专题4 硫与环境保护 单元测试卷
一、单选题
1.高铁酸钠 (Na2FeO4)是一种高效的饮用水处理剂,工业上可由反应:高温制得。关于该反应的说法正确的是
A.中Fe元素的化合价为+4,具有强氧化性,能消毒杀菌
B.原料可以通过铁丝在氧气中燃烧制得
C.反应中是氧化剂
D.生成,转移6mol电子
2.下列离子方程式书写正确的是
A.碳酸镁与盐酸反应:
B.与过量溶液反应:
C.小苏打溶液中加入过量石灰水:
D.与溶液反应:
3.下列反应中,硝酸只表现氧化性的是
A.与反应生成、、
B.与铜反应生成、和
C.与氧化铜反应生成和
D.与S单质混合共热生成、和
4.将18 g铜和铁的混合物投入200 mL稀硝酸中,充分反应后得到标准状况下2.24 L NO,剩余9.6 g金属;继续加入200 mL等浓度的稀硝酸,金属完全溶解,又得到标准状况下2.24 L NO。若向反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红,则下列说法中正确的是( )
A.原混合物中铜和铁各0.15 mol
B.稀硝酸的物质的量浓度为1 mol·L-1
C.第一次剩余9.6 g金属为铜和铁
D.再加入上述200 mL稀硝酸,还会得到标准状况下2.24LNO
5.关于氧化还原反应,下列说法不正确的是
A.氧化反应和还原反应同时发生 B.一定存在着电子转移
C.一定存在着元素化合价变化 D.一定有单质参加反应
6.下列实验现象与氧化还原反应无关的是( )
A.向碳酸钠溶液中加入CaCl2溶液产生白色沉淀
B.硫酸铜溶液中插入铁片,铁片上出现红色物质
C.将锌片插入稀盐酸中,有气泡生成
D.铁在氧气中燃烧,剧烈反应,火星四射
7.在一个氧化还原反应体系中,反应物、生成物共有六种微粒:、、、、、。已知氧化性。下列叙述错误的是( )
A.该反应说明溶液不宜加酸酸化
B.该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C.若有1个发生还原反应,则得到
D.该反应中是还原剂,是还原产物
8.汽车发生碰撞时,安全气囊中发生反应:,则下列说法正确的是
A.是氧化剂
B.消耗的氧化剂是还原剂的5倍
C.氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶15
D.生成时,反应转移电子
9.下列离子方程式与所述事实相符且正确的是
A.磁性氧化铁溶于稀硝酸:Fe3O4+8H++=3Fe3++NO↑+4H2O
B.Ca(HCO3)2溶液中加入少量NaOH溶液: Ca2++2+2OH-=CaCO3↓++H2O
C.明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液至生成的沉淀物质的量最多:Al3++2+2Ba2++4OH-=+2BaSO4↓+2H2O
D.向含有0.4 mol FeBr2的溶液中通入0.3 mol Cl2充分反应:4Fe2++2Br-+3Cl2=4Fe3++6Cl-+Br2
10.下列叙述正确的( )
A.常温下,将铝箔插入浓HNO3中,无明显现象,说明铝和浓硝酸不反应
B.用熔融的AlCl3做导电性实验,验证AlCl3是离子化合物还是共价化合物
C.用洁净的铂丝蘸取溶液进行焰色反应,观察到火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液
D.常温下,用pH试纸测定0.1mol·L-1盐酸的pH,证明HCl是强酸
11.实验室制备SO2气体,下列方法可行的是
A.Na2SO3溶液与HNO3 B.Na2SO3溶液与稀盐酸
C.Na2SO3与H2S溶液 D.Na2SO3固体与70% H2SO4溶液
12.根据课本的介绍,下列工业生产过程中不需要使用氨水或氨气的是
A.硫酸的工业制法 B.石油的催化裂化
C.硝酸的工业制法 D.联合制碱工业
13.将乙醇滴入热的浓硫酸中,发生反应:C2H5OH +6H2SO4 = 6SO2↑+2CO2↑+9H2O,浓硫酸没有体现的性质是
A.氧化性 B.脱水性 C.酸性 D.吸水性
二、填空题
14.我国已进入高铁时代,高铁拉近了人们的距离。这与铁、钛等金属的广泛应用是分不开的。
(1)通常以赤铁矿(主要成分是,含有杂质)、焦炭、空气为原料炼铁时,会加入石灰石(主要成分为),高温下分解为CaO和,写出与CaO反应的化学方程式:______。
(2)钛合金密度小、强度大,为高速列车、飞机等提供了优质材料。它可以用钠与四氯化钛在高温下反应制得,其反应的化学方程式为,用单线桥法标出反应中电子的转移情况:_____。
(3)铁路提速为鲜活水产品、新鲜水果和蔬菜的运输提供了有利条件。在鲜活鱼的长途运输中,可在水中加入供氧剂。(易溶于水)、(微溶于水)都可与水发生反应生成碱和氧气。写出与水反应的化学方程式:_____。这两种物质中选_____(填名称)作为供氧剂更好,理由是_____。
15.钒具有众多优异的性能,用途十分广泛,有金属“维生素”之称。完成下列填空:
(1)将废钒催化剂(主要成分V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合,充分反应,所得溶液显酸性、含VO2+、K+、SO42–等。写出该反应的化学方程式______________________。
(2)向上述所得溶液中加入KClO3溶液,充分反应后,溶液中新增加了VO2+、Cl–。写出并配平该反应的离子方程式,并标出电子转移的数目和方向__________________________。
(3)在20.00mL的0.1mol/LVO2+溶液中,加入0.195g锌粉,恰好完成反应,则还原产物可能是_________。
a.V b.V2+ c.VO2+ d.VO2+
(4)已知V2O5能和盐酸反应生成氯气和VO2+。请再写一个离子反应方程式,说明还原性:SO32–>Cl–>VO2+__________________________________________________________________。
16.盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“三大酸”。现就三大酸与金属反应的情况,回答下列问题:
(1)稀盐酸不与Cu反应,若在稀盐酸中加入H2O2(常见氧化剂,作氧化剂时还原产物为水)后,则可使铜顺利溶解。该反应的化学方程式为:______________________。
(2)在一定体积的10 mol·L-1的浓硫酸中加入过量铜片,加热使之反应,被还原的硫酸为0.9 mol。则浓硫酸的实际体积________________(填“大于”、“等于”或“小于”)180 mL。若使剩余的铜片继续溶解,可在其中加入硝酸盐溶液(如KNO3溶液),则该反应的离子方程式为__________________。
(3) 欲迅速除去铝壶底部的水垢,又不损坏铝壶,最好的方法是( )
A.浓盐酸 B.稀硝酸 C.冷的浓硝酸 D.冷的浓硫酸
17.近年来,我国储氢碳管研究获得重大进展,电弧法合成碳纳米管,常伴有大量物质——碳纳米颗粒,这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,其反应的化学方程式为:。
请回答下列问题。
(1)的摩尔质量为_______,的物质的量为_______
(2)配制溶液,则需要密度质量分数98%的的体积为_______
(3)在上述的反应中,若生成
i.标准状况下,的体积为_______L
ii.转移电子的数目为_______
(4)在上述反应中,氧化剂是_______,被氧化的元素是_______。
18.化学与生产、生活、环境息息相关。从化学视角回答下列问题:
(1)亚硝酸钠被称为工业盐,有毒,但在肉类制品加工中又可以加入极少量用作发色剂、防微生物剂、防腐剂,在漂白、电镀和金属处理等方面有应用。已知NaNO2能发生反应:_____NaNO2+_____HI→_____NO↑+_____I2+_____NaI+_____H2O
①配平上述化学方程式___________。
②该反应中HI表现的性质有___________;氧化剂与还原剂的个数之比为___________;
(2)胶体是一种生活中常见的分散系,区分胶体的方法___________;向煮沸的蒸馏水中逐滴加入几滴饱和的FeCl3溶液,继续煮沸至___________,停止加热,可制得Fe(OH)3胶体,制取Fe(OH)3胶体的化学方程式为___________,向Fe(OH)3胶体中加入稀H2SO4会先产生沉淀后溶解,请写出沉淀溶解的离子方程式:___________。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【详解】A.中Na为+1价,O为 2价,因此Fe元素的化合价为+6,最高价态,具有强氧化性,能消毒杀菌,故A错误;
B.铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,故B错误;
C.根据方程式分析反应中中氧化合价降低,得到电子,因此是氧化剂,故C正确;
D.根据反应方程式分析氧化铁中+3价铁变为+6价的Na2FeO4,因此生成,转移3mol电子,故D错误。
综上所述,答案为C。
2.B
【详解】A.碳酸镁难溶于水,在书写离子方程式时,应以化学式表示,A不正确;
B.与过量溶液反应,全部转化为,全部与Ca2+反应生成CaCO3,所以最终产物为CaCO3和水,离子方程式为:,B正确;
C.小苏打溶液中加入过量石灰水,从离子共存的角度分析,产物中不可能存在,C不正确;
D.与溶液反应,Ba2+与OH-、H+与都应满足其组成关系,D不正确;
故选B。
3.D
【详解】A.硝酸与Na2CO3反应生成NaNO3、CO2、H2O,只体现了硝酸的酸性,A错误;
B.硝酸与铜反应生成Cu(NO3)2、NO和H2O,其中一部分硝酸中N原子得电子生成NO体现氧化性,一部分硝酸中元素化合价未发生变化生成Cu(NO3)2体现了酸性,B错误;
C.硝酸与氧化铜反应生成Cu(NO3)2和H2O,只表现出硝酸的酸性,C错误;
D.硝酸与S单质混合共热生成H2SO4、NO2和H2O,硝酸中N原子得电子只表现出氧化性,D正确;
故答案选D。
4.A
【分析】向反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红,即恰好完全反应,既没有三价铁离子,也没有硝酸剩余;可以看作是18g混合物质与400mL硝酸反应生成0.2molNO,铁铜全都生成二价的离子;发生的反应离子方程式为:3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O、3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,分别设出铁和铜的物质的量,根据固体总质量、生成气体的体积列式计算,然后对各选项进行判断。
【详解】向反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红,说明恰好完全反应,既没有三价铁离子,也没有硝酸剩余。可以看作是18g混合物质与400ml硝酸反应生成0.2mol NO;铁铜全都生成二价的离子,设铁为xmol,铜为ymol,发生的反应离子方程式为:3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O、3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,则:56x+64y=18、x+y=0.2,解得:x=0.15mol、y=0.15mol;计算得到18g混合物中含铁质量为:0.15mol×56g/mol=8.4g;含有铜质量为:0.15mol×64g/mol=9.6g,
A.原混合物中铜和铁各0.15mol,故A正确;
B.金属的总物质的量为0.3mol,根据反应可知,硝酸的总物质的量为:0.3mol×=0.8mol,则硝酸浓度为:c(HNO3)==2mol/L,故B错误;
C.混合物中含有8.4g铁、9.6g铜,铁活泼性大于铜,则铁优先反应,故第一次剩余金属9.6g为铜,故C错误;
D.溶液中二价铁离子为0.15mol,根据电子守恒再加硝酸得NO为:=0.05mol,标况下体积为22.4L/mol×0.05mol=1.12L,故D错误;
故选:A。
5.D
【详解】A.在氧化还原反应中氧化反应和还原反应同时发生,故A正确;
B.氧化还原反应的本质是有电子转移,故B正确;
C.氧化还原反应的特征是有元素化合价的变化,故C正确;
D.氧化还原反应中不一定有单质参加反应,如H2O2+SO2=H2SO4就是氧化还原反应,但没有单质参加反应,故D错误;
答案选D。
【点睛】本题考查氧化还原反应,准确把握氧化还原反应的基本概念是解答本题的关键,要明确氧化还原反应本质与特征的区别,注意不能利用是否有单质参加反应判断氧化还原反应。
6.A
【详解】,该反应属于复分解反应,与氧化还原反应无关,A正确;,该反应属于置换反应,也是氧化还原反应,B错误;,该反应属于置换反应,也是氧化还原反应,C错误;,该反应中铁元素和氧元素的化合价都发生了改变,是氧化还原反应,D错误。
7.B
【分析】在所给的六种微粒中,元素化合价高的为、,元素化合价低的为、,因为氧化性,则还原性,所以该反应的主体反应物及产物为,由得失电子守恒可得,再根据原子守恒及电荷守恒配平可得。
【详解】A.该反应说明溶液不宜加酸酸化,因为氧化性,故A正确;
B.该反应的氧化剂为,还原剂为,所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为,故B错误;
C.由化合价变化可知1个发生还原反应时得到8个电子,故C正确;
D.该反应中是还原剂,是还原产物,故D正确;
故答案选:B。
【点睛】此类题首先要依据元素化合价把微粒进行分类,把所含元素化合价高的微粒分为氧化性微粒,把所含元素化合价低的微粒分为还原性微粒,然后构成残缺反应的主体,最后根据原子守恒、得失电子守恒与电荷守恒配平反应方程式。
8.D
【详解】A.该反应中,中N的化合价由价升高到0价,中N的化合价由价降低到0价,故为还原剂,为氧化剂,A错误;
B.由A选项可知,为还原剂,为氧化剂,消耗的还原剂是氧化剂的5倍,B错误;
C.由化学方程式可知,每参加反应,消耗,氧化产物为,还原产物,氧化产物和还原产物的物质的量之比为15∶1,C错误;
D.当生成即质量62g时,转移电子,故生成时,反应转移电子,D正确;
故选D。
9.D
【详解】A.磁性氧化铁为Fe3O4,与硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水,离子方程式为:3Fe3O4+28H++=9Fe3++NO↑+14H2O,故A错误;
B.NaOH溶液为少量,故OH-的系数必须为1,正确的离子方程式为:Ca2+++OH-=CaCO3↓+H2O,故B错误;
C.当铝离子全部沉淀时生成的沉淀的物质的量最多,正确的离子方程式为:
2Al3++3+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓,故C错误;
D.还原性:Fe2+>Br-,向含有0.4 mol FeBr2的溶液中通入0.3 mol Cl2充分反应,0.3 mol Cl2全部被还原为Cl-,转移0.6mol电子,因此0.4 mol Fe2+全部被氧化,而0.8 mol Br-只被氧化0.2mol,正确的离子方程式为:4Fe2++2Br-+3Cl2=4Fe3++6Cl-+Br2,故D正确;
故选D。
10.B
【详解】A.铝箔表面能被浓硝酸氧化,形成致密的氧化膜,故A错误;
B.熔融时离子化合物导电而共价化合物不导电,故B正确;
C.进行焰色反应,观察到火焰呈黄色,只能说明溶液中含有钠元素,但不一定是钠盐溶液,故C错误;
D.pH试纸不能测出溶液的精确pH,故不能证明HCl是强酸,故D错误;
故答案选B。
11.D
【详解】A.HNO3具有强氧化性,Na2SO3溶液与HNO3生成Na2SO4和NO,不能制备SO2气体,A不符合题意;
B.稀盐酸具有挥发性,生成的SO2中会混有HCl气体,B不符合题意;
C.Na2SO3与H2S溶液反应生成S单质,不能制备SO2气体,C不符合题意;
D.Na2SO3固体与70% H2SO4溶液反应的方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O,可以制备SO2气体,D符合题意;
故答案为:D。
12.B
【详解】A.硫酸的工业制法需要氨水吸收SO2,A不符合;
B.石油的催化裂化过程主要包括原料油催化裂化、催化剂再生、产物分离三个过程,这其中不需要使用氨水或氨气,B符合;
C.硝酸的工业制法氨是生成硝酸的原料:需要氨催化氧化成NO,NO被氧化为NO2后再转化为硝酸,C不符合;
D.联合制碱工业需要把氨气、二氧化碳依次通入饱和食盐水中,氨气是原料之一,D不符合;
答案选B。
13.C
【分析】
【详解】A.硫酸中S的化合价降低,发生还原反应,体现浓硫酸的氧化性,故A错误;
B.乙醇按照氢和氧2:1关系产生水,因此体现浓硫酸的脱水性,故B错误;
C.反应后没有SO42-存在,浓硫酸全部被还原为二氧化硫,没有生成盐,说明没有体现浓硫酸的酸性,故C正确;
D.产生H2O,利用浓硫酸的吸水性,促使反应向正反应方向进行,故D错误;
故选C。
14. 过氧化钙 微溶于水,在水中逐步溶解,与水反应缓慢,可不断地提供氧气,使反应持续时间长,生成的氢氧化钙微溶于水,还可以与鱼呼出的二氧化碳反应生成碳酸钙,不会导致溶液碱性太强,减小对鱼的伤害
【详解】二氧化硅和氧化钙高温化合生成硅酸钙,方程式为,故答案为
(2)用单线桥法标出反应中电子的转移情况,
(3)与水反应的化学方程式,过氧化钙,微溶于水,在水中逐步溶解,与水反应缓慢,可不断地提供氧气,使反应持续时间长,生成的氢氧化钙微溶于水,还可以与鱼呼出的二氧化碳反应生成碳酸钙,不会导致溶液碱性太强,减小对鱼的伤害。故答案为,过氧化钙,微溶于水,在水中逐步溶解,与水反应缓慢,可不断地提供氧气,使反应持续时间长,生成的氢氧化钙微溶于水,还可以与鱼呼出的二氧化碳反应生成碳酸钙,不会导致溶液碱性太强,减小对鱼的伤害。
15. V2O5 +K2SO3+2H2SO4→2VOSO4+K2SO4+2H2O + 3H2O→Cl–+ 6VO2++6H+ b Cl2+ SO32–+ H2O→2Cl–+ 2H++ SO42–
【详解】(1)根据题意知,V2O5与稀硫酸、亚硫酸钾反应生成VOSO4、K2SO4和H2O,化学方程式为:V2O5+K2SO3+2H2SO4=2VOSO4+K2SO4+2H2O;
(2)根据题意知,ClO3-与VO2+反应生成VO2+、Cl-,利用原子守恒、电荷守恒和化合价升降法配平该反应的离子方程式,并标出电子转移的数目和方向为:+ 3H2O=Cl–+ 6VO2++6H+;
(3)0.195g锌粉的物质的量的0.003mol,令V元素在还原产物中的化合价为a,根据电子守恒知:0.003×2=0.02L×0.1mol/L×(5-a),解得a=2,选b;
(4)V2O5能和盐酸反应生成氯气和VO2+,故还原性Cl->VO2+,氯气可以将亚硫酸根氧化生成硫酸根、自身被还原为Cl-,可以说明还原性SO32->Cl-,反应离子方程式为:Cl2+SO32-+H2O=2Cl-+2H++SO42-。
16. Cu+H2O2+2HCl===2H2O+CuCl2 大于 3Cu+2NO+8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O C
【详解】试题分析:(1)双氧水具有氧化性,在酸性环境下能将金属铜氧化,方程式为:Cu+H2O2+2HCl=CuCl2+2H2O,用电解原理实现铜和盐酸的反应,根据电解原理阳极必须是金属铜,电解质必须是稀盐酸,故答案为Cu+H2O2+2HCl=CuCl2+2H2O;
(2)铜只能和浓硫酸反应和稀硫酸不反应,Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+H2O,随着铜和浓硫酸的反应的进行,酸的浓度越来越小,不再产生二氧化硫,当被还原的硫酸是0.9mol,则10mol L-1的浓硫酸的实际体积要大于180mL;若使剩余的铜片继续溶解,可向其中加入硝酸盐,应为溶液中有H+,再加入硝酸盐引入NO3-,相当于存在了硝酸,硝酸能将同溶解,反应实质为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,故答案为大于;3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(3)A、浓盐酸能够与水垢反应,也能与铝反应,除去水垢时会损坏铝壶,错误;B、稀硝酸能够与水垢反应,也能与铝反应,除去水垢时会损坏铝壶,错误;C、冷的浓硝酸能够与水垢反应,遇到铝发生钝化,除去水垢时不会损坏铝壶,正确;D、冷的浓硫酸中氢离子很少,与水垢反应后生成的硫酸钙阻止反应的继续,不能除去水垢,错误;故选C。
考点:考查了金属与酸反应的化学性质的相关知识。
17.(1) 18 g/mol 0.01
(2)2.7
(3) 11.2 1.204×1024
(4) 碳
【详解】(1)以g/mol为单位时,摩尔质量在数值上等于该物质的相对分子质量。H2O的相对分子质量为18,所以其摩尔质量为18g/mol。因此,0.18g H2O物质的量;
(2)所需溶质H2SO4的物质的量为0.1mol/L×0.5L=0.05mol,H2SO4质量为0.05mol×98g/mol=4.9g,则需要密度质量分数98%的的体积为4.9g÷98%÷≈2.7mL;
(3)i.CO2的物质的量为22g÷44g/mol=0.5mol,标准状况下体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L;
ii.原反应中C元素从0价升高到+4价,且无其他升高价态,电子转移为,所以反应生成0.5mol CO2时转移的电子数为4×0.5mol=2mol,N=2mol×6.02×1023mol-1=1.204×1024。
(4)在上述反应中,氧铬元素化合价降低,为氧化剂;碳元素化合价升高,发生氧化反应,为被氧化的元素是碳元素。
18.(1) 2,4,2,1,2,2 酸性、还原性; 1∶2;
(2) 丁达尔效应 溶液呈红褐色
【详解】(1)根据得失电子守恒,元素守恒配平可得,该反应中HI既表现出了还原性,又表现出了酸性生成了盐,根据得失电子守恒,氧化剂与还原剂的物质的量之比为:1∶2;
(2)胶体分散系中胶粒的直径在1-100nm,可发生光学现象:丁达尔效应,是鉴别胶体的主要方法;向沸水中加入氯化铁溶液,铁离子水解生成氢氧化铁,继续加热至溶液呈红褐色,得到的分散系为氢氧化铁胶体,向Fe(OH)3胶体中加入稀H2SO4胶体先聚沉,后Fe(OH)3与H2SO4发生中和反应,。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页