第一章物质及其变化 测试题 高一上学期化学人教版(2019)必修第一册(含解析)

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名称 第一章物质及其变化 测试题 高一上学期化学人教版(2019)必修第一册(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-15 16:00:37

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第一章 物质及其变化 测试题
一、选择题
1.下图的每一方格中表示有关的一种反应物或生成物,其中A、C、D、E为无色气体,F为红棕色气体。下列说法不正确的是
A.M可能是纯净物或混合物
B.用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口可以检验C气体是否收集满
C.D在一定条件下可以与C发生置换反应
D.G与木炭的反应中氧化剂与还原剂的物质的源之比为1∶4
2.可利用如图所示的工艺流程减少的排放,下列说法错误的是
A.在上述流程中共有三种元素的化合价发生了变化
B.过程①的离子方程式为:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO+4H+
C.在上述流程中Fe2(SO4)3相当于催化剂,无需额外补充
D.每处理1mol SO2,需要消耗标准状况下22.4L O2
3.小强的化学笔记中有如下内容:
①单质分为金属和非金属两类;
②无机化合物主要包括:酸、碱、盐和氧化物;
③合金的熔点一定低于各成份金属
④按照分散质粒子直径大小可将分散系分为溶液、浊液和胶体;
⑤在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物都是电解质;
⑥按照树状分类法可将化学反应分为:氧化还原反应和离子反应;
⑦氧化还原反应的本质是化合价升降。
你认为他的笔记中正确的有几项
A.2 B.3 C.4 D.5
4.下列操作过程中一定有氧化还原反应发生的是
A.粗盐提纯 B.盐酸滴入NaOH溶液中 C. 蔗糖溶解 D.电解水
A.A B.B C.C D.D
5.反应SiCl4 +2H2Si+4HCl中,作氧化剂的是
A.SiCl4 B.H2 C.Si D.HCl
6.下列离子方程式正确的是
A.钠与水反应:Na+H2O=Na++OH-+H2↑
B.氧化钠与水反应:O2-+H2O=2OH-
C.碳酸钠溶液与足量盐酸反应:2H++=H2O+CO2↑
D.钠与CuSO4溶液反应:2Na+Cu2+=Cu+2Na+
7.经检验,某工厂废水显酸性,且废水中含有大量、、、、。下列离子不可能大量存在于该废水中的是
A. B. C. D.
8.在研究电解质溶液导电能力的装置中,将一种物质逐渐加入另一种含有电解质的溶液过程中,灯泡先明显变暗,后又逐渐变亮的是
A.将过量的CO2通入饱和NaCl溶液中
B.将硫酸镁加入Ba(OH)2溶液中
C.将HCl通入Ba(OH)2溶液中
D.将石灰石粉末加入新制氯水中
9.关于分散系,下列叙述中不正确的是
A.直径介于之间的微粒称为胶体
B.电泳现象不可证明胶体带电荷,因为胶体表面积较大,胶体粒子能吸附电荷而带电
C.利用丁达尔效应可以区别溶液与胶体
D.放电影时,放映机到银幕间光柱的形成也是因为丁达尔效应
10.如图表示部分常见物质的相互转化关系(反应条件已省略),下列说法正确的是
A.反应①和②一定是同一反应
B.图中涉及物质的类别不包含酸
C.图Ⅱ中的化学反应说明氧气具有可燃性
D.图中涉及的氧化物中属于酸性氧化物有2种
11.某兴趣小组的同学向一定体积的Ba(OH)2溶液中逐渐加入稀硫酸,并测得混合溶液的导电能力随时间变化的曲线如图所示。该小组的同学关于如图的下列说法中,不正确的是
A.AB段溶液的导电能力不断减弱,说明生成的BaSO4不是电解质
B.B处溶液的导电能力约为0,说明溶液中几乎没有自由移动的离子
C.BC段溶液的导电能力不断增大,主要是由于过量的H2SO4电离出的离子导电
D.a时刻Ba(OH)2溶液与稀硫酸恰好完全中和
12.向存在大量Na+、Cl-的溶液中通入足量的NH3后,该溶液中还可能大量存在的离于组是
A.K+、Br-、CO B.Al3+、H+、MnO
C.NH、Fe3+、SO D.Ag+、Cu2+、NO
13.有两种分散系:①FeCl3溶液;②将饱和的FeCl3溶液加入沸水中,得到的红褐色液体。下面有关说法正确的是
A.分散质粒子直径:①>②
B.光束照射②时,在垂直光源的方向能看到光亮的“通路”
C.稳定性:①<②
D.①属于混合物,②属于纯净物
14.某物质经分析只含有一种元素,则该物质
A.一定是纯净物 B.一定是混合物
C.可能是化合物 D.可能是纯净物,也可能是混合物
15.已知,常温常压下将氨气与氯气以体积比8∶3混合反应,下列说法正确的是
A.反应中作还原剂
B.2mol氨气参加反应时转移电子
C.是氧化产物
D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2
二、填空题
16.指出下列反应的氧化剂和还原剂
(1)2H2+O2=2H2O:氧化剂_______;还原剂_______。
(2)4P+5O2=2P2O5:氧化剂_______;还原剂_______。
(3)Fe+H2SO4=FeSO4+H2:氧化剂_______;还原剂_______。
(4)WO3+3H2=W+3H2O:氧化剂_______;还原剂_______。
17.电解质和非电解质是中学化学中两个重要的概念。
(1)在下列化学物质物质中(用字母序号填空)
a.Na b.熔融K2O c.CO2 d.HCl e.稀硫酸 f.Ba(OH)2固体 g.NH4HCO3 h.蔗糖
①能导电的电解质是_______。
②非电解质的是_______。
③既不是电解质也不是非电解质是_______。
(2)写出下列电解质在水溶液中的电离方程式
①Ba(OH)2_______。
②(NH4)2SO4_______。
③KAl(SO4)2_______。
18.同学们吃的零食的包装袋中经常有一个小纸袋,上面写着“干燥剂”,其主要成分是生石灰(CaO)。
(1)生石灰属于___________(填字母)
a.酸 b.碱 c.盐 d.纯净物 e.化合物 f.金属氧化物 g.非金属氧化物 h.碱性氧化物 i.酸性氧化物
(2)某同学将浓硫酸、氢氧化钠固体,生石灰等物质划分为一类,该同学的分类依据为___________。
a.酸类 b.碱类 c.氧化物 d.干燥剂
(3)生石灰可作干燥剂的原因是___________(用化学方程式表示)。
(4)生石灰还可以跟哪些类别的物质发生化学反应?请列举一例
物质类别:___________:化学反应方程式:___________
(5)小纸袋中的物质能否长期持续地作干燥剂?请简述原因___________。
三、计算题
19.用酸性高锰酸钾溶液滴定法可测定双氧水中H2O2的含量:H2O2+KMnO4+H2SO4→MnSO4+K2SO4+O2↑+H2O(未配平),若滴定中消耗0.50mol/L的高锰酸钾溶液40.00mL,则此双氧水溶液中溶质的质量为_______g。
20.叠氮化钠(NaN3)是一种无色晶体,易溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚,广泛应用于汽车安全气囊。某硝酸工厂拟通过下列方法处理尾气并制备叠氮化钠。
(1)NO和NO2混合气体与NaOH溶液反应可以合成NaNO2,写出该反应的化学方程式___,生成1molNaNO2时转移电子___mol。
(2)汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应:10NaN3+2KNO3K2O+5Na2O+16N2↑。假定汽车中某个安全气囊容积为56L。
①该反应中的氧化剂为___,还原剂为___(填化学式)。
②欲使气囊中充满标准状况下氮气,则该安全气囊中生成的K2O和Na2O的总质量为多少克___?(写出计算过程,保留一位小数,不考虑固体的体积)。
四、元素或物质推断题
21.如图所示,A、B、C、D、E各代表水、锌、二氧化碳、硫酸铜溶液、氢氧化钡溶液中的一种物质(已知C是氢氧化钡溶液,B是硫酸铜溶液).常温下,相连环物质间能发生反应,不相连环物质间不能发生反应,且A的相对分子(或原子)质量大于D,请填空:
(1)写出下列物质的化学式:A______、D______、E______.
(2)写出B与C反应的化学方程式:___________.
(3)以B为原料,制备CuO,写出具体的化学方程式__________.
(4)相连环物质间发生的反应中,属于置换反应的是(写出具体化学方程式)___________.
22.某溶液中只可能大量含有、、、、、、中的若干种,现对其进行如下实验:
i:取少量该溶液,加入过量溶液,产生白色沉淀,过滤;
ii:向i中所得沉淀中加入足量盐酸,沉淀全部溶解,并有无色气体生成;
iii:向i所得滤液中加入足量硝酸酸化后,再加入溶液,有白色沉淀生成。
回答下列问题:
(1)无需实验即可推断溶液中一定不会大量存在的离子为_______。
(2)通过实验i可知溶液中一定不会大量存在的离子为_______。
(3)实验i中过滤时用到的玻璃仪器有烧杯_______、_______。
(4)由实验ii可知溶液中一定不会大量存在的离子为_______,一定大量存在的离子为_______。
(5)实验iii_______(填“能”或“不能”)说明该溶液中存在,若能请说明理由,若不能请设计简单的实验证明该溶液中是否存在:_______。
五、实验题
23.海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验:
请填写下列空白:
(1)步骤①灼烧海带时,除需要三脚架外,还需要用到的实验仪器是_______(从下列仪器中选出所需的一些仪器,用标号字母填写在空白处)。
A.烧杯 B.坩埚 C.表面皿 D.泥三角 E.酒精灯 F.干燥器
(2)步骤③的实验操作名称是______________;步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯,该步骤的实验操作名称是______________。
(3)步骤④反应的离子方程式为_______________________________________。
24.次磷酸钠(NaH2PO2)有还原性,在食品工业中用作防腐剂、抗氧化剂。现用如图所示装置制备次磷酸钠。
已知:制备过程中生成无色、剧毒、可自燃的还原性气体PH3。回答下列问题:
(1)仪器a的名称为____。装置A为制备装置,反应温度为98℃时有Ca(H2PO2)2生成,实验中发生反应的化学方程式为①____;②Ca(H2PO2)2+Na2CO3=2NaH2PO2+CaCO3↓。
(2)实验时,应先打开____(填“K1”或“K2”),目的是____。
(3)装置B的作用是____。
(4)装置C为利用氧化还原原理进行尾气处理的装置,氧化产物为H3PO4,发生反应的离子方程式为____。
(5)对装置A中的反应液经一系列处理后得到NaH2PO2粗产品。对产品进行纯度测定:取mg产品,溶于稀硫酸配成250mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,加入c1mol·L-1碘标准溶液V1mL(过量),多余的碘用c2mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定,加入指示剂,至滴定终点用去Na2S2O3标准溶液V2mL(已知:H2PO+2I2+2H2O=4I-+H3PO4+3H+,I2+2S2O=2I-+S4O)。指示剂为___,滴定终点时溶液的颜色变化为____;产品中次磷酸钠的纯度为____%。
【参考答案】
一、选择题
1.D
【分析】A、C、D、E为无色气体,A与过氧化钠反应生成D,A为CO2,则D为O2,M和NaOH在加热的条件下生成气体C,则C为NH3,F为红棕色气体,氨气催化氧化生成E,所以E为NO,E与D反应生成F,F为NO2,M受热分解得A、B、C,且M与盐酸反应得A,M与氢氧化钠反应得C,且B为无色液体,则M为(NH4)2CO3或NH4HCO3,由M分解可知B为H2O,F与水反应生成G,G为HNO3,以此解答。
解析:A.由分析可知,M为(NH4)2CO3或NH4HCO3或(NH4)2CO3、NH4HCO3的混合物,故A正确;
B.C为NH3,用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口若产生白雾,说明NH3收集满,故B正确;
C.O2和NH3在催化剂的作用下可以发生反应生成N2和H2O,该反应为置换反应,故C正确;
D.木炭与浓硝酸反应的化学方程式为:C+4HNO3(浓)=CO2↑+4NO2↑+2H2O,该反应中C是还原剂,HNO3是氧化剂,氧化剂与还原剂的物质的源之比为4∶1,故D错误;
故选D。
2.D
【分析】由图示可知,涉及的反应有:过程①SO2+Fe2(SO4)3+2H2O=2FeSO4+2H2SO4,过程②4FeSO4+O2+2H2SO4=2Fe2(SO4)3+2H2O,总反应为:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4。
解析:A.反应4FeSO4+O2+2H2SO4 =2Fe2(SO4)3+2H2O中Fe与O化合价发生变化,反应SO2+ Fe2(SO4)3+2H2O=2FeSO4+2H2SO4中Fe与S化合价发生变化,共有3中元素化合价发生变化,A正确;
B.根据分析可知,过程①的离子方程式为:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO+4H+,B正确;
C.由图可知,在上述流程中Fe2(SO4)3作催化剂,反应前后质量不变,因此无需额外补充,C正确;
D.上述流程的总反应为:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,则每消耗1mol SO2,需要消耗0.5molO2,其标准状况下体积为11.2L,D错误;
故选D。
3.A
解析:①单质分为金属单质、非金属单质和稀有气体,故①错误;
②根据化合物的构成元素以及化合物中的化学键可知,化合物主要包括酸、碱、盐和氧化物,故②正确;
③合金的熔点与合金的组成有关,合金的熔点不一定比各成分金属的低,故③错误;
④按分散质粒子直径大小将分散系分为溶液、浊液和胶体,分散质粒子直径为1-100nm的是胶体,小于1nm的是溶液,大于100nm的是浊液,故④正确;
⑤在水溶液中或熔融状态下能自身电离出自由移动离子而导电的化合物为电解质,在水溶液中能导电的化合物不一定是电解质,如,故⑤错误;
⑥氧化还原反应与离子反应是交叉关系,按树状分类应为氧化还原反应和非氧化还原反应,故⑥错误;
⑦氧化还原反应的本质是电子转移,化合价变化是氧化还原反应的特征,故⑦错误;
故选:A。
4.D
解析:A.利用蒸发结晶进行粗盐提纯,是物理变化,A不符合;
B.盐酸滴入NaOH溶液中,发生中和反应生成氯化钠和水,元素化合价不变,是非氧化还原反应,B不符合;
C.蔗糖加水溶解是物理变化,C不符合;
D.电解水得到氢气和氧气,元素化合价变化,是氧化还原反应,D符合;
答案选D。
5.A
解析:反应SiCl4 +2H2Si+4HCl中Si的化合价由SiCl4中的+4价转化为Si中的0价,化合价降低,被还原,则SiCl4是氧化剂,故答案为:A。
6.C
解析:A.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应的离子方程式为:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,选项A错误;
B.氧化钠与水反应生成氢氧化钠,反应的离子方程式为:Na2O+H2O=2Na++2OH-,选项B错误;
C.碳酸钠溶液与足量盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,反应的离子方程式为:2H++=H2O+CO2↑,选项C正确;
D.钠与CuSO4溶液反应生成氢氧化铜、硫酸钠和氢气,反应的离子方程式为:2Na+Cu2++2H2O =Cu(OH)2↓+2Na++H2↑,选项D错误;
答案选C。
7.C
【分析】某工业废水显酸性,则含大量的H+。
解析:A.K+与其他离子之间互不反应,在该废水中能够大量共存,故A不符合;
B.与其他离子之间互不反应,在该废水中能够大量共存,,故B不符合;
C.废水显酸性含大量H+,与H+反应生成H2S气体,不能共存,故C符合;
D.与其他离子之间互不反应,在该废水中能够大量共存,故D不符合;
故选:C。
8.B
【分析】将一种物质逐渐加入另一种含有电解质的溶液过程中,灯泡先明显变暗,后又逐渐变亮,说明溶液中离子浓度先减低后增加,据此分析解题。
解析:A.将过量的CO2通入饱和NaCl溶液中,溶液离子浓度几乎不变,故A错误;
B.硫酸镁加入Ba(OH)2溶液中,先生成BaSO4和Mg(OH)2沉淀,继续滴加离子浓度增大,故B正确;
C.HCl通入Ba(OH)2溶液中,,Ba(OH)2完全反应前离子浓度几乎不变,Ba(OH)2完全反应后,离子浓度增大,故C错误;
D.将石灰石粉末加入新制氯水中,生成氯化钙和次氯酸,离子浓度增大,故D错误;
故答案选B。
9.A
解析:A.分散质粒子直径在1~100nm之间的分散系是胶体,如果微粒是纯净物则不属于胶体,A错误;
B.电泳现象不可证明胶体带电荷,是胶体粒子带电,因为胶体表面积较大,胶体粒子能吸附电荷而带电,B正确;
C.利用丁达尔效应可以区别溶液与胶体,C正确;
D.放电影时,放映机到银幕间光柱的形成也是因为丁达尔效应,D正确;
故选A。
10.B
解析:A.反应①可能是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,也可能是氢氧化钙和可溶性的碳酸盐反应生成碳酸钙沉淀,②是二氧化碳可以和氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和水,①②可能是同一个反应,故A选项说法错误。
B.溶于水电离出的阳离子全部是氢离子的化合物属于酸,因此图中涉及物质的类别不包含酸,有盐、碱和氧化物,故B选项说法正确。
C.圈Ⅱ中的化学反应,是物质与氧气反应,说明氧气能支持燃烧,氧气不燃烧,故C选项说法错误。
D.图中涉及的氧化物中属于酸性氧化物有3种,分别是二氧化碳、二氧化硫和五氧化二磷,故D选项说法错误。
故选B。
11.A
【分析】Ba(OH)2与硫酸反应,生成硫酸钡和水,硫酸钡虽是强电解质,但由于溶解度较低,电离出的离子很少,导电能力较低;
解析:A.向一定体积的Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸,生成硫酸钡和水,AB段溶液的导电能力不断减弱,是因为生成BaSO4的溶解度较低,电离出的离子比较少,而BaSO4是电解质,A错误;
B.导电能力越强,离子浓度越大,B处的导电能力为0,说明溶液中几乎没有自由移动的离子,B正确;
C.BC段过量的硫酸电离产生氢离子和硫酸根离子,导致溶液中自由移动离子浓度变大,导电能力增强,C正确;
D.a时刻导电能力最弱,说明两者恰好完全反应,离子浓度最小,所以a时刻Ba(OH)2溶液中与稀硫酸恰好完全中和,D正确;
故选:A。
12.A
解析:A.Na+、Br-、相互之间不反应,通入氨气后也不反应,在溶液中能够大量共存,故A符合题意;
B.碱性溶液中氢氧根离子分别与Al3+、H+反应,则不能共存,故B不符合题意;
C.铁离子在碱性溶液中会生成沉淀不能大量存在,铵根离子也会与氢氧根离子发生反应生成弱电解质,故C不符合题意;
D.Ag+、Cu2+均不能在碱性溶液中大量存在,故D不符合题意;
故选A。
13.B
【分析】②制取胶体,溶液分散质粒子直径小于1nm,1nm<胶体分散粒子直径<100nm;
解析:A.溶液的分散质粒子直径小于胶体分散粒子直径,A错误;
B.胶体会产生丁达尔效应,B正确;
C.溶液具有均一、稳定性,胶体具有介稳定性,C错误;
D.溶液和胶体都属于混合物,D错误;
故答案为:B。
14.D
解析:某物质经分析只含有一种元素,则该物质一定不是化合物,可能是纯净物,也可能是混合物,例如氧气和臭氧等。
故选D。
15.D
解析:A.在此反应中氯元素的化合价降低,作氧化剂,A错误;
B.由方程式可知当8mol氨气参加反应时转移电子,所以2mol氨气参加反应时转移电子 ,B错误;
C.是氯元素化合价降低被还原生成的还原产物,C错误;
D.从化合价变化的角度可知氯元素的化合价降低,作氧化剂,氨气中氮元素的化合价部分升高做还原剂,当有8mol氨气参加反应时有2mol 做还原剂,所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2,D正确;
故选D。
二、填空题
16.(1) O2 H2
(2) O2 P
(3) H2SO4 Fe
(4) WO3 H2
解析:(1)在反应2H2+O2=2H2O中,O元素化合价降低,得到电子,被还原,故氧化剂为O2,H元素化合价升高,失去电子,被氧化,故还原剂为H2。
(2)4P+5O2=2P2O5中,O元素化合价降低,得到电子,被还原,故氧化剂为O2,P元素化合价升高,失去电子,被氧化,故还原剂为P。
(3)在反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2中,H元素化合价降低,得到电子,被还原,故氧化剂为H2SO4,Fe元素化合价升高,失去电子,被氧化,故还原剂为Fe。
(4)在反应WO3+3H2=W+3H2O中,W元素化合价降低,得到电子,被还原,故氧化剂为WO3,H元素化合价升高,失去电子,被氧化,故还原剂为H2。
17.(1) b ch ae
(2) Ba(OH)2=Ba2++2OH- (NH4)2SO4=2NH+SO KAl(SO4)2=K++Al3++2SO
解析:(1)电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物,酸、碱、盐以及活泼金属氧化物属于电解质,熔融、、固体、都为电解质,其中能导电的只有熔融;电解质是指在水溶液中和熔融状态下能导电的化合物,和蔗糖为非电解质;单质和溶液既不是电解质,也不是非电解质,所以和稀硫酸,既不是电解质,也不是非电解质。
(2)电离方程式:,,
18.(1)dfh
(2)d
(3)CaO+H2O=Ca(OH)2
(4) 酸 CaO+2HCl=CaCl2+H2O
(5)不可以,因为随着CaO+H2O=Ca(OH)2反应的进行,CaO最终变成了Ca(OH)2,Ca(OH)2不具有吸水性
解析:(1)生石灰的化学式为CaO,由金属元素Ca和非金属元素O两种元素组成,属于金属氧化物,CaO与水反应只生成碱,属于碱性氧化物,故答案选dfh。
(2)浓硫酸、氢氧化钠固体和生石灰都具有吸水的作用,可作干燥剂,故答案选d。
(3)生石灰可作干燥剂的原因是生石灰可与水反应生成熟石灰,反应的化学方程式为:CaO+2HCl=CaCl2+H2O。
(4)生石灰属于碱性氧化物,可与酸反应生成盐和水,如和盐酸反应生成氯化钙和水,反应的化学方程式为CaO+2HCl=CaCl2+H2O。
(5)随着CaO+H2O=Ca(OH)2反应的进行,CaO最终变成了Ca(OH)2,Ca(OH)2不具有吸水性,因此小纸袋中的物质不能长期持续地作干燥剂。
三、计算题
19.7
解析:KMnO4~MnSO4~5e-,H2O2~O2~2e-,根据电子守恒则有:2KMnO4~5H2O2~10e-,双氧水的物质的量是:n(H2O2)=n(KMnO4)=×0.50mol/L×0.04L=0.05mol,其质量是m(H2O2)=0.05mol×34g/mol=1.7g。
20. NO+NO2+2NaOH=NaNO2+H2O 1 KNO3 NaN3 63.1g
【分析】结合氧化还原反应电子守恒,物质的量之比1:1的NO和NO2混合气体与NaOH溶液反应,发生氧化还原反应生成NaNO2,NO中氮元素化合价+2价变化为+3价,NO2中 但元素化合价+4价变化为+3价,化合价降低值=化合价升高值=转移电子数,据此计算电子转移总数e-;只有N元素的化合价变化,氧化还原反应中,元素化合价降低的物质做氧化剂,元素化合价升高的物质最还原剂;根据方程式进行计算。
解析:(1)物质的量之比1:1的NO和NO2混合气体与NaOH溶液反应,发生氧化还原反应生成NaNO2,由电子及原子守恒可知该反应的化学方程式NO+NO2+2NaOH=NaNO2+H2O,NO中氮元素化合价+2价变化为+3价,NO2中 但元素化合价+4价变化为+3价,化合价降低值=化合价升高值=转移电子数,生成1molNaNO2时转移电子1mol。故答案为:NO+NO2+2NaOH=NaNO2+H2O;1;
(2)①反应中氮元素化合价-价变化为0价,+5价变化为0价,所以元素化合降低的物质做氧化剂,该反应中的氧化剂为KNO3,元素化合价升高的做还原剂,还原剂为NaN3(填化学式)。故答案为:KNO3;NaN3;
②n(N2)==2.5mol,设该安全气囊反应生成的K2O质量为 x,Na2O质量为x,则: 解得:x=14.7g;y=48.4g,安全气囊中生成的K2O和Na2O的总质量为63.1g,故答案为:63.1g。
四、元素或物质推断题
21.(1) Zn
(2)
(3)
(4)
解析:水、锌、二氧化碳、硫酸铜溶液、氢氧化钡溶液中,能与其它四种中的两种反应的是二氧化碳、硫酸铜溶液、氢氧化钡溶液,对应BCD;水、锌为AE,则B、D是二氧化碳或硫酸铜溶液;结合A的相对分子(或原子)质量大于D,推断A是锌,B是硫酸铜溶液,C是氢氧化钡溶液,D是二氧化碳,E是水。
(1)据分析,A为Zn、D为、E为。
(2)B与C反应即硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液反应,化学方程式:。
(3)以硫酸铜溶液为原料,可用铁还原硫酸铜得到铜单质后,与氧气加热反应制得CuO,具体的化学方程:、。
(4)相连环物质间发生的反应中,锌与硫酸铜溶液发生置换反应,化学方程式为:。
22.(1)
(2)
(3) 玻璃棒 漏斗
(4)
(5) 不能 取原溶液少许,加入足量硝酸酸化后,再加入溶液,若有白色沉淀生成,则证明含有,反之则不含
【分析】与提供的阴离子均不能大量共存,所以一定无存在。
i:取少量该溶液,加入过量溶液,产生白色沉淀,沉淀可能是硫酸钡、碳酸钡,沉淀由引起,原溶液中一定不会存在,过滤;
ii:向i中所得沉淀中加入足量盐酸,沉淀全部溶解,并有无色气体生成,可知i中所得沉淀只有碳酸钡,则原溶液中一定含有,一定不含;
iii:向i所得滤液中加入足量硝酸酸化后,再加入溶液,有白色沉淀生成,该沉淀一定是AgCl,由于i中引入了Cl-,原溶液中不一定含有Cl-。
解析:(1)与提供的阴离子均不能大量共存,所以无需实验即可推断溶液中一定不会存在。
(2)加入过量溶液,产生白色沉淀,沉淀一定是由引起,所以原溶液中一定不会存在。
(3)根据过滤装置图,可知实验ⅰ中过滤时用到的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒;
(4)向ⅰ中所得沉淀中加入足量盐酸,沉淀全部溶解可知i中所得沉淀只有碳酸钡,溶液中一定不会大量存在的离子为,有无色气体生成可知一定大量存在的离子为。
(5)向i所得滤液中加入足量硝酸酸化后,再加入溶液,有白色沉淀生成,该沉淀一定是AgCl,由于i中引入了Cl-,所以实验ⅲ不能说明该溶液中存在,证明该溶液中是否存在的实验为:取原溶液少许,加入足量硝酸酸化后,再加入溶液,若有白色沉淀生成,则证明含有,反之则不含。
五、实验题
23. BDE 过滤 蒸馏 2I-+MnO2+4H+=Mn2++I2+2H2O
解析:(1)灼烧海带时用坩埚盛放海带,三脚架上放置泥三角,坩埚放在泥三角上,用酒精灯进行加热,所以灼烧海带时需要用到的实验仪器是坩埚、泥三角、酒精灯,故选:BDE;
(2)步骤③是分离固体和液体,则实验操作为过滤;步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯,是利用互溶的两种液体的沸点不同来分离,则实验操作为蒸馏,故答案为:过滤;蒸馏;
(3)二氧化锰在酸性环境下将碘离子氧化为碘单质,MnO2被还原为Mn2+,根据氧化还原反应转移电子守恒、电荷守恒以及原子守恒可知该反应离子方程式为:MnO2+2I-+4H+═Mn2++I2+2H2O。
24.(1) 三颈烧瓶 3Ca(OH)2+2P4+6H2O3Ca(H2PO2)2+2PH3↑
(2) K1 在反应开始前先排出装置内的空气
(3)作为安全瓶或者防倒吸装置
(4)5PH3+8MnO+24H+=5H3PO4+8Mn2++12H2O
(5) 淀粉(溶液) 蓝色变为无色 或
【分析】该题为制备次磷酸钠的实验题,主要反应为黄磷、石灰乳和水先在98℃下发生反应生成次磷酸钙,次磷酸钙再与碳酸钠发生反应生成次磷酸钠。主要注意的是反应前需排出原装置中的空气,反应过程中产生的尾气需合理去除,最后对产物纯度进行检测,把握好检测过程中发生的化学反应式,仔细计算即可得出答案。
解析:(1)仪器a的名称为三颈烧瓶;装置A为制备装置,观察A中反应物有黄磷(P4)和石灰乳,结合已知条件可知制备过程中生成PH3,且结合②中方程式可知,装置A中先生成次磷酸钙,次磷酸钙再与碳酸钠发生复分解反应生成次磷酸钠,故可知①的反应为黄磷(P4)与石灰乳反应生成次磷酸钙和PH3,反应方程式如下:
(2)由题干可知PH3无色、剧毒、可自燃,故反应前需要将装置中原有的空气排出,防止生成的PH3自燃发生爆炸;此外从题干可知次磷酸钠有还原性,如不排出装置中原有的空气,则产物次磷酸钠容易被空气中的氧气氧化。故实验时应先打开K1,其目的为在反应前排出装置中原有的空气,防止生成的PH3自燃以及产物次磷酸钠被氧化。
(3)PH3无色剧毒,需要进行尾气处理,如果直接将产生的尾气通入酸性高锰酸钾溶液中,则可能因PH3与高锰酸钾发生反应引起倒吸,故设装置B的目的为作为安全瓶,在处理尾气的同时防止倒吸。
(4)装置C利用氧化还原反应进行尾气处理,题干指出PH3具有还原性,为还原剂,酸性高锰酸钾具有强氧化性,为氧化剂,且已得知氧化产物为H3PO4,则还原产物为Mn2+,根据以上条件可得离子方程式为。
(5)此小问测定次磷酸钠纯度时先在25mL次磷酸钠溶液中加入过量的碘,使次磷酸根完全反应,发生反应为,
多余的碘用Na2S2O3标准溶液滴定,发生反应为(无色),碘溶液及Na2S2O3溶液均为已知浓度的标准溶液,则根据消耗的Na2S2O3溶液可知剩余碘的物质的量,从而求出次磷酸根与碘反应消耗的碘的物质的量,最终求出次磷酸钠的纯度。两个反应中均消耗碘,故应使用淀粉溶液作为指示剂,在碘尚有剩余时加入淀粉溶液,此时溶液为蓝色,加入Na2S2O3溶液后碘逐渐被还原,滴定终点时碘全部反应完,此时溶液由蓝色变为无色。Na2S2O3溶液消耗碘为0.5c2V2×10-3mol,则25mL次磷酸钠消耗碘为(c1V1-0.5c2V2)×10-3mol,则250mL溶液中含有次磷酸钠5(c1V1-0.5c2V2)×10-3mol,则250mL溶液中有次磷酸钠,则次磷酸钠的纯度为==。