第2章元素与物质世界单元检测题高一上学期化学鲁科版（2019）必修第一册（含解析）

第2章《元素与物质世界》单元检测题
一、单选题
1．下列物质属于电解质且能导电的是
A．铁 B．氯化钠溶液 C．熔融的硝酸钾 D．酒精溶液
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．下列离子方程式书写正确的是
A．Cl2与水反应：Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-
B．硫酸与氢氧化钡溶液反应：H++OH-+Ba2++SO=H2O+BaSO4↓
C．过氧化钠与水反应：O+2H2O=2OH-+O2↑
D．NaHCO3溶液中加入过量澄清石灰水：Ca2++HCO+OH-=CaCO3↓+H2O
4．我国科技创新成果斐然，屠呦呦因发现抗疟新药青蒿素(分子式为C15H22O5)获得诺贝尔奖。按物质的组成和性质进行分类，青蒿素属于
A．有机物 B．单质 C．氧化物 D．盐
5．“日照澄洲江雾开，淘金女伴满江限”。这里的雾属于下列分散系中的
A．溶液 B．胶体 C．乳浊液 D．悬浊液
6．下列离子方程式书写正确的是
A．向明矾溶液中滴加氢氧化钡至溶液呈中性：3Ba2++6OH-+2Al3++3SO=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
B．向Ca(ClO)2溶液通入过量的CO2：Ca2++2ClO-+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
C．FeSO4酸性溶液暴露在空气中：4Fe2++O2+2H2O=4Fe3++4OH-
D．CuSO4溶液与少量的Ba(OH)2溶液：Ba2++=BaSO4↓
7．下列离子方程式书写正确的是
A．金属钠与水反应：
B．和溶液混合：
C．碳酸氢钠溶液与盐酸反应：
D．向溶液中加入过量的氨水：
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．下列各组物质的分类正确的是（ ）
A．同位素： H2 D2 T2 B．非电解质： NH3、C2H5OH
C．非极性分子：C60、CO2、CH2Cl2 D．同系物： －OH、CH3－－OH、CH3－－CH2OH
10．实验室可利用NaCl溶液和AgNO3溶液制备胶体，也可以反应生成沉淀。图中圆的大小代表分散质粒子的相对大小，下列说法正确的是
A．Ⅰ为悬浊液中的分散质粒子
B．制备Ⅰ对应的分散系的离子方程式为(胶体)
C．利用过滤可得到为Ⅰ中的分散质粒子
D．两分散系的本质区别是是否有丁达尔效应
11．室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A．溶液：、、、
B．溶液：、、、
C．溶液：、、、
D．溶液：、、、
12．化学上常用“同位素失踪原子法”来判断反应历程，下列用原子表示不正确的是
A．过氧化钠与水的反应：2Na2O2+2H218O=4Na18OH +O2↑
B．过氧化氢与酸性高锰酸钾反应：5H218O2+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+518O2↑+8H2O
C．浓硫酸吸收 H2S：H218S+H2SO4(浓)=18S↓+SO2↑+2H2O
D．氯酸钾跟浓盐酸混合：K37ClO3+6HCl=K37Cl+3Cl2↑+3H2O
13．下列变化属于化学变化的是
A．车胎爆炸 B．工业制氯气 C．碘的升华 D．海水晒盐
14．对于反应，下列说法不正确的是
A．Fe是还原剂，被氧化
B．HCl是氧化剂，发生了还原反应
C． 1价氯在反应中价态未变，所以HCl既不是氧化剂，又不是还原剂
D．此反应既是置换反应又是氧化还原反应
15．下列离子方程式中，正确的是
A．石灰乳与盐酸反应：
B．铜和硝酸银溶液反应：
C．碳酸钠溶液与稀盐酸反应：
D．铁与盐酸反应：
二、填空题
16．某学习小组为探究胶体的性质进行如下实验：
(1)在小烧杯中加入25 ml蒸馏水加热至沸腾，向沸水中滴加5~6滴FeCl3饱和溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，即可制得Fe(OH)3胶体，写出FeCl3电离方程式：___________________________。
(2)取上述制备的Fe(OH)3胶体置于试管中，向其中滴加稀盐酸至过量：
①先出现____________________，原因是____________________________。
②随后__________________，原因是_________________________________。（用离子方程式表示）
17．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__________。
18．写出下列物质在水溶液中的电离方程式。
(1)Ba(NO3)2 ___________。
(2)NaHSO4___________。
(3)NaHCO3 ___________。
(4)KMnO4 ___________。
三、计算题
19．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：_______。
20．在氧气的气氛中加热，使温度缓缓升高，在加热过程中，固体质量随温度变化的曲线如图所示：
(1)500K时，剩余固体中已不含氢元素，计算剩余固体中含有的物质成分_____。
(2)500K~700K之间分解产生的气体是_____。(填化学式)
(3)800K后剩余固体质量略有增加的原因是______。
21．回答下列问题
(1)在Al2(SO4)3溶液中SO的质量m克，则该溶液中Al2(SO4)3的的物质的量为_______mol，Al3+的物质的量为_______mol。
(2)在标准状况下，4.8 g甲烷(CH4)所占的体积为_______L，在标准状况下CH4密度_______g/L(保留两位有效数字)，同温同压下，质量相等的CH4和H2S体积之比为_______。
(3)已知CO、CO2的混合气体质量共16.0 g，标准状况下体积为8.96 L，则该混合气体中含CO_______g，混合气体的平均摩尔质量为_______
(4)9.2 g金属钠与足量水反应()，生成的氢氧化钠的物质的量为_______mol，生成H2在标准状况的体积为_______L。
(5)实验室可将氧气通过高压放电制取臭氧：将8 LO2通过放电后，恢复到原状况得到混合气体6.5 L，其中O3的体积为_______L，6.5 L混合气体的平均相对分子量为_______(保留小数点后一位)
四、实验题
22．在实验室里可用下图所示装置依次制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。
图中：①为氯气发生装置；②的试管里盛有15mL30%KOH溶液，并置于热水浴中；③的试管里盛有15mL8%NaOH溶液，并置于冰水浴中；④的试管里加有紫色石蕊试液；⑤为尾气吸收装置。请填写下列空白：
(1)制取氯气时在烧瓶里加入一定量的二氧化锰，通过_______(写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸。实验时为了除去氯气中的氯化氢气体，可在①与②之间安装盛有_______(填写下列编号字母)的净化装置。
A．碱石灰 B．饱和食盐水 C．浓硫酸 D．饱和碳酸氢钠溶液
(2)比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件，二者的差异是①_______；②_______。
(3)反应完毕经冷却后，②的试管中有大量晶体析出。下图中符合该晶体溶解度曲线的是_______(填写编号字母)；从②的试管中分离出该晶体的方法是_______(填写实验操作名称)。
(4)实验中可观察到④的试管里的溶液的颜色发生了如下变化，请填写下表中的空白：
实验现象 原因
溶液最初从紫色逐渐变____色 氯气与水反应生成的使石蕊变色
随后溶液逐渐变为无色 _______
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．回答下列问题
(1)常用作食盐中的补碘剂，可用“氯酸钾氧化法”制备，该方法的第一步反应为：
_________________________________→___________
完善并配平该反应___________。
(2)铝与在酸性或碱性条件下均可反应，为了降低饮用水中的浓度，可以在碱性条件下用铝粉将还原为，完善并配平该反应：(产物中铝元素以偏铝酸根形式存在)___________
___________Al＋_________________________________＋______________________
(3)已知：与水不相溶且密度比水大，的溶液呈黄绿色，的溶液呈橙红色，且易从水溶液中溶入中。既能氧化，也能氧化。
①取溶液，向其中滴加几滴新制的氯水，振荡后溶液呈黄色。取少量反应后的溶液加入KSCN溶液，溶液变为红色。另取少量反应后的溶液加入，振荡后，下层为无色液体。以上实验结论表明还原性：___________(填“>”或“<”)。
②若在溶液中通入标准状况下672mL的，取少量反应后的溶液加入，振荡后下层液体呈___________色，写出该反应的离子方程式___________。
参考答案：
1．C
【分析】在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物为电解质，在水溶液中和熔融状态下均不能导电的化合物为非电解质，单质和混合物既不是电解质，也不是非电解质。
【详解】A． 铁为单质，既不是电解质，也不是非电解质，A不符合题意；
B． 氯化钠溶液虽然能导电，但为混合物，既不是电解质，也不是非电解质，其中氯化钠为电解质，B不符合题意；
C． 熔融的硝酸钾能导电，为化合物，符合电解质的定义，属于电解质，C符合题意；
D． 酒精溶液不能导电，属于混合物，既不是电解质，也不是非电解质，D不符合题意；
故选C。
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
【详解】A．HClO为弱酸，书写离子方程式时不能拆开，故为Cl2+H2O=H++Cl-+HClO，故A错误；
B．硫酸与氢氧化钡溶液反应的离子方程式为：2H++2OH-+Ba2++SO=2H2O+BaSO4↓，故B错误；
C．过氧化钠书写离子方程式时不能拆开，故C错误；
D．NaHCO3溶液中加入过量澄清石灰水生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠、水，故离子方程式为Ca2++HCO+OH-=CaCO3↓+H2O，故D正确；
故选D。
4．A
【分析】绝大多数含碳化合物、碳氢化合物及其衍生物为有机物。
【详解】青蒿素的分子式为C15H22O5，青蒿素含有C、H、O元素，不是单质和氧化物，也不是盐，属于有机物，故选A。
5．B
【详解】日照澄洲江雾开：雾属于胶体分散系，选项B正确。
答案选B。
6．A
【详解】A．铝离子的水解会使溶液显酸性，所以向明矾溶液中滴加氢氧化钡至溶液呈中性，即铝离子恰好完全沉淀，离子方程式应为3Ba2++6OH-+2Al3++3SO=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓，A正确；
B．向Ca(ClO)2溶液通入过量的CO2，碳酸钙转化为碳酸氢钙，B错误；
C．FeSO4酸性溶液暴露在空气中被氧气氧化为Fe3+，离子方程式应为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，C错误；
D．CuSO4溶液与少量的Ba(OH)2溶液，同时生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀，D错误；
综上所述答案为A。
7．D
【详解】A．金属钠与水反应：，故A错误；
B．和溶液混合，没有按照比例拆分，因此离子方程式为：，故B错误；
C．碳酸氢钠溶液与盐酸反应，碳酸氢根不能拆：，故C错误；
D．向溶液中加入过量的氨水：，故D正确。
综上所述，答案为D。
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．B
【详解】A．D2、H2、T2是由氢的同位素原子构成的氢分子，不能互为同位素，故A错误；
B．液态NH3和C2H5OH均不导电，且乙醇的水溶液也不导电，NH3的水溶液导电是因为生成NH3·H2O的缘故，则NH3和C2H5OH均为非电解质，故B正确；
C．C60是单质，是非极性分子；CO2是直线对称结构，属于非极性分子；CH2C12正负电荷中心不重合，属于极性分子，故C错误；
D．－OH和CH3－－OH均为酚，再者是同系物，而CH3－－CH2OH是芳香醇，与酚的结构不相似，与－OH和CH3－－OH不是同系物，故D错误；
故答案为B。
10．B
【详解】A．根据分散质粒子直径大小来分类，可分为溶液(分散质粒子直径小于1nm)、胶体(分散质粒子直径在1~100nm之间)和浊液(分散质粒子直径大于100 nm)。根据题意可知，图中圆的大小代表分散质粒子的相对大小，即I为胶体中的分散质粒子，II为浊液中的分散质粒子，故A错误；
B．I对应的分散系为氯化银胶体，制备I对应的分散系的离子方程式为(胶体)，故B正确；
C．I对应的分散系为氯化银胶体，胶体可以通过滤纸，故不能通过过滤得到Ⅰ中的分散质粒子，故C错误；
D．两分散系的本质区别是分散质粒子直径的大小不同，故D错误；
故答案为B。
11．B
【详解】A．铁离子和碳酸根离子双水解，不能大量共存，A错误；
B．四种离子在碱性条件下共存，B正确；
C．铝离子和碳酸氢根离子双水解不能共存，氢氧化钡和碳酸氢根离子反应，C错误；
D．碘离子被高锰酸根氧化，不能共存，D错误；
故选B。
12．D
【详解】A．过氧化钠与水反应中，过氧化钠既是氧化剂又是还原剂，水既不是氧化剂又不是还原剂，则水中的18O在氢氧化钠中，A正确；
B．过氧化氢与酸性高锰酸钾反应，高锰酸钾是氧化剂，过氧化氢是还原剂，则过氧化氢中的18O在氧气中，B正确；
C．浓硫酸吸收 H2S，依据元素化合价“只靠拢、不相交”的原则，浓硫酸中的硫在二氧化硫中，硫化氢中的18S在硫单质中，C正确；
D．氯酸钾和浓盐酸反应，依据元素化合价“只靠拢、不相交”的原则，氯酸钾作氧化剂，氯酸钾中的氯元素化合价降低转化为氯气中的0价，因此氯酸钾中的37Cl在氯气中，D错误；
答案选D。
13．B
【分析】化学变化必须有新物质生成。
【详解】A．轮胎爆炸是气压大引起的，没有生成新物质不属于化学反应，故A错误；
B．工业制氯气是利用MnO2与浓盐酸反应生成氯气，有新物质生成属于化学变化，故B正确；
C．碘的升华是物质状态的改变，碘固体受热转化成气体，没有生成新物质不属于化学反应，故C错误；
D．海水晒盐，是蒸发结晶，没有生成新物质不属于化学反应，故D错误；
故答案为B
14．C
【详解】A．Fe元素的化合价升高，Fe是还原剂，被氧化，故A正确；
B．HCl中的H元素化合价降低，则HCl是氧化剂，发生了还原反应，故B正确；
C．HCl中的Cl化合价未变，但H元素化合价降低，则HCl是氧化剂，故C错误；
D．此反应是置换反应，有元素化合价发生变化，又是氧化还原反应，故D正确；
故选C。
15．C
【详解】A．石灰乳的溶解性较小，作反应物时写化学式，正确的离子方程式为Ca(OH)2+2H+=2H2O+Ca2+，故A错误；
B．铜和硝酸银溶液反应生成银单质和铜离子，正确的离子方程式为：Cu+2Ag+=Cu2++2Ag，故B错误；
C．碳酸钠溶液与稀盐酸反应的离子方程式为，故C正确；
D．铁与盐酸反应生成亚铁离子和氢气，正确的离子方程式为：，故D错误；
故选：C。
16． FeCl3=Fe3++3Cl- 红褐色沉淀 加入电解质溶液后胶体发生聚沉 沉淀溶解、溶液呈黄色 Fe(OH)3+3H+ =Fe3++3H2O
【详解】(1) FeCl3电离方程式：FeCl3=Fe3++3Cl-，故答案为：FeCl3=Fe3++3Cl-；
(2)①盐酸属于电解质溶液，能使氢氧化铁胶体发生聚沉，故先出现氢氧化铁胶体发生聚沉，产生红褐色沉淀；故答案为：红褐色沉淀；加入电解质溶液后胶体发生聚沉；
②盐酸与氢氧化铁沉淀发生中和反应生成氯化铁和水，离子反应为：Fe(OH)3+3H+ =Fe3++3H2O，沉淀溶解、溶液呈黄色；故答案为：沉淀溶解、溶液呈黄色；Fe(OH)3+3H+ =Fe3++3H2O。
17．
【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：；。
18． Ba(NO3)2=Ba2++2 NaHSO4 = Na++H++ NaHCO3= Na++ KMnO4=K++
【详解】(1)Ba(NO3)2为强电解质，在水中完全电离为钡离子和硝酸根离子，电离方程式为：Ba(NO3)2=Ba2++2；
(2)NaHSO4在水溶液中电离出钠离子、氢离子、硫酸根离子，电离方程式为：NaHSO4 = Na++H++；
(3)NaHCO3在水溶液中电离出钠离子和碳酸氢根离子，电离方程式为：NaHCO3= Na++；
(4)KMnO4在水中电离出钾离子和高锰酸根离子，电离方程式为：KMnO4=K++。
19．(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。
20．(1)NiCO3、NiO或NiCO3·2NiO
(2)CO2
(3)NiO被氧化成更高价态的镍氧化物
【详解】（1）根据题中所给信息，剩余固体中已不含氢元素，则发生的反应可能是NiCO3·2Ni(OH)2·2H2ONiCO3+2NiO+4H2O，此时固体质量分数降低值==21.1%，符合图像500K时固体质量分数降低值，因此剩余固体是NiCO3、NiO或NiCO3·2NiO；故答案为NiCO3、NiO或NiCO3·2NiO；
（2）700K时发生的反应为NiCO3·2Ni(OH)2·2H2OCO2↑+3NiO+4H2O，此时固体质量分数降低值==34.0%，符合图像700K时固体质量分数降低值，则500K～700K之间分解产生的气体为CO2；故答案为CO2；
（3）700K后，反应完成，剩下的固体为NiO，在氧气气氛中加热，NiO被氧化成更高价态的镍氧化物，导致800K后剩余固体质量略有增加；故答案为NiO被氧化成更高价态的镍氧化物。
21．(1)
(2) 6.72 0.71 17：8
(3) 2.8 40 g/mol
(4) 0.4 4.48
(5) 3.0 L 39.4
【详解】（1）m g SO的物质的量为n(SO)=，根据电解质Al2(SO4)3电离方程式：Al2(SO4)3=2Al3++3SO，可知电离产生的SO与电解质化学式关系可知n[Al2(SO4)3]=n(SO)=×=；
根据电解质电离方程式可知n(Al3+)=×=；
（2）4.8 g CH4的物质的量n(CH4)=，则该气体在标准状况下的体积V(CH4)=0.3 mol×22.4 L/mol=6.72 L；
在标准状况下CH4密度ρ=；
质量相等的CH4和H2S的物质的量的比n(CH4)：n(H2S)=：=17：8。由于在同温同压下，气体摩尔体积相同，两种气体的体积之比为V(CH4)：V(H2S)= n(CH4)：n(H2S)= 17：8；
（3）标准状况下气体体积为8.96 L，则气体的物质的量n=，假设混合气体中CO、CO2的物质的量分别是x mol、y mol，根据题意可得x+y=0.4 mol，28x+44y=16.0 g，解得x=0.1 mol，y=0.3 mol，则该混合气体中含CO的质量m(CO)=0.1 mol×28 g/mol=2.8 g；混合气体的平均摩尔质量M=；
（4）9.2 g Na的物质的量n(Na)=，根据反应方程式2Na+2H2O=2NaOH+H2↑中物质反应转化关系可知反应产生NaOH的物质的量n(NaOH)=0.4 mol，反应产生H2的物质的量n(H2)=0.2 mol，其在标准状况下的体积V(H2)=0.2 mol×22.4 L/mol=4.48 L；
（5）根据反应方程式可知：每有3 LO2发生反应会产生2 LO3，反应后气体体积减小1 L，现在8 LO2反应后气体体积变为6.5 L，减少了△V=8 L-6.5 L=1.5 L，则反应产生O3的体积为V(O3)=2×1.5 L=3.0 L；在相同外界条件下气体的体积比等于气体的物质的量的比，由于反应前后气体的质量不变，则反应后混合气体的平均相对分子质量M=。
22．(1) 分液漏斗 B
(2) 反应温度 碱的浓度
(3) M 过滤
(4) 红色 氯气与水反应生成的HClO将溶液漂白
【分析】利用浓盐酸和二氧化锰共热制备氯气，所得气体通过试管里盛有15mL30%KOH溶液，并置于热水浴中反应制备氯酸钾；通过试管里盛有15mL8%NaOH溶液，并置于冰水浴中反应制备次氯酸钠，再利用试管里加有紫色石蕊试液检验氯气与水反应生成的次氯酸的漂白性，最后利用氢氧化钠溶液进行尾气吸收。
（1）
实验室制备氯气用浓盐酸和二氧化锰在加热条件反应，所用反应仪器为分液漏斗和圆底烧瓶，通过分液漏斗向烧瓶中加入适量的浓盐酸；用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体，故在①与②之间安装盛有饱和食盐水的洗气瓶；答案为分液漏斗；B；
（2）
根据题中信息可知，在加热条件下，氯气与浓KOH溶液反应生成氯酸钾，在常温以下，氯气与稀NaOH溶液反应生成次氯酸钠，二者反应的浓度和温度都不相同，答案为反应温度；碱的浓度；
（3）
反应完毕经冷却后，②的试管中有大量晶体析出，说明溶质的溶解度随温度的降低而降低，只有M符合，不溶性固体与液体的分离常采用过滤的方法，答案为M；过滤；
（4）
氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，反应生成的H＋使石蕊变成红色，次氯酸具有强氧化性，将石蕊氧化为无色物质，所以反应现象为先变红，后褪色，反应后如继续通入氯气，氯气微溶于水，则为氯气的溶液，溶液呈黄绿色，答案为红色；氯气与水反应生成的HClO将溶液漂白。
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)
(2)
(3) > 橙红
【解析】（1）
由方程式可知，氯酸钾氧化碘单质，生成碘酸氢钾[KH（IO3）2]，KClO3一般被还原为KCl，根据原子守恒和得失电子守恒，可得化学方程式为：6I2+11KClO3+3H2O═6KH（IO3）2+5KCl+3Cl2↑。
（2）
反应物为Al、、OH-，生成物为：N2、H2O、碱性条件下铝参加反应生成物还有，反应中Al元素化合价由0价升高为+3价，共升高3价，→N2↑，氮元素化合价由+5价降低为0价，共降低10价，最小公倍数为30，故Al的系数为10，N2系数为3，由氮元素守恒可知系数为6，由电荷守恒可知OH-系数为4，由H元素守恒可知H2O前面的系数为2，故配平后离子方程式为：。
（3）
①FeBr2溶液中滴加几滴新制的氯水，振荡后溶液呈黄色，取少量反应后的溶液加入KSCN溶液，溶液变为血红色，说明有Fe3+生成，另取少量反应后的溶液加入CCl4，振荡后，下层为无色液体，说明没有Br2生成，由此可知Fe2+被氧化为Fe3+，而Br-未被氧化，还原性强的先被氧化，则可证明还原性Fe2+＞Br-；
②n（FeBr2）=0.04L×0.1mol/L=0.004mol，n（Cl2）==0.003mol，二者的物质的量比为4：3，结合还原性Fe2+＞Br-，根据“2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-”知，Fe2+完全被氧化需要消耗n（Cl2）=n（Fe2+）=×0.004mol=0.002mol，则剩余的Cl2氧化溴离子生成Br2，根据“2Br-+Cl2=Br2+2Cl-”知，0.001molCl2氧化的n（Br-）=2n（Cl2）=2×0.001mol=0.002mol，所以总反应中氯气完全被还原，亚铁离子完全被氧化、有0.002mol的溴离子被氧化，部分溴离子未被氧化，则取少量反应后的溶液加入CCl4，振荡后，下层为无色液体为橙红色，参加反应的n（Cl2）：n（Fe2+）：n（Br-）=0.003mol：0.004mol：0.002mol=3：4：2，则发生的离子方程式为4Fe2++2Br-+3Cl2=4Fe3++Br2+6Cl-。