1、1跟踪检测（二十五） 归纳拓展物质的性质与用途、转化与推断 环境保护1化学在绿色发展、循环发展、低碳发展及推进生态文明建设中正发挥着积极作用。下列做法不正确的是( )A研制开发燃料电池汽车，降低机动车尾气污染，可以减少 PM2.5 污染B绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理C铁强化酱油可通过膳食补充人体所需的铁元素D地沟油由于混有一些对人体有害的杂质而不能食用，可加工制成生物柴油，生物柴油成分与从石油中提取的柴油成分不同解析：选 B 绿色化学的核心是预防产生污染，控制污染源。2物质的性质决定着物质的用途，下列有关物质性质及其用途的说法，正确的是( )A葡萄糖具有还原性，可用于制银镜B
2、二氧化硫能使滴有酚酞的红色溶液褪色，说明其具有还原性C酒精具有消毒杀菌作用，医用酒精的浓度越大，杀菌效果越好D浓硫酸具有强氧化性，不能用于干燥硫化氢、碘化氢和二氧化硫等具有还原性的气体解析：选 A B滴有酚酞的溶液呈红色，说明溶液呈碱性，SO 2能中和其中的碱使溶液褪色，与还原性无关。C.医用酒精的浓度为 75%，浓度太高，会在渗入细菌内部后使蛋白质立即变性，变性蛋白质在细菌细胞膜内形成一层保护膜，使酒精无法到达更深处。D.浓硫酸能用于干燥 SO2。3化学与社会息息相关，下列物质在社会、生活中的应用及解释正确的是( )选项 应用 解释A 用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果 其作用是吸收水果释
3、放出的乙烯B在入海口的钢铁闸门上装一定数量的锌块防止闸门被腐蚀利用外加电流的阴极保护法保护金属C 高铁车厢采用铝合金材料 铝与氧气不反应D 高纯硅作计算机芯片的材料 硅晶体在自然界中能稳定存在解析：选 A A 项，乙烯具有催熟作用，为了延长水果的保鲜期，用高锰酸钾可以除掉乙烯，正确；B 项，在入海口的钢铁闸门上装一定数量的锌块，铁和锌在海水中形成原电池反应，锌做负极被氧化，铁被保护，是牺牲阳极的阴极保护法，错误；C 项，铝为活泼金属，易与氧气反应，错误；D 项，虽然硅的化学性质很稳定，但在自然界仍以化合态形式存在，如二氧化硅、硅酸盐等，错误。24下列物质的转化在给定条件下能实现的是( )ANa
4、Cl(aq) NaHCO3(s) Na2CO3(s) CO2 BCuCl 2 Cu(OH)2 Cu NaOH aq 葡 萄 糖 CAl NaAlO2(aq) NaAlO2(s) NaOH aq DMgO(s) Mg(NO3)2(aq) Mg(s) HNO3 aq 电 解 解析：选 C A 项，NaCl 溶液中通入 CO2不能生成 NaHCO3，错误；B 项，Cu(OH) 2与葡萄糖反应生成 Cu2O，不是 Cu，错误；C 项，Al 和 NaOH 溶液反应生成 NaAlO2和 H2，加热NaAlO2溶液可以得到 NaAlO2固体，正确；D 项，制取金属镁应该电解熔融 MgCl2，电解Mg(NO3
5、)2溶液不能生成金属镁，错误。5甲、乙、丙三种物质有如图转化关系：甲 乙 丙 甲，则甲不可 NaOH溶 液 盐 酸 能是( )AAl 2O3 BNH 4ClCCO 2 DSiO 2解析：选 B A 项，若甲为 Al2O3，则 Al2O3与 NaOH 溶液反应生成 NaAlO2(乙)，NaAlO 2与适量盐酸反应生成 Al(OH)3(丙)，灼烧 Al(OH)3可得 Al2O3；B 项，若甲为 NH4Cl，则NH4Cl 与 NaOH 溶液反应后生成 NH3H2O(乙)，NH 3H2O 与盐酸反应又生成 NH4Cl(甲)，不符合题图转化关系；C 项，若甲为 CO2，则 CO2与足量 NaOH 溶液反
6、应生成 Na2CO3(乙)，Na 2CO3中加入少量盐酸，可生成 NaHCO3(丙)，加热 NaHCO3可得到 CO2；D 项，若甲为 SiO2，则SiO2与 NaOH 溶液反应生成 Na2SiO3(乙)，Na 2SiO3中加入盐酸可得 H2SiO3(丙)，加热 H2SiO3可得 SiO2。6在实验室进行物质制备，下列从原料及试剂分别制取相应的最终产物的设计中，理论上正确、操作上可行、经济上合理的是( )AC CO CO2 Na2CO3 在 空 气 中 点 燃 CuO， NaOH溶 液 BCu Cu(NO3)2溶液 Cu(OH)2 AgNO3溶 液 NaOH溶 液 CFe Fe2O3 Fe2(
7、SO4)3溶液 点 燃 H2SO4 DCaO Ca(OH)2溶液 NaOH 溶液 H2O Na2CO3溶 液 解析：选 D C 在空气中点燃并不能全部转化为 CO，且 CO 与 CuO 要在加热条件下反应生成 CO2，既浪费能源又操作繁琐，A 错误；Cu 与 AgNO3溶液发生置换反应转化为 Cu(NO3)2，再与 NaOH 溶液反应生成 Cu(OH)2，而 AgNO3溶液的价格较高，可将 Cu 在空气中加热转化为 CuO，再用稀盐酸或稀硫酸溶解，B 错误；Fe 在 O2中燃烧生成 Fe3O4，并非得到3Fe2O3，燃烧产物与 H2SO4溶液反应，所得溶液中含有 FeSO4和 Fe2(SO4)
8、3，C 错误；CaO 与H2O 化合生成 Ca(OH)2，再与 Na2CO3溶液发生复分解反应得到 NaOH，符合实验要求，D 正确。7几种中学常见的物质转化如图所示。下表中 R、X、Y、Z 对应物质正确的是( )选项 R X Y ZA 紫色石蕊 Fe2O3 Fe2O3和 Cu CuB 甲基橙 Fe(NO3)2 Fe(OH)2 Cu2(OH)2CO3C 酚酞 Fe(OH)3 FeO 和 Fe CuOD Fe2O3 NaAlO2 Na2SiO3 Cu(OH)2解析：选 B Cu 不和稀硫酸反应，A 项错误；甲基橙遇稀硫酸变红色，Fe(NO 3)2遇稀硫酸变成铁盐，Fe(OH) 2与硫酸反应生成
9、FeSO4，Cu 2(OH)2CO3与硫酸反应生成 CuSO4，B 项正确；稀硫酸不能使酚酞变色，C 项错误；硫酸与 Fe2O3反应生成 Fe2(SO4)3，溶液呈黄色得不到红色溶液，稀硫酸与 NaAlO2反应得不到黄色溶液，稀硫酸与 Na2SiO3反应得不到浅绿色溶液，D 项错误。8化学与生产、生活密切相关，下列对物质的主要用途、原因解释均正确的是( )选项 物质 主要用途 原因解释A 晶体硅高纯硅可用于制备光导纤维、光电池、集成电路和计算机芯片Si 是良好的半导体材料B 金属钠高温时能从熔融 TiCl4中置换出金属 Ti钠单质具有很强的还原性C 氯气与石灰乳或烧碱反应制含氯的消毒剂氯气呈酸
10、性D 金属铝、铁制成容器可盛装、运输浓硫酸、浓硝酸铝、铁与浓硫酸、浓硝酸不反应解析：选 B 光导纤维的主要成分是 SiO2，A 项错误；根据反应 2Cl22Ca(OH)42=CaCl2Ca(ClO) 22H 2O，Cl 22NaOH= =NaClNaClOH 2O 可知，氯气与强碱溶液发生的是歧化反应，Cl 2既是氧化剂又是还原剂，和酸性无关，C 项错误；浓硫酸、浓硝酸具有强氧化性，常温下能够在铝、铁表面氧化出一薄层致密的氧化膜，起到保护作用，阻止内部金属的继续溶解，此过程称为“钝化” ，属于化学变化，D 项错误。9如图 W、X、Y、Z 为四种物质，若箭头表示能一步转化的常见反应，其中常温下能
11、实现图示转化关系的是( )选项 W X Y ZA N2 NH3 NO2 HNO3B Na Na2O2 NaOH NaClC Fe FeCl3 Fe(OH)2 FeCl2D Al AlCl3 NaAlO2 Al2(SO4)3解析：选 D 常温下 N2不能直接转化为 NH3、NO 2、HNO 3，A 项错误；常温下 Na 与 O2反应生成 Na2O 而不是 Na2O2，B 项错误；常温下 Fe 不能一步转化为 Fe(OH)2，Fe 和氯气在点燃时发生反应生成 FeCl3，C 项错误；Al 与盐酸反应转化为 AlCl3，与 NaOH 溶液反应转化为 NaAlO2，与硫酸反应转化为 Al2(SO4)3
12、，AlCl 3与过量 NaOH 溶液反应转化为NaAlO2，NaAlO 2与过量硫酸反应转化为 Al2(SO4)3，Al 2(SO4)3与 BaCl2溶液反应转化为AlCl3，D 项正确。10处理超标电镀废水，使其 NaCN 含量低于 0.5 mgL1 ，即可达到排放标准，反应分两步进行。第一步 NaCN 与 NaClO 反应，生成 NaOCN 和 NaCl。第二步 NaOCN 与 NaClO 反应，生成 Na2CO3、CO 2、NaCl 和 N2。已知 HCN 是弱酸，易挥发，有剧毒；HCN、HOCN 中 N 元素的化合价相同。下列说法正确的是( )A处理 NaCN 超标电镀废水的过程中无元
13、素化合价的改变B第一步反应溶液应调节为酸性，可避免生成有毒物质 HCNC第二步发生的反应为 2OCN 3ClO =2CO2CO 3Cl N 223D处理 100 m3含 NaCN 10.3 mgL1 的废水实际至少需要 50 mol NaClO解析：选 D 处理 NaCN 超标电镀废水的过程中碳元素化合价由2 价变为4 价，氮元素化合价由3 价变为 0 价，故 A 错误；NaCN 易与酸反应生成 HCN，为防止生成 HCN，造成人员中毒或污染空气，因此第一次氧化时，溶液的 pH 应调节为碱性，而不是酸性，故 B错误；反应中氯元素的化合价从1 价降低到1 价，得到 2 个电子，N 元素化合价从3
14、价升高到 0 价，失去 3 个电子，则根据电子得失守恒可知还原剂和氧化剂的物质的量之比是 23，反应的离子方程式为 2OCN 3ClO =CO CO 23Cl N 2，故 C 错误；23参加反应的 NaCN 的物质的量为 20 mol，反应中 C 由2 价升高100 10.3 0.5 g49 gmol 1到4 价，N 元素化合价从3 价升高到 0 价，即 1 mol NaCN 失去 5 mol 电子，1 mol 次氯5酸钠得到 2 mol 电子，所以处理 100 m3含 NaCN 10.3 mgL1 的废水，实际至少需 NaClO的物质的量为 20 mol 50 mol，故 D 正确。5211
15、某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为 Fe2O3、SiO 2、Al 2O3，不考虑其他杂质)制备七水合硫酸亚铁(FeSO 47H2O)，设计了如下流程：下列说法不正确的是( )A溶解烧渣选用足量硫酸，试剂 X 选用铁粉B固体 1 中一定有 SiO2，控制 pH 是为了使 Al3 转化为 Al(OH)3进入固体 2C从溶液 2 得到 FeSO47H2O 产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解D若改变方案，在溶液 1 中直接加 NaOH 至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到 FeSO47H2O 解析：选 D A 项，由题意知，要制得的产物是 FeSO47H2O(硫酸盐)
16、，故溶解烧渣应选用硫酸，以防引入其他的杂质离子，溶液 1 中含有 Fe3 ，需加入 Fe 使之转化为Fe2 ，A 项正确；B 项，根据烧渣的成分，加入硫酸后只有 SiO2不能溶于硫酸，固体 1 中一定有 SiO2，同时，根据溶液 2 及最终产物可以判断，控制 pH 是为了使 Al3 沉淀为Al(OH)3，B 项正确；C 项，从溶液 2 得到 FeSO47H2O，要防止 Fe2 在空气中被 O2氧化，同时防止 FeSO47H2O 分解失水，C 项正确；D 项，改变方案，在溶液 1 中加入过量 NaOH可以将 Al3 转化为 AlO ，Fe 3 沉淀为 Fe(OH)3，但是加硫酸溶解后生成的是 F
17、e2(SO4)3， 2不是 FeSO4，D 项错误。12金属铝在酸性或碱性溶液中均可与 NO 发生氧化还原反应，转化关系如下： 3请回答下列问题：(1)气体 D 和 F 反应可生成盐，该盐的化学式为_。(2)C、E 排入大气中会造成大气污染，在催化剂存在下，D 可以将 C、E 转化为无毒的气态单质，该单质的电子式为_。(3)将 A 转化为 B，可选择的试剂是_(填字母)。aCO 2 bNaOH cCH 3COOHdNH 3 eHCl6(4)过量 D 的水溶液与 A 溶液反应的离子方程式是_。(5)除去气体 C 中的杂质气体 E 的化学方法：将混合气体通入_中。(6)Al 与 NO 在酸性条件下
18、反应，Al 与被还原的 NO 的物质的量之比是_。 3 3(7)Al 与 NO 在碱性条件下反应的离子方程式为_。 3解析：(1)气体 DCEF，这是连续被氧化的过程，F 为 HNO3，E 为 NO2，C 为NO，D 为 NH3，则气体 D 和 F 反应：NH 3HNO 3=NH4NO3，盐为 NH4NO3。(2)转化成 N2，其电子式为N N 。(3)A 中铝元素以 Al3 形式存在，B 中铝元素以 AlO 形式存在，因此把 2A 转化为 B，发生 Al3 4OH =AlO 2H 2O，故选项 b 正确。(4)发生的反应是 2Al3 3NH 3H2O=Al(OH)3 3NH 。(5)3NO
19、2H 2O=2HNO3NO，因此气体通入水中。 4(6)根据得失电子数目守恒， n(Al)3 n(NO )3，因此两者物质的量之比为 11。(7) 3根据转化关系可得离子方程式为 8Al3NO 5OH 2H 2O=8AlO 3NH 3。 3 2答案：(1)NH 4NO3 (2)N N (3)b (4)3NH3H2OAl 3 =Al(OH)33NH 4(5)水 (6)11(7)8Al3NO 5OH 2H 2O=8AlO 3NH 3 3 213有一化合物 X，其水溶液为浅绿色，可发生如下的转化关系(部分反应物、生成物已略)。其中 B、D、E、F 均为无色气体，M、L 为常见的金属单质，C 为难溶于
20、水的红褐色固体。在混合液中加入 BaCl2溶液可生成不溶于稀盐酸的白色沉淀，H 和 M 反应可放出大量的热。请回答下列问题：(1)B 的电子式为_。(2)画出元素 M 的原子结构示意图_。(3)物质 X 的化学式为_。(4)电解混合液时阳极反应式为_。(5)按要求写出上述转化关系中有关反应的化学方程式含有 L 元素的化合反应： _；含有 L 元素的置换反应： _。(6)已知 a g E 气体在 D 中完全燃烧生成稳定的化合物时，放出 b kJ 的热量，写出 E气体燃烧热的热化学方程式为_。7解析：由颜色可知 C 为 Fe(OH)3，则 A 为 Fe(OH)2、H 为 Fe2O3，由 M、L 为
21、常见的金属单质，可知 M、L 分别为 Al、Fe；X 与 NaOH 反应生成气体 B，B 一定是 NH3；在混合液中加入 BaCl2溶液有不溶于盐酸的沉淀生成，可知含有 SO ，所以 X 为(NH 4)2Fe(SO4)2，混合24液为 NaOH 和 Na2SO4溶液，电解生成 H2、O 2，D、E 分别为 O2、H 2，F 为 NO，G 为 HNO3。答案：(3)(NH4)2Fe(SO4)2(4)4OH 4e =O22H 2O(5)4Fe(OH) 2O 22H 2O=4Fe(OH)3Fe 2O32Al 2FeAl 2O3= = = = =高 温 (6)H2(g) O2(g)=H2O(l) H
22、kJmol112 2ba14某课外学习小组对日常生活中不可缺少的调味品 M 进行探究。已知 C 可在 D 中燃烧发出苍白色火焰。M 与其他物质的转化关系如图 1 所示(部分产物已略去)：(1)写出 F 的电子式_。(2)若 A 是一种常见的酸性氧化物，且可用于制造玻璃，E 溶液与 F 溶液反应可以制备一种胶体，则 E 溶液的俗称是_。(3)若 A 是 CO2气体，A 与 B 溶液能够反应，反应后所得的溶液再与盐酸反应，生成的CO2物质的量与所用盐酸体积如图 2 所示，则 A 与 B 溶液反应后溶液中溶质的化学式为_。(4)若 A 是一种常见金属单质，且 A 与 B 溶液能够反应，则将过量的 F
23、 溶液逐滴加入 E溶液，边加边振荡，所看到的实验现象是_。(5)若 A 是一种化肥。实验室可用 A 和 B 反应制取气体 E，E 与 F、E 与 D 相遇均冒白烟，且利用 E 与 D 的反应检验输送 D 的管道是否泄露，写出 E 与 D 反应的化学方程式为_。(6)若 A 是一种溶液，只可能含有 H 、NH 、Mg 2 、Fe 3 、Al 3 、CO 、SO 中 4 23 24的某些离子，当向该溶液中加入 B 溶液时发现生成沉淀的物质的量随 B 溶液的体积发生变化如图 3 所示，由此可知，该溶液中肯定含有的离子的物质的量浓度之比为8_。解析：(1)C 在 D 中燃烧发出苍白色火焰，C 为 H2
24、，D 为 Cl2，F 为 HCl，其电子式为 。(2) 根据题意知 M 为 NaCl，电解饱和食盐水，得 B 为 NaOH 溶液，A 是酸性氧化物，用于制造玻璃，A 为 SiO2，E 为 Na2SiO3，其水溶液俗称水玻璃。(3)CO 2和 NaOH 溶液反应溶质可能为 NaOH、Na 2CO3，Na 2CO3，Na 2CO3、NaHCO 3，NaHCO 3，从产生气体到气体最大量消耗盐酸的体积大于 0.1，说明溶质为 Na2CO3和 NaHCO3。(4)能和 NaOH 溶液反应的金属单质为 Al,2Al2OH 2H 2O=2AlO 3H 2，NaAlO 2溶液与过量盐酸发生的离子反应依 2次
25、是 AlO H H 2O=Al(OH)3，Al(OH) 33H =Al3 3H 2O，现象是先有白色胶状沉 2淀，然后沉淀消失。(5)A 是一种化肥，且与 B 反应产生气体，则 A 为铵盐，E 为 NH3，NH 3和 Cl2发生氧化还原反应，化学方程式为 3Cl28NH 3=N26NH 4Cl。(6)从图可知，开始没有沉淀产生，说明溶液中有 H ，发生 H OH =H2O，存在 H 则溶液中没有 CO ，随着23沉淀量增多，到达某一时刻，沉淀不再改变，说明溶液中有 NH ，发生反应 4NH OH =NH3H2O，然后沉淀量减少直至消失，说明含有 Al3 ，由电荷守恒判断，溶 4液中含有 SO
26、，结合各阶段消耗 B 溶液的体积，可得 c(H ) c(Al3 )24c(NH ) c(SO )1123。 4 24答案：(1) (2)水玻璃 (3)NaHCO 3、Na 2CO3(4)溶液中逐渐有白色沉淀生成，且不断增加，随后沉淀逐渐减少最终消失 (5)3Cl28NH 3=N26NH 4Cl(6)c(H ) c(Al3 ) c(NH ) c(SO )1123 4 2415烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。目前最常用的脱硫技术是湿法石灰石石膏脱硫，即利用石灰石和烟气中的 SO2反应生成石膏脱除 SO2。某研究性学习小组在实验室利用如图所示装置制备模拟烟气(主要成分为 SO2、CO 2、N 2、
27、O 2)，并测定烟气中 SO2的体积分数以及研究烟气通过转化器的脱硫效率。回答下列问题：.模拟烟气的制备。(1)写出装置 A 中发生反应的化学方程式：_。.测定烟气中 SO2的体积分数。9(2)已知装置 C、D 中盛有的试剂分别是酸性 KMnO4溶液、饱和 NaHCO3溶液，写出装置C 的作用：_，装置 D 中饱和 NaHCO3溶液中的离子浓度由大到小的关系为_。(3)甲同学认为应该在装置 C、D 之间增加一个盛有品红溶液的洗气瓶，理由是_。乙同学根据模拟烟气的流速 a mLmin1 和 t1分钟后测得的量筒内液体的体积 V mL，计算烟气中二氧化硫的体积分数是_。为保证准确读取量筒读数应注意
28、：a.将装置冷却至室温；b._；c.平视。.模拟烟气通过转化器的脱硫效率研究。(4)将模拟烟气通过装置 E，其中盛有 FeCl2、FeCl 3的混合溶液，它可以催化 SO2与氧气的反应以达到脱硫的目的。写出催化剂参与反应过程中的离子方程式：SO 22H 2O2Fe3 =SO 2Fe 2 4H 、_24。(5)若模拟烟气仍以 a mLmin1 的流速通过转化器 E 装置， t2分钟后，向 E 装置中加入酸化的 BaCl2溶液，得到白色浑浊液，经过滤、洗涤、干燥、称量，得到 m g 固体。若实验测得的气体体积已折算为标准状况下的体积，则该转化器的脱硫效率是_。解析：(1)装置 A 中木炭与浓硫酸反
29、应生成二氧化碳、二氧化硫和水，化学方程式为C2H 2SO4(浓) CO22SO 22H 2O。(2)欲测定烟气中 SO2，先用高锰酸= = = = = 钾溶液吸收二氧化硫，用排水量气法测量剩余气体体积；在 NaHCO3溶液中存在水解和电离，水解程度大于电离程度，溶液显碱性，其水解方程式为 HCO H 2OH 2CO3OH ，所以 3离子浓度关系为 c(Na )c(HCO )c(OH )c(H )c(CO )。(3)需要检验二氧化硫是 3 23否完全吸收，所以在 C、D 之间增加一个盛有品红溶液的洗气瓶检验二氧化硫是否被完全吸收。由题意可知 SO2的体积为( t1a V)mL，所以二氧化硫的体积
30、分数为100% %。在准确读取量筒读数之前冷却至室温、并上下移 t1a V mLt1a mL 100 t1a Vat1动量筒使得量筒中液面与广口瓶中液面相平。(4)将模拟烟气通过装置 E，其中盛有FeCl2、FeCl 3的混合溶液，它可以催化 SO2与氧气的反应以达到脱硫的目的。Fe 3 把 SO2氧化为 SO ，氧气再把 Fe2 氧化为 Fe3 ，发生反应 4Fe2 O 24H =2H2O4Fe 3 。(5)24t2分钟内烟气中含二氧化硫的体积为 V(SO2) at2 %；根据上述反应可知各100 t1a Vat1物质之间量的关系为：SO2 SO BaSO 42422 400 mL 233
31、g10V(SO 2) m g所以转化的二氧化硫气体的体积为 V(SO 2) ，则二氧化硫的转化率22 400m233100% 100%。V SO2V SO2 22 400mt1233t2 at1 V答案：(1)C2H 2SO4(浓) CO22SO 22H 2O (2)吸收烟气中的 SO2= = = = = 气体 c(Na )c(HCO )c(OH )c(H )c(CO ) 3 23(3)检验 SO2是否被完全吸收 % 上下移动量筒使得量筒中液面与100 t1a Vat1广口瓶 D 中液面相平(4)4Fe2 O 24H =2H2O4Fe 3(5) 100%22 400t1m233t2 at1 V11
