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热点突破练2　物质的转化与推断综合应用
1.(2024·山东潍坊专题练)实验室从含有少量氧化铁杂质的废铜粉制取无水硫酸铜的实验步骤如下图:
下列有关说法正确的是(　　)
A.溶解废铜粉“过量酸”是指稀硝酸
B.气体A是Cl2,将亚铁离子氧化为铁离子
C.生成沉淀D的离子方程式可以为3CuO+2Fe3++3H2O===2Fe(OH)3↓+3Cu2+
D.从溶液中得到的无水硫酸铜的方法是冷却结晶
2.(2024·北京西城期末)铜与浓硫酸反应的装置如下图,下列说法不正确的是(　　)
A.反应一段时间后,品红溶液褪色,说明有SO2生成
B.在该反应中,浓硫酸只表现出酸性
C.石蕊溶液变红说明SO2与水发生了反应
D.为确认CuSO4生成,试管①冷却后,将其中的物质缓慢倒入水中,观察颜色
3.(2024·江苏苏州开学考)铁及其化合物转化具有重要应用,铁及其化合物应用广泛。纳米铁粉可用于处理水中污染物,一定条件下,向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液,生成纳米铁粉、H2和[B(OH)4]-;Fe3O4可用作锂离子电池的电极材料,电池工作时有Li+嵌入其中生成LiFe3O4;铁氰化钾{K3[Fe(CN)6]}遇Fe2+发生反应生成深蓝色沉淀{Fe3[Fe(CN)6]2},常用于检验Fe2+。下列表述不正确的是(　　)
A.制备纳米铁粉的离子反应:2Fe2++B+4OH-===2Fe↓+2H2↑+[B(OH)4]-
B.FeS2制硫酸过程中物质转化:FeS2(s)SO2(g)H2SO4(aq)
C.Fe3O4晶体中嵌入Li+形成LiFe3O4时,部分Fe3+转化为Fe2+
D.铁氰化钾检验Fe2+的离子反应:3Fe2++2[Fe(CN)6]3-===Fe3[Fe(CN)6]2↓
4.(2024·辽宁沈阳质检)从FeCl3溶液腐蚀电路板所得废液(含有Cu2+、Fe2+、Fe3+)中回收铜,并重新获得FeCl3溶液,设计如图所示方案:
下列说法正确的是(　　)
A.加入的①为纯铁,④为稀硫酸
B.合并后通入⑤发生反应的离子方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
C.可以采取蒸干FeCl3溶液的方法获得FeCl3固体
D.上述生产过程所涉及的反应中有复分解反应
5.(2024·湖北宜昌期中)绿矾(FeSO4·7H2O)是一种重要的化工原料,其综合利用如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.摩尔盐属于复盐
B.高效絮凝剂中铁元素的化合价为+3
C.利用KSCN溶液检验摩尔盐是否氧化变质
D.制取铁红与摩尔盐时均发生了氧化还原反应
6.(2024·安徽合肥阶段练)根据实验目的分析,下列实验操作及现象、结论都正确的是(　　)
选项 实验目的 实验操作及现象 结论
A 探究Fe3++3SCN-Fe(SCN)3的平衡移动 在FeCl3溶液中滴入KSCN溶液,达到平衡后再加入KCl溶液,溶液红色变浅 c(Cl-)增大,平衡逆向移动
B 检验Fe3O4中是否含有Fe2O3 将少许样品溶于稀盐酸中,再滴加KSCN溶液,溶液变红 证明Fe3O4中含有Fe2O3
C 除去CO2中的HCl杂质 将混合气体通入饱和NaHCO3溶液中 得到纯净干燥的CO2
D 比较元素的非金属性强弱 向盛有纯碱固体的试管中加入稀硫酸,将生成的气体通入水玻璃中,溶液变浑浊 非金属性:S>C>Si
7.(2024·湖南娄底一模)实验探究是化学学习的方法之一,某化学实验小组进行FeSO4·7H2O在N2气氛中受热分解实验,根据实验结果或现象,所得结论不正确的是(　　)
A.FeSO4·7H2O脱水热分解,其热重曲线如图所示。根据实验结果推算出:x=4,y=1
B.FeSO4热分解后,其固态产物的颜色为红色,说明生成的物质为Fe2O3
C.生成的气态产物通过酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色,说明产生了SO2
D.把产生的气态产物通过氯化钡溶液,立即有沉淀生成,不能证明其气态产物中含有SO3
8.(2024·重庆渝中阶段练)为达到实验目的,下列实验操作正确的是(　　)
实验操作 实验目的
A 向1 mL淀粉溶液中滴入稀硫酸,水浴加热5 min后取少量溶液,加入少量新制Cu(OH)2悬浊液,加热 检验淀粉在稀硫酸条件下水解产物是否具有还原性
B 将木炭加入浓硫酸中并加热,并将反应的气体产物依次通过品红溶液和澄清石灰水 检验气体产物中含SO2和CO2
C 向苯酚和苯的混合溶液中加入浓溴水,充分反应后,过滤 除去苯中混有的苯酚
D 分别向盛有Ba(NO3)2、Na2SO3、Na[Al(OH)4]溶液的试管中滴加过量的稀硫酸 鉴别Ba(NO3)2、Na2SO3、 Na[Al(OH)4]三种溶液
9.(2024·河南郑州阶段练)出于国家安全考虑,我国政府决定从2023年8月1日起对镓、锗材料的出口进行管制,已知锗(Ge)为两性元素,下列物质中能与NaOH溶液发生反应但与稀硫酸不发生反应的是(　　)
A.GeO2 B.GeCl2
C.Ge(OH)2 D.Na2GeO2
10.(2024·河北承德一模)大气中NO达到一定浓度时,会对人体造成伤害。NO在大气中转化过程如下图所示,下列说法正确的是(　　)
NONO2N2O5HNO3
A.O3在转化过程中表现出强氧化性,与O2互为同位素
B.NOx是大气污染物,在大气中有可能形成硝酸型酸雨或光化学烟雾
C.N2O5是一种酸性氧化物,酸性氧化物都可以和水反应生成相应的酸
D.H2O是一种直线形分子,电子式为H︰︰H
11.(2024·江西赣州阶段练)为了确定某固体W成分,进行如下实验:
实验1:取少量W与烧碱溶液共热,产生气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色。
实验2:取少量W,加入浓盐酸,产生红色固体、蓝色溶液并放出刺激性气体,该气体通入品红溶液,溶液褪色;加热褪色的溶液,又变红色。
下列推断正确的是(　　)
A.实验1中未发生氧化还原反应
B.实验2中产生气体可能是氯气
C.W可能是(NH4)2Cu(SO4)2
D.实验2中气体能还原品红
12.(2023·河北邯郸二模)工业上制备高纯硅,一般需要先制得98%左右的粗硅,再以粗硅为原料制备高纯硅,工艺流程如下;工业上还以粗硅为原料采用熔融盐电解法制取甲硅烷(SiH4),电解装置如图所示:
石英砂粗硅SiHCl3(粗)SiHCl3(纯)高纯硅
下列有关说法正确的是(　　)
A.制备粗硅的化学方程式:SiO2+CSi+CO2↑
B.制备高纯硅的工艺中可循环使用的物质只有HCl
C.阴极发生的电极反应:H2+2e-===2H-
D.SiO2、Si、SiH4都属于共价晶体
13.(2024·山东烟台阶段练)
已知:M、N、P、Q是化学中常见的物质,它们之间有如图反应关系。下列说法正确的是(　　)
A.若M是具有磁性的黑色金属氧化物,则P、Q不可相互转化
B.若N是石灰乳,则工业上可以上述物质转化关系为原理处理尾气中的氯气
C.若M、N分别为NH4Cl固体和NaOH固体,则上述物质转化关系为实验室制备氨气的原理
D.若M、N、P、Q均含同一种元素,且常温下P为黄色固体单质,则M,N均能与Q反应
14.(2024·浙江丽水模拟)缺铁性贫血是世界上最普遍的营养性问题,一个简单的解决办法是生产铁强化酱油,即在酱油中加入易吸收铁的添加剂——Na2FeY,其中Y4-是乙二胺四乙酸(H4Y)的酸根形式,H4Y结构如下左图。生产铁
强化酱油产生的废水可用绿色消毒剂X(如下图)来杀菌。
下列有关说法正确的是(　　)
A.从酸碱质子理论来说,H4Y只有酸性
B.H6Y2+只有4个pKa数值
C.[FeY]2-即[FeEDTA]2-,亚铁离子周围6配位,形成6个五元环
D.X能够杀菌的原因是其水解可产生次氯酸
热点突破练2　物质的转化与推断综合应用
1.(2024·山东潍坊专题练)实验室从含有少量氧化铁杂质的废铜粉制取无水硫酸铜的实验步骤如下图:
下列有关说法正确的是(　　)
A.溶解废铜粉“过量酸”是指稀硝酸
B.气体A是Cl2,将亚铁离子氧化为铁离子
C.生成沉淀D的离子方程式可以为3CuO+2Fe3++3H2O===2Fe(OH)3↓+3Cu2+
D.从溶液中得到的无水硫酸铜的方法是冷却结晶
答案　C
解析　因为要制备硫酸铜,则过量酸为稀硫酸,废铜粉(含有少量氧化铁)加过量稀硫酸,氧化铁溶于硫酸生成硫酸铁和水,Cu和硫酸铁反应生成硫酸亚铁和硫酸铜,得到硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸混合溶液,混合溶液通入气体A将亚铁离子氧化为铁离子,调pH=4将铁离子转化为氢氧化铁,然后过滤除去,固体B可为CuO或氢氧化铜等,滤液C为硫酸铜溶液,将硫酸铜溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸铜晶体。A.过量的酸应为稀硫酸,不适合用稀硝酸,原因是引入硝酸根杂质,错误;B.向混合溶液通入气体A的作用是将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子,气体A为氧气或臭氧,不能使用氯气,防止引入氯离子杂质,错误;C.加入固体B的作用是调节溶液的pH,使Fe3+水解平衡正向移动,转变为氢氧化铁沉淀而除去,为了不引入新的杂质,可选用CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3,加CuO时离子方程式为3CuO+2Fe3++3H2O===2Fe(OH)3↓+3Cu2+,正确;D.从溶液中冷却结晶是得到硫酸铜晶体,错误。
2.(2024·北京西城期末)铜与浓硫酸反应的装置如下图,下列说法不正确的是(　　)
A.反应一段时间后,品红溶液褪色,说明有SO2生成
B.在该反应中,浓硫酸只表现出酸性
C.石蕊溶液变红说明SO2与水发生了反应
D.为确认CuSO4生成,试管①冷却后,将其中的物质缓慢倒入水中,观察颜色
答案　B
解析　A.反应一段时间后,品红溶液褪色,说明铜与浓硫酸共热反应生成具有漂白性的二氧化硫使品红溶液褪色,正确;B.铜与浓硫酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应中硫元素化合价部分降低被还原,浓硫酸在反应中表现酸性和强氧化性,错误;C.实验中石蕊溶液变红说明铜与浓硫酸共热反应生成的二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸电离出的氢离子使石蕊溶液变红,正确;D.为确认硫酸铜的生成,为防止水加入到密度大于水的浓硫酸中产生暴沸,应待管①冷却后,将其中的物质缓慢倒入水中,观察溶液颜色是否为蓝色,正确。
3.(2024·江苏苏州开学考)铁及其化合物转化具有重要应用,铁及其化合物应用广泛。纳米铁粉可用于处理水中污染物,一定条件下,向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液,生成纳米铁粉、H2和[B(OH)4]-;Fe3O4可用作锂离子电池的电极材料,电池工作时有Li+嵌入其中生成LiFe3O4;铁氰化钾{K3[Fe(CN)6]}遇Fe2+发生反应生成深蓝色沉淀{Fe3[Fe(CN)6]2},常用于检验Fe2+。下列表述不正确的是(　　)
A.制备纳米铁粉的离子反应:2Fe2++B+4OH-===2Fe↓+2H2↑+[B(OH)4]-
B.FeS2制硫酸过程中物质转化:FeS2(s)SO2(g)H2SO4(aq)
C.Fe3O4晶体中嵌入Li+形成LiFe3O4时,部分Fe3+转化为Fe2+
D.铁氰化钾检验Fe2+的离子反应:3Fe2++2[Fe(CN)6]3-===Fe3[Fe(CN)6]2↓
答案　B
解析　A.一定条件下,向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液,生成纳米铁粉、H2和[B(OH)4]-,对应的离子方程式为2Fe2++B+4OH-===2Fe↓+2H2↑+[B(OH)4]-,正确;B.FeS2制硫酸过程,即FeS2与氧气反应生成氧化铁和二氧化硫,二氧化硫在五氧化二钒作催化剂且加热的条件下被氧气氧化为三氧化硫,三氧化硫与水反应得硫酸,错误;C.Fe3O4晶体中嵌入Li+形成LiFe3O4时,锂离子带正电荷,因此部分Fe3+转化为Fe2+,正确;D.铁氰化钾检验Fe2+是利用了亚铁离子与[Fe(CN)6]3-能生成蓝色沉淀,对应的离子反应方程式为3Fe2++2[Fe(CN)6]3-===Fe3[Fe(CN)6]2↓,正确。
4.(2024·辽宁沈阳质检)从FeCl3溶液腐蚀电路板所得废液(含有Cu2+、Fe2+、Fe3+)中回收铜,并重新获得FeCl3溶液,设计如图所示方案:
下列说法正确的是(　　)
A.加入的①为纯铁,④为稀硫酸
B.合并后通入⑤发生反应的离子方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
C.可以采取蒸干FeCl3溶液的方法获得FeCl3固体
D.上述生产过程所涉及的反应中有复分解反应
答案　B
解析　向FeCl3溶液腐蚀电路板所得废液(含有Cu2+、Fe2+、Fe3+)中加入过量的Fe,将Cu2+置换为Cu,Fe3+转变为Fe2+,过滤出滤渣③主要成分为Cu、Fe,滤液含有FeCl2,向滤渣中加入适量的稀盐酸,将Fe转化为FeCl2,过滤洗涤得到Cu和滤液含有FeCl2,合并两次滤液,并通入Cl2将FeCl2氧化为FeCl3,据此分析解题。A.由分析可知,加入的①为纯铁,④为稀盐酸,错误;B.由分析可知,合并两次滤液,并通入Cl2将FeCl2氧化为FeCl3,即合并后通入⑤发生反应的离子方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,正确;C.由于FeCl3易水解,产生HCl易挥发,故不可以采取蒸干FeCl3溶液的方法获得FeCl3固体,应在HCl气流中加热蒸发FeCl3溶液制得FeCl3固体,错误;D.由分析可知,上述生产过程所涉及的反应均为氧化还原反应,故不可能有复分解反应,错误。
5.(2024·湖北宜昌期中)绿矾(FeSO4·7H2O)是一种重要的化工原料,其综合利用如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.摩尔盐属于复盐
B.高效絮凝剂中铁元素的化合价为+3
C.利用KSCN溶液检验摩尔盐是否氧化变质
D.制取铁红与摩尔盐时均发生了氧化还原反应
答案　D
解析　A.摩尔盐属于复盐,由两种或两种以上简单盐组成的具有特定性质的化合物,正确;B.根据正负化合价的代数和为零可知4x+(-1)×2+(-2)×5=0,解得x=+3,铁元素的化合价为+3,正确;C.摩尔盐中的铁元素为Fe2+,若氧化变质会生成Fe3+,加入KSCN溶液会变红,正确;D.制备摩尔盐时没有元素发生化合价变化,未发生氧化还原反应,错误。
6.(2024·安徽合肥阶段练)根据实验目的分析,下列实验操作及现象、结论都正确的是(　　)
选项 实验目的 实验操作及现象 结论
A 探究Fe3++3SCN-Fe(SCN)3的平衡移动 在FeCl3溶液中滴入KSCN溶液,达到平衡后再加入KCl溶液,溶液红色变浅 c(Cl-)增大,平衡逆向移动
B 检验Fe3O4中是否含有Fe2O3 将少许样品溶于稀盐酸中,再滴加KSCN溶液,溶液变红 证明Fe3O4中含有Fe2O3
C 除去CO2中的HCl杂质 将混合气体通入饱和NaHCO3溶液中 得到纯净干燥的CO2
D 比较元素的非金属性强弱 向盛有纯碱固体的试管中加入稀硫酸,将生成的气体通入水玻璃中,溶液变浑浊 非金属性:S>C>Si
答案　D
解析　A.c(Cl-)与可逆反应Fe3++3SCN-Fe(SCN)3的平衡移动无关,错误;B.Fe3O4溶解在稀盐酸中也有Fe3+生成,错误;C.该法得到的CO2中混有水蒸气,错误;D.向盛有纯碱固体的试管中加入稀硫酸,将生成的气体通入水玻璃中,溶液变浑浊,说明S、C、Si的最高价氧化物对应的水化物的酸性:H2SO4>H2CO3>H2SiO3,故元素的非金属性:S>C>Si,正确。
7.(2024·湖南娄底一模)实验探究是化学学习的方法之一,某化学实验小组进行FeSO4·7H2O在N2气氛中受热分解实验,根据实验结果或现象,所得结论不正确的是(　　)
A.FeSO4·7H2O脱水热分解,其热重曲线如图所示。根据实验结果推算出:x=4,y=1
B.FeSO4热分解后,其固态产物的颜色为红色,说明生成的物质为Fe2O3
C.生成的气态产物通过酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色,说明产生了SO2
D.把产生的气态产物通过氯化钡溶液,立即有沉淀生成,不能证明其气态产物中含有SO3
答案　D
解析　FeSO4·7H2O相对分子量为278,100 ℃时,失重率为19.4%,278×19.4%≈54,即分解生成FeSO4·4H2O和3H2O,同理可以求得200 ℃时,FeSO4·4H2O分解生成FeSO4·H2O和3H2O,300 ℃时,FeSO4·H2O分解生成FeSO4和H2O,更高温度下,FeSO4隔绝空气,分解生成Fe2O3、SO2、SO3。A.由分析知,100 ℃时,生成FeSO4·4H2O,即x=4,200 ℃时,分解生成FeSO4·H2O,即y=1,正确;B.由分析知,FeSO4热分解后,其固态产物的颜色为红色,说明最终生成的物质为Fe2O3,正确;C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是常温有还原性的气体,反应中可能生成的有还原性的气体只有SO2,故生成的气态产物通过酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色,说明产生了SO2,正确;D.把产生的气态产物通过氯化钡溶液,立即有沉淀生成,因为SO2无法和氯化钡溶液反应得到硫酸钡沉淀,故可以说明其气态产物中含有SO3,错误。
8.(2024·重庆渝中阶段练)为达到实验目的,下列实验操作正确的是(　　)
实验操作 实验目的
A 向1 mL淀粉溶液中滴入稀硫酸,水浴加热5 min后取少量溶液,加入少量新制Cu(OH)2悬浊液,加热 检验淀粉在稀硫酸条件下水解产物是否具有还原性
B 将木炭加入浓硫酸中并加热,并将反应的气体产物依次通过品红溶液和澄清石灰水 检验气体产物中含SO2和CO2
C 向苯酚和苯的混合溶液中加入浓溴水,充分反应后,过滤 除去苯中混有的苯酚
D 分别向盛有Ba(NO3)2、Na2SO3、Na[Al(OH)4]溶液的试管中滴加过量的稀硫酸 鉴别Ba(NO3)2、Na2SO3、 Na[Al(OH)4]三种溶液
答案　D
解析　A.水解后在碱性溶液中检验葡萄糖,水解后没有先加碱至碱性,由现象不能证明水解产物是否有还原性,错误;B.木炭与浓硫酸加热反应后生成SO2、CO2,二者均使石灰水变浑浊,由操作和现象不能证明生成CO2,错误;C.溴、三溴苯酚均易溶于苯,不能除杂,应加NaOH溶液、分液除去苯中混有的苯酚,错误;D.向Ba(NO3)2溶液中加入过量稀硫酸产生白色沉淀,向Na2SO3溶液中加入过量稀硫酸产生刺激性气味的气体SO2,向Na[Al(OH)4]溶液中加入过量稀硫酸先产生白色沉淀后沉淀溶解,三者现象不同,可以用过量稀硫酸鉴别Ba(NO3)2、Na2SO3、Na[Al(OH)4]三种溶液,正确。
9.(2024·河南郑州阶段练)出于国家安全考虑,我国政府决定从2023年8月1日起对镓、锗材料的出口进行管制,已知锗(Ge)为两性元素,下列物质中能与NaOH溶液发生反应但与稀硫酸不发生反应的是(　　)
A.GeO2 B.GeCl2
C.Ge(OH)2 D.Na2GeO2
答案　B
解析　A.锗(Ge)为两性元素,GeO2应为两性氧化物,既能与NaOH溶液发生反应也能与稀硫酸发生反应,不符合题意;B.GeCl2类比AlCl3,能与NaOH溶液发生反应但与稀硫酸不发生反应,符合题意;C.Ge(OH)2应为两性氢氧化物,既能与NaOH溶液发生反应也能与稀硫酸发生反应,不符合题意;D.Na2GeO2能与稀硫酸发生反应,与NaOH溶液不发生反应,不符合题意。
10.(2024·河北承德一模)大气中NO达到一定浓度时,会对人体造成伤害。NO在大气中转化过程如下图所示,下列说法正确的是(　　)
NONO2N2O5HNO3
A.O3在转化过程中表现出强氧化性,与O2互为同位素
B.NOx是大气污染物,在大气中有可能形成硝酸型酸雨或光化学烟雾
C.N2O5是一种酸性氧化物,酸性氧化物都可以和水反应生成相应的酸
D.H2O是一种直线形分子,电子式为H︰︰H
答案　B
解析　A.O3与O2是同种元素组成的不同单质,二者互为同素异形体,错误;B.NOx是大气污染物,在大气中有可能形成硝酸型酸雨或光化学烟雾,正确;C.N2O5是一种酸性氧化物,但不是所有酸性氧化物都可以和水反应生成相应的酸,例如SiO2不和水反应,错误;D.H2O是一种V形分子,错误。
11.(2024·江西赣州阶段练)为了确定某固体W成分,进行如下实验:
实验1:取少量W与烧碱溶液共热,产生气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色。
实验2:取少量W,加入浓盐酸,产生红色固体、蓝色溶液并放出刺激性气体,该气体通入品红溶液,溶液褪色;加热褪色的溶液,又变红色。
下列推断正确的是(　　)
A.实验1中未发生氧化还原反应
B.实验2中产生气体可能是氯气
C.W可能是(NH4)2Cu(SO4)2
D.实验2中气体能还原品红
答案　A
解析　实验1:取少量W与烧碱溶液共热,产生气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,该气体为NH3,说明W中含有N,发生反应:N+OH-NH3↑+H2O;实验2:取少量W,加入浓盐酸,产生红色固体、蓝色溶液并放出刺激性气体,该气体通入品红溶液,溶液褪色;加热褪色的溶液,又变红色,则红色固体是Cu,蓝色溶液含有Cu2+,逸出气体为SO2气体,可能发生反应为2NH4CuSO3+4HCl===CuCl2+Cu↓+2NH4Cl+2SO2↑+2H2O。A.实验Ⅰ中,加碱产生气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,该气体为NH3,发生反应为N+OH-NH3↑+H2O,反应过程中元素化合价不变,为非氧化还原反应,正确;B.如果实验2产生Cl2,Cl2与水反应产生的HClO具有强氧化性,会使品红分子结构发生改变,因而溶液永久褪色,加热褪色后的溶液,溶液也不会变红色,因此气体不可能是Cl2,而是SO2,错误;C.如果W为硫酸铜铵,溶于盐酸时,不会产生气体,也不会产生红色固体,错误;D.实验2中,产生SO2漂白品红溶液使其褪色,是由于SO2与品红结合形成不稳定的无色化合物,该过程中元素化合价不变,因此没有发生氧化还原反应,错误。
12.(2023·河北邯郸二模)工业上制备高纯硅,一般需要先制得98%左右的粗硅,再以粗硅为原料制备高纯硅,工艺流程如下;工业上还以粗硅为原料采用熔融盐电解法制取甲硅烷(SiH4),电解装置如图所示:
石英砂粗硅SiHCl3(粗)SiHCl3(纯)高纯硅
下列有关说法正确的是(　　)
A.制备粗硅的化学方程式:SiO2+CSi+CO2↑
B.制备高纯硅的工艺中可循环使用的物质只有HCl
C.阴极发生的电极反应:H2+2e-===2H-
D.SiO2、Si、SiH4都属于共价晶体
答案　C
解析　石英砂和焦炭在高温条件下反应得到粗硅,粗硅与HCl在573 K以上加热生成粗SiHCl3,精馏得到纯的SiHCl3,在1 357 K与氢气反应生成高纯硅。A.制备粗硅的化学方程式为SiO2+2CSi+2CO↑,错误;B.制备高纯硅的工艺中可循环使用的物质有H2和HCl,错误;C.阴极氢气得电子产生H-,发生的电极反应:H2+2e-===2H-,正确;D.SiH4属于分子晶体,错误。
13.(2024·山东烟台阶段练)
已知:M、N、P、Q是化学中常见的物质,它们之间有如图反应关系。下列说法正确的是(　　)
A.若M是具有磁性的黑色金属氧化物,则P、Q不可相互转化
B.若N是石灰乳,则工业上可以上述物质转化关系为原理处理尾气中的氯气
C.若M、N分别为NH4Cl固体和NaOH固体,则上述物质转化关系为实验室制备氨气的原理
D.若M、N、P、Q均含同一种元素,且常温下P为黄色固体单质,则M,N均能与Q反应
答案　B
解析　A.若M为四氧化三铁,则N为酸,M与酸反应生成的亚铁盐和铁盐可相互转化,错误;B.若N为石灰乳,M为氯气,两者反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,工业上,尾气中的Cl2用石灰乳吸收,正确;C.若M和N分别为氯化铵和氢氧化钠固体,则两者反应生成氯化钠、氨气和水,实验室制备氨气通常采用加热氯化铵固体和氢氧化钙固体混合物的方法制取,错误;D.常温下P为黄色固体单质,P为S,可推知上述转化关系为H2S+H2SO4(浓)===S↓+SO2+2H2O,硫化氢和二氧化硫会发生归中反应,浓硫酸与二氧化硫不反应,错误。
14.(2024·浙江丽水模拟)缺铁性贫血是世界上最普遍的营养性问题,一个简单的解决办法是生产铁强化酱油,即在酱油中加入易吸收铁的添加剂——Na2FeY,其中Y4-是乙二胺四乙酸(H4Y)的酸根形式,H4Y结构如下左图。生产铁
强化酱油产生的废水可用绿色消毒剂X(如下图)来杀菌。
下列有关说法正确的是(　　)
A.从酸碱质子理论来说,H4Y只有酸性
B.H6Y2+只有4个pKa数值
C.[FeY]2-即[FeEDTA]2-,亚铁离子周围6配位,形成6个五元环
D.X能够杀菌的原因是其水解可产生次氯酸
答案　D
解析　A.酸碱质子理论认为能给出质子的是酸﹐能结合质子的是碱。乙二胺四乙酸中的羧基能给出质子而氮原子上的孤对电子可以接受质子,因此H4Y在质子理论中既是酸又是碱,错误;B.H4Y含有4个羧基,是4元酸,结合两个H+形成H6Y2+,H6Y2+能电离出6个H+,H6Y2+有6个pKa数值,错误;C.[FeEDTA]2-中配体是EDTA,配位原子是N和O原子,配位数是6,结构简式为,形成5个五元环,错误;D.绿色消毒剂X中含有Cl原子,水解可产生次氯酸,能够杀菌,正确。(共29张PPT)
热点突破练2　物质的转化与推断综合应用
第一篇　新高考题型突破
板块Ⅱ　常见无机物的性质与转化
1.(2024·山东潍坊专题练)实验室从含有少量氧化铁杂质的废铜粉制取无水硫酸铜的实验步骤如图:
下列有关说法正确的是(　　)
A.溶解废铜粉“过量酸”是指稀硝酸
B.气体A是Cl2,将亚铁离子氧化为铁离子
C.生成沉淀D的离子方程式可以为3CuO+2Fe3++3H2O===2Fe(OH)3↓+3Cu2+
D.从溶液中得到的无水硫酸铜的方法是冷却结晶
C
解析　因为要制备硫酸铜,则过量酸为稀硫酸,废铜粉(含有少量氧化铁)加过量稀硫酸,氧化铁溶于硫酸生成硫酸铁和水,Cu和硫酸铁反应生成硫酸亚铁和硫酸铜,得到硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸混合溶液,混合溶液通入气体A将亚铁离子氧化为铁离子,调pH=4将铁离子转化为氢氧化铁,然后过滤除去,固体B可为CuO或氢氧化铜等,滤液C为硫酸铜溶液,将硫酸铜溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸铜晶体。A.过量的酸应为稀硫酸,不适合用稀硝酸,原因是引入硝酸根杂质,错误;B.向混合溶液通入气体A的作用是将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子,气体A为氧气或臭氧,不能使用氯气,防止引入氯离子杂质,错误;C.加入固体B的作用是调节溶液的pH,使Fe3+水解平衡正向移动,转变为氢氧化铁沉淀而除去,为了不引入新的杂质,可选用CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3,加CuO时离子方程式为3CuO+2Fe3++3H2O===2Fe(OH)3↓+3Cu2+,正确;D.从溶液中冷却结晶是得到硫酸铜晶体,错误。
2.(2024·北京西城期末)铜与浓硫酸反应的装置如下图,下列说法不正确的是(　　)
A.反应一段时间后,品红溶液褪色,说明有SO2生成
B.在该反应中,浓硫酸只表现出酸性
C.石蕊溶液变红说明SO2与水发生了反应
D.为确认CuSO4生成,试管①冷却后,将其
中的物质缓慢倒入水中,观察颜色
B
解析　A.反应一段时间后,品红溶液褪色,说明铜与浓硫酸共热反应生成具有漂白性的二氧化硫使品红溶液褪色,正确;B.铜与浓硫酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应中硫元素化合价部分降低被还原,浓硫酸在反应中表现酸性和强氧化性,错误;C.实验中石蕊溶液变红说明铜与浓硫酸共热反应生成的二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸电离出的氢离子使石蕊溶液变红,正确;D.为确认硫酸铜的生成,为防止水加入到密度大于水的浓硫酸中产生暴沸,应待管①冷却后,将其中的物质缓慢倒入水中,观察溶液颜色是否为蓝色,正确。
3.(2024·江苏苏州开学考)铁及其化合物转化具有重要应用,铁及其化合物应用广泛。纳米铁粉可用于处理水中污染物,一定条件下,向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液,生成纳米铁粉、H2和[B(OH)4]-;Fe3O4可用作锂离子电池的电极材料,电池工作时有Li+嵌入其中生成LiFe3O4;铁氰化钾{K3[Fe(CN)6]}遇Fe2+发生反应生成深蓝色沉淀{Fe3[Fe(CN)6]2},常用于检验Fe2+。下列表述不正确的是(　　)
B
解析　A.一定条件下,向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液,生成纳米铁粉、H2和[B(OH)4]-,对应的离子方程式为2Fe2++B+4OH-===2Fe↓+2H2↑+[B(OH)4]-,正确;B.FeS2制硫酸过程,即FeS2与氧气反应生成氧化铁和二氧化硫,二氧化硫在五氧化二钒作催化剂且加热的条件下被氧气氧化为三氧化硫,三氧化硫与水反应得硫酸,错误;C.Fe3O4晶体中嵌入Li+形成LiFe3O4时,锂离子带正电荷,因此部分Fe3+转化为Fe2+,正确;D.铁氰化钾检验Fe2+是利用了亚铁离子与[Fe(CN)6]3-能生成蓝色沉淀,对应的离子反应方程式为3Fe2++2[Fe(CN)6]3-===Fe3[Fe(CN)6]2↓,正确。
4.(2024·辽宁沈阳质检)从FeCl3溶液腐蚀电路板所得废液(含有Cu2+、Fe2+、Fe3+)中回收铜,并重新获得FeCl3溶液,设计如图所示方案:
下列说法正确的是(　　)
A.加入的①为纯铁,④为
稀硫酸
B.合并后通入⑤发生反
应的离子方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
C.可以采取蒸干FeCl3溶液的方法获得FeCl3固体
D.上述生产过程所涉及的反应中有复分解反应
B
解析　向FeCl3溶液腐蚀电路板所得废液(含有Cu2+、Fe2+、Fe3+)中加入过量的Fe,将Cu2+置换为Cu,Fe3+转变为Fe2+,过滤出滤渣③主要成分为Cu、Fe,滤液含有FeCl2,向滤渣中加入适量的稀盐酸,将Fe转化为FeCl2,过滤洗涤得到Cu和滤液含有FeCl2,合并两次滤液,并通入Cl2将FeCl2氧化为FeCl3,据此分析解题。A.由分析可知,加入的①为纯铁,④为稀盐酸,错误;B.由分析可知,合并两次滤液,并通入Cl2将FeCl2氧化为FeCl3,即合并后通入⑤发生反应的离子方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,正确;C.由于FeCl3易水解,产生HCl易挥发,故不可以采取蒸干FeCl3溶液的方法获得FeCl3固体,应在HCl气流中加热蒸发FeCl3溶液制得FeCl3固体,错误;D.由分析可知,上述生产过程所涉及的反应均为氧化还原反应,故不可能有复分解反应,错误。
5.(2024·湖北宜昌期中)绿矾(FeSO4·7H2O)是一种重要的化工原料,其综合利用如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.摩尔盐属于复盐
B.高效絮凝剂中铁元素
的化合价为+3
C.利用KSCN溶液检验摩尔盐是否氧化
变质
D.制取铁红与摩尔盐时均发生了氧化还原反应
D
解析　A.摩尔盐属于复盐,由两种或两种以上简单盐组成的具有特定性质的化合物,正确;B.根据正负化合价的代数和为零可知4x+(-1)×2+(-2)×5=0,解得x=+3,铁元素的化合价为+3,正确;C.摩尔盐中的铁元素为Fe2+,若氧化变质会生成Fe3+,加入KSCN溶液会变红,正确;D.制备摩尔盐时没有元素发生化合价变化,未发生氧化还原反应,错误。
6.(2024·安徽合肥阶段练)根据实验目的分析,下列实验操作及现象、结论都正确的是(　　)
D
选项 实验目的 实验操作及现象 结论
A 探究Fe3++3SCN- Fe(SCN)3的平衡移动 在FeCl3溶液中滴入KSCN溶液,达到平衡后再加入KCl溶液,溶液红色变浅 c(Cl-)增大,平衡逆向移动
B 检验Fe3O4中是否含有Fe2O3 将少许样品溶于稀盐酸中,再滴加KSCN溶液,溶液变红 证明Fe3O4中含有Fe2O3
C 除去CO2中的HCl杂质 将混合气体通入饱和NaHCO3溶液中 得到纯净干燥的CO2
D 比较元素的非金属性强弱 向盛有纯碱固体的试管中加入稀硫酸,将生成的气体通入水玻璃中,溶液变浑浊 非金属性:
S>C>Si
7.(2024·湖南娄底一模)实验探究是化学学习的方法之一,某化学实验小组进行FeSO4·7H2O在N2气氛中受热分解实验,根据实验结果或现象,所得结论不正确的是(　　)
A.FeSO4·7H2O脱水热分解,其热重曲线如图所示。
根据实验结果推算出:x=4,y=1
B.FeSO4热分解后,其固态产物的颜色为红色,说明生成的物质为Fe2O3
C.生成的气态产物通过酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色,说明产生了SO2
D.把产生的气态产物通过氯化钡溶液,立即有沉淀生成,不能证明其气态产物中含有SO3
D
解析　FeSO4·7H2O相对分子量为278,100 ℃时,失重率为19.4%,278×19.4%≈54,即分解生成FeSO4·4H2O和3H2O,同理可以求得200 ℃时,FeSO4·4H2O分解生成FeSO4·H2O和3H2O,300 ℃时,FeSO4·H2O分解生成FeSO4和H2O,更高温度下,FeSO4隔绝空气,分解生成Fe2O3、SO2、SO3。A.由分析知,100 ℃时,生成FeSO4·4H2O,即x=4,200 ℃时,分解生成FeSO4·H2O,即y=1,正确;B.由分析知,FeSO4热分解后,其固态产物的颜色为红色,说明最终生成的物质为Fe2O3,正确;C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是常温有还原性的气体,反应中可能生成的有还原性的气体只有SO2,故生成的气态产物通过酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色,说明产生了SO2,正确;D.把产生的气态产物通过氯化钡溶液,立即有沉淀生成,因为SO2无法和氯化钡溶液反应得到硫酸钡沉淀,故可以说明其气态产物中含有SO3,错误。
8.(2024·重庆渝中阶段练)为达到实验目的,下列实验操作正确的是(　　)
D
实验操作 实验目的
A 向1 mL淀粉溶液中滴入稀硫酸,水浴加热5 min后取少量溶液,加入少量新制Cu(OH)2悬浊液,加热 检验淀粉在稀硫酸条件下水解产物是否具有还原性
B 将木炭加入浓硫酸中并加热,并将反应的气体产物依次通过品红溶液和澄清石灰水 检验气体产物中含SO2和CO2
C 向苯酚和苯的混合溶液中加入浓溴水,充分反应后,过滤 除去苯中混有的苯酚
D 分别向盛有Ba(NO3)2、Na2SO3、Na[Al(OH)4]溶液的试管中滴加过量的稀硫酸 鉴别Ba(NO3)2、Na2SO3、
Na[Al(OH)4]三种溶液
解析　A.水解后在碱性溶液中检验葡萄糖,水解后没有先加碱至碱性,由现象不能证明水解产物是否有还原性,错误;B.木炭与浓硫酸加热反应后生成SO2、CO2,二者均使石灰水变浑浊,由操作和现象不能证明生成CO2,错误;C.溴、三溴苯酚均易溶于苯,不能除杂,应加NaOH溶液、分液除去苯中混有的苯酚,错误;D.向Ba(NO3)2溶液中加入过量稀硫酸产生白色沉淀,向Na2SO3溶液中加入过量稀硫酸产生刺激性气味的气体SO2,向Na[Al(OH)4]溶液中加入过量稀硫酸先产生白色沉淀后沉淀溶解,三者现象不同,可以用过量稀硫酸鉴别Ba(NO3)2、Na2SO3、Na[Al(OH)4]三种溶液,正确。
9.(2024·河南郑州阶段练)出于国家安全考虑,我国政府决定从2023年8月1日起对镓、锗材料的出口进行管制,已知锗(Ge)为两性元素,下列物质中能与NaOH溶液发生反应但与稀硫酸不发生反应的是(　　)
A.GeO2 B.GeCl2 C.Ge(OH)2 D.Na2GeO2
解析　A.锗(Ge)为两性元素,GeO2应为两性氧化物,既能与NaOH溶液发生反应也能与稀硫酸发生反应,不符合题意;B.GeCl2类比AlCl3,能与NaOH溶液发生反应但与稀硫酸不发生反应,符合题意;C.Ge(OH)2应为两性氢氧化物,既能与NaOH溶液发生反应也能与稀硫酸发生反应,不符合题意;D.Na2GeO2能与稀硫酸发生反应,与NaOH溶液不发生反应,不符合题意。
B
10.(2024·河北承德一模)大气中NO达到一定浓度时,会对人体造成伤害。NO在大气中转化过程如下图所示,下列说法正确的是(　　)
A.O3在转化过程中表现出强氧化性,与O2互为同位素
B.NOx是大气污染物,在大气中有可能形成硝酸型酸雨或光化学烟雾
C.N2O5是一种酸性氧化物,酸性氧化物都可以和水反应生成相应的酸
D.H2O是一种直线形分子,电子式为H︰︰H
B
解析　A.O3与O2是同种元素组成的不同单质,二者互为同素异形体,错误;B.NOx是大气污染物,在大气中有可能形成硝酸型酸雨或光化学烟雾,正确;C.N2O5是一种酸性氧化物,但不是所有酸性氧化物都可以和水反应生成相应的酸,例如SiO2不和水反应,错误;D.H2O是一种V形分子,错误。
11.(2024·江西赣州阶段练)为了确定某固体W成分,进行如下实验:
实验1:取少量W与烧碱溶液共热,产生气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色。
实验2:取少量W,加入浓盐酸,产生红色固体、蓝色溶液并放出刺激性气体,该气体通入品红溶液,溶液褪色;加热褪色的溶液,又变红色。
下列推断正确的是(　　)
A.实验1中未发生氧化还原反应
B.实验2中产生气体可能是氯气
C.W可能是(NH4)2Cu(SO4)2
D.实验2中气体能还原品红
A
12.(2023·河北邯郸二模)工业上制备高纯硅,一般需要先制得98%左右的粗硅,再以粗硅为原料制备高纯硅,工艺流程如下;工业上还以粗硅为原料采用熔融盐电解法制取甲硅烷(SiH4),电解装置如图所示:
C
13.(2024·山东烟台阶段练)已知:M、N、P、Q是化学中常见的物质,它们之间有如图反应关系。下列说法正确的是(　　)
A.若M是具有磁性的黑色金属氧化物,则P、Q不可相互转化
B.若N是石灰乳,则工业上可以上述物质转化关系为原理
处理尾气中的氯气
C.若M、N分别为NH4Cl固体和NaOH固体,则上述物质
转化关系为实验室制备氨气的原理
D.若M、N、P、Q均含同一种元素,且常温下P为黄色固体单质,则M,N均能与Q反应
B
解析　A.若M为四氧化三铁,则N为酸,M与酸反应生成的亚铁盐和铁盐可相互转化,错误;B.若N为石灰乳,M为氯气,两者反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,工业上,尾气中的Cl2用石灰乳吸收,正确;C.若M和N分别为氯化铵和氢氧化钠固体,则两者反应生成氯化钠、氨气和水,实验室制备氨气通常采用加热氯化铵固体和氢氧化钙固体混合物的方法制取,错误;D.常温下P为黄色固体单质,P为S,可推知上述转化关系为H2S+H2SO4(浓)===S↓+SO2+2H2O,硫化氢和二氧化硫会发生归中反应,浓硫酸与二氧化硫不反应,错误。
14.(2024·浙江丽水模拟)缺铁性贫血是世界上最普遍的营养性问题,一个简单的解决办法是生产铁强化酱油,即在酱油中加入易吸收铁的添加剂——Na2FeY,其中Y4-是乙二胺四乙酸(H4Y)的酸根形式,H4Y结构如下左图。生产铁强化酱油产生的废水可用绿色消毒剂X(如下图)来杀菌。
下列有关说法正确的是(　　)
A.从酸碱质子理论来说,H4Y只有酸性
B.H6Y2+只有4个pKa数值
C.[FeY]2-即[FeEDTA]2-,亚铁离子周围6配位,形成6个五元环
D.X能够杀菌的原因是其水解可产生次氯酸
D

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