第二章海水中的重要元素——钠和氯单元练习 (含解析）（2022-2023学年上学期高一化学人教版（2019）必修第一册

第二章海水中的重要元素——钠和氯单元练习
一、单选题
1. 下列离子方程式正确的是( )
A. 实验室制氯水：
B. 在盛水的烧杯中投入小块钠：
C. 用稀硫酸除去铜粉中少量铁粉：
D. 用盐酸清洗水壶里的水垢：
2. 霾也叫灰霾烟霞，空气中的灰尘、硫酸、硝酸等颗粒物组成的气溶胶系统造成视觉障碍的叫霾。科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐含、生成的三个阶段的转化机理，其主要过程示意图如图，下列说法不正确的是( )
A. 为该硫酸盐转化过程中的催化剂
B. 第Ⅰ阶段的化学方程式为：
C. 在第Ⅱ、Ⅲ两个阶段共失去电子数目为
D. 氧化性：
3. 下列实验现象与结论均正确的是( )
选项 实验操作 实验现象 实验结论
向未知液中滴加稀盐酸 产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体 未知液中一定含有
向某溶液中加入硝酸银溶液 产生白色沉淀 该溶液中含有
将银白色的金属钠放置在空气中 钠表面很快变暗 金属钠具有强氧化性
向无色溶液中滴加氯水，再加淀粉溶液 溶液变蓝 无色溶液中含有
A. B. C. D.
4. 对于反应，下列叙述错误的是( )
A. 既是氧化剂又是还原剂
B. 是氧化产物
C. 每生成的转移电子
D. 被氧化的原子和被还原的原子的物质的量之比为：
5. 下列说法正确的是( )
A. 的物质的量为
B. 常温常压下，的体积为
C. 溶液中的物质的量浓度为
D. 与足量反应时失去的电子数目为
6. 贴有下列危险品标志的药品起火时，不能用水灭火的是 ( )
A. B. C. D.
7. 根据如图的转化关系判断下列说法正确的是反应条件已略去( )
A. 反应均属于氧化还原反应和离子反应
B. 反应说明该条件下铝的氧化性强于锰
C. 生成等量的，反应和转移的电子数之比为：
D. 反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为：
8. 一种锂离子电池的正极材料中含钴酸锂。某离子反应涉及到、、、、、等微粒，溶液中、的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A. 反应中的还原剂是
B. 氧化性：
C. 氧化剂与还原剂物质的量之比为：
D. 若生成标准状况，转移电子
9. 某温度下，将通入溶液中，反应得到、、的混合液，经测定与的物质的量之比为：，则与溶液反应时被还原的氯元素原子与被氧化的氯元素原子的物质的量之比为( )
A. ： B. ： C. ： D. ：
10. 将一定量的通入一定浓度的苛性钾溶液中，两者恰好完全反应已知反应过程放热，生成物中有三种含氯元素的离子，其中和两种离子的物质的量与反应时间的变化示意图如图所示。下列说法正确的是( )
A. 苛性钾溶液中的质量是 B. 氧化性
C. 反应中转移电子的物质的量是 D. 在酸性条件下和可生成
11. 实验室在强碱性条件下利用氧化溶液制备，反应原理为：。下列说法不正确的是( )
A. 是还原产物
B. 在反应中表现氧化性
C. 每消耗标准状况下，转移电子
D. 强碱性条件下，氧化性强于
12. 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A.
B.
C.
D.
13. 已知还原性。向和的混合溶液中通入适量氯气，原溶液中各离子的物质的量变化如图所示和点横坐标为和，下列说法正确的是( )
A. 段表示物质的量的变化情况
B. 原溶液中和的物质的量均为
C. 段发生的离子反应为
D. 反应不能发生
14. 向溶液中逐渐通入，其中、随通入的变化如图所示，下列说法不正确的是( )
A. 氧化性强弱：
B. 由图可知，该溶液的浓度为
C. 时，溶液中的离子浓度为：：
D. ：：时，反应的离子方程式为：
15. 数字化实验是将传感器、数据采集和计算机连接起来，采集实验过程中各种物理量变化的数据。如图是用强光照射广口瓶中新制氯水时所获得的图象，下列纵坐标代表的物理量与图象不相符的是( )
A. 溶液颜色
B. 溶液中氢离子的浓度
C. 瓶中氧气的体积分数
D. 溶液的导电能力
二、填空题
16. 某小组设计了如图所示的实验装置来探究过氧化钠的强氧化性。
实验步骤及现象如下：
检查装置气密性后，装入药品并连接装置、、。
缓慢通入一定量的后，将装置连接好导管末端未伸入集气瓶中，再向圆底烧瓶中缓慢滴加浓盐酸，中剧烈反应，有黄绿色气体产生。
待装置中导管口产生连续气泡后，将导管末端伸入集气瓶中，收集到无色气体。
反应一段时间后，停止滴加浓盐酸，再通一段时间，直至装置中气体变为无色。
装置中收集的无色气体能使带火星的木条复燃，据此推断该气体是 ______。
装置中湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。甲同学根据中气体的颜色推测试纸变蓝时发生反应的离子方程式为 ______；乙同学认为使试纸变蓝的原因也可能是 ______填序号。
挥发的气体使试纸变蓝
在此实验过程中生成的气体也能将氧化为
通入的使试纸变蓝
中溶液的作用是 ______。
与干燥的能发生化学反应生成、和，该反应的化学方程式为 ______，当反应生成标准状况下时，转移的电子数为 ______。
17. 高效灭菌消毒剂气态时不稳定，受热或光照易分解，浓度过高时甚至会发生爆炸。工业上通常先制成稳定性溶液贮存，再经酸活化处理后使用。以氯酸盐、过氧化氢和碳酸盐为主要原料制备稳定性溶液的流程如图：
反应器中发生的主要反应为。
该反应中是 ______填“氧化剂”、“还原剂”或“氧化剂和还原剂”。
制备时向反应器中通入空气的作用是 ______。
反应器中的反应温度控制在左右为宜。
工业上采用的加热方式为 ______。
当温度超过，的收率随温度升高而减小，其原因可能是 ______。
吸收瓶中发生反应，获得稳定性溶液。当有参加反应，转移的电子数为 ______。
以亚氯酸盐为原料进行酸化是生产最简单的方法，其反应原理为，但该方法在实际生产中未得到广泛应用。与题干中的氯酸盐法相比，亚氯酸盐酸化法可能存在的缺点是 ______。
三、实验题
18. 某化学兴趣小组设计了如图装置，该装置能制取，并进行相关性质实验，且可利用装置储存多余的氯气。
中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________。
实验开始时，先打开分液漏斗旋塞和活塞，点燃处酒精灯，让氯气充满整个装置，再点燃处酒精灯。回答下列问题：
在装置中能看到的实验现象是________________________________________________。
在装置的硬质玻璃管内盛有炭粉，发生氧化还原反应，产物为和，则中发生反应的化学方程式为____________________________________________________________。
装置中球形干燥管的作用是_________________________________________________。
储气瓶内盛放的试剂是______________________________________________________。
装置中被氧化为，反应的离子方程式为____________________________。
19. 单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅含铁、铝、硼、磷等杂质，粗硅与氯气反应生成四氯化硅反应温度，四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。
相关信息如下：
四氯化硅接触水会发生化学反应；
硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；
有关物质的物理常数见下表：
物质
沸点
熔点
升华温度
请回答下列问题：
写出装置中发生反应的化学方程式_____________________________，
中发生反应的化学方程式为_____________________________。
中管的作用是___________，装置中的试剂是___________，作用是___________。
过量的氯气可以用石灰乳来处理，请写出该反应的化学方程式_________________________________。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查离子反应，侧重考查学生离子方程式正误判断的掌握情况，试题比较简单。
【解答】
A.次氯酸是弱酸不拆，盐酸是强酸可以拆开，正确离子反应为：，故A正确；
B.钠与水反应的离子方程式为，故B错误；
C.铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，离子方程式为，故C错误；
D.碳酸钙难溶于水，不能拆成离子形式，正确离子方程式为：，故D错误；
故选A。
2.【答案】
【解析】
【分析】
由图可知，硫酸盐转化过程中发生的反应为二氧化氮与亚硫酸根离子和水反应生成亚硝酸、亚硝酸根离子和硫酸氢根离子，反应的离子方程式为，反应中氮元素的化合价降低被还原，二氧化氮是反应的氧化剂，硫元素化合价升高被氧化，亚硫酸根离子是反应的还原剂。
【解答】
A.由分析可知，二氧化氮是硫酸盐转化过程中的氧化剂，不是催化剂，故A错误；
B.由图可知，第Ⅰ阶段发生的反应为离子和发生氧化还原反应生成和，反应的化学方程式为，故B正确；
C.由图可知在第Ⅱ、Ⅲ两个阶段被氧化生成，则反应中消耗，共失去电子数目为个，故C正确；
D.由分析可知，硫酸盐转化过程中氮元素的化合价降低被还原，二氧化氮是反应的氧化剂，则二氧化氮的氧化性强于还原产物亚硝酸，故D正确；
故选：。

3.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，把握物质的性质、反应与现象、离子检验、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意实验的评价性分析，题目难度不大。
【解答】
A.气体可能为二氧化碳或二氧化硫，则溶液中可能含有、或等，故A错误；
B.白色沉淀可能为、碳酸银等，则不能确定原溶液中是否含，故B错误；
C.在空气中极易被氧化生成，元素化合价由变为价，作还原剂，体现其还原性，故C错误；
D.氯气与反应生成碘单质，淀粉遇碘单质变蓝，由实验操作和现象可知，无色溶液中含有，故D正确；
故选D。
4.【答案】
【解析】中，元素的化合价由升高为价的，元素的化合价由降低为价的，该反应中转移，以此来解答。
A.中，元素的化合价由价变为价、价，所以该反应为氧化还原反应，氯气既是氧化剂又是还原剂，故A正确；
B.元素的化合价由升高为价的，元素的化合价升高被氧化，所以是氧化产物，故B正确；
C.元素的化合价由升高为价的，每生成个的转移个电子，故C错误；
D.由元素守恒及元素的化合价变化可知，该反应中原子失去电子时原子得到电子，则被氧化的原子和被还原的原子的个数之比为：，故D正确；
故选：。
5.【答案】
【解析】A.的物质的量为，故A正确；
B.常温常压下，大于，的体积不等于，故B错误；
C.溶液中的物质的量浓度为，故C错误；
D.反应时元素的化合价由升高为价，则转移电子数为，故D错误；
故选：。
6.【答案】
【解析】略
7.【答案】
【解析】解：、为二氧化锰与浓盐酸反应生成氯气、氯化锰、水，为氯气与石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙、水，为过氧化氢分解生成水和氧气，为氯酸钾分解生成氯化钾和氧气，为铝和二氧化锰反应生成和氧化铝，均存在元素的化合价变化，均属于氧化还原反应，中没有离子参加反应，故A错误；
B、为铝热反应，失去电子，为还原剂，为还原产物，则还原性，故B错误；
C、中元素的化合价由价升高为，中元素的化合价由价升高为，则相同条件下生成等量的，反应和转移的电子数之比为：，故C正确；
D、反应浓中元素的化合价由价降低为价，中元素的化合价由价升高为，由电子守恒可知，氧化剂与还原剂的物质的量之比为：，故D错误，
故选：。
本题考查氧化还原反应，为高频考点，把握反应中元素的化合价变化为解答的关键，侧重氧化还原反应基本概念及转移电子的考查，注意元素的化合价判断及电子守恒应用，题目难度不大。
8.【答案】
【解析】解：由曲线变化图可知，随反应进行的物质的量增大，是生成物，是反应物，的物质的量减小，故C是反应物，是生成物，则反应的离子方程式为：，以此解答该题。
A.是反应物，是生成物，中元素化合价升高，是还原剂，故A正确；
B.是氧化剂，是氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物，故B正确；
C.，氧化剂与还原剂物质的量之比为：，故C正确；
D.，标准状况，转移电子，故D错误；
故选：。
本题考查氧化还原反应，为高频考点，根据图象与氧化还原反应中电子转移守恒判断发生的反应，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意从元素化合价的角度认识氧化还原反应的相关概念和物质的性质。
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查氧化还原反应的计算，注意结合得失电子守恒进行分析解答，题目难度不大。
【解答】
根据与的物质的量之比为：，设为，则生成，失去电子，生成失去电子，一共失去电子；根据得失电子守恒，由的原子到，得到个电子，需要原子才能得到电子，所以被还原的氯元素原子与被氧化的氯元素原子的物质的量之比，故选B。
10.【答案】
【解析】根据图像可知，氯气和氢氧化钾反应生成次氯酸钾和氯化钾，该反应是放热反应，随着温度的升高，氯气和氢氧化钾反应生成氯酸钾和氯化钾，所以氯酸根离子的生成是由于温度升高引起的，根据图像知生成，；
A.根据得失电子守恒，根据物料守恒可知，所以氢氧化钾的物质的量为，则氢氧化钾质量为，故A错误；
B.氧化性，故B错误；
C.反应中转移电子的物质的量为，故C正确；
D.和中氯元素化合价分别为、，均高于中氯元素的化合价，不符合氧化还原反应中化合价必须有升有降的规律，所以酸性条件下不可能生成氯气，故D错误；
故选C。
11.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了氧化还原反应，为高频考点，注意根据反应中元素的化合价变化为解答的关键，题目难度不大。
【解答】
A.反应中，元素化合价升高，则为还原剂，是氧化产物，故A错误；
B.反应中，元素化合价降低，则是氧化剂，在反应中表现氧化性，故B正确；
C.反应中，元素化合价由价降低到价，所以每消耗标准状况下，转移电子，故C正确；
D.反应中，是氧化剂，是氧化产物，所以强碱性条件下，氧化性强于，故D正确；
故选A。
12.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查常见元素化合物的性质应用，为高频考点，把握物质性质、反应原理为解答关键，注意掌握常见元素化合物性质，试题侧重考查学生灵活应用基础知识的能力，题目难度不大。
【解答】
A.的活泼性较弱，不与稀盐酸反应，则的转化无法一步实现，故A错误；
B.不与反应，则的转化无法一步实现，故B错误；
C.不与溶液反应，则的转化无法一步实现，故C错误；
D.碳酸的酸性大于次氯酸，则能够与二氧化碳反应生成，次氯酸见光分解生成，所以 之间的转化均能实现，故D正确；
故选：。
13.【答案】
【解析】还原性：，则向、的混合溶液中通入适量氯气，段通入氯气发生反应：，段通入氯气发生反应：，段通入氯气发生反应：，段表示物质的量的变化情况，段表示物质的量的变化情况，段表示物质的量的变化情况，段表示物质的量的变化情况，由图可知溶液中、，。
A.由上述分析可知，段表示物质的量的变化情况，段表示物质的量的变化情况，故A错误；
B.溶液中，，则的物质的量为，的物质的量为，故B错误；
C.段发生反应：，而段发生反应：，故C错误；
D.还原性：，氯气先氧化，后氧化，则反应不能发生，故D正确。
故选：。
14.【答案】
【解析】解：由图可知，氯气先氧化亚铁离子，后氧化溴离子，则还原性：，则氧化性强弱：，故A正确；
B.图中通入氯气时亚铁离子完全被氧化生成，由原子守恒及可知该溶液的浓度为，故B正确；
C.时，氯气将亚铁离子完全氧化生成，由可知，氧化，溶液中的离子浓度有：：：，故C错误；
D.：：时，由电子守恒可知，亚铁离子全部被氧化，溴离子一半被氧化，则反应的离子方程式为，故D正确；
故选C。
本题考查氧化还原反应及计算，为高频考点，把握氧化的先后顺序、电子守恒及原子守恒为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意选项C为解答的难点，题目难度不大。
15.【答案】
【解析】解：用强光照射新制氯水，分解生成，，平衡向右移动，所以减少，溶液颜色会变浅，与图象不相符，故A选；
B.光照时，发生反应，在水中完全电离，则氢离子的物质的量浓度增大，与图象相符，故B不选；
C.分解生成，则瓶中氧气的体积分数增大，与图象相符，故C不选；
D.是弱电解质，分解生成强电解质，溶液中离子浓度增大，则溶液的电导率导电能力增大，与图象相符，故D不选；
故选：。
用强光照射新制氯水，发生反应，次氯酸减少，则平衡向右移动，曲线中纵坐标代表的物理量是随着时间推迟而逐渐增加的情况，据此分析即可。
本题考查了氯水的性质、溶液的导电性，题目难度不大，注意把握氯水的成分和性质以及影响溶液导电性的因素，侧重于考查学生的分析能力和应用能力。
16.【答案】
；
吸收挥发的气体和生成的氯气
；
【解析】
【分析】
本题考查了探究实验的相关内容，掌握相关物质的性质以及是解答关键，侧重学生实验能力和分析能力的考查，注意高频考点的掌握，题目难度中等。
【解答】
无色气体能使带火星的木条复燃，据此推断该气体是，具有助燃性；
装置中剧烈反应，有黄绿色气体产生，该气体能够使装置中湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，根据气体的颜色推测该气体可能是，反应方程式是：；和盐酸反应的过程中会产生，也具有氧化性，也可能将氧化为；
氯气和氯化氢为污染性气体，中溶液的作用是吸收挥发的气体和生成的氯气；
资料显示，与干燥的能发生化学反应生成，根据元素化合价升降总数相等，结合原子守恒，可得该反应的化学方程式为，当反应生成标准状况下时，对应氯气的物质的量为，转移电子的物质的量为。
17.【答案】还原剂 将生成的及时导出反应器，防止浓度太高发生分解爆炸
水浴加热 温度升高，不稳定，发生分解；或温度升高，易分解；或温度升高，在酸性条件下还原能力增强，氯酸根可能会进一步被还原为

该方法原料中氯元素的利用率相对较低
【解析】
【分析】
本题考查物质的制备实验方案设计，为高考常见题型和高频考点，侧重考查学生知识综合应用、根据实验目的及物质的性质进行分析、实验基本操作能力及实验方案设计能力，综合性较强，注意把握物质性质以及对题目信息的获取与使用，难度中等。
【解答】
该反应中元素化合价降低，元素化合价升高，过氧化氢是还原剂，
故答案为：还原剂；
由于二氧化氯浓度过高时甚至会发生爆炸，向反应器中通入空气的作用是将生成的二氧化氯及时导出反应器，防止二氧化氯浓度太高发生分解爆炸，
故答案为：将生成的及时导出反应器，防止浓度太高发生分解爆炸；
工业上反应温度控制在左右，采用的加热方式为水浴加热，
故答案为：水浴加热；
由于二氧化氯受热易分解，当温度超过，温度升高，二氧化氯不稳定，发生分解；或温度升高，过氧化氢易分解；或温度升高，过氧化氢在酸性条件下还原能力增强，氯酸根可能会进一步被还原为氯气，导致回收率随温度升高而减小，
故答案为：温度升高，不稳定，发生分解；温度升高，易分解；或温度升高，在酸性条件下还原能力增强，氯酸根可能会进一步被还原为；
转化过程中，二氧化氯转化为亚氯酸根离子，元素化合价从降低至，每反应亚氯酸根离子转移电子，则当有二氧化氯参加反应，转移的电子数为，
故答案为：；
与氯酸盐法相比，亚氯酸盐酸化法可能存在的缺点是：该方法原料中氯元素的利用率相对较低，
故答案为：该方法原料中氯元素的利用率相对较低。
18.【答案】浓
溶液先变红色后褪色 防止倒吸 饱和食盐水
【解析】氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸具有酸性，次氯酸具有漂白性，所以紫色石蕊溶液先变红后褪色。在装置的硬质玻璃管内盛有炭粉，发生氧化还原反应，产物为和，依据得失电子守恒和原子个数守恒可知反应的化学方程式为。氯化氢易溶于氢氧化钠溶液，容易发生倒吸，所以装置中球形干燥管的作用是防止倒吸。氯气在饱和食盐水中溶解度不大，所以储气瓶中液体为饱和食盐水。氯气具有强氧化性，能把氯化亚铁氧化为氯化铁，则装置中发生反应的离子方程式为。
19.【答案】浓；
平衡气压，便于液体顺利流下；浓硫酸；干燥氯气

【解析】依据题中信息可知为氯气发生装置，、为氯气的净化装置，中发生反应，生成的四氯化硅用收集，四氯化硅接触水会发生化学反应，装置中为干燥剂，可防止空气中的水蒸气进入中，中为饱和食盐水将氯化氢气体除去，应为浓硫酸除水，由表中数据可知四氯化硅沸点较低，用冷却液可得到液态四氯化硅。
装置用于制备氯气，实验室利用浓盐酸和二氧化锰加热制备氯气，则其中发生反应的化学方程式为浓；中是与氯气在加热条件下反应生成四氯化硅，则中发生反应的化学方程式为。
中管可以使分液漏斗和圆底烧瓶压强相等，便于液体顺利流下；生成的氯气中混有氯化氢和水蒸气，首先利用饱和食盐水除去氯化氢，最后干燥氯气，则装置中的试剂是浓硫酸，作用是干燥氯气。
过量的氯气可以用石灰乳来处理，该反应的化学方程式为。
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