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

2024鲁科版新教材高中化学必修第一册
综合拔高练
五年高考练
考点1　电解质、溶液导电性的判断
1.(2020浙江7月选考,3)下列物质在熔融状态下不导电的是(　　)
A.NaOH　 B.CaCl2　 C.HCl　 D.K2SO4
2.(2021北京,8)使用如图装置(搅拌装置略)探究溶液离子浓度变化,灯光变化不可能出现“亮→暗(或灭)→亮”现象的是(　　)
选项 A B C D
试剂a CuSO4 NH4HCO3 H2SO4 CH3COOH
试剂b Ba(OH)2 Ca(OH)2 Ba(OH)2 NH3·H2O
考点2　离子共存
3.(2019江苏单科,4改编)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)
A.NaOH溶液中:Na+、K+、C、S
B.FeCl2溶液中:K+、Mg2+、S、OH-
C.K2CO3溶液中:Na+、Ba2+、Cl-、OH-
D.H2SO4溶液中:K+、N、N、HC
4.(2020江苏单科,4改编)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)
A.0.1 mol·L-1氨水:Na+、K+、OH-、N
B.0.1 mol·L-1盐酸:Na+、K+、S、C
C.0.1 mol·L-1NaOH溶液:N、Na+、N、I-
D.0.1 mol·L-1AgNO3溶液:N、Mg2+、Cl-、S
考点3　离子方程式的正误判断
5.(双选)(高考组编)下列指定反应的离子方程式或化学方程式正确的是(　　)
A.(2020课标Ⅲ,11B)向CaCl2溶液中通入CO2:Ca2++H2O+CO2 CaCO3↓+2H+
B.(2021浙江6月选考,13A)碳酸镁与稀盐酸反应:C+H+CO2↑+H2O
C.(2019课标Ⅱ,11B)澄清的石灰水久置后出现白色固体:Ca2++2OH-+CO2 CaCO3↓+H2O
D.(2019课标Ⅱ,11A)向CuSO4溶液中加入足量Zn粉,溶液蓝色消失:Zn+CuSO4 Cu+ZnSO4
6.(2021湖北,4改编)对于下列实验,不能正确描述其反应的离子方程式的是(　　)
A.向氢氧化钡溶液中加入盐酸:H++OH- H2O
B.向硝酸银溶液中滴加少量碘化钾溶液:Ag++I- AgI↓
C.向烧碱溶液中加入硫酸铜溶液:Cu2++2OH- Cu(OH)2↓
D.向次氯酸钙溶液中通入少量二氧化碳气体:ClO-+CO2+H2O HClO+HC
考点4　氧化还原反应
7.(2020浙江1月选考,4)反应MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O中,氧化产物是　(　　)
A.MnO2 B.HCl
C.MnCl2 D.Cl2
8.(2020山东,2)下列叙述不涉及氧化还原反应的是(　　)
A.谷物发酵酿造食醋
B.小苏打用作食品膨松剂
C.含氯消毒剂用于环境消毒
D.大气中NO2参与酸雨形成
9.(2020北京,2)下列物质的应用中,利用了氧化还原反应的是(　　)
A.用石灰乳脱除烟气中的SO2
B.用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]处理污水
C.用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3·xH2O)
D.用84消毒液(有效成分NaClO)杀灭细菌
10.(2021浙江6月选考,8)关于反应K2H3IO6+9HI 2KI+4I2+6H2O,下列说法正确的是　(　　)
A.K2H3IO6发生氧化反应
B.KI是还原产物
C.生成12.7 g I2时,转移0.1 mol电子
D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为7∶1
11.(2021湖南,8)KIO3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6I2+11KClO3+3H2O6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑。下列说法错误的是(　　)
A.产生22.4 L(标准状况)Cl2时,反应中转移10 mol e-
B.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11∶6
C.可用石灰乳吸收反应产生的Cl2制备漂白粉
D.可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中I的存在
12.(双选)(2021山东,13)实验室中利用固体KMnO4进行如下实验,下列说法错误的是(　　)
A.G与H均为氧化产物
B.实验中KMnO4只作氧化剂
C.Mn元素至少参与了3个氧化还原反应
D.G与H的物质的量之和可能为0.25 mol
三年模拟练
应用实践
1.(2022河南新郑月考)分类思想在很多学科与领域都有广泛应用,下面是两种分类的图示。
图甲
图乙
下列有关说法中不正确的是(　　)
A.图甲为树状分类法,图乙为交叉分类法
B.两种分类方法中,图乙分类法能为分析对象提供更多的信息
C.根据图乙可知,所有的盐都含有金属元素
D.图甲中酸、碱、盐均为电解质
2.(2022天津三中期中)草木灰的主要成分是K2CO3、KCl、K2SO4和一些不溶于水的杂质。某化学小组为了制取KCl晶体,设计了如图流程。以下说法错误的是(　　)
A.步骤①中用到的主要玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒
B.试剂Ⅰ是Ba(NO3)2溶液,用来除去K2CO3、K2SO4　
C.试剂Ⅱ是K2CO3溶液,用来除去过量BaCl2　
D.滤渣Ⅱ的成分是BaCO3、BaSO4
3.(2022黑龙江哈尔滨六中期中)某离子反应涉及H2O、ClO-、N、H+、N2、Cl-等微粒,其中N2、ClO-的数目随时间变化的曲线如图所示,下列说法正确的是(　　)
A.该反应中Cl-为氧化产物
B.消耗1个还原剂微粒,转移6个e-
C.N被ClO-还原成N2
D.反应后溶液的酸性增强
4.(2022山东济南长清一中月考)高铁酸钾是一种新型、高效、多功能水处理剂,工业上采用向KOH溶液中通入氯气,然后再加入Fe(NO3)3溶液的方法制备K2FeO4,发生反应:
①Cl2+KOH KCl+KClO+KClO3+H2O(未配平);
②2Fe(NO3)3+3KClO+10KOH 2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2O。
下列说法正确的是(　　)
A.反应①中每消耗4 mol KOH,会吸收44.8 L Cl2
B.氧化性:K2FeO4>KClO
C.若反应①中n(ClO-)∶n(Cl)=5∶1,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
D.若反应①的氧化产物只有KClO,则得到0.2 mol K2FeO4时消耗0.3 mol Cl2
5.(双选)(2021山东济南外国语学校月考)Cl2O能与水反应生成次氯酸,可杀死新型冠状病毒等多种病毒。一种制备Cl2O的原理为HgO(红色粉末)+2Cl2 HgCl2(白色粉末)+Cl2O,某化学小组用下图装置制备Cl2O(夹持装置略去)。
已知:①Cl2O的熔点为-116 ℃、沸点为3.8 ℃,易溶于水;②高浓度的Cl2O易爆炸,Cl2O与有机物接触时会发生剧烈反应;③胶塞的主要成分是橡胶,橡胶属于有机物。下列说法错误的是(　　)
A.装置③中盛装的试剂是饱和食盐水,④中现象是红色粉末逐渐变为白色
B.装置④中橡胶塞用锡箔包裹,防止Cl2O与橡胶塞反应
C.从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2O
D.通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释,防止发生爆炸
6.(2022北京第二十中学期中)电解质溶于水时会发生电离产生自由移动的离子,电导率变化一定程度上可以反映溶液中自由移动的离子的浓度变化。溶液中自由移动的离子浓度越大,电导率就越大。用图1所示装置向20 mL 0.01 mol/L Ba(OH)2溶液中匀速滴加0.2 mol/L H2SO4溶液,测其电导率随时间变化如图2所示。
图1
图2
(1)0~80 s观察到的实验现象是　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。截至b点,加入0.2 mol/L H2SO4溶液的体积为　　　　mL。
(2)写出该实验中反应的离子方程式:　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)b点电导率不等于0的原因是　 　　　　　　　　　　　　。
(4)某同学向两份相同的Ba(OH)2溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的H2SO4、NaHSO4溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。
bd段对应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　;　　　　点对应的溶液呈中性(填“a”“b”“c”或“d”,下同);　　　　点对应的溶液中Ba2+恰好沉淀完全。
7.NaNO2和食盐外观很像,曾出现误把NaNO2当食盐而造成人员中毒的事情。在酸性条件下它具有强氧化性。
Ⅰ.已知NaNO2水溶液呈碱性,AgNO2是一种难溶于水的白色固体。试回答下列问题:
(1)人体血红蛋白中含有Fe2+。若误食亚硝酸盐,则导致血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+,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)下列方法中,不能用来区分NaNO2和NaCl的是　　　　(填字母)。
A.测溶液的酸碱性
B.加入AgNO3溶液观察是否有沉淀生成
C.分别在它们的酸性溶液中加入FeCl2溶液,观察溶液颜色变化
(3)S2可以与Fe2+反应制备Fe2O3纳米颗粒。
①若参加反应的S2与Fe2+的个数之比为1∶2,配平该反应的离子方程式:
　　　Fe2++　　　S2+　　　H2O2+　　　OH- 　　　Fe2O3+　 　　S2+　　　H2O
②下列关于①反应的说法中正确的是　　　　(填字母)。
A.该反应中S2表现氧化性
B.已知生成的Fe2O3纳米颗粒直径为10 nm,则Fe2O3纳米颗粒为胶体
C.该反应中H2O2做氧化剂
Ⅱ.已知亚硝酸钠能发生如下反应:2NaNO2+4HI 2NO↑+2NaI+I2+2H2O。
(1)用双线桥标出该反应电子转移的方向及数目:　 　　　　　　　　　　　　　　。氧化剂与还原剂的物质的量之比为　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)测定NaNO2的质量分数的过程如下:称取NaNO2粗品0.6 g于锥形瓶中,先加水溶解,再向其中滴加0.1 mol·L-1酸性KMnO4溶液,恰好完全反应时,消耗酸性KMnO4溶液24 mL。计算NaNO2粗品中NaNO2的质量分数:　　　　。[已知测定过程中发生的反应为Mn+N+H+ Mn2++N+H2O(未配平),且杂质不与KMnO4反应]
(3)自来水中的N对人类健康产生危害。为了降低自来水中N的浓度,某研究人员提出两种方案。
①方案a:微碱性条件下用Fe(OH)2还原N,产物为NH3。生成3.4 g NH3同时会生成　　　　mol Fe(OH)3。
②方案b:碱性条件下用铝粉还原N,产物是N2。发生的反应可表示如下,完成方程式并配平。
　　　Al+　　　N+　　 　　　Al+　 　　N2↑+　　　
8.(2022广东深圳实验学校月考)亚氯酸钠NaClO2是一种高效氧化剂和优质漂白剂。一种以氯酸钠(NaClO3)为原料制备NaClO2粗品的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)NaClO2中氯元素的化合价为　　 价。
(2)试剂A可以选择　　　　(填字母)。
a.SO2　 b.浓硝酸　 c.酸性高锰酸钾溶液
(3)反应Ⅱ的离子方程式为　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　,该反应的氧化剂为　　　,被氧化的元素为　　　,还原产物为　　　　　。
(4)与传统消毒剂Cl2相比,NaClO2的消毒能力是Cl2的　　倍。(提示:以单位质量得电子数表示,还原产物为Cl-,计算结果保留一位小数)
(5)中间产物二氧化氯(ClO2)是一种高效、低毒的消毒剂,某同学在实验室中探究ClO2与Na2S的反应。
将适量稀释后的ClO2通入如图装置中充分反应,得到无色澄清溶液。取少量Ⅰ中溶液于试管中,加入盐酸酸化的BaCl2溶液,振荡,出现白色沉淀,证明有　　　　(填离子符号)生成。请设计实验验证Ⅰ中溶液有Cl-生成:　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
迁移创新
9.(2022湖南长沙一中段考)某化学兴趣小组为探究酸性高锰酸钾溶液与铜的反应,设计实验如下,在培养皿中加入足量的酸性高锰酸钾溶液,放入铜珠。
实验 现象
一段时间后,培养皿中由铜珠向外侧依次呈现:Ⅰ区澄清且紫色褪色明显;Ⅱ区底部覆盖黑色固体;Ⅲ区澄清且紫色变浅
已知:Cu+在酸性溶液中不能稳定存在:2Cu+ Cu+Cu2+。
下列说法正确的是(　　)
A.Ⅰ区铜反应后的主要产物可能是Cu2+也可能是Cu+
B.Ⅱ区黑色固体是MnO2,由铜和酸性高锰酸钾反应产生
C.Ⅲ区紫色变浅,说明在Ⅲ区Mn也发生了氧化还原反应
D.如果酸性高锰酸钾溶液大大过量,所有反应完全后,产物中可能没有Mn2+
答案全解全析
五年高考练
1.C 2.D 3.A 4.A 5.CD 6.D 7.D 8.B
9.D 10.D 11.A 12.BD
1.C　NaOH在熔融状态下能电离出自由移动的Na+和OH-,故其在熔融状态下能导电,A不符合题意;CaCl2在熔融状态下能电离出自由移动的Ca2+和Cl-,故其在熔融状态下能导电,B不符合题意;HCl在熔融状态下不能电离,故其在熔融状态下不导电,C符合题意;K2SO4在熔融状态下能电离出自由移动的K+和S,故其在熔融状态下能导电,D不符合题意。
2.D　A项,Ba(OH)2与CuSO4反应的离子方程式为Ba2++2OH-+Cu2++S BaSO4↓+Cu(OH)2↓,随着反应的进行,溶液中自由移动的离子浓度减小,灯泡变暗,当二者恰好完全反应时,溶液中几乎不存在自由移动的离子,灯泡变暗甚至熄灭,当CuSO4溶液过量时,CuSO4在溶液中电离产生Cu2+、S,溶液导电能力增强,使灯泡又逐渐变亮;B项,向Ca(OH)2溶液中逐渐加入NH4HCO3溶液,反应的离子方程式为Ca2++2OH-+N+HC CaCO3↓+H2O+NH3·H2O,随着反应的进行,溶液中自由移动的离子浓度减小,灯泡逐渐变暗,当二者恰好完全反应时,溶液中自由移动的离子浓度很小,灯泡很暗,当NH4HCO3溶液过量时,NH4HCO3在溶液中电离产生N、HC,溶液导电能力增强,使灯泡又逐渐变亮;C项,Ba(OH)2与H2SO4反应的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++S BaSO4↓+2H2O,随着反应的进行,溶液中自由移动的离子浓度减小,灯泡变暗,当二者恰好反应时,溶液中几乎不存在自由移动的离子,灯泡变暗甚至熄灭,当H2SO4溶液过量时,H2SO4在溶液中电离产生H+、S,溶液导电能力增强,使灯泡又逐渐变亮;D项,CH3COOH与氨水反应的离子方程式为CH3COOH+NH3·H2O CH3COO-+N+H2O,反应后自由移动的离子浓度增大,溶液导电能力增强,灯泡变亮,不会出现“亮→暗(或灭)→亮”的变化;故选D。
3.A　A项,NaOH溶液中存在大量OH-,各离子相互间不反应,且与OH-不反应,能大量共存;B项,Mg2+、Fe2+分别与OH-反应生成沉淀而不能大量共存;C项,Ba2+可以与C发生反应生成沉淀而不能大量共存;D项,H+与HC不能大量共存。
4.A　在0.1 mol·L-1氨水中,四种离子可以大量共存,A正确;0.1 mol·L-1盐酸中含有大量氢离子,四种离子中C可以与氢离子反应生成CO2和H2O,故不能大量共存,B错误;铵根离子与氢氧根离子不能大量共存,C错误;在0.1 mol·L-1硝酸银溶液中,银离子可以分别与氯离子、硫酸根离子反应生成氯化银、硫酸银沉淀,不能大量共存,D错误。
5.CD　氯化钙与二氧化碳不发生反应,A项错误;碳酸镁与稀盐酸反应,碳酸镁应该写成化学式,不能拆成离子的形式,B项错误;澄清的石灰水久置后,氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙白色沉淀,反应的离子方程式为Ca2++2OH-+CO2 CaCO3↓+H2O,C项正确;金属活动性顺序:Zn>Cu,则向硫酸铜溶液中加入足量锌粉,会发生置换反应,其反应的化学方程式为Zn+CuSO4 ZnSO4+Cu,使溶液的蓝色消失,D项正确。
6.D　向次氯酸钙溶液中通入少量二氧化碳气体生成HClO和碳酸钙沉淀,离子方程式为Ca2++2ClO-+CO2+H2O 2HClO+CaCO3↓,故选D。
7.D　由HCl Cl2,氯元素的化合价由-1价升高到0价,HCl被MnO2氧化成Cl2,所以Cl2是氧化产物,故选D。
8.B　A项,谷物发酵酿造食醋过程中存在淀粉的水解和葡萄糖的氧化,涉及氧化还原反应,错误;B项,小苏打用作食品膨松剂是利用了小苏打受热易分解的性质,不涉及氧化还原反应,正确;C项,含氯消毒剂具有氧化性,利用它消毒时发生氧化还原反应,错误;D项,NO2参与酸雨形成时转化为HNO3,氮元素的化合价升高,发生了氧化还原反应,错误。
9.D　SO2是酸性氧化物,可与碱反应,用石灰乳脱除烟气中的SO2时,SO2与足量氢氧化钙反应生成亚硫酸钙和水,反应过程中无元素的化合价变化,没有利用氧化还原反应,故A不符合题意;将明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶于水中,形成胶体,胶体具有吸附性,可吸附水中的杂质,用于净水,该过程没有元素化合价发生变化,没有利用氧化还原反应,故B不符合题意;用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3·xH2O),发生的主要反应为6HCl+Fe2O3·xH2O 2FeCl3+(3+x)H2O,反应中没有元素化合价的变化,没有利用氧化还原反应,故C不符合题意;84消毒液有效成分NaClO具有强氧化性,杀菌消毒的过程利用了氧化还原反应,故D符合题意。
10.D　由可知,K2H3IO6做氧化剂,发生还原反应,A项错误。I2既是氧化产物,又是还原产物,B项错误。n(I2)= mol=0.05 mol,结合方程式及得失电子守恒可得,每生成4 mol I2转移7 mol e-,故生成0.05 mol I2时转移0.087 5 mol电子,C项错误。9 mol HI中有7 mol HI做还原剂,故还原剂与氧化剂物质的量之比为7∶1,D项正确。
11.A　A项,根据题给化学方程式,还原剂为I2,6 mol I2参加反应,转移60 mol电子,生成3 mol Cl2,则产生1 mol Cl2时转移20 mol电子,错误;B项,反应中氧化剂为KClO3,还原剂为I2,物质的量之比等于化学计量数之比,为11∶6,正确;C项,工业上将Cl2通入石灰乳中制漂白粉,正确;D项,I与酸化的淀粉碘化钾溶液发生反应5I-+I+6H+ 3I2+3H2O,淀粉遇碘变蓝,能检验I是否存在,正确。
12.BD　KMnO4加热分解的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,气体单质G为氧气,O元素化合价从-2升高为0,G为氧化产物,H是浓盐酸与高锰酸钾分解产生的固体物质反应得到的产物,根据题给流程图可知Mn元素化合价降低,则HCl中Cl元素化合价应升高,H为Cl2,是氧化产物,A项正确;根据KMnO4受热分解的化学方程式可知KMnO4中Mn元素化合价降低,O元素化合价升高,故KMnO4既是氧化剂又是还原剂,B项错误;Mn元素至少参加了KMnO4分解,K2MnO4、MnO2分别与浓盐酸反应,即3个氧化还原反应,C项正确;根据得失电子守恒,0.1 mol KMnO4与HCl完全反应生成0.25 mol Cl2,由于有O2产生,所以Cl2和O2的物质的量之和小于0.25 mol,D项错误。
三年模拟练
1.C 2.B 3.D 4.D 5.AC 9.D
1.C　图甲为树状分类法,图乙为交叉分类法,故A正确;交叉分类法能从不同角度分析对象,能为分析对象提供更多的信息,故B正确;铵盐中不含金属元素,故C不正确;酸、碱、盐均为电解质,故D正确。
素养解读
　　本题通过树状分类法、交叉分类法等分类方法,使学生认识到可以从不同角度对物质进行分类,体现了宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。
2.B　草木灰的主要成分是K2CO3、KCl、K2SO4和一些不溶于水的杂质,为了制取KCl晶体,首先对草木灰悬浊液Ⅰ进行过滤来除去不溶性杂质,试剂Ⅰ是氯化钡溶液,用来除去K2CO3、K2SO4,试剂Ⅱ是K2CO3溶液,用来除去过量的BaCl2,步骤④为过滤,得到的滤渣Ⅱ为BaCO3、BaSO4,滤液Ⅱ中加入的试剂Ⅲ为盐酸,用来除去过量的K2CO3,得到KCl溶液,再结晶得到氯化钾晶体;步骤①是分离难溶性固体与液体,为过滤,使用到的主要玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒,故A正确;试剂Ⅰ是BaCl2溶液,用来除去K2CO3、K2SO4,故B错误;试剂Ⅱ是K2CO3溶液,目的是除去加入的过量的BaCl2,故C正确;由上述分析可知D正确。
3.D　由题图可知,随反应进行N2的分子数增加,N2为生成物,N为反应物,N元素化合价由-3升高至0,具有氧化性的ClO-为反应物,Cl-是生成物,所以反应的离子方程式应为3ClO-+2N N2↑+3H2O+3Cl-+2H+。Cl-为还原产物,故A错误;N N2,N元素化合价由-3升高到0,每消耗1个N,转移3个e-,故B错误;N被ClO-氧化成N2,故C错误;反应生成H+,溶液酸性增强,故D正确。
素养解读
　　本题通过观察图像中两种微粒数的变化确定反应物、生成物,进而确定离子反应,考查了学生的读图能力、知识迁移能力;体现了变化观念与平衡思想的化学学科核心素养。
4.D　没有标明所处状况,氯气的体积无法求算,故A错误;由反应②得知,KClO为氧化剂,K2FeO4是氧化产物,所以氧化性:KClO>K2FeO4,故B错误;若反应①中n(ClO-)∶n(Cl)=5∶1,配平得化学方程式8Cl2+16KOH 10KCl+5KClO+KClO3+8H2O,被氧化的Cl2是3 mol,被还原的Cl2是5 mol,所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶3,故C错误;若反应①的氧化产物只有KClO,根据反应②的化学方程式可知,得到0.2 mol K2FeO4时消耗0.3 mol KClO,则需要消耗0.3 mol Cl2,故D正确。
5.AC　装置①中浓盐酸与高锰酸钾发生氧化还原反应生成氯气,装置②中盛有饱和食盐水,可除去氯气中的HCl,装置③中的试剂可以是浓硫酸,用来干燥氯气,氯气进入装置④中与HgO反应生成Cl2O气体;装置⑤中冷凝得到Cl2O液体,最后出来的气体主要为空气及过量的Cl2。根据分析可知装置②中为饱和食盐水,装置③中为浓硫酸,故A错误;橡胶属于有机物,Cl2O与有机物接触时会发生剧烈反应,所以橡胶塞用锡箔包裹,故B正确;Cl2O的沸点为3.8 ℃,在装置⑤中冷凝成液体,最后出来的气体主要为空气及过量的Cl2,故C错误;高浓度的Cl2O易爆炸,干燥的空气可将生成的Cl2O稀释,防止发生爆炸,故D正确。
6.答案　(1)产生白色沉淀,溶液的红色变浅至褪去,电导率减小　1.0　
(2)2H++S+2OH-+Ba2+ BaSO4↓+2H2O　
(3)硫酸钡在水中的溶解度很小,溶液中硫酸根离子、钡离子的浓度很小但不等于0,水存在微弱电离,溶液中氢离子、氢氧根离子的浓度很小但不等于0
(4)H++OH- H2O　a、d　a、b
解析　(1)氢氧化钡和硫酸反应的离子方程式为Ba2++2OH-+S+2H+ BaSO4↓+2H2O,随着反应进行,溶液中自由移动的离子浓度减小,恰好完全反应生成硫酸钡和水,电导率最小,溶液呈中性,则0~80 s观察到的实验现象是产生白色沉淀,溶液的红色变浅至褪去,电导率减小;截至b点,设加入0.2 mol/L H2SO4溶液的体积为V,根据H2SO4+Ba(OH)2 BaSO4↓+2H2O可知,0.2 mol/L×V=20×10-3 L×0.01 mol/L,解得V=0.001 L=1.0 mL。(2)氢氧化钡与硫酸反应生成硫酸钡和水,反应的离子方程式为2H++S+2OH-+Ba2+ BaSO4↓+2H2O。(3)b点Ba(OH)2与H2SO4恰好完全反应生成BaSO4和H2O,硫酸钡在水中的溶解度很小,溶液中硫酸根离子、钡离子的浓度很小但不等于0,水存在微弱电离,溶液中氢离子、氢氧根离子浓度很小但不等于0,即溶液中有自由移动的离子,因此b点电导率不等于0。(4)溶液的导电能力与溶液中自由移动的离子浓度成正比,根据图示分析可知,曲线①代表滴加H2SO4溶液后导电能力变化,曲线②代表滴加NaHSO4溶液后导电能力变化,从刚开始滴加到b点,反应的化学方程式为NaHSO4+Ba(OH)2 BaSO4↓+H2O+NaOH,bd段对应的化学方程式为NaHSO4+NaOH H2O+Na2SO4,其离子方程式是H++OH- H2O;a点硫酸与氢氧化钡恰好完全反应,溶液呈中性,d点溶液的溶质为硫酸钠,溶液呈中性,b点溶液的溶质为氢氧化钠,溶液呈碱性,c点溶液的溶质为氢氧化钠和硫酸钠,溶液呈碱性,所以a、b、c、d四个点对应的溶液呈中性的为a、d点;由上述分析可知,a、b点对应的溶液中Ba2+恰好沉淀完全。
素养解读
　　科学探究是进行科学发现和解释、创造和应用的科学实践活动。发现和提出有探究价值的问题,从问题和假设出发,依据探究目的,设计探究方案,运用化学实验、调查等方法进行实验探究,从而培养科学探究与创新意识的化学学科核心素养。
7.答案　Ⅰ.(1)还原　
(2)B　
(3)①2　1　4　4　1　1　6　②C
Ⅱ.(1)　1∶1
(2)69%　
(3)①1.6　②10　6　4OH-　10　3　2H2O
解析　Ⅰ.(1)NaNO2能使血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+,说明NaNO2具有氧化性,用维生素C解毒,就是把Fe3+还原为Fe2+,即维生素C具有还原性。(2)NaNO2水溶液呈碱性,NaCl水溶液呈中性,则可测溶液的酸碱性来区分NaNO2和NaCl,故A不选;AgNO2和AgCl均为难溶于水的白色固体,则不能用AgNO3溶液来区分NaNO2和NaCl,故B选;在酸性环境中NaNO2能将Fe2+氧化为Fe3+,溶液颜色由浅绿色变为黄色,而NaCl与Fe2+不反应,则可用FeCl2溶液来鉴别酸性的NaNO2和NaCl溶液,故C不选。
(3)①反应中S2S2,硫元素由+2价升高到+5价,Fe2+Fe2O3,铁元素的化合价由+2价升高到+3价,而H2O2H2O,氧元素化合价由-1价降到-2价,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可配平该离子方程式:2Fe2++S2+4H2O2+4OH- Fe2O3+S2+6H2O。②由2Fe2++S2+4H2O2+4OH- Fe2O3+S2+6H2O分析可知,该反应中硫元素化合价升高被氧化,S2表现了还原性,故A不选;胶体为混合物,而已知生成的Fe2O3纳米颗粒为纯净物,则B不选;反应中H2O2中的氧元素化合价降低,被还原,做氧化剂,故C选。
Ⅱ.(1)氮元素的化合价由+3价降低为+2价,碘元素的化合价由-1价升高为0价,用双线桥表示电子转移的方向和数目为+2NaI+2H2O,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1。(2)称取样品0.6 g,加水溶解,用0.1 mol·L-1酸性KMnO4溶液进行滴定,滴定结束后消耗酸性KMnO4溶液24 mL,设样品中含有亚硝酸钠的物质的量为n,依据得失电子守恒可得:
5N~2Mn
5 mol 2 mol
n 0.1 mol·L-1×24×10-3 L
解得n=0.006 mol,NaNO2粗品中NaNO2的质量分数为×100%=69%。(3)①3.4 g NH3的物质的量为=0.2 mol,反应中Fe(OH)2Fe(OH)3,NNH3,根据得失电子守恒可知,生成Fe(OH)3的物质的量为=1.6 mol。②根据得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒配平离子方程式为10Al+6N+4OH- 10Al+3N2↑+2H2O。
8.答案　(1)+3　(2)a　(3)2ClO2+H2O2+2OH- 2Cl+2H2O+O2　ClO2　O　Cl(或NaClO2)　(4)1.6　(5)S　另取少量Ⅰ中溶液于另一支试管中,加入硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,振荡,出现白色沉淀,证明有Cl-生成
解析　(1)NaClO2中Na元素的化合价为+1价,O元素的化合价为-2价,根据化合物中元素化合价代数和为0,可知氯元素的化合价为+3价。(2)反应Ⅰ为NaClO3和试剂A、稀硫酸发生氧化还原反应生成ClO2,Cl元素的化合价降低,则试剂A应具有还原性,题中选项所给的三种物质中,SO2具有还原性,浓硝酸、酸性高锰酸钾溶液均具有强氧化性,故选a。(3)反应Ⅱ中ClO2被H2O2还原成Cl,反应的离子方程式为2ClO2+H2O2+2OH- 2Cl+2H2O+O2;Cl元素化合价降低,ClO2为氧化剂,H2O2中O元素的化合价由-1变为0,被氧化,还原产物为Cl或NaClO2。(4)设Cl2、NaClO2的质量均为71 g,71 g Cl2转化为Cl-时得到2 mol电子,71 g NaClO2转化为Cl-时得到的电子为×[3-(-1)]≈3.1 mol,NaClO2的消毒能力是Cl2的3.1 mol÷2 mol≈1.6倍。(5)加入盐酸酸化的BaCl2溶液,振荡,出现的白色沉淀为硫酸钡,证明有S生成;另取少量Ⅰ中溶液于另一支试管中,加入硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,振荡,若出现白色沉淀,证明有Cl-生成。
9.D　Cu能被氧化成Cu+或Cu2+,由于Cu+在酸性溶液中不能存在,所以Ⅰ区铜反应后的产物为Cu2+,故A错误;Ⅰ区发生的反应为5Cu+2Mn+16H+ 5Cu2++2Mn2++8H2O,Ⅰ区生成的锰离子向外扩散,Ⅲ区的高锰酸根离子向内扩散,二者在Ⅱ区相遇发生反应2Mn+3Mn2++2H2O 5MnO2↓+4H+,故B错误;由上述分析可知,Ⅲ区的Mn向内扩散,导致n(Mn)减小,也可使溶液颜色变浅,故C错误;因为会发生反应2Mn+3Mn2++2H2O 5MnO2↓+4H+,如果酸性高锰酸钾溶液大大过量,所有反应完全后,产物中可能没有Mn2+,故D正确。
20