第3练 物质的性质与转化
满分：61分 限时：30分钟
1. (3分)(2022·湖南卷)化学促进了科技进步和社会发展，下列叙述中没有涉及化学变化的是( )
A. 《神农本草经》中记载的“石胆能化铁为铜”
B. 利用“侯氏联合制碱法”制备纯碱
C. 科学家成功将CO2转化为淀粉或葡萄糖
D. 北京冬奥会场馆使用CO2跨临界直冷制冰
2. (3分)(2021·江苏卷)在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是( )
A. NO(g)HNO3(aq)
B. 稀硝酸(aq)NO2(g)
C. NO(g)N2(g)
D. NO(aq)N2(g)
3. (3分)(2020·江苏卷)下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A. NaCl(aq)Cl2(g)漂白粉(s)
B. NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO3(s)
C. NaBr(aq)Br2(aq)I2(aq)
D. Mg(OH)2(s)MgCl2(aq)Mg(s)
4. (3分)(2019·江苏卷)在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A. NaCl(aq)Cl2(g)FeCl2(s)
B. MgCl2(aq)Mg(OH)2(s)MgO (s)
C. S(s)SO3(g)H2SO4(aq)
D. N2(g)NH3(g)Na2CO3(s)
5.（3分）（2018·江苏卷）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A. NaHCO3(s)Na2CO3(s)NaOH(aq)
B. Al(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s)
C. AgNO3(aq)[Ag(NH3)2]＋(aq)Ag(s)
D. Fe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq)
1.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）汽车尾气的产生和防治涉及的部分原理如下：
下列说法错误的是( )
A. ①属于氮的固定
B. ②中氮元素被氧化
C. ③属于化合反应
D. ④可减排有害气体
2.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）为回收硫，在CuCl2、FeCl3的混合溶液中依次通入一定体积的H2S和空气（O2体积比以20%计），转化过程如图，描述正确的是( )
A. Fe3+相当于催化剂，不参与反应
B. 整个过程只发生氧化还原反应
C. 只有2种元素的化合价发生变化
D. 若最终不产生CuS，则通入V(H2S)∶V（空气）＝2∶5
3. （3分）（2023·江苏各地模拟优选）工业制备锰(Mn)单质的过程中会产生高浓度SO2。酸性条件下，用MnO2进行脱硫处理的原理如图所示。
下列说法不正确的是( )
A. 反应1中，锰元素化合价升高
B. 反应2属于氧化还原反应
C. 脱硫的最终产物为MnSO4
D. 上述过程中，Fe2+、Fe3+可以循环使用
4. （3分）（2022·江苏各地优化重组）As元素有＋2价、＋3价两种常见价态。在一定条件下，雌黄和雄黄的转化关系如图所示。下列有关说法错误的是( )
A. 反应Ⅰ中若0.5 mol As4S4参加反应，转移14 mol电子，则物质a为SO2
B. 从反应Ⅱ可以推出亚砷酸(H3AsO3)的酸酐为As2O3
C. 反应Ⅲ属于非氧化还原反应
D. 反应Ⅳ中，As2S3和Sn2+恰好完全反应时，其物质的量之比为2∶1
5.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）侯德榜创造性地提出了联合制碱法，其流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 反应原理为Na＋＋NH3＋H2O＋CO2===NH＋NaHCO3↓
B. X是CO2，副产品是NH4Cl
C. 操作Ⅱ采用蒸发结晶分离出副产品
D. “盐析”中加入的Z是NaCl
6. （3分）（2023·江苏各地模拟优选）下图是部分矿物资源的利用及产品流程，下列有关说法不正确的是( )
A. 粗铜电解精炼时，粗铜作阳极
B. 生产铝、铜、高纯硅及玻璃过程中都涉及氧化还原反应
C. 黄铜矿冶铜时，副产物SO2可用于生产硫酸，FeO可用作冶铁的原料
D. 粗硅制高纯硅过程中生成的SiHCl3是极性分子
7.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）镁与不同浓度的硝酸溶液反应可得到NO2、NO、N2O、NH4NO3、H2等还原产物（每种情况只考虑生成一种还原产物），下列说法错误的是 ( )
A. 24 g镁与足量某浓度的硝酸溶液充分反应生成NH4NO3时消耗2.5 mol HNO3
B. 消耗等量的镁生成的还原产物物质的量最多的是NO2
C. 生成氢气时所用硝酸浓度应小于生成其他产物时所用硝酸浓度
D. 生成等物质的量的NO和N2O消耗镁的物质的量之比为3∶4
8. （3分）（2023·江苏各地模拟优选）汞（熔点为－39 ℃， 沸点为356 ℃）是制造电池、电极的重要原料，历史上曾用“灼烧辰砂法”制取汞，另一主要产物为SO2，目前工业上制粗汞的一种流程图如下：
下列分析正确的是( )
A. 洗涤粗汞可用5%盐酸代替5%硝酸
B. 辰砂与氧化钙加热反应时，CaSO4为还原产物
C. “灼烧辰砂法”过程中若2 mol HgS参加反应转移电子数为6NA
D. 减压蒸馏的目的是降低汞的沸点，提高分离效率
9. （3分）（2023·江苏各地模拟优选）从硫化物中提取单质锑(Sb)是先在高温下将硫化物转化为氧化物，再用碳还原，反应如下：
①2Sb2S3＋3O2＋6Fe===Sb4O6 ＋6FeS
②Sb4O6＋6C===4Sb ＋6CO↑。
关于反应①②的说法正确的是( )
A. 反应①②中的氧化剂分别是Sb2S3、Sb4O6
B. 反应①中每生成3 mol FeS时，共转移6 mol电子
C. 反应②说明高温下Sb的还原性比C强
D. 每生成4 mol Sb时，反应①与反应②中还原剂的物质的量之比为4∶3
10.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）过氧化钙(CaO2)是一种白色固体，能潮解，难溶于水，不溶于醇类，常用作杀菌消毒剂。一种工业生产过氧化钙(CaO2)过程如图所示。
下列说法错误的是( )
A. “冷水浴反应”中H2O2是氧化剂
B. 母液经处理后可返回“冷水浴反应”循环利用
C. 操作2需要用到坩埚、酒精灯、玻璃棒
D. “洗涤”产品需依次用蒸馏水、无水乙醇洗涤，其中乙醇洗涤的目的是除去表面的水分
11.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）以辉锑矿（主要成分为Sb2S3，含少量As2S3、CuO、SiO2等）为原料制备金属锑的工艺流程如图所示。
已知：浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外，还含有SbCl3、AsCl3、CuCl2等。下列说法错误的是( )
A. “还原”过程加适量Sb的目的是更好地循环利用Sb元素
B. “除铜”时，不宜加过多的Na2S，是为了防止生成Sb2S3或产生有毒物质
C. “除砷”时有H3PO3生成，该反应的化学方程式为2AsCl3＋3NaH2PO2＋3H2O===2As↓＋3H3PO3＋3NaCl＋3HCl
D. “电解”时，被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的质量之比为2∶3
12.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）以铬铁矿（主要成分为FeO·Cr2O3，含有少量Al2O3）为原料制备铬的工艺流程如图所示。
下列说法错误的是( )
A. 焙烧时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为7∶4
B. 滤渣1的主要成分为Fe2O3
C. 酸浸时应加入过量稀硫酸
D. 转化时，发生反应的化学方程式为4Na2CrO4＋6S＋7H2O===4Cr(OH)3＋3Na2S2O3＋2NaOH
13.（10分）（2023·江苏各地模拟优选）钛白粉（纳米级）广泛应用于功能陶瓷、催化剂、化妆品和光敏材料等白色无机颜料。是白色颜料中着色力最强的一种，具有优良的遮盖力和着色牢度，适用于不透明的白色制品。制备原料钛铁矿(FeTiO3)中往往含有Fe2O3、MgO、CaO、Al2O3、SiO2等杂质。一种硫酸法制取白色颜料钛白粉(TiO2)生产工艺如下：
已知：①酸浸后，钛主要以TiOSO4形式存在；
②强电解质TiOSO4在溶液中仅能电离出SO和一种阳离子；
③H2TiO3不溶于水和稀酸。
(1) 要提高酸浸速率，可采取的措施是___________________（写出一条即可）。
(2) 滤渣①中除铁粉外，还可能含有的成分是___________________________。
(3) 酸浸过程中，FeTiO3发生反应的离子方程式_________________________。
(4) 加入铁粉的目的是还原体系中的Fe3+。为探究最佳反应条件，某实验室做了如下尝试。
①在其他条件不变的情况下，体系中Fe(Ⅲ)[指Fe3+和Fe(OH)3等含正三价铁元素的微粒]含量随pH变化如图1所示。试分析，在pH介于4～6之间时，Fe(Ⅲ)主要以 （填微粒化学式）形式存在。
②保持其他条件不变，体系中Fe(Ⅲ)含量随温度变化如图2所示。请从化学平衡原理角度分析，55 ℃后，Fe(Ⅲ)含量增大的原因是________________________
______________________________________________________________________。
eq \o(\s\up7(),\s\do5(图1)) eq \o(\s\up7(),\s\do5(图2))
(5) “水解”过程中得到的沉淀③的化学式为 。
第3练 物质的性质与转化
1. D 解析：“石胆能化铁为铜”指的是铁可以与硫酸铜发生置换反应生成铜，发生了化学变化，A不符合题意；工业上利用“侯氏联合制碱法”制备纯碱，二氧化碳、氨气、氯化钠和水发生反应生成的碳酸氢钠晶体经加热后分解生成碳酸钠即纯碱，发生了化学变化，B不符合题意； CO2转化为淀粉或葡萄糖，有新物质生成，发生了化学变化，C不符合题意；使用CO2跨临界直冷制冰，将水直接转化为冰，没有新物质生成，只发生了物理变化，没有涉及化学变化，D符合题意。
2. C 解析：NO不溶于水也不与水反应，A错误；稀硝酸与Cu反应得到硝酸铜、水和NO，得不到NO2，B错误；NO有氧化性，CO有还原性，在高温、催化剂条件下二者可发生氧化还原反应转化为无毒的N2和CO2，C正确；O3有强氧化性，不能作还原剂将硝酸根离子还原，D错误。
3. C 解析：石灰水中Ca(OH)2浓度太小，一般用氯气和石灰乳反应制取漂白粉，A错误；碳酸的酸性弱于盐酸，所以二氧化碳与氯化钠溶液不反应，B错误；氧化性：Cl2＞Br2＞I2，所以氯气可以氧化NaBr得到溴单质，溴单质可以氧化碘化钠得到碘单质，C正确；电解氯化镁溶液无法得到镁单质，阳极氯离子放电生成氯气，阴极水电离出的氢离子放电产生氢气，同时产生大量氢氧根离子，与镁离子产生沉淀，D错误。
4. B 解析：Cl2具有强氧化性；与铁单质反应直接生成氯化铁，A错误；根据“强碱制弱碱”原理制备氢氧化镁，氯化镁与石灰乳发生复分解反应生成氢氧化镁，氢氧化镁高温煅烧生成氧化镁和水，B正确；硫单质在空气中燃烧只能生成SO2，SO2再与氧气在催化剂条件下生成SO3，C错误；氨气与二氧化碳和氯化钠溶液反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠受热分解可生成碳酸钠，D错误。
5. A 解析：NaHCO3受热分解成Na2CO3、CO2和H2O，Na2CO3与饱和石灰水反应生成CaCO3和NaOH，两步反应均能实现，A正确；Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2，NaAlO2与过量盐酸反应生成NaCl、AlCl3和H2O，第二步反应不能实现，B错误；AgNO3中加入氨水可获得银氨溶液，蔗糖中不含醛基，蔗糖不能发生银镜反应，C错误；Al与Fe2O3发生铝热反应生成Al2O3和Fe，Fe与HCl反应生成FeCl2和H2，D错误。
1. C 解析：①将游离态氮(N2)转化为化合态氮，属于氮的固定，A正确；②中氮元素价态升高，失电子作还原剂，被氧化，B正确；③中反应为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，不属于化合反应，C错误；④中反应为2NO＋2CON2＋2CO2，产物不污染环境，可减排有害气体，D正确。
2. D 解析：反应中消耗FeCl3又生成等量的FeCl3，则Fe3+相当于催化剂，但参与了化学反应，A错误；由图可知，反应H2S＋Cu2+===CuS↓＋2H＋没有元素化合价发生变化，不属于氧化还原反应，B错误；由图可知，Fe、S、O共3种元素化合价发生变化，C错误；由图可知，总反应为2H2S＋O2===2S↓＋2H2O，消耗V(H2S)∶V(O2)＝2∶1，O2体积在空气体积中占比20%，则V(空气)＝5V(O2)，则通入V(H2S)∶V(空气)＝2∶5，D正确。
3. A 解析：反应1中，锰元素化合价由＋4价降低为＋2价，A错误；反应2中，Fe、S元素化合价有变化，属于氧化还原反应，B正确；根据图示，总反应为MnO2＋SO2=== MnSO4，脱硫的最终产物为MnSO4，C正确；根据流程图，可知Fe2+、Fe3+可以循环使用，D正确。
4. D 解析：As4S4中As为＋2价，S为－2价，经过反应Ⅰ， As4S4转变为As2O3，As元素化合价升高到＋3价，当0.5 mol As4S4反应时，As转移电子的物质的量为0.5×(3－2)×4＝2 mol，S转移电子的物质的量为14 mol－2 mol＝12 mol，S的化合价也升高，设为x，则 0.5×[x－(－2)]×4＝12 mol，x＝4，故a为二氧化硫， A正确；反应Ⅱ中As2O3与水反应仅生成H3AsO3，是H3AsO3的酸酐，B正确；反应Ⅲ中各元素化合价均未发生变化，为非氧化还原反应，C正确；反应Ⅳ发生的反应为2As2S3＋2Sn2+＋4H＋===2H2S＋2Sn4+＋As4S4，As2S3和Sn2+的物质的量之比为1∶1，D错误。
5. C 解析：侯氏制碱法原理为Na＋＋NH3＋H2O＋CO2===NH＋NaHCO3↓，A正确；由图可知，NaHCO3煅烧生成Na2CO3，则X为CO2，因此，在整个过程中加入NH3、NaCl，当NaHCO3沉淀出来时，溶液中有大量NH与Cl－，于是生成副产品NH4Cl，B正确；操作Ⅱ采用蒸发结晶会使NH4Cl发生分解，得不到纯净的NH4Cl，C错误；“盐析”中加入NaCl是为了使更多的NH4Cl析出，D正确。
6. B 解析：电解精炼铜时，粗铜作阳极，发生氧化反应变为Cu2+进入溶液，A正确；生产铝、铜、高纯硅的过程中均生成了单质，元素的化合价发生变化，属于氧化还原反应，制玻璃的涉及的反应为SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑，SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑，反应的过程中元素的化合价均未发生变化，不属于氧化还原反应，B错误；SO2可以转化成SO3，进而生成H2SO4，FeO与CO在高温下可生成Fe，C正确；SiHCl3的正负电荷中心不重合，为极性分子，D正确。
7. D 解析：24 g镁与硝酸反应失去2 mol电子，根据得失电子守恒生成的NH4NO3为 mol＝ 0.25 mol，同时生成1 mol Mg(NO3)2，根据氮原子守恒消耗的硝酸为0.25 mol×2＋1 mol×2＝2.5 mol，A正确；生成等物质的量的各种还原产物时需要电子最少的是NO2，因此消耗等量的镁生成的还原产物物质的量最多的是NO2，B正确；硝酸浓度较大时硝酸根的氧化性强于氢离子，因此会得到含氮的还原产物，生成氢气时硝酸浓度应该很小，C正确；生成等物质的量的NO和N2O需要的电子的物质的量之比为(5－2)∶(5－1)×2 ＝3∶8，因此消耗镁的物质的量之比为3∶8，D错误。
8. D 解析：粗汞中含有的金属铜可以和硝酸之间反应，但是和盐酸之间不反应，A错误； 辰砂与氧化钙加热反应时，化合价升高的是HgS中的S元素，所以CaSO4是氧化产物，B错误；“灼烧辰砂法”发生反应方程式为HgS＋O2Hg＋SO2，化学反应中化合价的升高的元素是S ，从－2价升高到＋4价，降低的元素是Hg和O ，故2 mol HgS参加反应转移电子数为12NA ，C错误；实验目的是获得纯汞，可以减压蒸馏降低汞的沸点，提高分离效率，D正确。
9. B 解析：反应①中Fe元素的化合价由0价升至＋2价，Fe为还原剂，O元素的化合价由0价降至－2价，O2为氧化剂；反应②中C元素的化合价由0价升至＋2价，C为还原剂，Sb元素的化合价由＋3价降至0价，Sb4O6为氧化剂，A错误。反应①中每生成6 mol FeS转移12 mol电子，则每生成3 mol FeS转移6 mol电子，B正确。反应②中C元素的化合价由0价升至＋2价，C为还原剂，Sb元素的化合价由＋3价降至0价，Sb4O6为氧化剂，Sb为还原产物，则高温下Sb的还原性比C弱，C错误。每生成4 mol Sb，反应②消耗1 mol Sb4O6、6 mol C，反应①生成1 mol Sb4O6消耗6 mol Fe，反应①与反应②中还原剂的物质的量之比为6∶6＝1∶1，D错误。
10. A 解析：在氯化铵溶液作用下，过氧化氢溶液与氢氧化钙发生冷水浴反应得到CaO2·8H2O沉淀时，没有元素发生化合价变化，属于非氧化还原反应，A错误；母液中含有氯化铵，经处理后可返回冷水浴反应循环利用，B正确；操作2为灼烧，需要用到坩埚、酒精灯、玻璃棒等仪器，C正确；CaO2·8H2O经蒸馏水、无水乙醇洗涤晶体表面的可溶性杂质，其中乙醇洗涤的目的是除去表面的水分，D正确。
11. D 解析：浸出液中含过有SbCl5，加适量Sb两者反应生成SbCl3且不引入新杂质，目的是更好地循环利用Sb元素，A正确；过多的Na2S 会和SbCl3反应生成Sb2S3，导致Sb元素流失，Na2S具有还原性也可能会和AsCl3反应生成有毒的As单质，故“除铜”时，不宜加过多的Na2S，是为了防止生成Sb2S3或产生有毒物质，B正确；由流程可知，“除砷”时，AsCl3和加入的NaH2PO2反应生成As，As元素化合价降低同时P元素化合价升高会生成H3PO3，该反应的化学方程式为2AsCl3＋3NaH2PO2＋3H2O===2As↓＋3H3PO3＋3NaCl＋3HCl，C正确；“电解”时，SbCl3生成Sb和SbCl5，根据电子守恒可知，3Sb3+～6e－～3Sb5+、2Sb3+～6e－～2Sb，则被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的质量之比为3∶2，D错误。
12. C 解析：焙烧时，FeO·Cr2O3→Na2CrO4、Fe2O3，Fe和Cr元素化合价都升高，通入氧气作氧化剂，发生反应为4FeO·Cr2O3＋7O2＋8Na2CO38Na2CrO4＋2Fe2O3＋8CO2，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为7∶4，A正确；不溶于水的Fe2O3形成滤渣1，B正确；酸浸时加入稀硫酸目的是形成Al(OH)3沉淀，除去铝元素，由于Al(OH)3能溶于硫酸，则不能加入过量稀硫酸，C错误；转化时加入S和Na2CrO4反应生成Na2S2O3、Cr(OH)3，发生反应的化学方程式为4Na2CrO4＋6S＋7H2O===4Cr(OH)3＋3Na2S2O3＋2NaOH，D正确。
13. (1) 粉碎矿石、适当加热、适当增大硫酸浓度等 (2) SiO2、CaSO4
(3) FeTiO3＋4H＋===TiO2+＋Fe2+＋2H2O (4) ①Fe(OH)3 ②铁离子在溶液中存在水解平衡Fe3+＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋，水解吸热，温度升高，向吸热的方向移动，生成Fe(OH)3，不再与铁粉发生反应 (5) H2TiO3
