2024鲁科版新教材高中化学必修第一册同步练习--第2章　元素与物质世界（含解析）

2024鲁科版新教材高中化学必修第一册
第2章　元素与物质世界
注意事项
1.本试卷满分100分,考试用时90分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H—1　C—12　N—14　O—16　Na—23　S—32　Cl—35.5　Fe—56　I—127。
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的)
1.物质可以根据其组成和性质进行分类,下图所示的分类方法的名称是(　　)
A.交叉分类法 B.树状分类法
C.单一分类法 D.以上都不是
2.中国古诗词文化历史悠久,诗句中有“日照澄洲江雾开”的描写,下列说法不正确的是(　　)
A.该诗句描写的画面涉及胶体的丁达尔效应
B.电影放映时出现光柱和该诗句所描写画面的原理相同
C.半透膜分离胶体和溶液的本质原因是胶体微粒难溶
D.珠江三角洲的形成与胶体聚沉的性质有关
3.下列物质分类正确的组合是(　　)
选项 混合物 纯净物 单质 电解质
A 盐酸 NaOH 石墨 K2SO4溶液
B 空气 Fe(OH)3胶体 铁 Na2CO3
C CuSO4·5H2O CaCl2 水银 铜
D 氯水 KNO3晶体 O3 NaCl
4.某同学要在“五连环”中填入物质,使相连物质间能发生反应,不相连物质之间不能发生反应。你认为“五连环”中有空缺的一环应填入的物质是(　　)
A.O2　　 　B.稀硫酸 C.CO2　　 　D.CaO
5.在碱性溶液中能大量共存且溶液为无色透明的是(　　)
A.K+、Mn、Na+、Cl- B.K+、Na+、N、C
C.Na+、H+、N、S D.Fe3+、Na+、Cl-、S
6.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示。下列化学反应属于阴影部分的是(　　)
A.4NH3+5O2 4NO+6H2O
B.4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3
C.2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑
D.Cl2+2NaBr 2NaCl+Br2
7.某稀溶液中含有HC、C、Na+、S、S,向其中加入适量Na2O2固体后(溶液中离子反应完全),溶液中离子数目增加的是(　　)
A.C、S B.HC、S、Na+
C.Na+、HC D.C、Na+、S
8.用48 mL 0.1 mol/L的FeSO4溶液恰好还原2.4×10-3 mol[RO(OH)2]+,Fe2+被氧化为Fe3+,则反应后R元素的价态为(　　)
A.+2价 B.+3价 C.+4价 D.+5价
9.用图中所示的装置分别进行如下导电性实验,小灯泡的亮度比反应前明显减弱的是(　　)
A.向Na2SO3溶液中通入Cl2
B.向AgNO3溶液中加入少量NaCl固体
C.向HI饱和溶液中通入少量O2
D.向NaOH溶液中通入少量Cl2
10.食盐是日常生活的必需品。粗盐中常含有少量泥沙以及Mg2+、Ca2+和S,某兴趣小组用稀盐酸、NaOH、Na2CO3、BaCl2等试剂,设计了如下方案精制食盐。
下列有关说法中,不正确的是(　　)
A.试剂①、②、③依次是NaOH、Na2CO3、BaCl2
B.加入NaOH可除去Mg2+:Mg2++2OH- Mg(OH)2↓
C.操作Ⅰ是过滤
D.加入稀盐酸的目的是除去过量的C、OH-
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项是符合题意的,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.已知在太阳光作用下,植物体内的叶绿素能将水、CO2转化为葡萄糖。如图为海水吸收CO2并进行碳循环的原理示意图:
下列说法正确的是(　　)
A.该碳循环是无机物之间的循环
B.该碳循环中涉及1种氧化物
C.该碳循环中涉及4种盐
D.该碳循环中涉及反应Na2CO3+CaCl2 2NaCl+CaCO3↓
12.利用如图所示的“价—类”二维图,可以从不同角度认识含氯元素的物质的性质及其转化关系,图中甲~辛均为含氯元素的物质。下列说法不正确的是(　　)
A.若要将甲→乙,需要加入还原剂
B.根据氯元素的化合价判断,乙既有氧化性又有还原性
C.丙的化学式为ClO2,戊的化学式为HClO
D.辛若为KClO3,在MnO2催化下受热分解可制备O2
13.下列离子方程式书写正确的是(　　)
A.铜片投入稀硫酸中:Cu+2H+ Cu2++H2↑
B.过量的CO2与澄清石灰水反应:OH-+CO2 HC
C.食醋与大理石反应:CaCO3+2H+ Ca2++CO2↑+H2O
D.金属钠与氯化镁溶液反应:2Na+Mg2++2H2O 2Na++H2↑+Mg(OH)2↓
14.已知:①2KMnO4+16HCl(浓) 2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O,②Cl2+2FeCl2 2FeCl3,③2FeCl3+2KI 2FeCl2+I2+2KCl。由此判断,下列说法错误的是(　　)
A.反应②中FeCl3既是氧化产物又是还原产物
B.向含1 mol FeI2的溶液中通入1.2 mol Cl2,反应为6Cl2+5FeI2 2FeCl3+3FeCl2+5I2
C.反应①中转移0.1 mol电子时,被氧化的HCl的质量为3.65 g　
D.还原性:I->Cl->Fe2+>Mn2+
15.向NaOH和Na2CO3的混合溶液中滴加0.1 mol/L的稀盐酸,生成CO2的物质的量与加入盐酸的体积的关系如图所示。下列叙述不正确的是(　　)
A.在加入盐酸0~0.2 L范围内,发生中和反应
B.ab段发生反应的离子方程式为HC+H+ H2O+CO2↑
C.a=0.3
D.原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1∶2
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(12分)请回答下列问题:
(1)下列三组物质中,均有一种物质的类别与其他三种不同。
①MgO、Na2O、CO2、CuO
②HCl、H2O、H2SO4、HNO3
③NaOH、Na2CO3、KOH、Cu(OH)2
ⅰ.三种物质依次是:①　　　　;②　　　　;③　　　　。(填化学式)
ⅱ.“纳米材料”是当今材料科学研究的前沿,其研究成果广泛应用于催化剂及军事科学中。所谓“纳米材料”是指研究、开发出的微粒直径为几纳米到几十纳米的材料,如将纳米材料分散到水中,所得混合物可能具有的性质是　　　　(填字母)。
A.能全部透过半透膜
B.能全部透过滤纸
C.具有丁达尔效应
D.一定是悬浊液
(2)把淀粉溶液溶于沸水中,制成淀粉胶体,鉴别溶液和淀粉胶体可以利用的方法是　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)把少量的FeCl3饱和溶液滴入沸水中,制成Fe(OH)3胶体,制备氢氧化铁胶体的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,向氢氧化铁胶体中滴入稀硫酸至过量可观察到的现象是　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,写出上述反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
17.(12分)已知A、B、C、D四种可溶性盐,它们的阳离子分别是Ba2+、Ag+、Cu2+、Na+中的一种,阴离子分别是C、N、S、Cl-中的一种(离子不能重复),进行如下实验:
①分别溶于水,只有C溶液呈蓝色;
②若把足量盐酸分别加入上述四种溶液中,B溶液中出现沉淀,D溶液有无色无味的气体放出。
(1)根据①②的实验事实,推断它们的化学式:A为　　　　;B为　　　　。
(2)以铜为原料,写出能生成C的化学方程式(不限步骤):　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)写出D中加入足量盐酸后反应的离子方程式:　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)写出C与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式:　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　。
(5)某溶液中含有较大量的Na+、Cl-、C、OH-,如果只取一次该溶液就能够分别将3种阴离子依次检验出来,下列实验操作顺序正确的是　　　　　　。(填写序号,可重复)
①滴加Mg(NO3)2溶液;
②过滤;
③滴加AgNO3溶液;
④滴加Ba(NO3)2溶液。
18.(12分)已知HNO2是一种弱酸,向NaNO2中加入强酸可生成HNO2。HNO2不稳定,易分解成NO和NO2气体。HNO2是一种还原剂,能被常见的强氧化剂氧化,但在酸性溶液中它也是一种氧化剂,如能把Fe2+氧化成Fe3+。NaNO2晶体外观和食盐相似,又有咸味,因而容易误食引起中毒。试回答下列问题:
(1)人体正常的血红蛋白含有Fe2+。若误食亚硝酸盐(如NaNO2),则导致血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+而中毒,可以服用维生素C解毒,维生素C在解毒的过程中表现出　　　　(填“氧化”或“还原”)性。
(2)在酸性条件下HNO2与KI反应,I-被氧化为I2,HNO2被还原为NO气体,写出该反应的离子方程式:　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)已知NaNO2能发生反应:2NaNO2+4HI 2NO↑+I2+2NaI+2H2O。鉴别NaNO2和NaCl,可选用的物质有:①KI-淀粉试纸;②水;③淀粉;④白酒;⑤食醋。你认为可选用的物质为　　　　(填序号)。
(4)某厂废液中含有2%~5%的NaNO2,直接排放会造成污染,下列试剂中能使NaNO2转化为不引起二次污染的N2的是　　　　(填字母)。
A.NaCl B.NH4Cl
C.HNO3 D.浓H2SO4
(5)请配平化学方程式:
Al+NaNO3+NaOH NaAlO2+N2↑+H2O
　　　　 　　　　　　　　　　　。
19.(12分)氯元素是生产生活中常见的非金属元素。回答下列问题:
(1)二氧化氯(ClO2)是一种高效消毒剂,溶于水,沸点为11.0 ℃,极易爆炸分解,若用空气、二氧化碳、氮气等气体稀释时,爆炸性会降低。用干燥的氯气与固体亚氯酸钠制备二氧化氯,装置如图:
①仪器a的名称为　　　　　,装置D中反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②若装置A中加入足量的MnO2,则完全反应后,　　　　(填“有”或“无”)HCl剩余。
③装置D中通入干燥空气的作用是　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
④该实验装置的缺陷是　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)某同学查阅资料得知,最初,人们直接用氯气作漂白剂,但使用起来不方便,效果也不理想。经过多年的实验、改进,才有了今天常用的漂白粉。
①你认为“使用起来不方便,效果也不理想”的原因是　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②科研人员以氯气、石灰石、水为原料制取漂白粉,有关反应的化学方程式是　　 　　　　　。
20.(12分)亚氯酸钠(NaClO2)是一种杀菌漂白剂,可用于棉纺织品漂白、食品消毒、水处理等,消毒时本身被还原成Cl-。亚氯酸钠晶体的一种生产工艺如图:
已知:①ClO2浓度过高时易发生爆炸分解,一般用稀有气体或空气稀释至含量10%以下;
②NaClO2在温度高于60 ℃时易分解生成NaClO3和NaCl。
(1)在“ClO2发生器”中,NaClO3与SO2反应生成ClO2和Na2SO4,该反应的化学方程式为　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)向“ClO2发生器”中鼓入空气的作用是　　　　(填字母)。
a.将SO2氧化成SO3,增强酸性
b.将NaClO2氧化成ClO2
c.稀释ClO2,以防发生爆炸
(3)“吸收塔”的作用是将产生的ClO2转化为NaClO2,在此过程中加入的H2O2是做　　　　(填“氧化剂”或“还原剂”)。“吸收塔”中需要控制温度不超过20 ℃,其原因是　　　 　　　　　　　　　。
(4)NaClO2的溶解度曲线如图所示。从NaClO2溶液中获得NaClO2晶体的操作是:将NaClO2溶液　　　　　　　　　　　　　　、　 　　　　　　　　　　　　　　、过滤、洗涤、干燥。
(5)为测定所得NaClO2产品的纯度,进行如下实验:
步骤①:取1.000 g样品于烧杯中,用适量蒸馏水溶解后,加入略过量的KI晶体,再滴加适量的稀硫酸,充分反应(反应的化学方程式为NaClO2+4KI+2H2SO4 2H2O+2I2+NaCl+2K2SO4);
步骤②:将①所得溶液转移至250 mL容量瓶中,稀释定容得溶液A;
步骤③:准确移取25.00 mL溶液A于锥形瓶中,向锥形瓶中滴加两滴淀粉溶液作指示剂,用0.200 mol/L的Na2S2O3标准溶液与之反应,至恰好完全反应时消耗Na2S2O3溶液22.00 mL(反应的化学方程式为I2+2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6)。
计算该NaClO2产品的纯度:　 　　 (写出计算过程)。
答案全解全析
1.B 2.C 3.D 4.C 5.B 6.A 7.D 8.B
9.C 10.A 11.CD 12.A 13.BD 14.D 15.D
1.B　图示分类方法是树状分类法。
2.C　“日照澄洲江雾开”,雾是胶体,阳光穿透江雾的现象属于胶体的丁达尔效应,A正确;电影放映时出现光柱属于丁达尔效应,B正确;胶体微粒不能透过半透膜,而溶液中的粒子可以,本质上是分散质粒子直径大小不同,与溶解性无关,C错误;江河中的泥沙胶体粒子遇海水中溶解的电解质发生聚沉,所以在江河入海口会形成三角洲,D正确。
3.D　A项,硫酸钾溶液是混合物,不是电解质,错误。B项,Fe(OH)3胶体是混合物,错误。C项,CuSO4·5H2O是纯净物;铜是单质,不是电解质,错误。
4.C　A项,氧气能与铁反应,与氢氧化钠溶液不反应;B项,稀硫酸与铁反应,与碳不反应;C项,二氧化碳与氢氧化钠溶液、碳均反应,与铁、稀盐酸不反应;D项,氧化钙与碳不反应,与稀盐酸反应;故选C。
5.B　A项,Mn在溶液中显紫色;C项,在碱性溶液中H+不能大量存在;D项,Fe3+在溶液中显黄色,且Fe3+在碱性溶液中不能大量存在;故选B。
6.A　A项,该反应不属于四种基本反应类型中的任意一种,但有元素化合价的变化,所以属于氧化还原反应,符合题意;B项,该反应属于氧化还原反应也属于化合反应,不符合题意;C项,该反应属于分解反应,不属于氧化还原反应,不符合题意;D项,该反应属于置换反应,也属于氧化还原反应,不符合题意;故选A。
7.D　过氧化钠与水反应生成氢氧化钠,所以Na+数目增加,OH-与HC反应生成C,所以HC数目减少、C数目增加,过氧化钠具有强氧化性,可以将S氧化为S,所以S数目减少、S数目增加;故选D。
8.B　由题意可知,发生化合价变化的元素分别为铁元素和R元素,[RO(OH)2]+中R元素的化合价为+5价,设反应后R元素的价态为x价,由得失电子守恒有:48×10-3 L×0.1 mol/L×(3-2)=2.4×10-3 mol×(5-x),解得x=+3。
9.C　电解质溶液的导电性与溶液中自由移动的离子浓度有关,离子浓度越大,溶液导电性越强,溶液导电能力明显减弱说明溶液中自由移动的离子浓度明显减小。A项,向亚硫酸钠溶液中通入氯气,反应生成硫酸钠和氯化氢,离子浓度增大,溶液导电能力明显增强;B项,向硝酸银溶液中加入少量氯化钠固体,反应生成AgCl和硝酸钠,溶液中离子浓度变化不明显,溶液导电能力变化不明显;C项,向氢碘酸饱和溶液中通入少量氧气,反应生成单质碘和水,溶液中离子浓度减小,所以溶液导电能力明显减弱;D项,向NaOH溶液中通入少量Cl2,反应生成NaCl、NaClO和水,离子浓度变化不明显,溶液导电能力变化不明显;故选C。
10.A　在加入除杂试剂时,可以按照BaCl2、NaOH、Na2CO3的顺序或BaCl2、Na2CO3、NaOH的顺序或NaOH、BaCl2、Na2CO3的顺序,Na2CO3在BaCl2之后加入,可以除去Ca2+及引入的过量的Ba2+,A错误;加入NaOH可以除去Mg2+,反应的离子方程式为Mg2++2OH- Mg(OH)2↓,B正确;操作Ⅰ是分离固、液混合物,操作名称为过滤,C正确;稀盐酸可以与溶液中过量的Na2CO3、NaOH反应生成NaCl,因此加入稀盐酸的目的是除去过量的C、OH-,D正确。
11.CD　循环中涉及的水、二氧化碳、碳酸盐均为无机物,葡萄糖为有机物,故A错误;循环中涉及的二氧化碳和水均为氧化物,故B错误;该碳循环中涉及四种盐,分别为碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钙和碳酸钙,故C正确;碳循环过程中发生了反应Na2CO3+CaCl2 2NaCl+CaCO3↓,故D正确。
12.A　将甲→乙,氯元素的化合价由-1价升高到0价,被氧化,需要加氧化剂实现,故A错误;乙中氯元素为0价,处于氯的中间价态,化合价既能升高也能降低,既有氧化性又有还原性,故B正确;丙为+4价的氧化物,则丙为ClO2,戊为HClO,故C正确;KClO3在二氧化锰催化下受热分解可制备氧气,故D正确。
13.BD　铜片与稀硫酸不反应,故A错误;过量的CO2与澄清石灰水反应生成可溶性碳酸氢钙和水,故B正确;醋酸是弱酸,在书写离子方程式时不能拆成离子形式,故C错误;金属钠与氯化镁溶液反应,钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,故D正确。
14.D　反应②中铁元素的化合价升高,氯元素的化合价降低,属于氧化还原反应,产物只有FeCl3,所以FeCl3既是氧化产物又是还原产物,故A正确;根据反应③可知,还原性:I->Fe2+,所以向含1 mol FeI2的溶液中通入1.2 mol Cl2,Cl2先氧化I-:Cl2+2I- I2+2Cl-,2 mol I-消耗1 mol Cl2,剩余的0.2 mol Cl2与0.4 mol Fe2+反应生成Fe3+,所以反应的化学方程式为6Cl2+5FeI2 2FeCl3+3FeCl2+5I2,故B正确;反应①中部分氯元素的化合价从-1升高到0,转移1 mol电子被氧化的HCl的物质的量为1 mol,转移0.1 mol电子时,被氧化的HCl为0.1 mol,质量为3.65 g,故C正确;由反应①可知,还原性Cl->Mn2+,由反应②可知,还原性Fe2+>Cl-,由反应③可知,还原性I->Fe2+,所以还原性:I->Fe2+>Cl->Mn2+,故D错误。
15.D　向NaOH和Na2CO3的混合溶液中滴加0.1 mol/L的稀盐酸依次发生反应:①OH-+H+ H2O、②C+H+ HC、③HC+H+ H2O+CO2↑;根据图像可知,发生反应③生成0.01 mol二氧化碳,消耗盐酸的体积是0.1 L,所以发生反应②消耗盐酸的体积也是0.1 L,发生反应①消耗0.2 L盐酸,则在加入盐酸0~0.2 L范围内,发生中和反应,故A正确;ab段发生反应生成二氧化碳,反应的离子方程式为HC+H+ H2O+CO2↑,故B正确;根据图像可知,发生反应③生成0.01 mol二氧化碳,消耗盐酸的体积是0.1 L,所以a=0.3,故C正确;发生反应③消耗HCl 0.01 mol,所以Na2CO3的物质的量为0.01 mol,发生反应①消耗0.02 mol HCl,原混合溶液中NaOH的物质的量是0.02 mol,NaOH与Na2CO3的物质的量之比为2∶1,故D不正确。
16.答案　(除标注外,每空2分)(1)ⅰ.①CO2(1分)　②H2O(1分)　③Na2CO3(1分)　ⅱ.BC
(2)用可见光照射后观察是否有丁达尔效应,若有,则为淀粉胶体
(3)FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl　先有红褐色沉淀生成,后红褐色沉淀溶解,溶液变为棕黄色(1分)　2Fe(OH)3+3H2SO4 Fe2(SO4)3+6H2O
解析　(1)ⅰ.①MgO、Na2O、CO2、CuO中,MgO、Na2O、CuO为碱性氧化物,CO2为酸性氧化物;②HCl、H2O、H2SO4、HNO3中,HCl、H2SO4、HNO3是酸,H2O是氧化物;③NaOH、Na2CO3、KOH、Cu(OH)2中,NaOH、KOH、Cu(OH)2是碱,Na2CO3是盐。ⅱ.纳米材料分散到水中所得混合物属于胶体;A项,胶体不能透过半透膜;B项,胶体和溶液能透过滤纸;C项,胶体具有丁达尔效应;D项,所得混合物是胶体,不是悬浊液;故选BC。
(2)可以利用胶体具有丁达尔效应来鉴别溶液和淀粉胶体。
(3)制备氢氧化铁胶体的化学方程式为FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl;向氢氧化铁胶体中滴入稀硫酸,胶体会发生聚沉生成Fe(OH)3沉淀,然后Fe(OH)3与硫酸发生中和反应,沉淀消失,溶液变为棕黄色,反应的化学方程式为2Fe(OH)3+3H2SO4 Fe2(SO4)3+6H2O。　
17.答案　(每空2分)(1)BaCl2　AgNO3
(2)2Cu+O2 2CuO、CuO+H2SO4 CuSO4+H2O
(3)C+2H+ H2O+CO2↑
(4)Cu2++S+Ba2++2OH- Cu(OH)2↓+BaSO4↓
(5)④②①②③
解析　由给出的离子可知,A、B、C、D中一种是AgNO3,将它们分别溶于水,只有C溶液呈蓝色,说明C中含有Cu2+,则C中一定没有C,若把足量盐酸分别加入题述四种溶液中,B溶液中出现沉淀,则B为AgNO3,D溶液有无色无味的气体放出,则D中含有C,D只能是Na2CO3,C为CuSO4,A为BaCl2。(2)以铜为原料制备CuSO4,可以先将Cu和氧气反应生成氧化铜,然后氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜,反应的化学方程式为2Cu+O2 2CuO、CuO+H2SO4 CuSO4+H2O。(3)D是Na2CO3,与足量盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,离子方程式为C+2H+ H2O+CO2↑。(4)CuSO4与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式为Cu2++S+Ba2++2OH- Cu(OH)2↓+BaSO4↓。(5)滴加Mg(NO3)2溶液,碳酸根离子与镁离子反应生成微溶物,氢氧根离子与镁离子反应生成沉淀;滴加AgNO3溶液,碳酸根离子、氯离子、氢氧根离子都与银离子反应生成沉淀;滴加Ba(NO3)2溶液,碳酸根离子与钡离子反应生成沉淀,所以先加Ba(NO3)2溶液,检验碳酸根离子,过滤,再加入Mg(NO3)2溶液,检验氢氧根离子,过滤,最后再滴加AgNO3溶液,检验氯离子,所以正确的实验操作顺序为④②①②③。
18.答案　(除标注外,每空2分)(1)还原
(2)2HNO2+2I-+2H+ 2NO↑+I2+2H2O(3分)
(3)①⑤
(4)B
(5)10Al+6NaNO3+4NaOH 10NaAlO2+3N2↑+2H2O(3分)
解析　(1)服用维生素C解毒,即维生素C可将Fe3+转化为Fe2+,则维生素C在解毒的过程中表现出还原性。
(2)根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒可得反应的离子方程式为2HNO2+2I-+2H+ 2NO↑+I2+2H2O。
(3)根据2NaNO2+4HI 2NO↑+I2+2NaI+2H2O,亚硝酸根离子在酸性条件下能将碘离子氧化成碘单质,所以鉴别NaNO2和NaCl,可选用的物质为KI-淀粉试纸、食醋,故选①⑤。
(4)根据价态变化规律,NaNO2转化为不引起二次污染的N2,N元素的化合价降低,所以必定有元素化合价升高,题中所给物质中只有NH4Cl符合,故选B。
(5)反应中Al元素化合价由0价升高为+3价,共升高3价,氮元素化合价由+5价降低为0价,共降低10价,化合价升降最小公倍数为30,所以Al的化学计量数为10,N2的化学计量数为3,再根据原子守恒配平化学方程式为10Al+6NaNO3+4NaOH 10NaAlO2+3N2↑+2H2O。　
19.答案　(除标注外,每空2分)(1)①圆底烧瓶(1分)　Cl2+2NaClO2 2ClO2+2NaCl　②有(1分)　③稀释二氧化氯,降低二氧化氯的浓度,防止其爆炸(1分)　④装置E没有采取防倒吸措施,装置D和E之间缺少干燥装置
(2)①氯气在水中的溶解度不大,且Cl2与H2O反应生成的HClO不稳定,难保存　②CaCO3 CaO+CO2↑、CaO+H2O Ca(OH)2、2Ca(OH)2+2Cl2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(3分)
解析　(1)①仪器a为圆底烧瓶,装置D中氯气与亚氯酸钠反应制取二氧化氯,反应的化学方程式为Cl2+2NaClO2 2ClO2+2NaCl。②浓盐酸能和二氧化锰反应,反应过程中,浓盐酸变稀,所以一定有HCl剩余。③结合题意可知,装置D中通入干燥空气的作用是稀释二氧化氯,降低二氧化氯的浓度,防止其爆炸。④根据实验装置可知,该实验装置的缺陷是装置E没有采取防倒吸措施,装置D和E之间缺少干燥装置。(2)①由于真正起到漂白作用的是次氯酸,故氯气“使用起来不方便,效果也不理想”的原因是氯气在水中的溶解度不大,且Cl2与H2O反应生成的HClO不稳定,难保存。②以氯气、石灰石、水为原料制取漂白粉,反应的化学方程式为CaCO3 CaO+CO2↑、CaO+H2O Ca(OH)2、2Ca(OH)2+2Cl2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
20.答案　(除标注外,每空2分)(1)2NaClO3+SO2 Na2SO4+2ClO2
(2)c
(3)还原剂(1分)　防止H2O2(受热)分解(1分)
(4)加热升温至略低于60 ℃蒸发浓缩　冷却至略高于38 ℃结晶(1分)
(5)由NaClO2~2I2~4Na2S2O3,可知25.00 mL溶液中n(NaClO2)=n(Na2S2O3)=×0.022 L×0.200 mol/L=0.001 1 mol,则样品中m(NaClO2)=10×0.001 1 mol×90.5 g/mol=0.995 5 g,因此该NaClO2产品的纯度=×100%=99.55%(3分,未写计算过程,不给分)
解析　(1)在“ClO2发生器”中,NaClO3被SO2还原为ClO2,而SO2被氧化为硫酸钠,该反应的化学方程式为2NaClO3+SO2 Na2SO4+2ClO2。(2)根据题中信息可知,ClO2浓度过高时易发生爆炸分解,一般稀释到含量10%以下,故向“ClO2发生器”中鼓入空气的作用是稀释ClO2,以防ClO2发生爆炸,故选c。(3)在“吸收塔”中,ClO2被H2O2还原为NaClO2,H2O2被氧化为O2,所以在此过程中加入的H2O2做还原剂;为防止H2O2受热分解,“吸收塔”中需要控制温度不超过20 ℃。(4)根据NaClO2的溶解度曲线可以看出,温度低于38 ℃时会生成NaClO2·3H2O,所以温度应控制在38 ℃以上,则从NaClO2溶液中获得NaClO2晶体的操作是:将NaClO2溶液加热升温至略低于60 ℃蒸发浓缩、冷却至略高于38 ℃结晶、过滤、洗涤、干燥。(5)由NaClO2+4KI+2H2SO4 2H2O+2I2+NaCl+2K2SO4,I2+2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6,可得关系式NaClO2~2I2~4Na2S2O3,所以25.00 mL溶液中n(NaClO2)=n(Na2S2O3)=×0.022 L×0.200 mol/L=0.001 1 mol,则样品中m(NaClO2)=10×0.001 1 mol×90.5 g/mol=0.995 5 g,故该NaClO2产品的纯度=×100%=99.55%。
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