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专题02 物质的循环转化关系1一定条件下，下列各组物质能一步实现图中所示转化关系的是 选项XYZWAAlAl2O3NaAlO2Al(OH)3BFe3O4FeFeCl2FeCl3CH2SO4SO2SSO3DCH3CH2BrCH2=CH2C2H5OHCH2BrCH2Br【答案】B【解析】分析：A项，Al与O2反应生成Al2O3，Al2O3与NaOH反应生成NaAlO2和H2O，NaAlO2溶液与过量CO2反应生成Al（OH）3和NaHCO3，Al（OH）3与NaOH反应生成NaAlO2和H2O，Al2O3不能一步生成Al（OH）3；B项，Fe3O4与CO高温反应生成Fe和CO2，Fe与HCl反应生成FeCl2和H2，Fe与Cl2加热时反应生成FeCl3，FeCl2与Cl2反应生成FeCl3，FeCl3与Fe反应生成FeCl2；C项，Cu与浓H2SO4加热反应生成CuSO4、SO2和H2O，SO2与H2S反应生成S和H2O，SO2发生催化氧化反应生成SO3，S与SO3相互间不能一步转化；D项，CH3CH2Br在NaOH醇溶液中发生消去反应生成CH2=CH2，CH2=CH2与H2O一定条件下发生加成反应生成C2H5OH，CH2=CH2与Br2发生加成反应生成CH2BrCH2Br，C2H5OH与CH2BrCH2Br相互间不能一步转化。详解：A项，Al与O2反应生成Al2O3，Al2O3与NaOH反应生成NaAlO2和H2O，NaAlO2溶液与过量CO2反应生成Al（OH）3和NaHCO3，Al（OH）3与NaOH反应生成NaAlO2和H2O，Al2O3不能一步生成Al（OH）3，YW不能一步实现；B项，Fe3O4与CO高温反应生成Fe和CO2，Fe与HCl反应生成FeCl2和H2，Fe与Cl2加热时反应生成FeCl3，FeCl2与Cl2反应生成FeCl3，FeCl3与Fe反应生成FeCl2，图中反应均能一步实现；C项，Cu与浓H2SO4加热反应生成CuSO4、SO2和H2O，SO2与H2S反应生成S和H2O，SO2发生催化氧化反应生成SO3，S与SO3相互间不能一步转化，Z与W间的相互转化不能一步实现；D项，CH3CH2Br在NaOH醇溶液中发生消去反应生成CH2=CH2，CH2=CH2与H2O一定条件下发生加成反应生成C2H5OH，CH2=CH2与Br2发生加成反应生成CH2BrCH2Br，C2H5OH与CH2BrCH2Br相互间不能一步转化，Z与W间的相互转化不能一步实现；答案选B。2X、Y、Z 是中学化学中常见的三种物质，下表各组物质之间通过一步反应不能实现右图所示转化关系的是XYZ箭头上所标数字的反应条件ANONO2HNO3常温遇氧气BCl2NaClOHClO通入CO2CNa2O2NaOHNaCl加入H2O2DAl2O3NaAlO2Al(OH)3加NaOH溶液【答案】C 3已知A、B、D、E均为化学中的常见物质，它们之间的转化关系如图所示(部分产物略去)，则下列有关物质的推断不正确的是（ ） A. 若A是铁，则E可能为稀硝酸B. 若A是CuO，E是碳，则B为COC. 若A是NaOH溶液，E是CO2，则B为NaHCO3D. 若A是AlCl3溶液，E可能是氨水【答案】D【解析】试题分析：A、如果A是Fe，E为稀硝酸，B为Fe(NO3)3，D为Fe(NO3)2，Fe(NO)3和Fe反应生成Fe(NO3)2，Fe(NO3)2和硝酸反应生成Fe(NO3)3，符合转化关系，故说法正确；B、CCuO=CuCO2，过量的C和CO2发生反应：CCO2=2CO，因此B为CO，D为CO2，符合转化关系，故说法正确；C、2NaOHCO2(少量)=Na2CO3H2O，NaOHCO2(过量)=NaHCO3、2NaHCO3Na2CO3CO2H2O，Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，符合转化关系，故说法正确；D、氢氧化铝溶于强碱，不溶于弱碱，无论氨水是否过量，生成都是氢氧化铝沉淀，不符合转化关系，故说法错误。4现有三种短周期元素组成的单质a、b、c 及其二元化合物X、Y、Z，它们之间相互转化关系如图所示。已知:X 中a和b元素的原子个数比为1:1；常温下L是一种无色黏稠油状液体。下列说法不正确的是 A. b、c 单质中所含的元素属于同主族元素 B. X、Y、Z 分子中一定都含有极性共价键C. L、Y、Z 三种物质中两两之间能相互反应 D. 同温同浓度的水溶液中酸性强弱为:LYZ【答案】C 5下列各选项中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示变化的是 选项甲乙丙丁AAlAlCl3Al2O3NaAlO2BSH2SSO2SO3CNaNa2ONaOHNa2O2DN2NH3NONO2【答案】A【解析】Al与氯气反应生成AlCl3，Al与反应生成Al2O3，Al与氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2，Al2O3与氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2，故A正确；S单质不能直接生成SO3，故B错误；NaOH不能直接生成Na2O2，故C错误；N2与氧气不能直接生成NO2，故D错误。6a、b、c、X是中学化学中常见的四种物质,且a、b、c中含有同一种元素,其转化关系如下图所示。下列说法不正确的是 A. 若a、b、c均为厨房中常用的物质,则构成c中的阳离子半径小于其阴离子半径B. 若a为一种气态氢化物,X为O2,则a分子中可能含有10个或者18个电子C. 若b为一种两性氢氧化物,则X可能是强酸，也可能是强碱D. 若a为固态非金属单质,X为O2,则O元素与a元素的原子序数之差可能为8【答案】D【解析】若a、b、c均为厨房中常用的物质，a为碳酸钠，X为盐酸，碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠b，碳酸氢钠与盐酸继续反应生成氯化钠c，钠离子核外有2个电子层，氯离子核外有有3个电子层，所以氯化钠中阳离子半径小于其阴离子半径，A正确；若a为气态硫化氢，与氧气反应生成单质硫b，硫继续与氧气反应生成二氧化硫c，硫化氢与氧气直接反应生成二氧化硫，硫化氢为18个电子微粒；甲烷与氧气不完全反应生成一氧化碳b，一氧化碳与氧气继续反应生成二氧化碳c，甲烷完全燃烧直接生成二氧化碳，甲烷为10个电子的微粒；综上所述，C正确；若a为单质碳，可以燃烧生成一氧化碳b，二氧化碳c，但是和氧原子序数只差为2，不是8；若a为固态非金属单质硫，与氧气反应不能直接生成三氧化硫c；也就是说，硫原子和氧原子的原子序数虽然能够差8，但是不能满足题意要求，D错误；正确选项D。7如图W、X、Y、Z为四种物质，若箭头是能一步转化的常见反应，其中常温下能进行的是（ ）选项WXYZASSO2SO3H2SO4BAlAlCl3NaAlO2Al2(SO4)3CFeFeCl3Fe(OH)2FeCl2DNa Na2O2NaOH NaCl 【答案】B 8A、B、C、D、E 五种物质中均含有同一种短周期主族元素R， 它们能发生如图所示的转化关系，已知A、B、D、E四种物质均难溶于水，单质R能与NaOH溶液反应生成盐和氢气。 下列说法正确的是（ ）A. 反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为11B. 化合物A既能溶于NaOH又能溶于氢氟酸C. 反应的离子方程式为：2R+2OH-+2H2O=2RO2-+3H2D. 化合物C的溶液与反应产生的气体能够发生化学反应【答案】B【解析】单质R能与NaOH溶液反应生成盐和氢气，常见的是Al或Si，由图中转化关系可知，若R是Al，则C应为NaAlO2，但NaAlO2与过量盐酸反应生成NaCl和AlCl3的混合溶液，不能生成难溶物，所以R是Si，A在高温下能与焦炭和石灰石反应，说明A是SiO2，根据图中转化关系可推知，B为CaSiO3、D为Si、C为Na2SiO3、E为H2SiO3。A. 反应的化学方程式为：SiO22CSi2CO，由方程式可知，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2，故A错误；B. SiO2既能与NaOH溶液反应，又能和氢氟酸反应，故B正确；C. 反应的离子方程式为Si2OHH2O=SiO322H2，故C错误；D. 反应产生的气体是CO，Na2SiO3溶液与CO不反应，故D错误；答案选B。9甲、乙、丙三种物质存在如图所示的转化关系(图中“”表示一步转化)。下列各组物质转化，不能满足此关系的是 甲乙丙ANaOHNa2CO3NaHCO3BAlCl3Al(OH)3NaAlO2CNH3N2HNO3DSSO2H2SO4【答案】C【解析】A.甲乙，2NaOH+CO2Na2CO3+H2O，乙丙，Na2CO3+H2O+CO22NaHCO3，2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2，甲+丙乙，NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O ，故A不符合题意；B. 甲乙，AlCl3+3NaOHAl(OH)3+3NaCl，乙丙，Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O，NaAlO2HClH2OAl(OH)3+NaCl，甲+丙乙，3NaAlO2AlCl34Al(OH)3+3NaCl ，故B不符合题意； C. 乙丙，不能一步转化，故C符合题意；D.甲乙，S+ O2SO2，乙丙，SO2+H2O2H2SO4，C+2H2SO4(浓)CO2+2SO2+2H2O，甲+丙乙，S+2H2SO4(浓) 3SO2+2H2O，故D不符合题意。故选C。10下列各组物质中，不能满足表中图示物质在一定条件下一步转化关系的组合为组别XYZWAAlAlCl3Al(OH)3Al2O3BNaNa2O2Na2CO3NaClCFeFeCl2FeCl3Fe(OH)3DSiNa2SiO3H2SiO3SiO2【答案】C【解析】A、Al与盐酸得AlCl3，再加NH3H2O得Al(OH)3加热得Al2O3，电解得Al，故A正确；B、Na在氧气中点燃生成Na2O2，与二氧化反应生成Na2CO3，再与盐酸反应生成NaCl，电解熔融氯化钠生成钠，故B正确；C、Fe与盐酸生成FeCl2，通入氯气生成FeCl3，与氢氧化钠反应Fe(OH)3，但由Fe(OH)3无法直接生成铁，故C错误；D、Si与氢氧化钠溶液反应生成Na2SiO3，与酸反应生成H2SiO3，加热生成SiO2，与碳在高温生成硅，故D正确；故选C。11短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大，b和c为两种常见的金属元素，a、b、c、d的最高价氧化物对应的水化物依次为甲、乙、丙、丁，它们之间存在如图所示的反应关系(图中用“-“相连的两种物质间能发生反应)。下列判断一定正确的是 A. 简单离子半径:dbcaB. 等物质的量的ba3、b3a所含离子总数不相等C. d的最高化合价和最低化合价的代数和为6D. b和d组成的化合物的水溶液是中性【答案】B【解析】短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大，b和c为两种常见的金属元素，a、b、c、d的最高价氧化物对应的水化物依次为甲、乙、丙、丁，根据关系图，乙与丙能够反应，则说明c为Al元素，丙为氢氧化铝，则b为钠，乙为氢氧化钠，丙能够与甲和丁反应，说明甲和丁为酸，则a为N，甲为硝酸，d为S或Cl，丁为硫酸或高氯酸。A. 电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，离子电子层越多离子半径越大，则离子半径abc，故A错误；B. 等物质的量的NaN3和Na3N所含离子总数之比为2:4=1:2，故B正确；C. d为S或Cl，最高化合价和最低化合价的代数和为4或6，故C错误；D. b和d组成的化合物为硫化钠或氯化钠，其中硫化钠水解，溶液显碱性，故D错误；故选B。12已知甲、乙、丙、X是四种中学化学中常见的物质，其转化关系如图所示则甲和X不可能是（ ） A. 甲为C，X为O2 B. 甲为SO2，X为NaOH溶液C. 甲为Fe，X为Cl2 D. 甲为AlCl3，X为NaOH溶液【答案】C 13甲、乙、丙、丁四种物质，甲、乙、丙均含有相同的某种元素，它们之间有如图转化关系； 下列有关物质的推断不正确的是 ( ) A. 若甲为焦炭，则丁可能是氧气B. 若甲为NaAlO2，则丁可能是盐酸C. 若甲为Fe，则丁可能是C12D. 若甲为NaOH溶液，则丁可能是CO2【答案】C【解析】A、若甲为焦炭，丁为O2,则有,符合转化，故A正确；B、若甲为NaAlO2,丁为盐酸,则有，符合转化，故B正确；C、若甲为Fe,丁为与氯气，不能发生的转化，故C错误；D、甲为NaOH溶液，丁是CO2,则有，符合转化，故D正确；故选C。14甲、乙、丙、丁均为中学化学中常见的单质或化合物，它们之间的转化关系如下图所示，下列各组物质中不能按图示关系转化的是 选项甲乙丙丁ACa(OH)2Ca(HCO3)2CaCO3CO2BFeCl3FeFeCl2ZnCFeFe(NO3)2Fe(NO3)3HNO3DSO2Na2SO3NaHSO3NaOH【答案】C 15X为一种常见气体（常温下），a、b、c是中学化学常见物质，均由常见元素组成，转化关系如图所示，下列说法不正确的是 A. 若a、b、c焰色反应均呈黄色，水溶液均呈碱性，则a中可能既含有离子键又含有共价键B. 若X为O2，a为一种固态单质，则c可能为CO2和SO3C. 若b为固态非金属单质，b与X所含元素同主族，则a、b、c均能与X反应D. 若a为固态非金属单质，a与X所含元素同周期，常温常压下c为白色固体，则X与a所含元素原子的核电荷数相差2【答案】B【解析】Aa、b、c焰色反应均呈黄色，均含Na元素，其水溶液均为碱性，a为氢氧化钠、X为二氧化碳、b为碳酸钠，c为碳酸氢钠，符合转化关系，NaOH中含有离子键又含有共价键，故A正确；B若X为O2，c为SO3，a为一种固态单质，则a为S，硫与氧气反应生成二氧化硫，二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫，但硫燃烧不能生成三氧化硫，故B错误；C若b为固态非金属单质，X为气体单质，且b与X所含元素同主族，a为硫化氢，b为S，c为二氧化硫，X为氧气，a、b、c均能与X反应，故C正确；D若a为固态非金属单质，a与X为同周期元素，常温常压下c为白色固体，a为P，X为氯气，b为三氯化磷，c为五氯化磷，X与a所含元素原子的核电荷数相差2，故D正确，故选B。16A、B、C、D都是中学化学中的常见物质，其中A、B、C均含有同一种元素，A是一种强碱，C为厨房中的用品，在一定条件下相互转化关系如图(部分反应中的水已略去)。下列有关B、C 的说法正确的是 A. 可以用BaCl2或CaCl2或Ba(OH)2稀溶液鉴别B、C两种溶液B. 分别取等质量的B、C两种固体与等体积等浓度盐酸反应，产生气体的速率一样C. 取agB、C 的混合物充分加热至恒重，测得固体质量减少bg，由此可计算出混合物中B的质量分数D. 取agB、C的混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出的气体被碱石灰完全吸收，测得碱石灰增重bg，由此可计算出混合物中B的质量分数【答案】C【解析】由框图信息、结合题干中描述，A是一种强碱，C为厨房中的用品，可推知A、B、C、D分别是NaOH、Na2CO3 、NaHCO3 、CO2。Ba(OH)2稀溶液与Na2CO3 、NaHCO3增多生成BaCO3沉淀，无法鉴别B、C两种溶液，A错误；B. 分别取等质量的Na2CO3 、NaHCO3与等体积等浓度盐酸反应，产生气体的速率：Na2CO3 NaHCO3，B错误；C. 取agB、C的混合物充分加热，固体质量减重bg，减少的质量就是碳酸氢钠分解的质量，由此可计算出混合物中B的质量分数，C正确。D. 取a gB、C的混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出的气体中含二氧化碳和水蒸气，无法计算出混合物中B的质量分数，D错误。17下列图示箭头方向表示与某种常见试剂在一定条件下(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( )选顶WXYZAN2NH3NONO2BNaNa2O2NaOHNa2CO3CCuCuSO4CuCl2Cu(OH)2DA1Al2(SO4)3AlCl3NaAlO2【答案】D【解析】A中N2直接到NO2无法实现，A错误；B中Na2CO3直接到Na2O2无法实现，B错误；C中Cu直接到Cu(OH)2无法实现，C错误；D项均可以实现，D正确。18下列各组物质中，满足表中图示物质在一定条件下一步转化关系的组合有序号XYZWSiNa2SiO3H2SiO3SiO2NaNaOHNa2CO3NaClCl2Ca(ClO)2HClOHClFeFeCl3FeCl2Fe(OH)2A. B. C. D. 【答案】A【解析】Si溶于NaOH溶液可得Na2SiO3，Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸可得H2SiO3，H2SiO3受热分解生成SiO2，SiO2再与C高温下反应可得Si，故正确；钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与碳酸反应生成碳酸钠，碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠，氯化钠熔融电解生成钠，故正确；氯气与石灰乳生成次氯酸钙，次氯酸钙与稀盐酸生成次氯酸，次氯酸光照分解生成HCl，HCl电解生成氯气，故正确；Fe与Cl2反应可生成FeCl3，FeCl3与Fe反应可得到FeCl2，FeCl2与氢氧化钠生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁得不到Fe，故错误，故选A19X、Y、Z、W为原子序数递增的4种短正确元素，其中Y、Z为金属元素，X、Y、Z、W的最高阶氧化物对应的水化物甲、乙、丙、丁之间存在如图所示反应关系(图中“一”相连的两种物质能发生反应) 。下列判断一定正确的是 A. W一定是硫元素B. 离子半径XYZWC. 乙、丙反应的离子方程式是OH-+Al(OH)3= AlO3-+2H2OD. X形成的氧化物最多有5种【答案】C 20下列各组物质中，不能按（“”表示一步完成）关系相互转化的是选项abcAFeFeCl3FeCl2BCl2NaClONaClCSiSiO2H2SiO3DAlCl3Al(OH)3NaAlO2 【答案】C
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