2024-2025学年新教材高中化学第3章物质的性质与转化单元综合练习含解析鲁科版必修第一册

PAGEPAGE14单元综合3专题突破专练专题1气体的制备和性质试验1.(2024·湖北黄冈高二检测)下列制备和收集气体的试验装置合理的是()。A.用氯化铵和氢氧化钙制NH3B.用铜片和稀硝酸制NOC.用锌粒和稀硫酸制H2 D.用双氧水和二氧化锰制O2答案:D解析:大试管的管口应略向下倾斜,且收集气体的试管口应放一团棉花,A项不合理;NO很简单被空气中的氧气氧化,所以采纳B装置得不到NO,B项不合理;氢气的密度比空气小,所以集气瓶中的进气导管应比出气导管要短,C项不合理。2.下图是用于干燥、收集并汲取多余气体的装置,下列方案正确的是()。选项X收集气体YA碱石灰氯化氢水B碱石灰氨气水C氯化钙二氧化硫氢氧化钠D氯化钙一氧化氮氢氧化钠答案:C解析:A项,氯化氢是酸性气体,能和碱性干燥剂碱石灰发生反应,错误;B项,氨气的密度小于空气,采纳此方法收集氨气时应当短导管进,长导管出,错误;C项,二氧化硫是酸性气体,能用中性干燥剂氯化钙干燥,且二氧化硫的密度大于空气,可用向上排空气法收集,正确;D项,一氧化氮极易被空气中的氧气氧化成二氧化氮,不能用排空气法收集,错误。3.(2024·山东青岛一调)如图是试验室进行二氧化硫制备与性质试验的组合装置,部分固定装置未画出。下列有关说法正确的是()。A.关闭K2,打开K1,滴加硫酸,则装置B中每消耗1molNa2O2,转移电子数为NAB.关闭K1,打开K2,试剂X是酸性KMnO4溶液或FeCl3溶液,均可证明SO2有还原性C.为防止环境污染,装置C和E中的试剂均取用饱和的石灰水D.试验过程中体现了浓硫酸的酸性、吸水性、难挥发性、强氧化性答案:B解析:装置B中发生的反应为SO2+Na2O2Na2SO4,则每消耗1molNa2O2,转移电子数为2NA,A错误;关闭K1,打开K2,试剂X是酸性KMnO4溶液或FeCl3溶液,两试剂均能将生成的二氧化硫氧化从而使溶液褪色,均可证明SO2有还原性,B正确;为防止环境污染,装置C和E中的试剂均取用浓的氢氧化钠溶液,保证将未反应的二氧化硫汲取完全,避开造成污染,C错误;试验过程中体现了浓硫酸的强酸性、难挥发性,D错误。4.(2024·山东烟台一中期中考试)二氧化硫和氯气是中学化学中常见的气体,探究二者的制法和性质是非常重要的内容。(1)试验室可由多种途径制取SO2。途径Ⅰ:Na2SO3固体与较浓的H2SO4溶液(质量分数约为70%)反应制取;途径Ⅱ:铜与浓硫酸加热制取。两种途径相比,(填“途径Ⅰ”或“途径Ⅱ”)更合理,你的理由是

(答出一点即可)。

答案:途径Ⅰ制备等量的二氧化硫途径Ⅰ消耗的H2SO4较少(合理即可)(2)如图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。已知:2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。装置B、C、D、E的作用依次是;;;。

答案:汲取Cl2中混有的HCl向上排空气法收集氯气防止E中的液体倒吸进入C中汲取尾气,防止氯气扩散到空气中污染环境专题2离子的检验与鉴别5.关于某无色溶液中所含离子的鉴别,下列推断正确的是()。A.加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸后沉淀不溶解时,可确定有Cl-存在B.通入Cl2后,溶液变为深黄色,加入淀粉溶液后溶液变蓝,可确定有I-存在C.加入Ba(NO3)2溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸后沉淀不溶解时,可确定有SO4D.加入稀盐酸,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊,可确定有CO3答案:B解析:Cl-、SO42-均能与Ag+形成不溶于稀盐酸的白色沉淀,A项错误;I2遇淀粉变蓝,通入Cl2后,溶液变为深黄色,加入淀粉溶液后溶液变蓝,则溶液中有I-存在,B项正确;SO32-与Ba(NO3)2反应形成BaSO3沉淀,加入稀盐酸后在H+和NO3-的作用下可转化为BaSO4沉淀,C项错误;能使澄清石灰水变浑浊的气体是CO2或SO2,原溶液中可能存在的离子有CO32-6.某无色溶液中可能含有大量的KOH、Na2CO3、Na2SO4,为验证其中的阴离子,若限定只能运用试管和胶头滴管且只准取一次待测液,则加入试剂依次正确的是()。A.BaCl2溶液、酚酞、盐酸 B.BaCl2溶液、盐酸、酚酞C.酚酞、BaCl2溶液、盐酸 D.酚酞、盐酸、BaCl2溶液答案:A解析:先加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明溶液中至少含有CO32-、SO42-中的一种;滴加酚酞,溶液呈红色,证明溶液中含有OH-;滴加盐酸,产生气体,且沉淀不能完全溶解,证明溶液中含有C7.化学试验中常将溶液或试剂进行酸化,下列酸化处理的措施正确的是()。A.检验溶液中是否含有SO32-时,用HNO3酸化后再加B.为提高KMnO4溶液的氧化实力,用盐酸酸化KMnO4溶液C.检验溶液中是否含有Fe3+时,用HNO3酸化后,加KSCN溶液D.检验溶液中是否含有SO42-时,用盐酸酸化后,加答案:D解析:HNO3具有强氧化性,能氧化SO32-生成SO42-,加BaCl2溶液后生成BaSO4沉淀干扰SO32-的检验,A项错误;KMnO4具有强氧化性,能氧化盐酸中的Cl-,B项错误;HNO3具有强氧化性,能将Fe2+氧化成8.把等物质的量的Cu、Fe粉末投入肯定量的FeCl3溶液中充分反应,然后取出部分溶液(忽视水电离出的离子)。(1)若滴加一滴KSCN溶液,溶液显红色,则溶液中存在的离子有。

答案:Cu2+、Fe2+、Fe3+、Cl-解析:还原性:Fe>Cu,故Fe3+优先与Fe反应:2Fe3++Fe3Fe2+,然后与Cu反应:2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+。若滴加KSCN溶液显红色,说明Fe3+过量,则Cu、Fe粉末均已溶解,故溶液中的离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+、Cl-。(2)若滴加一滴KSCN溶液,溶液不显红色,则溶液中肯定存在的离子有,可能存在的金属粉末有。

答案:Fe2+、Cl-Fe、Cu或Cu解析:还原性:Fe>Cu,故Fe3+优先与Fe反应:2Fe3++Fe3Fe2+,然后与Cu反应:2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+。若滴加KSCN溶液,溶液不显红色,则Fe3+已完全反应,溶液中肯定存在的离子是Fe2+、Cl-,金属粉末可能是Fe、Cu的混合物,也可能只有Cu。(3)若加入的金属全部溶解,则溶液中n(Cu2+)∶n(Fe2+)=。

答案:1∶5解析:还原性:Fe>Cu,故Fe3+优先与Fe反应:2Fe3++Fe3Fe2+,然后与Cu反应:2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+。通过反应方程式分析,等物质的量的Cu、Fe粉末完全溶解,所产生的n(Cu2+)∶n(Fe2+)=1∶5。(4)若(3)反应后的溶液中有三种金属离子,欲从中回收Cu和FeCl3,须要用到的试剂有(按反应依次填写)。

答案:Fe、稀盐酸、Cl2解析:还原性:Fe>Cu,故Fe3+优先与Fe反应:2Fe3++Fe3Fe2+,然后与Cu反应:2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+。若(3)反应后的溶液中有3种金属离子,则为Fe3+、Fe2+、Cu2+,欲从中回收Cu和FeCl3,应先加入过量的铁粉,先后发生Fe+2FeCl33FeCl2、Fe+CuCl2FeCl2+Cu,过滤后向滤渣中加入盐酸来除去Fe,在滤液中通入氯气,可发生2FeCl2+Cl22FeCl3。专题3与HNO3有关的离子共存推断和计算分析9.(2024·山东枣庄高一月考)下列各组离子在pH=1的溶液中,因发生氧化还原反应而不能大量共存的是()。A.Na+、K+、ClO-、NO3- B.NH4+、K+、SC.Al3+、Fe2+、I-、NO3- D.Cu2+、Fe2+、S2-、答案:C解析:pH=l的溶液显酸性,存在大量H+。A项,H+与ClO-生成弱酸HClO,不属于氧化还原反应;B项,H+与SO32-生成H2SO3,H2SO3分解得到SO2、H2O,不属于氧化还原反应;C项,酸性条件下,NO3-分别将Fe2+、I-氧化成Fe3+、I2,属于氧化还原反应:D项,Cu2+、Fe2+、H+分别能与S2-反应生成CuS沉淀、FeS沉淀和H10.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中c(SO42-)+c(NO3-)=2.5mol·L-1。取200mLA.12.8g B.19.2gC.32.0g D.38.4g答案:B解析:混酸与金属反应一般用离子方程式进行计算,3Cu+2NO3-+8H+3Cu2++2NO↑+4H2O,当n(H+)∶n(NO3-)=8∶2时,消耗的铜的质量最大;依据n(SO42-)+n(NO3-)=0.5mol、[2n(SO42-)+n(NO3-)]∶n(N11.肯定量的浓硝酸与足量铜完全反应,得到硝酸铜溶液和NO2、NO的混合气体2.24L(标准状况),这些气体与肯定体积O2(标准状况)混合后通入水中,全部气体完全被水汲取生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入4mol·L-1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是50mL,下列说法正确的是()。A.参与反应的硝酸是0.4molB.消耗氧气的体积为1.68LC.混合气体中含NO21.12LD.此反应过程中转移的电子为0.3mol答案:C解析:标准状况下2.24L混合气体的物质的量为2.24L22.4L·mol-1=0.1mol;50mL4mol·L-1的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的物质的量为4mol·L-1×0.05L=0.2mol。Cu2+恰好沉淀时,反应后溶液中的溶质为硝酸钠,依据钠离子守恒可知硝酸钠中硝酸根离子的物质的量为0.2mol,依据氮原子守恒可得硝酸的物质的量为0.1mol+0.2mol=0.3mol,A错误;生成氢氧化铜的物质的量为0.2mol×12=0.1mol,反应消耗的铜的物质的量为0.1mol,0.1mol铜完全反应失去0.2mol电子,依据得失电子守恒,氧气得到的电子与铜失去的电子数目相等,则消耗氧气的物质的量为0.2mol4=0.05mol,标准状况下氧气的体积为22.4L·mol-1×0.05mol=1.12L,B错误;设NO的物质的量为x、NO2的物质的量为y,则x+y=0.1mol,依据电子守恒可得:3x+y=0.2mol,解得:x=0.05mol、y=0.05mol,12.14g铜银合金与肯定量某浓度的硝酸完全反应,将放出的气体与1.12L(标准状况下)氧气混合通入水中,恰好全部被水汲取,则合金中铜的质量是()。A.9.6gB.6.4gC.3.2gD.4.8g答案:C解析:Cu、Ag合金与HNO3反应的过程如下:Cu失去电子变成Cu2+,Ag失去电子变成Ag+,HNO3在反应过程中相当于没有改变,而O2得到电子变成-2价氧。所以在整个过程中14gCu、Ag失去的电子数等于1.12LO2得到的电子数。设Cu、Ag的物质的量分别为x、y,则:64g·mo所以铜的质量为m(Cu)=64g·mol-1×0.05mol=3.2g。专题4元素化合物的推断13.(2024·安徽合肥月考)下图是由常见元素组成的一些单质及其化合物之间的转化关系图。常温常压下,B、E、F、H、I均为气体,F无色无味且能使澄清石灰水变浑浊,B、E、I均有刺激性气味,E能使潮湿的红色石蕊试纸变蓝,B、E在空气中相遇会产生白烟,I为红棕色。A是一种常见的肥料。C、G、K的焰色反应呈黄色(反应中生成的部分物质已略去)。请回答下列问题:(1)物质D的化学式为。

答案:NH4Cl解析:E是能使潮湿的红色石蕊试纸变蓝的气体,应为NH3;I为红棕色气体,应为NO2,则H为NO,J为HNO3;F是无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体,则为CO2;C、G、K的焰色反应呈黄色,则都含有Na元素,由反应③可知G为Na2CO3,K为NaHCO3,C应为NaOH;A是一种常见的肥料,应为NH4HCO3;B、E在空气中相遇会产生白烟,B应为HCl,则D为NH4Cl。由以上分析可知D为NH4Cl。(2)写出反应③的化学方程式:。

答案:Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3解析:反应③为Na2CO3与CO2、H2O反应生成NaHCO3,反应的化学方程式为Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3。(3)写出反应④的离子方程式:。

答案:3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2解析:反应④为Cu和稀HNO3的反应,反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2O(4)写出反应⑤的化学方程式,并在方程式上标出电子转移的方向和数目:。

答案:解析:反应⑤为3NO2+H2O2HNO3+NO,该反应中,只有氮元素化合价发生改变,电子转移的方向和数目为。14.(2024·吉林一中期末考试)已知X和Y为中学化学中的常见元素,其最高价含氧酸均为强酸。依据如图所示转化关系(反应条件及部分产物已略去),回答下列问题。(1)若A、B、C、D均为含X的化合物,且A和F的分子中均含有10个电子,则:①F的化学式为。

②反应Ⅰ的化学方程式为。

③将1.92g铜粉与肯定量的D的浓溶液反应,当铜粉完全反应时收集到气体1.12L(标准状况),则反应消耗的D的物质的量为mol。

答案:①H2O②4NH3+5O24NO+6H2O③0.11解析:①由于A、B、C、D均为含X的化合物,且A分子中含有10个电子,结合题干信息,可知X为氮元素,A为NH3,由A与E反应生成B,B与E反应生成C,可推出E为O2,B为NO,C为NO2,由C+F→D且F分子中含有10个电子可知,D为HNO3,F为H2O。②反应Ⅰ是氨气催化氧化生成NO与水的反应,对应方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。③1.92g铜的物质的量为0.03mol,生成Cu(NO3)2的物质的量为0.03mol,反应生成的气体的物质的量为0.05mol,依据氮元素守恒,可知反应消耗的HNO3的物质的量为0.03mol×2+0.05mol=0.11mol。(2)若A、B、C、D均为含Y的化合物,其中A由两种元素组成,且A的摩尔质量为34g·mol-1,则:①将铜粉与D的浓溶液反应所得的溶液加热蒸干,得到的白色固体物质为(填化学式)。

②将Na2Y溶液滴加到次氯酸钠溶液中,有淡黄色沉淀生成,请写出所发生反应的离子方程式:。

在该反应中若有74.5gNaClO被还原,则转移电子的物质的量为mol。

答案:①CuSO4②S2-+ClO-+H2OS↓+Cl-+2OH-2解析:由题意可知,Y为硫元素,D为H2SO4,C为SO3,B为SO2,由于A的摩尔质量为34g·mol-1,故A为H2S。①铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫与水,所得溶液是硫酸铜溶液,加热蒸干该溶液得到的物质是CuSO4。②Na2S溶液和次氯酸钠溶液发生反应的离子方程式为S2-+ClO-+H2OS↓+Cl-+2OH-。74.5gNaClO的物质的量为1mol,ClO-被还原为Cl-,故转移电子的物质的量为2mol。真题分类专练1铁元素及化合物1.(2024·天津卷)下列离子方程式能用来说明相应试验现象的是()。选项试验现象离子方程式A向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液,沉淀溶解Mg(OH)2+2NH4+Mg2++2NH3·H2B向沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到红褐色液体Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+C二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色3SO2+2MnO4-+4H+3SO42-+2MnD氧化亚铁溶于稀硝酸FeO+2H+Fe2++H2O答案:A解析:氢氧化镁与氯化铵反应生成氯化镁和一水合氨,且题给方程式符合守恒规则,A项正确;沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到的红褐色液体是氢氧化铁胶体,不是沉淀,B项错误;题给方程式电荷不守恒,C项错误;稀硝酸具有氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+,所以氧化亚铁与稀硝酸发生的是氧化还原反应,不是复分解反应,D项错误。2.推断下列说法是否正确。(1)(上海高考)Fe与Cl2反应生成FeCl3,推想Fe与I2反应生成FeI3。 ()答案:×解析:因I2的氧化性较弱,故与铁反应生成FeI2,错误;(2)(全国卷Ⅲ)铁比铜金属性强,故可用FeCl3腐蚀铜刻制印刷电路板。 ()答案:×解析:2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2不是置换反应,该反应与铁和铜的金属性强弱无关,错误;(3)(浙江高考)纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+等重金属离子,其本质是纳米铁粉对重金属离子较强的物理吸附。 ()答案:×解析:纳米铁粉去除水体中的Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+时,发生的是置换反应,不是物理吸附,错误;(4)(重庆高考)用铁矿石炼铁不涉及化学反应。 ()答案:×解析:由Fe2O3Fe,有新物质生成,属于化学反应,错误;(5)(山东高考)向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液,溶液呈红色,溶液中肯定含有Fe2+。 ()答案:×解析:先加入KSCN溶液无明显现象,再滴入氯水溶液呈红色,可证明含Fe2+,错误。2硫及其化合物3.(2024·江苏高考)下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到试验目的的是()。答案:B解析:本题考查化学试验基础学问。制取SO2应用Cu和浓H2SO4反应,A项错误;SO2能使品红溶液褪色,可用品红溶液验证SO2的漂白性,B项正确;收集SO2应用向上排空气法,C项错误;尾气处理时,应用NaOH溶液汲取,且导管不能伸入液面以下,否则易引起倒吸,D项错误。4.(2024·江苏卷)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是()。A.NH4HCO3受热易分解,可用作化肥B.稀硫酸具有酸性,可用于除去铁锈C.SO2具有氧化性,可用于纸浆漂白D.Al2O3具有两性,可用于电解冶炼铝答案:B解析:NH4HCO3中含有氮元素,可以用作化肥,不是因为其受热易分解,A项错误;铁锈的主要成分为Fe2O3,加入稀硫酸可以除去Fe2O3,是利用了稀H2SO4的酸性,B项正确;SO2漂白纸浆是利用了SO2的漂白性,不是其氧化性,C项错误;电解Al2O3获得铝,是因为Al2O3是离子化合物,不是因为Al2O3具有两性,D项错误。5.(2024·北京高考)依据SO2通入不同溶液中的试验现象,所得结论不正确的是()。选项溶液现象结论A含HCl、BaCl2的FeCl3溶液产生白色沉淀SO2有还原性BH2S溶液产生黄色沉淀SO2有氧化性C酸性KMnO4溶液紫红色溶液褪色SO2有漂白性DNa2SiO3溶液产生胶状沉淀酸性:H2SO3>H2SiO3答案:C解析:将SO2使酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性,与KMnO4发生了氧化还原反应。6.(2024·高考组合)下列说法不正确的是()。A.(全国卷Ⅲ)向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓H2SO4制备少量SO2气体B.(江苏卷)SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3C.(全国卷Ⅱ)向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管滴加稀盐酸,有刺激性气味气体产生,溶液变浑浊D.(江苏卷)S(s)O2(g)点燃SO3(g)H2答案:D解析:Na2SO3与H2SO4反应可以制备SO2气体,A项正确;SO2少量时,氨水过量可以生成正盐(NH4)2SO3,B项正确;Na2S2O3与稀盐酸反应Na2S2O3+2HCl2NaCl+S↓+SO2↑+H2O,符合现象,C项正确;S燃烧只能生成SO2不会生成SO3气体,D项错误。7.下列措施或叙述不合理的是()。A.用SO2漂白纸浆和草帽辫B.用硫酸清洗锅炉中的水垢C.将浓硫酸滴到蔗糖表面,固体变黑膨胀,说明浓硫酸有脱水性和强氧化性D.Na2SO3与H2O2的反应为氧化还原反应答案:B解析:SO2具有漂白性,可用来漂白纸浆和草帽辫,但不能用来漂白食品,A项叙述合理;H2SO4能和水垢反应,但生成的CaSO4微溶,B项叙述不合理;蔗糖变黑,说明浓硫酸有脱水性,膨胀表明有气体生成,说明浓硫酸有强氧化性,C项叙述合理;Na2SO3中+4价的硫元素被H2O2中-1价的氧元素氧化,二者发生氧化还原反应,D项叙述合理。8.(2024·天津高考节选)H2S和SO2会对环境和人体健康带来极大的危害,工业上实行多种方法削减这些有害气体的排放,回答下列各方法中的问题。Ⅰ.H2S的除去方法1:生物脱H2S的原理为:H2S+Fe2(SO4)3S↓+2FeSO4+H2SO44FeSO4+O2+2H2SO42Fe2(SO4)3+2H2Oa.硫杆菌存在时,FeSO4被氧化的速率是无菌时的5×105倍,该菌的作用是。

b.由图甲和图乙推断运用硫杆菌的最佳条件为。若反应温度过高,反应速率下降,其缘由是。

方法2:在肯定条件下,用H2O2氧化H2Sc.随着参与反应的n(H2O2)n(H2S答案:a.作催化剂b.30℃、pH=2.0蛋白质变性(或硫杆菌失去活性)c.H2SO4解析:题考查化学反应原理,涉及反应条件的选择、氧化还原反应、方程式的书写、化学计算等。a.催化剂可大大加快反应速率。b.由题图可得运用硫杆菌的最佳条件为30℃、pH=2.0;温度过高易使蛋白质变性而失去活性。c.当n(H2O2)n(H2S)=4时,反应的化学方程式为4H2O2+H2SH2Ⅱ.SO2的除去方法(双碱法):用NaOH汲取SO2,并用CaO使NaOH再生NaOH溶液Na2SO3溶液d.写出过程①的离子方程式:。

答案:2OH-+SO2SO32-+H3氮及其化合物9.(2024·全国卷Ⅱ)探讨表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。下列叙述错误的是()。A.雾和霾的分散剂相同B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关答案:C解析:本题考查硫、氮化合物的相关学问。雾和霾的分散剂均为空气,A项正确;由题图可知雾霾中含有NH4NO3和(NH4)2SO4,B项正确;NH3应是形