質量檢測(二)元素與物質世界【說明】本試卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分，滿分100分，考試時間90分鐘．請將第Ⅰ卷的答案填入答題欄內，第Ⅱ卷可在各題后直接作答.第Ⅰ卷(選擇題，共48分)一、選擇題(本題包括16小題，每小題3分，共48分)1．下列物質的分類合理的是()A．氧化物：CO2、NO、SO2、H2OB．堿：NaOH、KOH、Ba(OH)2、Na2CO3C．銨鹽：NH4Cl、NH4NO3、(NH4)2SO4、NH3·H2OD．堿性氧化物：Na2O、CaO、Mn2O7、Al2O3答案：A2．Fe(OH)3膠體和MgCl2溶液共同具備的性質是()A．兩者均有丁達爾現象B．兩者均能透過半透膜C．加入鹽酸先沉淀，隨后溶解D．分散質微粒可通過濾紙答案：D3．下列反應需要加入氧化劑才能實現的是()A．Cl2→Cl－B．H＋→H2C．MnO2→Mn2＋D．Zn→Zn2＋解析：在變化中，必須有元素化合價升高，才符合題意．答案：D4．下列說法正確的是()①強電解質一定是離子化合物，弱電解質一定是共價化合物②強電解質一定是易溶于水的化合物，弱電解質一定是難溶于水的化合物③水難電離，純水幾乎不導電，所以水是弱電解質④屬于共價化合物的電解質在熔融狀態下不導電A．①②B．②③C．③④D．①④答案：C5．在某些高檔點心的包裝盒內有個小紙袋，將小紙袋打開，可看到灰黑色粉末，其中有些已變成棕褐色．將灰黑色粉末溶于鹽酸，取上層清液，滴入幾滴氯水，再滴入KSCN溶液，馬上出現紅色．以下結論不正確的是()A．該灰黑色粉末用作抗氧化劑B．小紙袋中可能裝有活性鐵粉C．小紙袋中的原裝粉末可能是Fe2O3D．該灰黑色粉末不可食用解析：小紙袋里的粉末起吸收水蒸氣和氧氣的作用，它是鐵粉．答案：C6．下列反應的離子方程式可用H＋＋OH－=H2O表示的是()A．醋酸與KOH溶液反應B．稀硫酸與Ba(OH)2溶液反應C．NaHSO4溶液與NaOH溶液反應D．鹽酸與氨水反應答案：C7．(2010·濰坊質檢)分類是化學學習和研究中常用的思維方法，下列關于化學物質和反應類型的分類中正確的是()答案：C8．下列反應中，氧化劑與還原劑的物質的量的關系為1∶2的是()A．O3＋2KI＋H2O=2KOH＋I2＋O2B．2CH3COOH＋Ca(ClO)2=2HClO＋Ca(CH3COO)2C．I2＋2NaClO3=2NaIO3＋Cl2D．Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O解析：A選項中O3作氧化劑，KI作還原劑，兩者的物質的量之比為1∶2.答案：A9．下列各組離子一定能大量共存的是()A．在含有大量Fe3＋的溶液中：NHeq\o\al(＋,4)、Na＋、Cl－、SCN－B．在強堿溶液中：Na＋、K＋、[Al(OH)4]－、COeq\o\al(2－,3)C．在c(H＋)＝10－13mol·L－1的溶液中：NHeq\o\al(＋,4)、Al3＋、SOeq\o\al(2－,4)、NOeq\o\al(－,3)D．在pH＝1的溶液中：K＋、Fe2＋、Cl－、NOeq\o\al(－,3)解析：Fe3＋與SCN－因絡合而不能大量共存；c(H＋)＝10－13mol·L－1的溶液為強堿性溶液，NHeq\o\al(＋,4)、Al3＋與OH－不能大量共存；pH＝1的溶液中，H＋、NOeq\o\al(－,3)能將Fe2＋氧化成Fe3＋，三者不能大量共存．答案：B10．實驗室將9g鋁粉跟一定量的金屬氧化物粉末混合形成鋁熱劑．發生鋁熱反應之后，所得固體中含金屬單質為18g，則該氧化物粉末可能是()①Fe2O3和MnO2②MnO2和V2O5③Cr2O3和V2O5④Fe3O4和FeOA．①②B．②③C．③④D．①④解析：9gAl若全部參加反應總共失去電子的物質的量是：eq\f(9g,27g·mol－1)×3＝1mol，①中，Fe2O3：eq\f(18,56)×3＝0.96mol；MnO2＝eq\f(18,55)×4＝1.31mol；②中，MnO2：1.31mol，V2O5：eq\f(18,51)×5＝1.76mol.③中：Cr2O3：eq\f(18,52)×3＝1.03mol；V2O5：1.76mol；④中，Fe3O4：eq\f(18,56)×eq\f(8,3)＝0.85mol，FeO：eq\f(18,56)×2＝0.64mol.綜上分析可知D選項正確．答案：D11．某容器中發生一個化學反應，反應過程中存在As2S3、HNO3、H2SO4、NO、H3AsO4、H2O六種物質，已知As2S3是反應物之一．下列有關判斷不正確的是()A．該容器中發生了氧化還原反應B．該反應中HNO3、H2O是反應物，H2SO4、NO、H3AsO4是生成物C．該反應中只有砷元素被氧化、只有氮元素被還原D．HNO3、H2SO4、H3AsO4都屬于最高價氧化物的水化物解析：As2S3是反應物，則H3AsO4必是生成物，而此過程中As元素的化合價升高，說明As2S3是還原劑．S元素的化合價也升高說明被氧化的元素還有S.答案：C12．已知在相同條件下H2CO3的Kal＝4.4×10－7、Ka2＝4.7×10－11，HClO的電離常數K＝3.0×10－8，則下列離子方程式或化學方程式不正確的是()A．Ca2＋＋2ClO－＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2HClOB．Ca(ClO)2＋2CO2＋2H2O=Ca(HCO3)2＋2HClOC．2ClO－＋CO2＋H2O=COeq\o\al(2－,3)＋2HClOD．NaClO＋CO2＋H2O=NaHCO3＋HClO解析：由于HClO的電離常數K大于H2CO3的二級電離常數Ka2，因此反應HCOeq\o\al(－,3)＋ClO－=HClO＋COeq\o\al(2－,3)不能發生，選項C錯．A中反應能夠進行的原因是由于生成了CaCO3沉淀，從而使得反應Ca2＋＋HCOeq\o\al(－,3)＋ClO－=HClO＋CaCO3↓得以進行．答案：C13．在濃鹽酸中H3AsO3與SnCl2反應的離子方程式為：3SnCl2＋12Cl－＋2H3AsO3＋6H＋=2As＋3SnCleq\o\al(2－,6)＋6M，關于該反應的說法中正確的組合是()①氧化劑是H3AsO3；②還原性：Cl－＞As；③每生成7.5gAs，還原劑失去的電子為0.3mol；④M為OH－；⑤SnCleq\o\al(2－,6)是氧化產物．A．①③⑤B．①②④⑤C．①②③④D．①③解析：根據質量守恒，反應的離子方程式為：3SnCl2＋12Cl－＋2H3AsO3＋6H＋=2As＋3SnCleq\o\al(2－,6)＋6H2O.反應中Sn元素的化合價由＋2價升高至＋4，被氧化，SnCl2做還原劑；As元素化合價由＋3價降低至0，被還原，H3AsO3做氧化劑．As是還原產物，SnCleq\o\al(2－,6)是氧化產物，還原性SnCl2＞As，氧化性H3AsO3＞SnCleq\o\al(2－,6).每生成7.5gAs，其物質的量為0.1mol，還原劑失去的電子為0.3mol.答案：A14．有下列三種假設：①一種堿溶液和一種鹽溶液混合反應后，生成一種強堿性物質；②兩種酸溶液混合反應后，溶液的酸性減弱；③兩種鹽溶液混合反應后，溶液的酸性增強．其中確有具體例證存在的是()A．都存在B．只有②存在C．只有①③存在D．都不存在解析：其具體例證分別為：①Ca(OH)2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaOH；②H2SO3＋2H2S=3S↓＋3H2O；③Na2SO3＋Fe2(SO4)3＋H2O=Na2SO4＋2FeSO4＋H2SO4.答案：A15．為確定某溶液的離子組成，進行如下實驗：①測定溶液的pH，溶液顯強堿性．②取少量溶液加入稀鹽酸至溶液顯酸性，產生無刺激性氣味、能使澄清石灰水變渾濁的氣體．③在①溶液中滴加Ba(NO3)2溶液，產生白色沉淀．④取上層清液繼續滴加Ba(NO3)2溶液至無沉淀時，再滴加AgNO3溶液，產生白色沉淀．根據實驗以下推測正確的是()A．一定有SOeq\o\al(2－,3)離子B．一定有COeq\o\al(2－,3)離子C．一定有Cl－離子D．不能確定HCOeq\o\al(－,3)離子是否存在解析：溶液顯強堿性，可排除HCOeq\o\al(－,3)的存在；據②可排除SOeq\o\al(2－,3)的存在，確定COeq\o\al(2－,3)的存在；據③進一步確定COeq\o\al(2－,3)的存在．由于②加入了鹽酸，所以也不能判定原溶液中是否含有Cl－.答案：C16.向一定量Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入120mL4mol·L－1的稀硝酸恰好使混合物完全溶解，放出1.344LNO(標準狀況)，往所得溶液中加入KSCN溶液，無紅色出現．若用足量的H2在加熱條件下還原相同質量的混合物，能得到鐵的物質的量為()A．0.21molB．0.14molC．0.16molD．0.24mol解析：鐵及鐵的化合物溶解于HNO3生成Fe(NO3)2，由N元素守恒，得n(NOeq\o\al(－,3))＝n(HNO3)－n(NO)＝4mol·L－1×120mL×10－3L·mL－1－eq\f(1.344L,22.4L·mol－1)＝0.42mol，所以n[Fe(NO3)2]＝0.21mol，由Fe元素守恒，則同質量的混合物與足量H2在加熱條件下可得到n(Fe)＝0.21mol.答案：A第Ⅱ卷(非選擇題，共52分)二、非選擇題(本題包括6小題，共52分)17．(10分)對于數以千萬計的化學物質和為數更多的化學反應，分類法的作用幾乎是無可替代的．(1)現有下列六種物質：SO2、SiO2、CaO、MgO、Fe2O3、Na2O2.按照不同的分類標準，它們中有一種物質與其他物質有明顯的不同，請找出這種物質，并寫出分類的依據．(至少要寫出兩種分類方法)①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________.(2)從反應中有無離子參加，可以將化學反應分為離子反應和非離子反應，Na2O2與水反應的離子方程式是______________________．從反應中________可以將化學反應分為氧化還原反應和非氧化還原反應，從上述氧化物中分別找出兩種能相互反應的物質，各寫一個非氧化還原反應的方程式和氧化還原反應的方程式：________________________、______________________________.(3)雖然分類的方法不同，但離子反應和氧化還原反應之間存在著一定的關系．請用簡單的圖示方法表示二者之間的關系：________.用離子反應方程式證明你的觀點：________________________；__________________________.解析：SO2和SiO2是酸性氧化物，CaO、MgO和Fe2O3是堿性氧化物，酸性氧化物和堿性氧化物在一定條件下可反應生成鹽；Na2O2具有強氧化性，能將有還原性的SO2氧化．氧化還原反應和離子反應是根據不同分類標準得到的反應類型，離子反應有的是氧化還原反應，有的是非氧化還原反應．答案：(1)SO2，常溫常壓下是氣體，其余為固體Na2O2，是過氧化物，其余為酸性氧化物或堿性氧化物(2)2Na2O2＋2H2O=4Na＋＋4OH－＋O2↑有無電子轉移CaO＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3(或MgO＋SO2eq\o(=,\s\up7(△))MgSO3等其他合理答案)Na2O2＋SO2=Na2SO4(3)(意思正確、能表示二者的交叉關系即可)H＋＋OH－=H2O2H＋＋Fe=Fe2＋＋H2↑(或其他合理答案)18．(8分)A、B、C、D、E五種可溶性化合物，分別由陽離子Fe3＋、Ba2＋、Al3＋、Na＋、Ag＋和陰離子NOeq\o\al(－,3)、OH－、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－、COeq\o\al(2－,3)中的各一種組成(離子不重復)．現做如下實驗：①A和E的溶液顯堿性，0.1mol·L－1A②在B的溶液中逐滴加入氨水有白色沉淀生成，繼續加氨水至過量，沉淀消失；③在C的溶液中加入鐵粉，溶液的質量增加；④在D的溶液中加入過量的Ba(OH)2溶液，沒有沉淀．(1)根據以上事實推斷A、B、E的化學式：A________、B________、E________.(2)寫出③和④的離子方程式：③________________________________________________________________________；④________________________________________________________________________.解析：A和E的溶液顯堿性，說明是堿溶液或者強堿弱酸鹽溶液，形成堿溶液的陽離子有Na＋和Ba2＋，0.1mol·L－1A溶液的pH小于13，說明A是強堿弱酸鹽，而題中弱酸根離子只有COeq\o\al(2－,3)，則A是Na2CO3，E為Ba(OH)2.在B的溶液中逐滴加入氨水有白色沉淀生成，繼續加氨水至過量，沉淀消失，此為銀氨溶液的配置過程，說明B溶液中存在Ag＋，而與Ag＋形成可溶性化合物的題中只有NOeq\o\al(－,3)，則B是AgNO3.在C的溶液中加入鐵粉，溶液的質量增加，說明鐵粉被C溶液氧化，則C溶液中有Fe3＋，為Fe2(SO4)3或FeCl3，在D溶液中加入過量的Ba(OH)2溶液，沒有沉淀，D中沒有SOeq\o\al(2－,4)，進一步得出C是Fe2(SO4)3，則D是AlCl3.答案：(1)Na2CO3AgNO3Ba(OH)2(2)③2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋④Al3＋＋4OH－=[Al(OH)4]－19．(8分)下圖中A～J均代表無機物或其水溶液，其中B、D、G是單質，B是地殼中含量最高的金屬元素，G是氣體，J是磁性材料．根據圖示回答問題：(1)寫出下列物質的化學式：A_____________________________________，E__________________，I_________________________.(2)反應①的化學方程式是__________________；反應②的化學方程式是________________________________________________________________________．(3)J與鹽酸反應的化學方程式是________________________；反應后的溶液與D反應的化學方程式是____________________________________________________.解析：B是地殼中含量最高的金屬元素，說明B是金屬鋁，根據F與I之間的相互轉化關系，可知F為鈉鹽，反推可知C為NaOH，F是Na[Al(OH)4]，I是AlCl3，G是H2.根據題意J是磁性材料，說明J是Fe3O4，反應是在高溫下發生反應，產物是Fe3O4和H2，反推知單質D為Fe，H為H2O，A和B的反應為高溫下的鋁熱反應，A應該是鐵的氧化物——Fe2O3或FeO.答案：(1)Fe2O3(或FeO)Al2O3AlCl3(2)2Al＋2NaOH＋6H2O=2Na[Al(OH)4]＋3H2↑3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2(3)Fe3O4＋8HCl=FeCl2＋2FeCl3＋4H2O2FeCl3＋Fe=3FeCl220.(7分)鐵及其化合物之間的相互轉化可用下式表示：Fe2＋Fe3＋FeOeq\o\al(2－,4)(高鐵酸根離子)回答下列有關問題：(1)Fe與過量稀硫酸反應可以制取FeSO4.若用反應所得的酸性溶液，實現上述①的轉化，要求產物純凈，可選用的試劑是________(選填序號)．a．NaClOb．KMnO4c．HNO3d．H2O2(2)上述轉化得到的硫酸鐵可用于電化浸出黃銅礦精礦工藝．精礦在陽極浸出的反應比較復雜，其中有一主要反應：CuFeS2＋4Fe3＋=Cu2＋＋5Fe2＋＋2S.(CuFeS2中S為－2價)則下列說法正確的是________(選填序號．)a．從物質分類的角度看，黃銅礦屬于合金b．反應中，所有鐵元素均被還原c．反應中，CuFeS2既作氧化劑又作還原劑d．當轉移1mol電子時，有46gCuFeS2參加反應(3)下述反應中，若FeSO4和O2的化學計量數之比為2∶1，試配平下列方程式：eq\x()FeSO4＋eq\x()K2O2→eq\x()K2FeO4＋eq\x()K2O＋eq\x()K2SO4＋eq\x()O2↑.(4)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效的綠色水處理劑，在水中發生反應生成Fe(OH)3.高鐵酸鉀作為水處理劑發揮的作用是______________、____________.解析：(1)H2O2氧化Fe2＋后，不會引入雜質．(2)黃銅礦是化合物，不屬于合金；反應中，CuFeS2中的鐵元素沒有被還原，CuFeS2是還原劑，Fe3＋是氧化劑；當轉移1mol電子時，有0.25mol(即46g)CuFeS2參加反應．(3)定出FeSO4和O2的化學計量數之后，根據質量守恒即可配平．(4)強氧化劑具有消毒的功能，Fe(OH)3膠體能凈水．答案：(1)d(2)d(3)262221(4)消毒凈水21.(9分)(2009·北京高考)以富含硫酸亞鐵的工業廢液為原料生產氧化鐵的工藝如下(部分操作和條件略)：Ⅰ.從廢液中提純并結晶出FeSO4·7H2O.Ⅱ.將FeSO4·7H2O配制成溶液．Ⅲ.FeSO4溶液與稍過量的NH4HCO3溶液混合，得到含FeCO3的濁液．Ⅳ.將濁液過濾，用90℃熱水洗滌沉淀，干燥后得到FeCO3固體．Ⅴ.煅燒FeCO3，得到Fe2O3固體．已知：NH4HCO3在熱水中分解．(1)Ⅰ中，要加足量的鐵屑除去廢液中的Fe3＋，該反應的離子方程式是________________________________________________________________________．(2)Ⅱ中，需加一定量硫酸．運用化學平衡原理簡述硫酸的作用______________．(3)Ⅲ中，生成FeCO3的離子方程式是___________________________________________________________________________________________________________.若FeCO3濁液長時間暴露在空氣中，會有部分固體表面變為紅褐色，該變化的化學方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________.(4)Ⅳ中，通過檢驗SOeq\o\al(2－,4)來判斷沉淀是否洗滌干凈，檢驗SOeq\o\al(2－,4)的操作是_______________________________________________________________________________.(5)已知煅燒FeCO3的化學方程式是4FeCO3＋O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe2O3＋4CO2.現煅燒464.0kg的FeCO3，得到316.8kg產品．若產品中雜質只有FeO，則該產品中Fe2O3的質量是________kg.(摩爾質量/g·mol－1；FeCO3116Fe2O3160FeO72)解析：(1)Fe3＋具有氧化性，能氧化Fe生成Fe2＋：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋.(2)FeSO4屬強酸弱堿鹽，Fe2＋水解，加硫酸顯然是為了抑制Fe2＋的水解．(3)可分步理解：Fe2＋＋HCOeq\o\al(－,3)=FeCO3↓＋H＋，H＋＋HCOeq\o\al(－,3)=H2O＋CO2↑.FeCO3的變化屬信息方程式的書寫，由Fe(OH)3的生成確定H2O、O2參與反應．(5)FeCO3中的鐵元素分別轉移到Fe2O3、FeO中，根據鐵元素守恒來解題．設產物中FeO、Fe2O3的物質的量分別為x、y，則：72x＋160y＝316.8×103，x＋2y＝464.0/116×103，解得x＝400mol，y＝1800mol，m(Fe2O3)＝1800×160×10－3kg＝288kg答案：(1)Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋(2)加入硫酸，H＋濃度增大，使Fe2＋＋2H2OFe(OH)2＋2H＋的平衡向逆反應方向移動，從而抑制Fe2＋的水解(3)Fe2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O4FeCO3＋6H2O＋O2=4Fe(OH)3↓＋4CO2(4)取少量洗滌后的溶液放入試管中，滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液，若無白色沉淀產生，則沉淀洗滌干凈(5)288.022．(10分)粉末狀試樣A是由等物質的量的MgO和Fe2O3組成的混合物．進行如下實驗：①取適量A進行鋁熱反應，產物中有單質B生成；②另取20gA全部溶于0.15L6.0mol·L－1鹽酸中，得溶液C；③將①中得到的單質B和溶