第2章 元素与物质世界 测试卷(含解析) 高一上学期化学鲁科版(2019)必修第一册

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名称 第2章 元素与物质世界 测试卷(含解析) 高一上学期化学鲁科版(2019)必修第一册
格式 docx
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-09 11:59:35

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第2章《元素与物质世界》测试卷
一、单选题
1.下列离子方程式书写正确的是
A.铁与稀硫酸反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
B.氢氧化铜与硫酸溶液的反应:Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O
C.铜片插入硝酸银溶液中:Cu+Ag+=Cu2++Ag
D.硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液:SO+Ba2+=BaSO4↓
2.下列说法中不正确的是
A.N2的电子式是 B.NaOH中既含有离子键也含有共价键
C.NaF属于盐 D.KI是常见的还原剂
3.下列物质不属于碱性氧化物的是
A.MgO B.Fe2O3 C.K2O D.Na2O2
4.常温下,物质的量均为0.01mol的Na、Mg、Al、Si分别与下列试剂反应,其剧烈程度及充分反应后产生H2的量(n)如表所示:
H2O 强酸溶液 强碱溶液 n(H2)/(10-2mol)
Na 剧烈反应 爆炸 剧烈反应 0.5
Mg 反应缓慢 剧烈反应 无反应 1.0
Al 反应很慢 反应较快 反应较快 1.5
Si 无反应 无反应 反应缓慢 2.0
基于表中信息分析,以下说法中不正确的是A.Na与H2O可直接反应 B.Mg与H2O不反应
C.Al能与强碱溶液反应 D.Si能与强碱溶液反应
5.下列说法不正确的是
A.和是氧元素的同素异形体
B.干燥的固体不导电,所以不是电解质
C.是碱性氧化物,能与酸反应生成盐和水
D.在水溶液中的电离方程式为
6.下列反应中,水作还原剂的是
A. B.
C. D.
7.下列物质中,不属于电解质的是
A.硫酸 B.烧碱 C.酒精 D.碳酸钙
8.工业上制取的化学反应为,下列说法正确的是
A.在反应中被氧化
B.在反应中失去电子
C.在反应中作氧化剂
D.生成1个分子时,转移的电子数为2
9.设 NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是
A.2.24L 的 H2O 溶液中,含有氧原 子数为 0.1NA
B.0.1molOH-中共有电子数目为 0.9NA
C.1molCl2通入足量 NaOH 溶液中转移电子的数目为 2NA
D.100g 质量分数为 46%的乙醇水溶液中氧原子的数目为 4NA
10.下列物质的分类正确的是
选项 混合物 纯净物 酸性氧化物 碱 盐
A 空气 氨水 CO2 石灰乳 KAl(SO4)2
B 豆浆 Cu SO3 烧碱 NaHCO3
C 稀硫酸 石墨 CO 氨气 CuSO4·5H2O
D 冰水混合物 生石灰 SO2 纯碱 NH4HCO3
A.A B.B C.C D.D
11.有下列三个反应:下列说法正确的是
A.反应中的氧化产物分别是、、
B.根据以上方程式可以得到氧化性:
C.在反应中当1 mol 参加反应时,2 mol HCl被氧化
D.可以推理得到
12.化学从微观层次认识物质,以符号形式描述物质。下列实验对应的离子方程式书写正确的是
A.将溶液滴入酸性溶液:
B.向溶液中滴加少量溶液:
C.向溶液滴入过量溶液:
D.向明矾溶液中加入溶液至生成沉淀的物质的量最多:
13.测定某溶液中甲醇含量的部分过程如下:
①碱性溶液处理:(未配平,下同)
②酸化处理:
下列说法错误的是
A.“反应①”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
B.“反应①”中氧化性:
C.“反应②”中,可用硫酸进行酸化
D.“反应②”消耗时,反应中转移
14.下列物质中,按只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是
A.、、 B.、、
C.、、 D.、、Fe
15.关于反应,下列说法不正确的是
A.HCl是氧化产物
B.既发生还原反应又发生氧化反应
C.被氧化的原子与被还原的原子的个数比2∶1
D.生成1molSi时,转移4mol电子
16.在浓盐酸中H3AsO3与SnCl2反应的离子方程式为:3SnCl2+12Cl-+2H3AsO3+6H+=2As+3SnCl+6M,关于该反应的说法正确的组合是
①氧化剂是H3AsO3 ②还原性:Cl->As ③M为OH- ④SnCl是氧化产物
A.①③ B.①④ C.①②③ D.①②④
二、填空题
17.氧化还原反应原理在生产生活和科学研究中应用广泛。
(1)表述中没有氧化还原反应发生的是_______。
A.沙里淘金 B.蜡炬成灰 C.百炼成钢
(2)误食NaNO2会导致血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+而中毒,可服用维生素C解毒。下列分析错误的是_______。
A.NaNO2被还原 B.维生素C具有还原性
C.还原性:维生素C > Fe2+ D.NaNO2是还原剂
(3)宋代著名法医学家宋慈的《洗冤集录》中有关于银针验毒的记载,“银针验毒”的原理是Ag + H2S + O2 → X +H2O。X为只含两种元素的黑色固体,它的化学式是_______,该反应的氧化剂与还原剂的质量比为_______。
(4)油画所用颜料含有某种白色铅化合物,久置于空气中就会变成黑色(PbS),从而使油画色彩变暗。若用H2O2来“清洗”,则可将PbS转变成白色的PbSO4,从而使油画的色彩“复原”。上述“清洗”反应的化学方程式为_______,其中氧化剂是_______。
18.已知是一种酸式盐,试回答下列问题。
(1)溶于水时的电离方程式为_________。
(2)的溶液中为_________。
(3)溶液与溶液反应的离子方程式为___________。
(4)溶液与溶液等体积混合,发生反应的离子方程式为___________;若在混合溶液中继续滴加溶液,发生反应的离子方程式为__________。
19.NaCl是一种化工原料,可以制备多种物质,如下图所示。
请根据以上转化关系填写下列空白。
(1)氯化钠溶液通电后,发生反应的离子方程式为_______;
(2)氢气在氯气中燃烧的现象是_______。
(3)与反应的化学方程式为_______;该反应常用于制备_______,从氧化剂和还原剂的角度分析,该反应中的作用是_______。
三、计算题
20.是一种消毒、杀菌效率高、二次污染小的水处理剂,实验室可通过以下反应制得:。试回答下列问题。
(1)若反应共产生了气体(标准状况),则反应转移电子的物质的量为_______。
(2)标准状况下的气体恰好能与的溶液完全反应生成,此过程所发生的离子方程式为_______。
(3)常温下,可用氯酸钾固体与浓盐酸反应制备,写出反应的化学方程式_______,若氧化产物比还原产物多,则被氧化的物质的量为_______。
(4)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克的氧化能力,的有效氯含量为_______。(计算结果保留两位小数)
21.把密度为1.6g/ cm3的液态S2Cl2 10mL溶于石油醚(一种溶剂), 得到100mL溶液,把它慢慢加入50 mL3.2mol/L的SO2水溶液中,振荡使之充分反应,当加入的S2Cl2溶液为67.5mL时,恰好反应完全。生成物用含0.32mol KOH的KOH溶液中和后,恰好完全转化为KCl和一种二元含氧酸的钾盐晶体。请计算
(1)参与反应的n(S2Cl2): n(SO2)=1:_______
(2)确定二元含氧酸的化学式_______。
22.把Cl2通入浓氨水中,发生如下反应:3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2
(1)用单线桥表示反应的电子转移方向和数目:_______。
(2)反应中发生电子转移的NH3与Cl2的分子数之比为:_______。
(3)若反应中有3.4克氨发生氧化反应,则反应中有生成氮气的质量为_______。
(4)高铁酸钠(Na2FeO4)(铁为+6 价)是一种新型的净水剂,可以通过下述反应制取:Fe(OH)3+ NaOH+NaClO—Na2FeO4+NaCl+H2O
①该反应中 (用化学式表示, 下同),还原产物为_______,_______元素被氧化。
②配平该反应的方程式并用双线桥在方程式中标出电子转移的情况:_______。
四、实验题
23.在实验室中用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验,所用仪器如图所示:
(1)连接上述仪器的正确顺序(填各接口处的字母):E接________;________接________;________接________;________接F。
(2)写出下列反应的化学方程式:
①气体发生装置中进行的反应:__________。
②NaOH溶液中发生的反应:_______________。
(3)装置中,饱和食盐水的作用是 __________________;浓硫酸的作用是_______________。
(4)化学实验中常用湿润的淀粉 KI试纸检验是否有Cl2产生。如果有Cl2产生,可观察到________,反应化学方程式为______________。
(5)工业上氯气和石灰乳反应可以制取漂白粉,家庭中使用漂白粉时,为了增强漂白能力,可加入少量的物质是( )
A 食盐    B 食醋 C 烧碱 D 纯碱
该反应放热会使体系温度升高,导致氯气和石灰浆发生副反应产生杂质Ca(ClO3)2,该副反应中还原剂与氧化剂的质量之比为________;
24.二氧化氯(ClO2)是一种新型高效安全消毒剂,易溶于水,沸点为,遇热不稳定,易分解并发生爆炸。工业上利用硫铁矿[主要成分为二硫化亚铁(FeS2)]还原氯酸钠(NaClO3)制取二氧化氯。某研究小组利用如图装置模拟工业制备:向三颈烧瓶中加入溶液、浓并通入空气,调节恒温器至,通过固体加料器缓慢匀速加入硫铁矿粉末。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_______。
(2)A装置中生成的离子方程式为_______(对应的产物为和),此离子反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为_______。
(3)装置C的作用是_______。
(4)装置D中与NaOH溶液反应生成二种盐,其中一种为且二者物质的量之比为,则另一种盐的化学式为_______。
(5)一种主要成分为的“泡腾片”,能快速溶于水,并产生大量气泡,得到含有的溶液。上述过程中,每生成消耗的物质的量为_______mol。
(6)工业上可用与水中的在常温下反应,生成和盐酸,以除去水中。写出该反应的离子方程式:_______。
25.KMnO4是一种氧化剂,实验室常用KMnO4和浓盐酸反应制备Cl2。下图是制备 NaClO溶液的装置图。
完成下列填空:
(1)医疗上可用稀高锰酸钾溶液来给伤口消毒,你认为这是利用了KMnO4的_______(选填“氧化性”、“还原性”)
(2)高锰酸钾溶于水的电离方程式为_______它属于(选填“强电解质”、“弱电解质”、“非电解质”);
(3)B装置中饱和食盐水的作用是_______;
(4)D装置中NaOH的作用是_______(用离子反应方程式表示);
(5)除去Cl2中混有的氯化氢和水蒸气气体,选用的药品及顺序正确的是_______(填序号);
A.水、碱石灰 B.饱和食盐水、浓硫酸
C.无水氯化钙、饱和食盐水 D.烧碱溶液、浓硫酸
五、元素或物质推断题
26.现有A、B、C、D四种易溶于水的强电解质,它们所含的阴、阳离子互不相同,分别含有四种阳离子:Fe3+、H+、Na+、Ba2+和四种阴离子:Cl-、OH-、CO32-、SO42-中的一种。
(1)某同学通过比较分析,认为无需通过实验检验就可判断其中必有一种盐是____________(填化学式),写出该物质的电离方程式:__________________。
(2)向B溶液中投入铜片,发现铜片逐渐溶解,写出反应的离子方程式:________________,在含有0.01mol B的溶液中加入足量的硝酸酸化的硝酸银溶液,最终所得沉淀的质量约为4.3g,则B为____(填化学式)。
(3)B、C两溶液混合,没有明显的现象,则C、D分别是____________(填化学式,下同)、_________,向D溶液中加入少量的NH4HCO3溶液反应的离子方程式是_________。
27.X、Y、Z、W四种化合物均由短周期元素组成。其中X含有四种元素,X、Y、Z的焰色反应均为黄色,W为无色无味气体。这四种化合物具有下列转化关系(部分反应物、产物及反应条件已略去)。
(1)W的电子式是____。
(2)X与Y在溶液中反应的离子方程式是____。
(3)X含有的四种元素之间(二种、三种或四种)可组成多种化合物,选用其中某些化合物,利用如图装置(夹持固定装置已略去)进行实验。
①若装置III中产生白色沉淀,装置V中可收集到一种无色气体。则装置I中反应的化学方程式是_____。
②用X含有的四种元素中的两种组成的某化合物,在催化剂存在下制备并收集纯净干燥的装置V中气体(试剂另选),则该化合物的电子式是_____,所需仪器装置是_____。(从图中选择必要装置,填写编号)
(4)向Z溶液中通入氯气,可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质,同时有X生成,该反应的化学方程式是_____。
(5)城市饮用水处理新技术用NaClO2、高铁酸钠代替Cl2。如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率,那么NaClO2、Na2FeO4、Cl2的消毒效率由大到小的顺序是_____。
28.某混合溶液M中大量含有、、、、、、、、、、、、、、中5种浓度相等的离子。若向M溶液中加入过量0.1mol/L的HBr溶液,有无色气体N产生,但反应前后阴离子种类不发生改变。回答下列问题:
(1)在实验室中,用1mol/L的HBr溶液配置500mL 0.1mol/L的HBr溶液时,需要的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需要_______。
(2)M溶液中含有的5种离子分别为____、_____、____、_____、_____。
(3)生成无色气体N的离子方程式为_______,实验室中制备N气体常用的药品为_______。
(4)若向M溶液中加入过量的溶液,发生反应的离子方程式为_______。
参考答案:
1.B
【详解】A.铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑,故A错误;
B.氢氧化铜溶液与硫酸溶液反应生成硫酸铜和水,反应的离子方程式为,故B正确;
C.该方程式电荷不守恒,正确的离子方程式为Cu+2Ag+=Cu2++2Ag,故C错误;
D.硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀,反应的离子方程式为,故D错误;
故答案选B。
2.A
【详解】A.氮原子最外层有5个电子,要达到稳定结构得形成三对共用电子对,电子式为 ,选项A错误;
B.氢氧化钠是离子化合物,其中含有离子键,氢氧两种元素之间形成共价键,即氢氧化钠中含有离子键和共价键,选项B正确;
C.NaF是由钠离子和氟离子构成的化合物,属于盐,选项C正确;
D.KI中碘离子具有较强还原性,是常见的还原剂,选项D正确;
答案选A。
3.D
【分析】能与酸反应生成盐和水的氧化物为碱性氧化物。
【详解】A.MgO能与盐酸反应生成氯化镁和水,MgO为碱性氧化物,A不符合题意;
B.Fe2O3能与盐酸反应生成氯化铁和水,Fe2O3为碱性氧化物,B不符合题意;
C.K2O能与盐酸反应生成氯化钾和水,K2O为碱性氧化物,C不符合题意;
D.Na2O2能与盐酸反应生成氯化钠、水和氧气,产物中有氧气,Na2O2不是碱性氧化物,D符合题意;
答案选D。
4.B
【详解】A.根据Na与水反应的现象可知,Na可以与水直接反应,故A项正确;
B.根据实验现象可知,Mg可与水直接反应,速率较慢,故B项错误;
C.Al能与强碱溶液反应,且反应速率快,故C项正确;
D.根据现象可知,Si能与强碱溶液缓慢反应,故D项正确。
故答案选:B。
5.B
【详解】A.氧气和臭氧是由氧元素形成的不同种单质,互为同素异形体,故A正确;
B.硝酸钾固体中不存在自由移动的离子,不能导电,但溶于水或在熔融状态下能电离出自由移动的离子,能导电,属于电解质,故B错误;
C.氧化钙是能与酸反应生成盐和水的碱性氧化物,故C正确;
D.溶于水的氢氧化钙在溶液中完全电离出钙离子和氢氧根离子,电离方程式为,故D正确;
故选B。
6.B
【详解】A.中,反应前后H、O元素化合价未改变,故水既不是氧化剂也不是还原剂,A项不选;
B.中,转化为,O元素化合价升高,水作还原剂,B项选;
C.中,部分转化为H2,H元素化合价降低,水作氧化剂,C项不选;
D.中,反应前后H、O元素化合价未改变,故水既不是氧化剂也不是还原剂,D项不选;
答案选B。
7.C
【分析】在水溶液中和熔融状态下能够导电的化合物为电解质;
【详解】A.硫酸是化合物,在水溶液中能导电,属于电解质,故A错误;
B.烧碱为氢氧化钠是化合物,在水溶液中以及熔融状态下均能导电,属于电解质,故B错误;
C.酒精为有机物,在水溶液中以及熔融状态下均不能导电,属于非电解质,故C正确;
D.碳酸钙是化合物,在熔融状态下能导电,属于电解质,故D错误;
故选C。
8.A
【详解】在反应中元素化合价变化情况:。
A.在该反应中, S元素化合价由SO2中的+4价变为反应后NaHSO4中的+6价,化合价升高,失去电子,被氧化,A正确;
B.在反应中Cl元素化合价由反应前中的+5价变为反应后ClO2中的+2价,化合价降低,得到电子,被还原,所以作氧化剂,B错误;
C.中元素化合价在反应前后未发生变化,所以既不作氧化剂也不作还原剂,C错误;
D.反应中元素由+5价降低到+4价,降低1价,所以每生成1个分子时,转移的电子数为1,D错误;
故合理选项是A。
9.D
【详解】A.根据选项所给条件无法确定2.24L水的物质的量,A错误;
B.一个OH-含有10个电子,所以0.1molOH- 中共有电子数目为NA,B错误;
C.氯气通入NaOH溶液中发生歧化反应,1mol氯气反应可以生成1molHCl和1molNaClO,转移电子的数目为NA,C错误;
D.100g质量分数为46%的乙醇水溶液中氧原子的数目为×NAmol-1=4NA,D正确;
综上所述答案为D。
10.B
【分析】混合物是由两种或多种物质混合而成的物质;纯净物是指由一种单质或一种化合物组成的物质;酸性氧化物是一类能与碱作用只生成一种盐和水的氧化物;电解质电离时所生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物为碱;金属离子或铵根离子与酸根离子或非金属离子所组成的化合物为盐。
【详解】A.氨水为混合物;石灰乳为悬浊液,属于混合物,不属于碱,A错误;
B.豆浆为混合物,Cu为单质属于纯净物,SO3为酸性氧化物,烧碱为氢氧化钠属于碱,NaHCO3为盐,B正确;
C.CO为不成盐氧化物,并不属于酸性氧化物,氨气并不是碱,一水合氨为一元弱碱,C错误;
D.冰水混合物属于纯净物,纯碱为碳酸钠,属于盐类,D错误;
答案选B。
11.C
【详解】A、反应中HCl中氯的化合价升高,则是氧化产物,故A错误;
B、氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,在反应中,;在反应中,;在反应中,,因此氧化性:,故B错误;
C、在反应中当1 mol 参加反应时,有6mol的HCl参加反应,生成,其中2molHCl被氧化,故C正确;
D、根据还原性顺序:,和反应时,氯气先氧化亚铁离子,再氧化溴离子,故D错误;
故选C。
【点睛】本题的易错点为D,要注意氧化还原反应中,还原性强的微粒首先与氧化剂发生反应。
12.C
【详解】A.为弱酸,在离子方程式中保留化学式,A错误;
B.向溶液中滴加少量溶液离子方程式为,B错误;
C.滴入过量溶液,和分别转化为和,离子方程式为,C正确;
D.沉淀的物质的量最多时,恰好沉淀完全,和按2:3反应,则该反应的离子方程式为,D错误;
故选C。
13.D
【详解】A.根据氧化还原反应配平可得:,反应中为氧化剂,CH3OH为还原剂,则“反应①”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为,A正确;
B.根据反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物可知,“反应①”中为氧化剂, 是氧化产物,则氧化性:,B正确;
C.由于与、不反应,则“反应②”中,可用硫酸进行酸化,C正确;
D.根据氧化还原反应配平可得:“反应②”为,则消耗即 =0.5mol时,则反应中转移电子数目为:,D错误;
故答案为:D。
14.A
【分析】元素处于高价态具有氧化性,处于低价态具有还原性,处于中间价态既有氧化性又有还原性,以此解析。
【详解】A.在最高正价,只有氧化性,在最低价,只有还原性,处于中间价态,既有氧化性又有还原性,A正确;
B.在最低价,只有还原性,B错误;
C.在最高价,只有氧化性,C错误;
D.中硫处于中间价态,既有氧化性又有还原性,D错误;
故选A。
15.C
【详解】A.氢气中的氢元素由0价变为+1价,SiHCl3中氢元素由-1价变为+1价,故HCl是氧化产物,A正确;
B.SiHCl3中氢元素由-1价变为+1价,发生氧化反应,其中硅元素由+4价变为0价,发生还原反应,故既发生还原反应又发生氧化反应,B正确;
C.氢气中的氢元素由0价变为+1价,SiHCl3中氢元素由-1价变为+1价,被氧化的氢原子数为3,SiHCl3中硅元素由+4价变为0价,被还原的原子数为1,故被氧化的原子与被还原的原子的个数比3∶1,C错误;
D.由选项C分析可知方程式转移4个电子,故生成1molSi时,转移4mol电子,D正确;
故选C。
16.B
【详解】①根据离子反应方程式,As的化合价由+3价→0价,化合价降低,即H3AsO3为氧化剂,①项正确;
②利用氧化还原反应的规律,即还原剂的还原性强于还原产物的还原性,根据①的分析,Cl元素的化合价没有发生变化,即Cl-既不是氧化剂又不是还原剂,无法比较,②项错误;
③根据离子反应方程式中反应前后所带电荷相等,原子个数守恒,M中应含有2mol H,和1mol O,即M为H2O,③项错误;
④根据离子反应方程式,Sn的化合价由+2价→+4价,化合价升高,即SnCl2为还原剂,SnCl62-为氧化产物,④项正确;
答案选B。
17.(1)A
(2)D
(3) Ag2S 2:27
(4) 4H2O2 + PbS=PbSO4+ 4H2O H2O2
【解析】(1)
所有的燃烧都是氧化还原反应。A沙里淘金是物理变化,没有氧化还原反应发生,B蜡炬燃烧成灰和C灼烧铁后捶打炼钢都有元素化合价的升降,属于氧化还原反应,故选A。
(2)
误食NaNO2会导致血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+,Fe2+被氧化作还原剂,NaNO2被还原作氧化剂,A正确,D错误;维生素C解毒将Fe3+转化为Fe2+,Fe3+被还原作氧化剂,维生素C被氧化作还原剂具有还原性,B正确;还原剂的还原性比还原产物强,还原性:维生素C > Fe2+,C正确。故选D。
(3)
根据元素原子守恒、得失电子守恒,Ag + H2S + O2 → X +H2O配平补全后的反应方程式是:4Ag + 2H2S + O2 = 2Ag2S +2H2O,X是Ag2S;该反应的氧化剂是O2,还原剂是Ag,其物质的量之比为1:4,质量比为(1×32g):(4×108g)=2:27。
(4)
用H2O2来“清洗”,则可将PbS转变成白色的PbSO4,反应的化学方程式为4H2O2 + PbS=PbSO4+ 4H2O;其中H2O2的O元素从-1价降低到-2价被还原,H2O2是氧化剂。
18.
【详解】(1)溶于水时电离生成钠离子、氢离子和硫酸根离子,电离方程式为,故答案为:;
(2)由属于强酸的酸式盐,完全电离,所以氢离子的浓度等于溶液的浓度,为,故答案为:;
(3)溶液与溶液混合,二者能够发生反应的原因是有弱电解质碳酸生成,碳酸不稳定,易分解为二氧化碳和水,所以该反应的离子方程式为,故答案为:;
(4)溶液与溶液等体积混合,即与按照物质的量之比为反应,氢离子与氢氧根离子恰好完全反应,反应的离子方程式为;反应后溶液中存在剩余的硫酸根离子继续滴加溶液,钡离子与硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀,反应的离子方程式为,故答案为:;。
19.(1)
(2)氢气在氯气中安静燃烧,发出苍白色火焰,瓶口处有白雾出现
(3) 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 漂白粉 既做氧化剂,又做还原剂
【详解】(1)氯化钠溶液通电后,电解生成氯气、氢气、氢氧化钠,发生反应的离子方程式为;
(2)氢气在氯气中安静燃烧,火焰呈苍白色,在集气瓶口出现白雾;
(3)与反应生成氯化钙、次氯酸钙、水,化学方程式为;该反应常用于制备漂白粉,反应中氯元素化合价从0价部分升高到+1价,部分降低到-1价,的作用是既作氧化剂又作还原剂。
20.(1)
(2)
(3) 2.5
(4)1.63
【详解】(1)标准状况下4.48L气体的物质的量为,由化学方程式可知,产物中有0.1mol ClO2、0.1mol CO2,反应过程中C元素化合价由+3升高至+4,Cl元素化合价由+5降低至+4,因此转移电子的物质的量为0.1mol。
(2)标准状况下的气体的物质的量为,的溶液中,生成失去电子的物质的量为0.005mol×2=0.01mol,根据转移电子守恒,反应过程中化合价变化数为,即中Cl元素化合价由+4降低至-1,根据化合价升降守恒可知,与的系数之比为5:2,令系数为5,则的系数为2,根据Na、S原子守恒可知的系数为5,根据Cl原子守恒可知HCl的系数为2,根据H原子守恒可知反应物中有H2O参与,且H2O的系数为1,、、HCl在离子方程式中均需拆分,因此反应离子方程式为。
(3)常温下,可用氯酸钾固体与浓盐酸反应制备,反应方程式为;反应过程中只有Cl元素化合价变化,根据氧化还原反应中同种元素化合价“只靠近,不交叉”原则可知,KClO3中Cl元素化合价由+5降低至0,KClO3中Cl元素被还原,HCl中部分Cl元素化合价由-1升高至0,HCl中部分Cl元素被氧化,当氧化产物为5mol时,转移10mol电子,根据转移电子守恒,还原产物为1mol,即,当时,解得,则被氧化的物质的量为1.25mol×2=2.5mol。
(4)Cl2O中氯的还原产物为Cl-,1gCl2O完全反应时转移电子为,1g氯气完全反应生成Cl-时转移电子为,根据“有效氯含量”定义可知的有效氯含量为。
21.(1)2
(2)H2S4O6
【解析】(1)
,,则参与反应的n(S2Cl2):n(SO2)=1:2,故答案为:2;
(2)
根据题意,反应过程中Cl、H、O元素的化合价不变,所以该反应为归中反应,设反应后硫元素化合价为x,依据得失电子守恒有:2(x-1)=2(4-x),解得x= ,由此推断二元含氧酸的化学式为H2S4O6,故答案为:H2S4O6。
22.(1)
(2)2 : 3
(3)2.8g
(4) NaCl Fe
【解析】(1)
在反应3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2中,Cl2是氧化剂,NH3中的一部分作还原剂,则用单线桥表示反应的电子转移方向和数目为:。答案为:;
(2)
反应中,8个NH3中只有2个作还原剂,3个Cl2全部作氧化剂,则发生电子转移的NH3与Cl2的分子数之比为:2 : 3。答案为:2 : 3;
(3)
若反应中有3.4克氨发生氧化反应,则反应中生成氮气的质量为=2.8g。答案为:2.8g;
(4)
①该反应中,NaClO作氧化剂,则还原产物为NaCl,Fe(OH)3作还原剂,则Fe元素被氧化。
②利用得失电子守恒,可先确定Fe(OH)3与NaClO的化学计量数关系为2Fe(OH)3——3NaClO,再利用质量守恒,便可确定其它物质的化学计量数,从而得出配平的该反应的方程式为2Fe(OH)3+4NaOH+3NaClO=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O,用双线桥表示方程式中电子转移的情况为:。答案为:NaCl;Fe;。
【点睛】在一个氧化还原反应中,得失电子的总数一定相等。
23. C D A B H G MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O 2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O 除去氯气中的HCl杂质 干燥氯气 试纸变蓝 2KI+Cl2=2KCl+I2 B 1∶5
【分析】在实验室中,用MnO2与浓盐酸混合加热制取氯气,由于浓盐酸具有挥发性,制取得到的氯气中含有杂质HCl和水蒸气,先通过饱和食盐水除去杂质HCl,然后通过浓硫酸干燥,再根据氯气的密度比空气大,用向上排空气方法收集,最后用NaOH溶液进行尾气处理,据此结合氯气的性质分析作答。
【详解】(1) MnO2与浓盐酸混合加热制取氯气,通过盛有饱和食盐水的装置除去氯气中的杂质HCl,再通过盛有浓硫酸的装置干燥氯气,然后通过“长管进短管出”的排气法进行气体的收集,最后用氢氧化钠溶液收集多余的氯气,所以仪器连接的正确连接顺序是E接C,D接A,B接H,G接F,故答案为:C;D;A;B;H;G;
(2)①气体发生装置中二氧化锰与浓盐酸在加热条件下生成氯化锰、氯气和水,其化学方程式为:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;
②NaOH溶液吸收多余的氯气,会生成氯化钠、次氯酸钠和水,其中发生的反应为:2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O;
(3)因浓盐酸和H2O易挥发,制得的氯气中常混有少量氯化氢和水蒸气,依次通过盛有饱和食盐水和浓硫酸的洗气瓶,利用饱和食盐水吸收氯气中混有的氯化氢,浓硫酸除去氯气中混有的水蒸气(干燥氯气),故答案为:除去氯气中的HCl杂质;干燥氯气;
(4)氯气具有氧化性,可氧化碘离子为碘单质,使淀粉溶液变蓝,则用湿润的淀粉 KI试纸检验是否有Cl2产生,若有Cl2产生,可观察到试纸变蓝,发生反应的化学方程式为:2KI+Cl2=2KCl+I2,故答案为:试纸变蓝;2KI+Cl2=2KCl+I2;
(5)漂白粉的有效成分为次氯酸钙,漂白的原理是次氯酸钙生成次氯酸的过程,因醋酸的酸性大于次氯酸,根据强酸制弱酸的原理可知,可加入食醋,使其与次氯酸钙反应生成更多的次氯酸,从而增强漂白能力,故B项符合题意,其他选项不能达到增强漂白性的目的,
故答案为:B;
(6)氯气和石灰浆发生副反应产生杂质Ca(ClO3)2,反应中0价的Cl元素化合价升高至+5价,失去5个电子,化合价降低至-1价,得到1个电子,根据得失电子数守恒可知,被氧化的氯元素与被还原的氯元素的个数比应为1:5,则还原剂与氧化剂的质量之比等于其个数比,为1:5,故答案为:1:5。
【点睛】明确制备原理是解题关键,注意实验装置仪器的连接顺序是实验发生装置→除杂装置→收集装置→尾气处理装置。氯气的实验室制法实验中要注意的问题主要有:①反应不能加强热:因为浓盐酸有较强的挥发性,若加强热会使氯气中有大量的HCl杂质,并且降低了HCl的利用率;②稀盐酸不与MnO2反应,因此不可用稀盐酸代替浓盐酸制取氯气;③氯气中混入HCl的除杂:HCl的除杂一般使用饱和食盐水,因为水会吸收部分的氯气;④随着反应的进行,浓盐酸的浓度逐渐变小,稀盐酸与MnO2不反应,因此浓盐酸不能耗尽。
24.(1)锥形瓶
(2)
(3)防止倒吸
(4)
(5)1.25
(6)
【分析】向三颈烧瓶中加入溶液、浓并通入空气,调节恒温器至,通过固体加料器缓慢匀速加入硫铁矿粉末,反应产生的二氧化氯在装置B的冰水浴中冷却变为液态,装置C起安全瓶作用,防倒吸,装置D吸收多余的氯气等。结合物质变化分析反应原理。
(1)
根据仪器的构造可知,仪器a为锥形瓶;
(2)
向三颈烧瓶中加入溶液、浓并通入空气,在A装置中生成,同进生成硫酸铁、硫酸钠和水,反应的离子方程式为;
此离子反应中氧化产物(Fe3+和)与还原产物(ClO2)的物质的量之比为(1+2):15=1:5;
(3)
装置C中集气瓶中的导管均为短的,其作用是防止倒吸;
(4)
装置D中与NaOH溶液反应生成二种盐,其中一种为且二者物质的量之比为,中化合价由+4价变为+5价,则另一种盐化合价应该由+4价变为+3价,故其化学式为;
(5)
一种主要成分为的“泡腾片”,能快速溶于水,并产生大量气泡,得到含有的溶液,则发生反应的离子方程式为,上述过程中,每生成消耗的物质的量为1.25mol;
(6)
工业上可用与水中的在常温下反应,生成和盐酸,以除去水中。该反应的离子方程式为:。
25.(1)氧化性
(2)KMnO4=K++MnO;强电解质
(3)除去氯气中的氯化氢
(4)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(5)B
【分析】装置A用KMnO4和浓盐酸反应制备Cl2,浓盐酸易挥发,制备的氯气中含有氯化氢,氯化氢易溶于水,氯气在饱和食盐水中溶解度不大,据此装置B的饱和食盐水除杂,装置C为氯气和NaOH溶液反应制取NaClO,氯气有毒,过量的氯气直接排放到空气中能引起空气污染,应用装置D进行尾气处理,氯气能够与氢氧化钠反应,被氢氧化钠吸收;
(1)
高锰酸钾与双氧水都具有强的氧化性,能够使蛋白质变性,可用作杀菌消毒,利用其氧化性;
(2)
高锰酸钾属于钾盐,溶于水完全电离,电离方程式为KMnO4=K++MnO,它属于强电解质;
(3)
浓盐酸易挥发,制备的氯气中含有氯化氢,氯化氢易溶于水,氯气在饱和食盐水中溶解度不大,所以可以用装有饱和食盐水的洗气瓶除去氯气中的氯化氢;
(4)
氯气有毒,过量的氯气直接排放到空气中能引起空气污染,应进行尾气处理,氯气能够与氢氧化钠反应,被氢氧化钠吸收,离子反应方程式Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(5)
除去Cl2中混有的水蒸气和氯化氢气体,氯化氢易溶于水,氯气在饱和食盐水中溶解度不大,所以可以用装有饱和食盐水的洗气瓶除去氯气中的氯化氢,用浓硫酸吸收水蒸气,选用的药品及顺序正确的是B。
26. Na2CO3 Na2CO3=2Na++ CO32- 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ FeCl3 H2SO4 Ba(OH)2 NH4++HCO3-+Ba2++2OH-=NH3H2O+BaCO3↓+H2O
【分析】根据相互反应的离子之间不能大量共存确定物质的化学式,然后书写其电离方程式;OH-与Fe3+、H+会发生反应,不能大量共存,所以只能是Ba(OH)2溶液;向B溶液中投入铜片,发现铜片逐渐溶解,说明B中含有Fe3+,向含有0.01molFe3+的溶液中加入足量的硝酸酸化的硝酸银溶液,最终产生白色沉淀4.3g,若为AgCl,则n(AgCl)=0.03mol,质量为0.03mol×143.5g/mol=4.3g,质量刚好相同,据此可确定该白色沉淀是AgCl,则B中含有Cl-,可确定B为FeCl3;则另一种物质H+与SO42-结合的物质是H2SO4,然后根据物质的性质进行解答。
【详解】根据上述分析可知:四种物质分别是Na2CO3、Ba(OH)2、FeCl3、H2SO4,B是FeCl3。
(1)CO32-、Fe3+在溶液中会反应产生Fe(OH)3沉淀和CO2气体,不能大量共存;CO32-、H+会反应产生CO2、H2O,也不能大量共存;CO32-、Ba2+会反应产生BaCO3沉淀,也不能大量共存,而CO32-、Na+不能发生任何反应,可以大量共存,因此无需通过实验检验就可判断其中必有一种盐就是Na2CO3,其在溶液中电离方程式为:Na2CO3=2Na++ CO32-;
(2)向FeCl3溶液中投入铜片,发现铜片逐渐溶解,该反应的离子方程式为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
(3)B是FeCl3,B、C两溶液混合,没有明显的现象,则C是H2SO4;向D溶液中加入少量的NH4HCO3溶液能够发生反应,则D是Ba(OH)2,A是Na2CO3;NH4HCO3与Ba(OH)2反应的离子方程式是NH4++HCO3-+Ba2++2OH-=NH3H2O+BaCO3↓+H2O。
27.(1)
(2)HCO+OH-=CO+H2O
(3) Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑或2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2↑ I、IV、V
(4)2Na2CO3+Cl2+H2O=NaClO+NaCl+2NaHCO3
(5)NaClO2>Cl2>Na2FeO4
【分析】X、Y、Z、W四种化合物均由短周期元素组成,X、Y、Z的焰色反应均为黄色,说明X、Y、Z中都含有Na元素,W为无色无味气体,其中X含有四种元素,且能和含有Na的物质反应生成Z,Z能反应生成无色气体,则X为NaHCO3、Y为NaOH、Z为Na2CO3、W为CO2。
【详解】(1)根据上述分析可知W是CO2,CO2由CO2分子构成,C原子与2个O原子形成4个共价键,使分子中各个原子都达到最外层8个电子的稳定结构,其电子式为:;
(2)X为NaHCO3,Y为NaOH,X与Y在溶液中反应产生Na2CO3、H2O,该反应的离子方程式是HCO+OH-=CO+H2O;
(3)NaHCO3含有的四种元素之间(二种、三种或四种)可组成多种化合物,根据装置III中Ba (OH)2饱和溶液产生白色沉淀,且图示中装置I、II中的物质均为固体,推测装置I中的物质为NaHCO3或Na2CO3固体,因为装置V中收集到一种无色气体,说明装置I中产生的CO2与装置I中的物质反应生成了另一种无色气体,进而推测出装置II中的物质为Na2O2,装置V中收集的气体是O2。
①装置I中反应的化学方程式:Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O或2NaHCO3+H2SO4= Na2SO4+2CO2↑+2H2O,装置II中物质的化学式为Na2O2;
②O2的制取也可以用2H2O22H2O+O2↑制备;I为气体发生装置,IV进行干燥装置,V是收集装置;在H2O2分子中两个O原子形成1个共价键,每个O原子分子与1个H原子形成共价键,则H2O2的电子式为:;
(4)将Cl2通入Na2CO3溶液中,制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质,同时有NaHCO3生成,说明部分产物为NaClO和NaHCO3,其余的产物可根据元素守恒得出,根据原子守恒、电子守恒可得配平后反应的化学方程式为:2Na2CO3+Cl2+H2O=NaClO+NaCl+2NaHCO3;
(5)城市饮用水处理新技术用NaClO2、高铁酸钠代替Cl2。如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率,NaClO2得到电子被还原为Cl-,那么NaClO2的消毒效率是;Na2FeO4得到电子被还原为Fe3+,Na2FeO4的消毒效率是;Cl2得到电子被还原为Cl-,则Cl2的消毒效率是, 则NaClO2、Na2FeO4、Cl2的消毒效率由大到小的顺序是:NaClO2>Cl2>Na2FeO4。
28.(1)500mL容量瓶、量筒
(2)
(3) Cu与稀硝酸
(4)
【分析】向M溶液中加入过量0.1mol/L的HBr溶液,有无色气体N产生,但反应前后阴离子种类不发生改变,则一定不含有、、,因为若含有这些离子,与H+反应后会使反应前后阴离子种类发生变化,应含有、,N为NO气体,发生反应,由于溶液中、浓度相等,则会反应完,有剩余,溶液中阴离子种类没有发生变化;另外加入HBr,溶液溶液中阴离子种类没有发生变化,则一定含有,会与反应,不能共存,则一定不含,由于溶液显电中性,且各离子浓度相等,共含5种离子,而、、的电荷是守恒的,故另外两种离子也是电荷守恒的,阴离子只剩,而能与共存且带两个正电荷的只能是;综上所述,M溶液中含有的5种离子分别为、、、、;
【详解】(1)在实验室中,用1mol/L的HBr溶液配置500mL 0.1mol/L的HBr溶液时,首先要计算出所需1mol/L的HBr溶液的体积,再用量筒量取,放在烧杯中稀释,冷却后用玻璃棒引流倒入500mL容量瓶配置500mL 0.1mol/L的HBr溶液,之后需洗涤烧杯和玻璃棒,定容时用胶头滴管则需要的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需要500mL容量瓶、量筒;
(2)据分析可知,M溶液中含有的5种离子分别为、、、、;
(3)据分析可知,生成无色气体N的离子方程式为;实验室中制备NO气体常用的药品为Cu与稀硝酸;
(4)若向M溶液中加入过量的溶液,会反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀、氢氧化亚铁沉淀,其离子方程式为。