利用基本的化学原料生产化学合成药物D．利用反渗透膜从海水中分离出淡水答案D5．(2019·北京高考)探究草酸(H2C2O4)性质，进行如下实验。(已知：室温下，0.1mol·L－1H2C2O由上述实验所得草酸性质所对应的方程式不正确的是()A．H2C2O4有酸性，Ca(OH)2＋H2C2O4=CaC2O4↓＋2HB．酸性：H2C2O4>H2CO3，NaHCO3＋H2C2O4=NaHC2O4＋CO2↑＋HC．H2C2O4有还原性，2MnOeq\o\al(－,4)＋5C2Oeq\o\al(2－,4)＋16H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2OD．H2C2O4可发生酯化反应，HOOCCOOH＋2C2H5OHeq\o(,\s\up10(浓硫酸),\s\do10(△))C2H5OOCCOOC2H5＋2H2O答案C解析草酸具有酸性，与Ca(OH)2溶液发生中和反应Ca(OH)2＋H2C2O4=CaC2O4↓＋2H2O，A正确；草酸的酸性大于H2CO3的酸性，草酸加入少量NaHCO3溶液中发生反应NaHCO3＋H2C2O4=NaHC2O4＋CO2↑＋H2O，B正确；草酸使酸性高锰酸钾溶液褪色体现了草酸的还原性，根据题中已知条件可知草酸是弱酸，正确的离子方程式为5H2C2O4＋2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，C错误；草酸与乙醇可在浓硫酸、加热的条件下发生酯化反应，化学方程式为HOOCCOOH＋2C2H5OHeq\o(,\s\up10(浓硫酸),\s\do10(△))C2H5OOCCOOC2H5＋2H2O，D正确。6．(2018·北京高考)下列我国科技成果所涉及物质的应用中，发生的不是化学变化的是()答案B解析B项，氘、氚用作核聚变燃料，是核反应，不属于化学变化。7．(2017·北京高考)古丝绸之路贸易中的下列商品，主要成分属于无机物的是()答案A8．(2017·天津高考)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是()A．硅太阳能电池工作时，光能转化成电能B．锂离子电池放电时，化学能转化成电能C．电解质溶液导电时，电能转化成化学能D．葡萄糖为人类生命活动提供能量时，化学能转化成热能答案A解析A对：硅太阳能电池发电的主要原理是半导体的光电效应，将太阳能转化为电能，与氧化还原反应无关。B错：该能量转化过程利用的是原电池原理，在负极发生氧化反应，正极发生还原反应，与氧化还原反应有关。C错：该能量转化过程利用的是电解池原理，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，与氧化还原反应有关。D错：葡萄糖为生命活动提供能量时，能量转化的同时葡萄糖被氧化为CO2和水，与氧化还原反应有关。9．(2017·北京高考)下列变化中，气体被还原的是()A．二氧化碳使Na2O2固体变白B．氯气使KBr溶液变黄C．乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色D．氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀答案B解析A错：CO2使Na2O2固体变白的原因是发生了反应：2CO2＋2Na2O2=2Na2CO3＋O2，该反应中，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，CO2既不是氧化剂也不是还原剂。B对：Cl2使KBr溶液变黄的原因是发生了反应：Cl2＋2KBr=2KCl＋Br2，该反应中Cl元素由0价降低到－1价，故Cl2发生了还原反应，被还原生成KCl。C错：乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色是由于CH2=CH2与Br2发生加成反应生成了BrCH2CH2Br。D错：NH3使AlCl3溶液产生白色沉淀是由于发生了反应：AlCl3＋3NH3＋3H2O=Al(OH)3↓＋3NH4Cl，该反应为非氧化还原反应。10．(2017·海南高考)在酸性条件下，可发生如下反应：ClOeq\o\al(－,3)＋2M3＋＋4H2O=M2Oeq\o\al(n－,7)＋Cl－＋8H＋，M2Oeq\o\al(n－,7)中M的化合价是()A．＋4 B．＋5C．＋6 D．＋7答案C11．(2019·全国卷Ⅰ)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：回答下列问题：(1)在95℃“溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为____________________________________________________(2)“滤渣1”的主要成分有__________。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3＋，(3)根据H3BO3的解离反应：H3BO3＋H2OH＋＋B(OH)eq\o\al(－,4)，Ka＝5.81×10－10，可判断H3BO3是________；在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5，目的是____________________。(4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为____________，母液经加热后可返回________工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是________。答案(1)NH4HCO3＋NH3=(NH4)2CO3(2)SiO2、Fe2O3、Al2O3KSCN(3)一元弱酸转化为H3BO3，促进析出(4)2Mg2＋＋3COeq\o\al(2－,3)＋2H2O=Mg(OH)2·MgCO3↓＋2HCOeq\o\al(－,3)[或2Mg2＋＋2COeq\o\al(2－,3)＋H2O=Mg(OH)2·MgCO3↓＋CO2↑]溶浸高温焙烧解析(1)硼镁矿粉中加入(NH4)2SO4溶液反应生成NH3，氨气与碳酸氢铵溶液反应的化学方程式为NH4HCO3＋NH3=(NH4)2CO3。(2)硼镁矿中的SiO2、Fe2O3、Al2O3与(NH4)2SO4溶液不反应，也不溶解，过滤后形成滤渣1。因为KSCN溶液遇Fe3＋变为红色，所以KSCN溶液常用于Fe3＋的检验。(3)根据题目信息中H3BO3的电离方程式和Ka的数值可知H3BO3为一元弱酸。在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5，目的是将溶液中的硼酸根转化为H3BO3(4)根据工艺流程中的原料进入情况及生成物情况可知，“沉镁”时加入的原料为(NH4)2CO3溶液、MgSO4溶液，产物为Mg(OH)2·MgCO3，因此反应的离子方程式为2Mg2＋＋3COeq\o\al(2－,3)＋2H2O=Mg(OH)2·MgCO3↓＋2HCOeq\o\al(－,3)或2Mg2＋＋2COeq\o\al(2－,3)＋H2O=Mg(OH)2·MgCO3↓＋CO2↑。母液的主要成分为硫酸铵，可以返回到“溶浸”工序循环使用。碱式碳酸镁热稳定性差，可以在高温焙烧的条件下制取氧化镁，化学方程式为Mg(OH)2·MgCO3eq\o(=,\s\up10(高温))2MgO＋CO2↑＋H2O。12．(2019·全国卷Ⅲ)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备，工艺如下图所示。回答下列问题：相关金属离子[c0(Mn＋)＝0.1mol·L－1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：(1)“滤渣1”含有S和________；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式：__________________________________________________(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是________。(3)“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为________～6之间。(4)“除杂1”的目的是除去Zn2＋和Ni2＋，“滤渣3”(5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2＋。若溶液酸度过高，Mg2＋沉淀不完全，原因是______________________________________(6)写出“沉锰”的离子方程式：_________________________________。(7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合价分别为＋2、＋3、＋4。当x＝y＝eq\f(1,3)时，z＝________。答案(1)SiO2(不溶性硅酸盐)MnO2＋MnS＋2H2SO4=2MnSO4＋S＋2H2O(2)将Fe2＋氧化为Fe3＋(3)4.7(4)NiS和ZnS(5)F－与H＋结合形成弱电解质HF，MgF2Mg2＋＋2F－平衡向右移动(6)Mn2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)=MnCO3↓＋CO2↑＋H2O(7)eq\f(1,3)解析(1)硫化锰矿及二氧化锰粉末中加入硫酸后，发生氧化还原反应：MnO2＋MnS＋2H2SO4=2MnSO4＋S＋2H2O，故滤渣1的主要成分为S和SiO2(不溶性硅酸盐)。(2)Fe2＋沉淀完全时，Mn2＋已经开始沉淀，故加入MnO2是为了将溶液中的Fe2＋氧化为Fe3＋，便于除去。(3)除去Fe3＋及Al3＋，应使二者沉淀完全，故pH应大于4.7。(4)锌和镍的硫化物都难溶于水，故“滤渣3”(5)“除杂1”步骤结束后，杂质金属阳离子只有Mg2＋，加入MnF2形成MgF2沉淀而除去Mg2＋，若溶液酸度过高，H＋浓度偏大，则F－与H＋结合形成HF，使MgF2(6)“沉锰”时加入NH4HCO3发生反应：Mn2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)=MnCO3↓＋CO2↑＋H2O。(7)根据化合物中各元素化合价代数和为0的原则，求得z＝eq\f(1,3)。13．写出下列反应的方程式(1)(2017·全国卷Ⅲ)工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式：__________________。(2)(2017·江苏高考)①45～50℃时，向CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu2(OH)2Cl2·3H2O，②NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2，该反应的化学方程式为____________________________。答案(1)2As2S3＋5O2＋6H2O=4H3AsO4＋6S(2)①4CuC