【化学】化学物质的分类及转化解题技巧和训练方法及练习题(含答案)
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【化学】化学物质的分类及转化解题技巧和训练方法及练习题(含答案)
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 丙 A CH 2=CH 2 CH 3CH 2Cl CH 3CH 2OH B NH 3 NO HNO 3 C AlCl 3 Al(OH)3 Al 2O 3 D Cl 2
HCl
CuCl 2
A .A
B .B
C .C
D .D
【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. HNO 3显酸性,NH 3显碱性,由硝酸不能直接转化为氨气,不能实现转化,B 项错误;
C. AlCl 3与氨水反应得到Al(OH)3,Al(OH)3与盐酸反应得到AlCl 3与水,Al(OH)3加热分解得到Al 2O 3,Al 2O 3与盐酸反应得到AlCl 3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CuCl 2和水,CuCl 2电解得到Cu 与氯气,符合转化,D 项正确; 答案选B 。
2.下列物质的转化在给定条件下不能实现的是( )
①Na 2
O
点燃
−−−→ Na 2O 22
CO −−−→ Na 2
CO 3
②MgO HCl −−→
MgCl 2溶液电解
−−−−→ Mg ③Fe 2O
点燃
−−−→Fe 2O 324
H SO −−−→ Fe 2(SO 4)3 ④SiO 2NaHO −−−→Na 2SiO 3HCl
−−→H 2SiO 3 ⑤HCHO 2O −−→ HCOOH 3
CH OH
NaOH
−−−→ HCOOCH 3 A .①②③ B .②③④ C .②③⑤ D .①④⑤
【答案】C 【解析】【分析】【详解】
①2Na+O2点燃
Na2O2,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,故可以实现转化;
②MgO+2HCl=MgCl2+H2O,电解MgCl2溶液,不能得到Mg,故不能实现转化;
③Fe在O2中燃烧生成Fe3O4,故不能实现转化;
④SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓,故可以实现转化;
⑤2HCHO+O2Δ
−−→ 2HCOOH,HCOOH和CH3OH反应的条件是浓H2SO4并加热,条件错误;
综上所述可知不能实现转化的是②③⑤,答案选C。
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.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B.浓硫酸C.浓盐酸D.氯化铁溶液
【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。
6.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)+HCl FeOCl+2H2O的反应
B.当用其做电泳实验时,阴极管的液面低于阳极管
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。
7.中国传统文化对人类文明贡献巨大,古代文献中记载了很多化学研究成果。
下列古诗文对应的化学知识正确的是
选项古诗文化学知识
A 《华阳国志》中记载:“取井火
煮之,一斛水得五斗盐”
我国古代已利用天然气煮盐
B 《本草纲目拾遗》中对强水的记
载:“性最烈,能蚀五金,其水
甚强,五金八石皆能穿第,惟玻
璃可盛”
“强水”是指氢氟酸
C《天工开物》中记载:“世间文中“丝、麻、裘”的主要成分
丝、麻、裘、褐皆具素质”都是蛋白质
D 《抱朴子》中记载:“丹砂
(HgS)烧之成水银,积变又还
成丹砂”
文中描述的是升华和凝华过程
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A.天然气主要成分为甲烷,甲烷燃烧放出热量,《华阳国志》记载“取井火煮之,一斛水得五斗盐”,我国古代已利用天然气煮盐,故A正确。
B.能蚀五金可知为王水,是浓盐酸、浓硝酸的混合物,而HF能与玻璃中的二氧化硅反应,腐蚀玻璃,不能用玻璃仪器盛放,故B错误;
C.《天工开物》中有如下描述:“世间丝、麻、裘、褐皆具素质…”文中的“麻”指的是纤维素,主要成分是多糖,丝、裘的主要成分是蛋白质,故C错误;
D.升华属于物理变化,丹砂(HgS)烧之成水银,即HgS发生分解反应生成水银,此过程为化学变化,不属于升华,故D错误;
答案选A。
【点睛】
升华和凝华都属于物质的状态变化,属于物理变化。
8.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。
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。
9.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W X Y Z
A N2NH3NO NO2
B Si SiO2H2SiO3Na2SiO3
C Cu CuSO4CuCl2Cu(OH)2
D Al Al2(SO4)3AlCl3NaAlO2
A.A B.B C.C D.D
【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。
10.下列关于胶体的叙述中不正确的是()
A.丁达尔现象可用来区别胶体与溶液
B.胶体能透过半透膜
C.胶体的性质主要有:丁达尔现象、电泳、聚沉
D.溶液、胶体、浊液的根本区别是分散质微粒直径的大小
【答案】B
【解析】
【详解】
A.丁达尔现象可用来区别胶体与溶液,选项A正确;
B.胶体不能透过半透膜,选项B错误;
C.胶体的性质主要有:丁达尔现象、电泳、聚沉等,选项C正确;
D.溶液、胶体、浊液的根本区别是分散质微粒直径的大小,选项D正确。
答案选B。
11.下列说法不正确的是
A.浓硫酸和浓硝酸都具有强氧化性,都能把 HCl 气体氧化
B.非金属氧化物不一定是酸性氧化物,金属氧化物多数是碱性氧化物
C.同温同压下,两份相同质量的锌粉,分别与足量的稀硫酸和浓硫酸反应,产生气体的体积相同
D.将 CO2 气体通入BaCl2溶液中至饱和未见沉淀生成,继续通入 NH3 则有沉淀生成
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A.氯化氢实验室制法是用浓硫酸与氯化钠固体加强热制取氯化氢气体,若浓硫酸能将HCl 气体氧化,就不能用于制备氯化氢,即浓硫酸不能氧化氯化氢气体,故A错误;
B.一氧化碳是非金属氧化物,但不是酸性氧化物,金属氧化物多数可以和酸反应生成盐和水,故多数金属氧化物为碱性氧化物,故B正确;
C.同温同压下,相同质量的铁粉物质的量相同,与足量的酸反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,Zn+2H2SO4(浓)加热ZnSO4+SO2↑+2H2O,故产生气体的体积均相同,故C正确;
D.将 CO2 气体通入BaCl2溶液中,根据强酸制弱酸的原理,二者不反应,不生成沉淀,但二氧化碳可溶于水,形成二氧化碳的饱和溶液,继续通入NH3 可形成碳酸铵,碳酸根离子与钡离子反应生成碳酸钡沉淀,故D正确;
答案选A。
12.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X Y Z W
①Cu CuSO4Cu(OH)2CuO
②Na NaOH Na2CO3NaCl
③Al AlCl3Al(OH)3Al2O3
④Fe FeCl3FeCl2Fe(OH)2
A.①②③B.①③④C.①②④D.②③④
【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。
13.下列各组物质按照单质、化合物、混合物顺序排列的是( )
A.石墨、Fe(OH)3胶体、澄清石灰水B.氮气、干冰、冰水混合物
C.液氯、CuSO4、漂白粉D.硫粉、氨水、硫酸
【答案】C
【解析】
【详解】
A. Fe(OH)3胶体是混合物,不属于化合物,A错误;
B. 冰水混合物构成微粒是H2O,属于纯净物,B错误;
C. 选项中的各种物质分类合理,C正确;
D. 氨水属于混合物,不是化合物,D错误;
故合理选项是C。
14.下列物质不能通过化合反应制取的是( )
A.NO B.NO2C.H2SiO3D.SO3
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.在放电条件下,N2与O2可发生化合反应生成NO,A不合题意;
B.NO与O2能发生化合反应生成NO2,B不合题意;
C.SiO2与H2O不反应,不能直接生成H2SiO3,C符合题意;
D.在催化剂和高温条件下,SO2与O2可化合生成SO3,D不合题意;
故选C。
15.请在每个化学方程式后的横线上注明化学反应过程中能量的主要转化形式。
(1)Zn+Ag2O+H2O Zn(OH)2+2Ag:______(填正向反应的能量转化形式)。
(2)2C2H2+5O24CO2+2H2O:______。
(3)6CO2+6H2O C6H12O6+6O2:______。
(4)CaCO3CaO+CO2↑______。
【答案】化学能转化为电能化学能转化为热能光能转化为化学能热能转化为化学能【解析】
【分析】
从反应条件可判断能量转化的形式。
【详解】
(1)放电是通过原电池装置把化学能转化为电能,故能量的主要转化形式为化学能转化为电能;
(2)燃烧是剧烈的氧化还原反应,反应过程中放出大量的热,所以主要能量转化形式为把化学能转化为热能;
(3)绿色植物在叶绿体内,吸收和利用光能把二氧化碳和水转化为葡萄糖,同时放出氧气,故能量的主要转化形式是把太阳能(光能)转化为化学能;
(4)在高温条件下使碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳,发生反应吸收热量,使物质含有的能量升高,故能量转化主要形式是把热能转化为化学能。