2024版大二轮高考化学题库：第一部分选择题突破自主练7物质的转化

自主练7物质的转化选择题(本题共20小题)1．物质类别和核心元素的价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。如图是某元素的“价－类二维图”，其中单质b是黄色固体，f、h均为正盐，且焰色都是黄色。下列说法不正确的是()A．d能使品红溶液褪色B．a和c反应可以生成bC．e的浓溶液可用铝槽车运输D．b与过量的氧气反应也无法直接生成d答案A解析单质b是黄色固体，则单质b是S，故该“价－类二维图”是S元素的，f、h均为正盐，且焰色都是黄色，则f为Na2SO4，h为Na2SO3，故a为H2S、b为S、c为SO2、d为SO3，e为H2SO4，g为H2SO3，f为Na2SO4，h为Na2SO3。A.由分析可知，d为SO3，因为SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，非SO3，错误；B.a为H2S、c为SO2，两者反应方程式为：2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O，有S生成，正确；C.e为H2SO4，浓硫酸与铝常温下发生钝化，可用铝槽车运输，正确；D.b为S，与过量的氧气反应只能生成SO2，无法直接生成SO3，正确。2．部分含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示，下列说法不正确的是()A．a的浓溶液与KMnO4反应制得bB．b溶于水制得液氯C．c可用于自来水消毒D．存在a→b→d→a的转化关系答案B解析a为盐酸；浓盐酸与KMnO4反应发生氧化还原反应生成单质氯气b，A正确；B.氯气溶于水得到氯水，是混合物不是液态氯，B错误；C.c为＋4价氯形成的氧化物ClO2，具有氧化性，可用于自来水消毒，C正确；D.abd为盐酸、氯气、次氯酸；浓盐酸和二氧化锰加热生成氯气、氯气和水生成次氯酸、次氯酸分解能生成盐酸，存在a→b→d→a的转化关系，D正确。3．铁的“价—类二维图”如图所示，下列推断正确的是()A．不能通过化合反应得到fB．a与水蒸气反应可生成e和氢气C．c固体为黑色D．实验室鉴别g和f溶液，可以用氢氧化钠溶液答案D解析依据图示可知，a为Fe、b为FeO、c为Fe2O3、d为Fe(OH)2、e为Fe(OH)3、f为FeCl2、g为FeCl3，据此分析作答。A.氯化铁与铁反应得到氯化亚铁，该反应为化合反应，错误；B.铁与水蒸气高温反应生成四氧化三铁和氢气，错误；C.c为Fe2O3，为红棕色固体，错误；D.氢氧化钠与氯化亚铁反应得到白色氢氧化亚铁固体，氢氧化钠与氯化铁反应生成氢氧化铁红褐色沉淀，二者现象不同，所以可用氢氧化钠鉴别二者，正确。4．在“价—类”二维图中融入“杠杆模型”，可直观辨析部分物质转化及其定量关系。图中的字母分别代表硫及其常见化合物，相关推断不合理的是()A．b、d、f既具有氧化性又具有还原性B．硫酸型酸雨的形成过程涉及b到c的转化C．d与c在一定条件下反应可生成b或aD．d在加热条件下与强碱溶液反应生成e和f，且n(e)∶n(f)＝2∶1答案C解析A．根据图中信息，b为H2SO3，d为S，f为亚硫酸盐，其中S元素价态都处于中间价态，既有氧化性，又有还原性，正确；B.酸雨形成涉及到H2SO3被氧气氧化转化为H2SO4，正确；C.d为S，c为H2SO4，硫与浓硫酸加热反应，根据价态变化规律，只能生成H2SO3，不能生成氢硫酸，错误；D.d在加热条件下与强碱溶液反应生成氢硫酸盐和亚硫酸盐，两者物质的量之比为2∶1，正确。5．物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的重要视角。以硫及其化合物的类别和价态变化为坐标的二维转化关系如图所示。下列说法错误的是()A．用BaCl2溶液可鉴别e和fB．a→b→d→f→h都可一步直接转化C．b溶于沸腾的g溶液中，产物可能为Na2S2O3D．a可与c反应，氧化产物与还原产物的质量比为2∶1答案B解析由图示可知：a为H2S，b为S，c为SO2，d为SO3，e为H2SO3，f为H2SO4，g为Na2SO3，h为Na2SO4。A.H2SO3与BaCl2溶液不反应，H2SO4与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀，所以可用BaCl2溶液可鉴别H2SO3和H2SO4，正确；B.H2S→S→SO3→H2SO4→Na2SO4，S需要两步才能转化为SO3，即S→SO2→SO3，错误；C.S为0价，Na2SO3中S为＋4价，“价态归中”，S溶于沸腾的Na2SO3溶液中，可能生成Na2S2O3，正确；D.2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O，2H2S(还原剂)～2S(氧化产物)，SO2(氧化剂)～S(还原产物)，所以氧化产物与还原产物的质量比为2∶1，正确。6．下图是硫元素部分“价－类”二维关系图。下列相关说法错误的是()A．图中C和D两点对应的物质可能互相反应生成硫单质B．图中E和金属铜反应的离子方程式为：4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋Cu=Cu2＋＋SO2↑＋2H2OC．图中A点对应的物质可以使品红溶液褪色D．化学式为Na2S2O5的物质在图中对应点为G点，可表现出强还原性答案B解析根据硫元素“价－类”二维关系图，可知A为SO2、B为SO3、C为H2S、D为H2SO3、E为H2SO4、F为硫代硫酸盐、G为＋4价S元素的含氧酸盐、H为＋6价S元素的含氧酸盐，即硫酸盐，以此来解析。A.H2S与H2SO3发生反应生成硫单质和水，正确；B.浓H2SO4与铜加热可以生成硫酸铜、二氧化硫和水，浓硫酸不能写成离子，反应的离子方程式为：2H2SO4(浓)＋Cueq\o(=,\s\up7(△))Cu2＋＋SO2↑＋2H2O＋SOeq\o\al(2－,4)，错误；C.A为SO2，可以使品红溶液褪色，正确；D.Na2S2O5中硫的平均化合价为＋4，对应的点为G点，可表现出强还原性，也具有氧化性，正确。7．物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的重要视角。下图是硫及其化合物的价－类二维图，下列说法不正确的是()A．图中由d转化为e需加入氧化剂B．将a与c混合，可生成淡黄色固体C．将c通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液褪色，体现了c的漂白性D．实验室常用f和70%的H2SO4反应制取c答案C解析根据二维图，a为H2S，b为S，c为SO2，d为H2SO3，e为H2SO4，f为亚硫酸盐，g为硫酸盐，据此分析。A.d为H2SO3，S元素的化合价为＋4价，e为H2SO4，S的化合价为＋6价，亚硫酸转变为硫酸，硫元素化合价升高，因此需要加入氧化剂才能实现，正确；B.H2S和SO2混合发生2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O，有淡黄色沉淀硫单质产生，正确；C.c为SO2，以还原性为主，酸性高锰酸钾溶液将SO2氧化，体现SO2的还原性，错误；D.实验室制备SO2，常选用70%的浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫，正确。8．“价—类”二维图是元素化合物知识系统化的良好工具，氮及其化合物的价－类二维图如下图所示。下列说法正确的是()A．检验E溶液中阳离子方法为：取适量E溶液于试管中，加热，若管口湿润红色石蕊试纸变蓝则溶液中含有该阳离子B．1molFe与足量D的稀溶液完全反应，生成气体C的体积为22.4LC．A和C在一定条件下可以反应生成无毒的N2D．B的分子式为N2H4，若将N2H4看作二元碱，则其与H2SO4形成的酸式盐为N2H4(HSO4)2答案C解析根据示意图可判断A是氨气，B是N2H4，C是NO，D是硝酸，E是铵盐，据此解答。A.E为铵盐，铵盐在溶液中不一定都易分解，且产物也不一定产生氨气，所以该实验方法不能检验铵根离子，错误；B.铁与稀硝酸反应生成NO，但气体所处温度和压强未知，不能计算其体积，错误；C.氨气和NO在一定条件下发生氧化还原反应，生成氮气和水，正确；D．若将N2H4看作二元碱，则其与H2SO4形成的酸式盐为N2H6(HSO4)2，错误。9．下图为某短周期元素的价－类二维图，W为酸式盐。能正确描述反应的离子方程式的是()A．若x为强酸，W转化为A的反应为：HSOeq\o\al(－,3)＋H＋=SO2↑＋H2OB．若x为强酸，少量C与Ca(ClO)2溶液的反应为：SO2＋Ca2＋＋H2O＋2ClO－=CaSO3↓＋2HClOC．若x为强碱，C与D按1∶1混合后与NaOH溶液的反应为：NO＋NO2＋2OH－=2NOeq\o\al(－,2)＋H2OD．若x为强碱，A与稀醋酸的反应为NH3＋H＋=NHeq\o\al(＋,4)答案C解析由图可知，A为非金属氢化物，且该非金属元素具有可变化合价，B为非金属单质，C、D为非金属氧化物，y为O2。A.若x为强酸，则A显弱酸性，其为H2S，W转化为A的反应为：HS－＋H＋=H2S↑，错误；B.若x为强酸，则A为H2S，C为SO2，少量SO2与Ca(ClO)2溶液的反应为：SO2＋Ca2＋＋H2O＋3ClO－=CaSO4↓＋2HClO＋Cl－，错误；C.若x为强碱，则A为NH3，C与D分别为NO、NO2，二者按1∶1混合后与NaOH溶液的反应为：NO＋NO2＋2OH－=2NOeq\o\al(－,2)＋H2O，正确；D.若x为强碱，则A显弱碱性，A应为NH3，NH3与稀醋酸的反应为NH3＋CH3COOH=NHeq\o\al(＋,4)＋CH3COO－，错误。10．下图是硫元素的部分“价－类”二维关系图。下列说法错误的是()A．a和c都可以用浓硫酸干燥B．c因其漂白性可使品红溶液褪色，加热溶液红色恢复C．硫酸型酸雨pH<5.6的原因之一是发生了e→f的转化，使pH减小D．实验室常用g与f反应制备c，利用g与h也可以生成c答案A解析依据硫元素的部分“价－类”二维关系图可知，a为H2S，b为S，c为SO2，d为SO3，e为H2SO3，f为H2SO4，g为含亚硫酸根离子或亚硫酸氢根离子的盐，h为含硫酸根离子或硫酸氢根离子的盐。A.a为H2S，c为SO2，二氧化硫不与浓硫酸反应，可用浓硫酸干燥，但硫化氢有还原性，浓硫酸有强氧化性，两者能发生氧化还原反应，不能用浓硫酸干燥硫化氢，错误；B.c为SO2，二氧化硫有漂白性，能使品红溶液褪色，加热溶液红色恢复，正确；C.e为H2SO3，f为H2SO4，硫酸型酸雨pH<5.6的原因之一是发生了H2SO3到H2SO4的转化，弱酸变为强酸，酸性增强，pH减小，正确；D.g为含亚硫酸根离子的盐，f为H2SO4，c为SO2，实验室用饱和亚硫酸溶液和浓硫酸反应制备二氧化硫；h为含硫酸氢根离子的盐，利用硫酸氢钠和亚硫酸钠反应，也可生成二氧化硫，正确。11．硫及其化合物的“价－类”二维图体现了化学变化之美。下列有关说法正确的是()A．燃煤时为减少X的排放，可在煤中添加石灰石B．X有漂白性，可使石蕊试液先变红后褪色C．Z与铁反应时，Z的浓度越大，反应速率越快D．N可由其相应单质直接化合生成答案A解析X是S的＋4价氧化物，X是SO2；Y是S的＋6价氧化物，Y是SO3；Z是S的＋6价含氧酸，Z是H2SO4；M是S的＋6价含氧酸铜盐，M是CuSO4；H2S和CuSO4反应生成CuS沉淀，N是CuS。A.在煤中添加石灰石，碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳，氧化钙和SO2反应生成亚硫酸钙，可以减少SO2的排放，正确；B.SO2不能使指示剂褪色，SO2和水反应生成亚硫酸，SO2能使石蕊试液变红，错误；C.浓硫酸与铁反应时，铁发生钝化，错误；D.Cu和S反应生成Cu2S，CuS不能由其相应单质直接化合生成，错误。12．(2022·粤港澳大湾区二模)部分含N及Cl物质的分类与相应化合价关系如图所示，下列推断不合理的是()A．可以通过化合反应生成cB．工业上通过a→b→c→d→e来制备HNO3C．浓的a′溶液和浓的c′溶液反应可以得到b′D．加热d′的固态钾盐可以产生O2答案B解析由图可得a为NH3，b为N2，c为NO，d为NO2，e为HNO3或硝酸盐，a′为HCl，b′为Cl2，c′为HClO或次氯酸盐，d′为HClO3或氯酸盐，e′为HClO4或高氯酸盐，据此分析。A.氮气和氧气可以在高温或放电条件下通过化合反应生成NO，正确；B.工业上通过4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))4NO＋6H2O，2NO＋O2=2NO2，3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，即a→c→d→e来制备HNO3，错误；C.可通过反应2HCl(浓)＋NaClO=Cl2↑＋H2O＋NaCl得到氯气，正确；D.氯酸钾受热分解2KClO3eq\o(=,\s\up7(MnO2),\s\do5(△))2KCl＋3O2↑，可以产生O2，正确。13．空间站中的物质循环利用是重要研究课题。关于如下“转化图”，说法正确的是()A．Sabatier反应器中反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶4B．水电解系统的阳极产物应该输送进入Sabatier反应器C．采用高压和合适催化剂均有利于提高Sabatier反应器中的反应D．由图可知，该系统中H2O的循环利用率为100%答案A解析A．Sabatier反应器中发生的反应为：4H2＋CO2CH4＋2H2O氧化剂为CO2，还原剂为H2，则氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶4，正确；B.水电解系统的阳极产物是O2输送到了人体，阴极产物H2被输送到了Sabatier反应器，错误；C.Sabatier反应器中发生的反应是CO2＋4H2CH4＋2H2O，加压有利于这个反应正向进行且加快反应速率，合适催化剂能够提高反应速率但平衡不移动，错误；D.由图可知，Sabatier反应器中CH4在燃料电池的产物CO2和H2O并没有实现循环利用，错误。14．(2022·深圳二次调研)一种在恒温、恒定气流流速下，催化氧化HCl生产Cl2的工艺的主要反应机理如图所示。下列说法不正确的是()A．该过程中Cu元素的化合价保持不变B．CuO、Cu(OH)Cl、Cu2OCl2均为中间产物C．Cu(OH)Cl分解产生两种产物，物质X为H2OD．该过程涉及反应：2Cu2OCl2＋O2eq\o(,\s\up7(一定条件))2Cl2＋4CuO答案B解析A．由题干反应历程图可知，该过程中含Cu化合物CuO、Cu(OH)Cl、Cu2OCl2中Cu元素的化合价均为＋2价，即保持不变，正确；B.由题干反应历程图可知，反应前加入了CuO，CuO与HCl反应转化为Cu(OH)Cl，然后Cu(OH)Cl分解为Cu2OCl2和H2O，Cu2OCl2与O2反应又生成CuO，则CuO为催化剂，而Cu(OH)Cl、Cu2OCl2均为中间产物，错误；C.由题干反应历程图可知，Cu(OH)Cl分解产生两种产物即Cu2OCl2和物质X，根据质量守恒可知X为H2O，正确；D.由题干反应历程图可知，该过程涉及Cu2OCl2与O2反应生成了CuO和Cl2的反应，根据氧化还原反应配平可得：2Cu2OCl2＋O2eq\o(,\s\up7(一定条件))2Cl2＋4CuO，正确。15．科学研究人员提出在有机碳源和微生物的作用下，可以实现大气中的氮循环(如图所示)，减少对环境的污染。下列说法错误的是()A．N2转化成NHeq\o\al(＋,4)属于氮的固定B．NH4NO3为离子化合物，含有离子键和共价键C．转化过程中NOeq\o\al(－,3)被甲醇(CH3OH)氧化为N2D．NOeq\o\al(－,2)与NHeq\o\al(＋,4)反应的离子方程式为：NOeq\o\al(－,2)＋NHeq\o\al(＋,4)=N2↑＋2H2O答案C解析A．N2转化成NHeq\o\al(＋,4)，是氮由游离态转化为化合态，属于氮的固定，正确；B.NH4NO3为离子化合物，含离子键，也含氮氢共价键、氮氧共价键，正确；C.NOeq\o\al(－,3)转化为N2，氮元素化合价由＋5价降低到0价，NOeq\o\al(－,3)作氧化剂，被还原，错误；D.NOeq\o\al(－,2)与NHeq\o\al(＋,4)反应生成氮气和水，离子方程式为：NOeq\o\al(－,2)＋NHeq\o\al(＋,4)=N2↑＋2H2O，正确。16．硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、CuCl2的混合溶液中反应回收S，其物质转化过程如图所示。下列叙述不正确的是()A．反应过程中，CuCl2、FeCl3可以循环利用B．由图示的转化可得出：氧化性的强弱顺序为O2>Cu2＋>SC．过程③中，溶液的酸性减弱D．回收S的总反应为：2H2S＋O2eq\o(=,\s\up7(催化剂))2S↓＋2H2O答案B解析A．反应过程中有Cu2＋＋H2S=CuS↓＋2H＋，CuS＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋＋S以及4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O三个反应，所以CuCl2、FeCl3可以循环利用，正确；B.在反应过程中Cu的化合价均为＋2价未发生改变，但由CuS＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋＋S和4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O，可知氧化性的强弱顺序为O2>Fe3＋>S，错误；C.过程③中的反应为4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O，氢离子被消耗，溶液的酸性减弱，正确；D.由A项分析三个反应可得回收S的总反应为：2H2S＋O2eq\o(=,\s\up7(催化剂))2S↓＋2H2O，正确。17．斯坦福大学的研究人员提出一种基于CH3OH的碳循环(如图所示)，下列说法不正确的是()A．图中可知风能转化为电能B．CO2属于无机化合物、CH3OH属于有机化合物C．制取CH3OH的反应：CO2＋3H2eq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH3OH＋H2O，原子利用率为100%D．利用CO2合成CH3OH燃料有利于减少对化石能源的依赖并减少碳排放答案C解析A．图中能量转化方式有风能转化为电能、电能转化为化学能、化学能转化为电能等，A正确；B.二氧化碳属于无机化合物，而CH3OH属于有机化合物，B正确；C.生成物中除了CH3OH，还有H2O生成，因此原子利用率不是100%，C错误；D.利用CO2合成CH3OH燃料，在给人们提供了燃料，同时消耗了CO2，减少对化石能源的依赖并减少碳排放，D正确。18．(2020·广州一模)炼铁工业中高炉煤气的一种新的处理过程如图所示，有关该过程的叙述错误的是()A．可减少CO2的排放B．Fe3O4和CaO均可循环利用C．过程①和④的转化均为氧化还原反应D．过程①的反应中有非极性键的断裂和生成答案D解析A．该反应中消耗二氧化碳，将二氧化碳转化为CO，故可减少二氧化碳的排放，正确；B.由图可知，四氧化三铁和铁之间相互转化，氧化钙和碳酸钙之间相互转化，故Fe3O4和CaO均可循环利用，正确；C.过程①中氢元素的化合价发生变化，过程④碳元素化合价发生变化，均是氧化还原反应，正确；D.氢气中氢原子与氢原子之间的键为非极性共价键，过程①的反应存在氢分子之间的键的断裂，故有非极性键的断裂，但没有非极性键的形成，错误。19．研究表明，通过碘循环系统(如图)可以吸收工业废气中的SO2制备一种重要的化工原料A，同时完成氢能源再生。下列说法正确的是()A．A为亚硫酸B．I2在整个循环系统中做中间产物C．不断分离出H2，有利于完成