高中化学物质的分类及转化及其解题技巧及练习题(含答案)1(1)
一、高中化学物质的分类及转化
1.下表中各组物质之间不能通过一步反应实现如图转化的是
甲 乙 CH3CH2Cl NO Al(OH)3 HCl 丙 CH3CH2OH HNO3 Al2O3 CuCl2 A CH2=CH2 B NH3 C AlCl3 D Cl2
A.A 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A. 乙烯与HCl加成得到一氯乙烷,一氯乙烷消去得到乙烯与HCl,一氯乙烷与水发生取代得到乙醇,乙醇消去得到乙烯与水,符合转化,A项正确;
B. HNO3显酸性,NH3显碱性,由不能直接转化为氨气,不能实现转化,B项错误; C. AlCl3与氨水反应得到Al(OH)3,Al(OH)3与盐酸反应得到AlCl3与水,Al(OH)3加热分解得到Al2O3,Al2O3与盐酸反应得到AlCl3与水,符合转化,C项正确;
D. 氯气与氢气反应得到HCl,浓HCl与高锰酸钾反应得到氯气,HCl与CuO反应得到CuCl2和水,CuCl2电解得到Cu与氯气,符合转化,D项正确; 答案选B。
B.B
C.C
D.D
2.将下列各组物质,按单质、氧化物、酸、碱、盐分类顺序排列正确的是( ) A.银、二氧化硫、硫酸、纯碱、食盐 B.碘酒、冰、硫酸氢钠、烧碱、碳酸钙 C.氢气、干冰、、烧碱、钾 D.铜、氧化铜、醋酸、石灰水、碳酸氢钠 【答案】C 【解析】 【详解】
A.纯碱是碳酸钠,是盐不是碱;食盐主要成分是氯化钠,还含KIO3等,故不是盐,是混
合物,故A错误;
B.碘酒是碘的酒精溶液,是混合物;硫酸氢钠是酸式盐,不是酸,故B错误; C.氢气是单质;干冰即二氧化碳,是氧化物;是酸;烧碱即NaOH,是碱;钾是盐,故C正确;
D.石灰水是Ca(OH)2的水溶液,是混合物,不是碱,故D错误; 故答案为C。 【点睛】
本题考查物质分类方法和物质组成的特征理解应用,酸、碱、盐、酸性氧化物、碱性氧化物等概念,掌握基础是关键。碱指电离时产生的阴离子全部都是氢氧根离子的化合物;酸指电离时产生的阳离子全部都是氢离子的化合物;盐指电离时生成金属阳离子(或NH4+)和酸根离子的化合物;碱性氧化物指与水反应生成碱的氧化物或能跟酸起反应生成一种盐和水的氧化物.(且生成物只能有盐和水,不可以有任何其它物质生成);酸性氧化物是指能与水作用生成酸或与碱作用生成盐和水的氧化物(且生成物只能有一种盐和水,不可以有任何其它物质生成)。
3.下列关于胶体的说法不正确的是( )
A.直径为1.3×10﹣9m 的“钴酞菁”分子分散在水中能形成胶体,则该分子的直径比Na+大 B.煮沸饱和FeCl3溶液可以制得Fe(OH)3胶体 C.丁达尔现象可以用来区别胶体和溶液 D.明矾净水利用了胶体的性质 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A.直径为1.3×10﹣9m 的“钴酞菁”分子处于胶体粒子的范围,分散在水中形成胶体,Na+溶液分散系粒子直径小于1nm, 即钴酞菁”分子的直径比Na+大,A正确;
B.制得Fe(OH)3胶体为向沸水中滴加5-6滴FeCl3饱和溶液,不是加热饱和FeCl3溶液,B错误;
C.丁达尔现象是胶体的特征现象,会产生一条明亮的光路,能与溶液进行区分,C正确; D.明矾净水是铝离子水解产生了氢氧化铝胶体,利用了胶体的聚沉的性质,D正确; 答案为B。 【点睛】
本题易错点为B,煮沸饱和氯化铁溶液易得到氢氧化铁沉淀,而不是胶体。
4.纳米Fe3O4晶体材料可以作为核磁共振造影增强剂,用于疾病的诊断和治疗,其制备过程如图所示,下列叙述不合理的是( )
A.在反应②中,的作用可能是促进氯化铁水解
B.直接加热FeCl3溶液也可以得到四氧化三铁
C.反应③的化学反应方程式是6FeOOH+CO=2Fe3O4+3H2O+CO2 D.纳米四氧化三铁在水中形成的分散系,有可能产生丁达尔现象 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A.因反应②
不参加反应,但加快反应速率,即加快了氯化铁水解,故A正确;
B.直接加热FeCl3溶液,促进了氯化铁的水解,HCl易挥发,最终氢氧化铁分解生成氧化铁,不会得到四氧化三铁,故B错误;
C.由制备过程图可知,反应③的反应物为FeOOH和CO,由一种生成物为Fe3O4和质量守恒定律可知反应为:6FeOOH+CO=2Fe3O4+3H2O+CO2,故C正确;
D.纳米四氧化三铁分散在适当分散剂中,属于胶体分散系,则具有丁达尔现象,故D正确; 答案选B。
5.中华诗词中蕴含着许多化学知识。下列关于诗词的分析错误的是( ) A.“手如柔荑,肤如凝脂”中的“脂”能够水解
B.“嫘祖栽桑蚕吐丝,抽丝织作绣神奇”中的“丝”不耐酸碱 C.“九秋风露越窑开,夺得千峰翠色来”中的“翠色”来自氧化铜 D.“墨滴无声入水惊,如烟袅袅幻形生”中的“墨滴”具有胶体的性质 【答案】C 【解析】 【详解】
A.脂为高级脂肪酸甘油酯,在酸性、碱性环境都能发生水解,故A正确; B.蚕丝成分为蛋白质,具有两性,能与酸、碱反应,所以不耐酸碱,故B正确; C.诗句中的“翠色”与氧化铜的颜色不相符,因为氧化铜是黑色,所以诗句中的“翠色”不可能来自氧化铜,故C错误;
D.“墨滴”是碳分散于水中形成的胶体,具有胶体的性质,故D正确;
故答案为C。
6.化学与生活密切相关,下列说法不正确的是
A.“酸雨”、“臭氧层受损”、“光化学烟雾”都与氮氧化物有关
B.PM2.5作为空气质量预报的一项重要指标,它是指空气中直径小于或等于2.5µm的颗粒物,该值越高,代表空气污染程度越严重
C.静电除尘治理悬浮颗粒污染,其依据是胶体的电泳原理
D.为消除碘缺乏症,卫生部规定食盐中必须加含碘物质,食盐中所加含碘物质是KI 【答案】D 【解析】 【详解】
A.“酸雨“、“臭氧层受损“、“光化学烟雾“都与氮氧化物有关,故A正确;
B.PM2.5作为空气质量预报的一项重要指标,它是指空气中直径小于或等于2.5μm的颗粒物,PM2.5表示每立方米空气中这种颗粒的含量,这个值越高,代表空气污染越严重,故B正确;
C.静电除尘就是运用悬浮颗粒的胶粒带负电荷,在外加电场作用下,向阳极移动,从而达除尘的效果,其依据是胶体的电泳原理,故C正确;
D.为消除碘缺乏症,卫生部规定食盐中必须加含碘物质。在食盐中所加含碘物质是碘酸钾(KIO3),故D错误; 故答案为D。
7.下列物质久置在敞口容器中,溶质质量分数减小,同时溶液质量增加的是( ) A.澄清石灰水 【答案】B 【解析】 【详解】
A、澄清石灰水即氢氧化钙的溶液,在空气中会与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀,溶质质量分数减小,同时溶液质量也减小,故A错误;
B、浓硫酸具有吸水性,能使溶液质量增加,溶质质量分数减小,故B正确; C、浓盐酸具有挥发性,而使溶质质量分数减小,溶液质量也减小,故C错误; D、氯化铁溶液久置在敞口容器中,水分挥发,溶液质量减小,溶质质量分数增大,故D错误; 故选B。 【点睛】
本题的易错点为A,澄清石灰水吸收空气中的二氧化碳后生成碳酸钙沉淀。
B.浓硫酸
C.浓盐酸
D.氯化铁溶液
8.胶态分散系是一种粒子直径介于1~100nm的一种分散系,如图是Fe(OH)3胶体的结构示意图,下列说法不正确的是( ) ...
A.据图可以判断,发生了Fe(OH)3(胶体)+HClB.当用其做电泳实验时,阴极管的液面低于阳极管
FeOCl+2H2O的反应
C.电泳实验出现的现象的原因是:扩散层与吸附层分离,带正电的胶核向阴极移动 D.若对其加热一段时间,会发生胶体的聚沉作用 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A.据图可以判断,Fe(OH)3(胶体)中出现FeO+和Cl-,可以推断发生了Fe(OH)3(胶体)+HCl⇌FeOCl+2H2O的反应,故A正确;
B.当用其做电泳实验时,阴阳离子定向移动,但阴极管和阳极管的液面始终相平,不会发生变化,故B错误;
C.据图可知,扩散层带负电,吸附层带正电,电泳时,异种电荷相互吸引,扩散层与吸附层分离,带正电的胶核向阴极移动,故C正确;
D.加热胶体,胶体粒子运动速度加快,容易结合生成直径更大的粒子,当粒子直径超过100nm,会发生胶体的聚沉作用,故D正确; 故答案选B。
9.下列对胶体有关的说法错误的是
A.土壤胶体对离子有吸附和交换过程,有保肥作用
B.一束平行光线照射蛋白质溶液时,从侧面可以看到一条光亮的通路 C.胶体微粒同其他微观粒子一样,在不停地运动着 D.Fe(OH)3胶体微粒能既能透过半透膜,也能透过滤纸 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A. 土壤胶体粒子带负电荷,能吸附阳离子NH4+,所以有保肥作用,故A正确; B. 蛋白质溶液属于胶体,能产生丁达尔效应,一束平行光线照射蛋白质溶液时,从侧面可以看到一条光亮的通路,故B正确;
C. 胶体微粒同其他微观粒子一样,在做不停的、无秩序的运动,故C正确;
D. 胶体粒子不能透过半透膜,Fe(OH)3胶体微粒能透过滤纸,不能透过半透膜,故D错误; 故选D。
10.研究表明,通过碘循环系统可以吸收工业废气中的SO2制备一种重要的化工原料M,
同时完成氢能源再生(如图所示)。下列说法错误的是( )
A.开发氢能源有利于社会可持续发展 B.为提高SO2的吸收效率,应不断分离出HI C.I2为整个循环过程的催化剂 D.M为硫酸 【答案】B 【解析】 【分析】
上述转化关系为:碘单质、二氧化硫和水发生氧化还原反应生成硫酸和碘化氢,碘化氢分解生成氢气和碘单质,据此分析解答。 【详解】
A.氢能源为清洁高效能源,故开发氢能源有利于社会可持续发展,故A正确; B.根据图示,碘在该系统循环使用不能分离出HI,故B错误; C.由图可知I2为整个循环过程中的催化剂,故C正确;
D.上述循环系统生成氢气的同时可以得到的M为硫酸,故D正确; 答案选B。
11.下列图示箭头方向表示与某种常见试剂在通常条件下(不含电解)发生转化,其中6步转化均能一步实现的一组物质是( ) 选项 A B C D W N2 Si Cu Al X NH3 SiO2 CuSO4 Al2(SO4)3 Y NO H2SiO3 CuCl2 AlCl3 Z NO2 Na2SiO3 Cu(OH)2 NaAlO2
A.A 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A.N2与氧气只能生成NO,不能直接生成NO2,所以W不能发生图中转化生成Z,故A错
B.B
C.C
D.D
误;
B.Si一步不能生成H2SiO3,所以W不能发生图中转化生成Y,故B错误; C.Cu一步不能生成Cu(OH)2,所以W不能发生图中转化生成Z,故C错误;
D.Al与硫酸反应生成X,Al与HCl反应生成Y,Al与NaOH反应生成Z,Z与过量硫酸反应生成X,X与BaCl2反应生成Y,Y与NaOH反应生成Z,反应均可进行,故D正确; 答案选D。
12.化学概念在逻辑上存在如下关系,对下列概念的说法正确的是
A.化合物与电解质属于包含关系 B.离子反应与置换反应属于包含关系 C.溶液与分散系属于并列关系 D.氧化物与碱性氧化物属于交叉关系 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
A.根据水溶液中或熔融状态下是否导电化合物分为电解质和非电解质,化合物与电解质属于包含关系,选项A正确;
B.部分置换反应有离子参与属于离子反应,离子反应与置换反应属于交叉关系,选项B错误;
C.分散系根据分散质直径大小分为浊液、胶体和溶液,溶液包含在分散系中,属于包含关系,选项C错误;
D.凡是能与酸反应生成盐和水的氧化物属于碱性氧化物,氧化物与碱性氧化物属于包含关系,选项D错误; 答案选A。
13.下列各组物质中,满足表中图示物质在一定条件下能一步转化的组合有 序号 ① ② ③ X Cu Na Al Y CuSO4 NaOH AlCl3 Z Cu(OH)2 Na2CO3 Al(OH)3 W CuO NaCl Al2O3 ④ Fe FeCl3 FeCl2 Fe(OH)2
A.①②③ 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
①Cu与浓硫酸反应生成CuSO4,再与NaOH反应生成Cu(OH)2,Cu(OH)2加热生成CuO,氢气还原CuO生成Cu,符合转化,故①正确;
②Na与水反应生成NaOH,再与二氧化碳反应生成Na2CO3,Na2CO3与盐酸反应生成NaCl,NaCl电解生成Na,符合转化,故②正确;
③铝和盐酸反应生成氯化铝,氯化铝和氨水反应生成氢氧化铝,氢氧化铝加热分解生成氧化铝,氧化铝熔融电解得到铝,符合转化,故③正确;
④Fe与氯气生成FeCl3,FeCl3与Fe反应FeCl2,FeCl2与NaOH反应生成Fe(OH)2,但Fe(OH)2不能一步转化为Fe,故④错误;
在一定条件下能一步转化的组合有①②③,答案选A。 【点睛】
元素及其化合物的性质,需要熟悉物质及氧化物,酸碱盐之间的相互反应,形成知识网络,灵活应用。
B.①③④
C.①②④
D.②③④
14.PM2.5是雾霾天的罪魁祸首,PM2.5是指直径小于等于2.5 μm粒子,下列说法正确的是
A.雾霾一定属于胶体
B.鉴别蛋白质溶液和葡萄糖溶液,可用丁达尔效应 C.除去淀粉溶液中的NaCl,可用过滤的方法 D.碱式氯化铝[Al2(OH)nCl6-n]可做净水剂 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】
A.胶体是分散质粒子直径介于1nm-100nm之间的分散系,而PM2.5是指直径小于等于2.5 μm粒子,显然雾霾不一定属于胶体,故A错误;
B.蛋白质溶液属于胶体,当一束光线透过蛋白质溶液时,从垂直入射光方向可以观察到蛋白质溶液里出现的一条光亮的“通路”,葡萄糖溶液不属于胶体,所以不会产生丁达尔效应,故B正确;
C.因为钠离子和氯离子的粒子直径小于滤纸的孔径,淀粉溶液虽为胶体,但分散质粒子直径也小于滤纸的孔径,所以不能通过过滤的方法除去淀粉溶液中的氯化钠,故C错误;
D.碱式氯化铝[Al2(OH)nCl6-n]溶于水可电离产生铝离子,铝离子水解可生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体可吸附水中的悬浮杂质,从而达到沉降的目的,起到净水作用,故D正确; 综上所述,答案为BD。
15.(1)15.6gNa2X中含Na+0.4mol,则Na2X的摩尔质量是____________。
(2)设NA为阿伏加德罗常数的数值,如果a g氧气中含有的分子数为b,则c g氧气在标准状况下的体积约是_________________(用含NA的式子表示)。
(3)某溶液由Mg2+、Al3+、Cl-、SO42- 4种离子组成,测得其中Al3+、SO42-、Cl-的物质的
++
量浓度之比为3:1:13,则溶液中Mg2、Al3、SO42-的物质的量浓度之比为
___________。
(4)标况下,密度为1.25g/L的CO2与CH4组成的混合气体中,CO2的体积分数为______。
(5)将标准状况下体积为aL的HCl气体溶于1000g水中,得到盐酸的密度为b g/cm3,则 该盐酸的物质的量浓度为______________mol/L。
(6)下列各项与胶体性质无关的有______________________。
①卤水点豆腐 ②明矾净水 ③静电除尘 ④油水分离 ⑤血液透析 ⑥三角洲形成 ⑦酸碱中和 ⑧雨后彩虹和海市蜃楼 ⑨臭氧消毒 【答案】78g/mol 【解析】 【分析】
(1)先算出Na2X的物质的量,再算其摩尔质量;
(2)先求出cg氧气的物质的量,再利用标准状况下的气体摩尔体积求其体积; (3)利用电荷守恒(溶液的电中性原则)进行求算; (4)气体的体积分数在数值上等于其物质的量分数; (5)利用物质的量浓度的定义式直接进行求算;
(6)胶体的知识主要有布朗运动,丁达尔现象、电泳、聚沉、渗析等; 【详解】
(1)据Na2X的化学式知,含Na+0.4mol,则Na2X的物质的量为0.2mol,其质量为15.6g,所
22.4bc1000abL 3:3:1 42.86% ④⑦⑨
36.5a22400aNA=以Na2X的摩尔质量M(Na2X)m(Na2X)15.6g=78gmol1;
n(Na2X)0.2molb(2) ag氧气中含有的分子数为b,其物质的量为mol,所以cg氧气的物质的量为
NAcgbcgbmol,其在标准状况下的体积为mol22.4Lmol1=22.4bcL; agNAagNAaNA(3) 在任何一种溶液中,阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。在该溶液中则有:c(Mg2+)×2+c(Al3+)×3=c(SO42-)×2+c(Cl-)×1。设Mg2+、Al3+、Cl-、SO42-的物质的量浓度分别为x、3a、13a、a,所以有2x+3×3a=a×2+13a,解得x=3a,所以溶液中c(Mg2+):c(Al3+):c(SO42-)=3a:3a:a=3:3:1;
(4) 设CO2和CH4的物质的量分别为n(CO2)、n(CH4)。CO2的体积分数等于物质的量分数即
1nCO2nCH4nCH4,所以只需要求出=即可。据密度的本义有:
nCO2nCH41nCO2nCO2ρ1nCH44mnCH416nCO244=1.25,求得=,所以CO2的体积分数为VnCHnCO22.4nCO342234=≈42.86%; 173aa36.5g1000g(5) 该HCl的物质的量为mol,形成溶液的体积为22.43L,所以
1022.4b该盐酸的物质的量浓度
c(HCl)=
nHClVHCl,aq=
1000ab=mol/L; a36.5g1000g36.5a2240022.4103ba22.4(6)①涉及的是胶体聚沉;②涉及的是胶体的聚沉;③涉及的是胶体的电泳;④涉及的是乳浊液的分离,与胶体无关;⑤涉及的是胶体的渗析;⑥涉及的是胶体的聚沉;⑦涉及的是中和反应,与胶体的性质无关;⑧均与水雾形成的胶体有关,涉及丁达尔现象;⑨臭氧消毒是利用了臭氧的氧化性,与胶体的性质无关;所以答案选择④、⑦、⑨。