第二章 元素与物质世界 章节练习
一、单选题
1.下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.用稀硫酸清洗铁锈 :
B.向AlCl3溶液中加入过量的NaOH溶液:
C.硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液混合:
D.醋酸除去水垢(CaCO3):
2.下列分散系不能发生丁达尔现象的是()
A.豆浆 B.硫酸铜溶液
C.淀粉溶液 D.雾
3.下列物质中,不属于电解质的是( )
A. B.NaOH C.KNO3 D.Mg
4.下列物质在水中的电离方程式错误的是( )
A. B.
C. D.
5.中国最新战机歼-31使用了高强度、耐高温的钛合金材料。工业上冶炼钛的反应如下:TiCl4+2Mg Ti+2MgCl2。下列有关该反应的说法正确的是( )
A.TiCl4是还原剂 B.TiCl4发生氧化反应
C.Mg被氧化 D.Mg得到电子
6.下列物质属于化合物的是( )
A.石墨 B.冰水 C.稀盐酸 D.汽油
7.下列分散系中,能产生“丁达尔效应”的是( )
A.食盐水 B.豆浆 C.石灰乳 D.硫酸铜溶液
8.粗盐中含有少量Mg2+ 、Ca2+ 以及泥沙等杂质。以下是粗盐提纯的操作流程,下列说法错误的是( )
A.“操作A”用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
B.“沉淀b”的主要成分是Mg(OH)2 、CaCO3
C.“操作B”是指蒸发结晶
D.“溶液b”中的离子主要是Na+、OH- 、CO
9.下列叙述不涉及氧化还原反应的是( )
A.植物油加工成人造奶油
B.自然界中豆科植物进行氮的固定
C.雷雨天气空气中臭氧浓度增大
D.使用铝热剂焊接钢轨
10.下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.溶液和含有少量的溶液混合:
B.溶液与过量氨水混合:
C.用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘盐中含有的:
D.向稀硝酸中加入过量的铁粉,产生无色气体:
11.下列各组离子一定能大量共存的是( )
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
12.下列离子方程式的书写正确的是( )
A.H2SO4溶液与Ba(OH)2溶液反应:Ba2++OH﹣+H++SO42﹣→BaSO4↓+H2O
B.将Na投入到CuSO4溶液中:2Na+Cu2+═2Na++Cu↓
C.大理石溶于醋酸中:CaCO3+2CH3COOH═CO2++2CH3COO﹣+CO2↑+H2O
D.将Cl2通入水中:Cl2+H2O═2H++Cl﹣+ClO﹣
13.下列关于物质分类的正确组合是( )
碱 酸 盐 碱性氧化物 酸性氧化物
A Na2CO3 H2SO4 NaHCO3 SiO2 CO2
B NaOH HCl NaCl Na2O CO
C NaOH CH3COOH CaCl2 SO3 SO2
D KOH HNO3 CaCO3 CaO SO3
A.A B.B C.C D.D
14.下列反应的离子方程式正确的是( )
A.铜投入足量稀硝酸:
B.用醋酸洗涤水垢:
C.工业制漂白粉:
D.溶液中加入足量溶液:
15.赤铜矿的主要成分是氧化亚铜(Cu2O),辉铜矿的主要成分是硫化亚铜(Cu2S),将赤铜矿与辉铜矿混合加热有如下反应:Cu2S+2Cu2O=6Cu+SO2↑,下列对于该反应的说法正确的是( )
A.该反应中的氧化剂只有Cu2O
B.Cu既是氧化产物又是还原产物
C.Cu2S在反应中只做还原剂
D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:6
16.当光束通过下列分散系时,能观察到丁达尔效应的是( )
A.盐酸 B.雾 C.氯化钠溶液 D.CuSO4溶液
二、综合题
17.根据问题填空:
(1)实验室中可用KClO3和浓HCl反应制取氯气,写出该反应的化学方程式,并用双线桥法标出电子转移的方向和数目 ;该反应中,氧化产物是 ,还原产物是 ,氧化产物与还原产物的物质的量之比是 .
(2)化学镀镍的溶液中含有Ni2+和H2PO2﹣在酸性条件下发生如下反应,请配平该反应.
Ni2++ H2PO2﹣+ → Ni++ H2PO3﹣+
18.我国政府为了消除碘缺乏病,规定在食盐中必须加入适量的碘酸钾.检验食盐中是否加碘,可利用如下反应:
KIO3+ KI+ H2SO4═ K2SO4+ I2+ H2O
(1)将此氧化还原反应的化学方程式配平.
KIO3+ KI+ H2SO4═ K2SO4+ I2+ H2O
(2)该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 .
(3)如果反应中转移0.5mol电子,则生成I2的物质的量为 .
(4)若要提取生成的碘,所用的萃取剂可以是 (填序号).
①水 ②酒精 ③淀粉溶液 ④苯
(5)加碘食盐不能长时间炖炒,且应避热保存,主要原因是 .
19.按要求填空:
(1)将质量比为7:15的N2和NO混合,则混合气体中N2和NO的物质的量之比为 ;氮原子和氧原子的个数之比为 ;22克该混合气体在标准状况下的体积为 .
(2)在氯化镁和硫酸镁的混合液中,若Mg2+与Cl﹣的物质的量浓度之比为4:3时,则Mg2+与SO物质的量浓度之比为
(3)将8g铁片放入100mL硫酸铜溶液中,溶液中的Cu2+全部被还原时,“铁片”变为8.4g,则原c(CuSO4)为 mol/L.
(4)使4.48L CO2气体迅速通过Na2O2固体后得到3.36L(标准状况下)气体,这3.36L气体的质量是 g.
20.高铁酸钾(,极易溶于水)是常见的水处理剂,其原理如图所示。
【查阅资料】向胶体中加入电解质后,胶体因失去稳定性而发生离子的聚集以至沉淀,称为电解质对胶体的聚沉作用,简称胶体的聚沉。
请回答下列问题:
(1)中铁元素的化合价为 价。
(2)过程①中活性菌表现了 (填“氧化”或“还原”)性,该过程的还原产物是 (填离子符号);过程③属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)根据上述原理分析,作水处理剂时,的作用有 (填两个)。
(4)制备高铁酸钾常用的反应原理为(反应未配平)。
①该反应中,Cl元素的化合价由 价变为 价;通过该反应说明:在碱性条件下,氧化性 (填“>”、“=”或“<”)。
②配平该反应的化学方程式,并用双线桥法表示电子转移的方向和数目: ,将该反应改写为离子方程式: 。
21.氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程.下面是一个还原过程的反应式:2NO3﹣+10H++8e﹣→N2O+5H2O.Fe2(SO4)3、KMnO4、Na2CO3、FeSO4四种物质中的一种物质能使上述还原过程发生.
(1)写出该氧化还原反应的离子方程式: .
(2)该反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为 .
(3)反应中硝酸体现了 、 的性质.
(4)反应中若产生0.1mol气体,则转移电子的物质的量是 .
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A.用稀硫酸清洗铁锈 (Fe2O3) ,硫酸和Fe2O3发生反应生成溶于水的Fe2(SO4)3和水: Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,故A符合题意;
B.向AlCl3溶液中加入过量的NaOH溶液,生成NaAlO2和水,不生成Al(OH)3,Al(OH)3能溶于NaOH溶液中,正确的离子方程式为: Al3++4OH = +2H2O,故B不符合题意;
C.硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液混合,除了生成BaSO4沉淀外,还生成Cu(OH)2沉淀,正确的离子方程式为:Cu2++2OH + Ba2++ =BaSO4↓+Cu(OH)2↓,故C不符合题意;
D.醋酸除去水垢(CaCO3),醋酸是弱酸,在离子方程式里不能拆成离子形式,正确的离子方程式为: 2CH3COOH+CaCO3=Ca2++2CH3COO +CO2↑+H2O,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水;
B.氢氧化铝溶于过量的氢氧化钠;
C.还生成了氢氧化铜沉淀;
D.醋酸为弱酸,应保留化学式。
2.【答案】B
【解析】【解答】豆浆、雾、淀粉溶液都是胶体,都能发生丁达尔现象,硫酸铜溶液是水溶液不会发生丁达尔现象,B符合题意;
故答案为:B。
【分析】胶体有丁达尔现象,可以用此来签别胶体和其它分散系。
3.【答案】D
【解析】【解答】A.H2SO4的水溶液能导电,且为化合物,属于电解质,A与题意不符;
B.NaOH的水溶液能导电,且为化合物,属于电解质,B与题意不符;
C.KNO3的水溶液能导电,且为化合物,属于电解质,C与题意不符;
D.Mg为单质,不属于化合物,不是电解质,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】牢记电解质的概念,由电解质是一种化合物可以确定D选项错误,镁是单质,不是化合物。
4.【答案】B
【解析】【解答】A.氯化钠属于盐,在溶液中完全电离出钠离子和硫酸根离子,电离方程式为NaCl=Na++Cl-,故A不符合题意;
B.氢氧化钙是强碱,在溶液中完全电离出钙离子和氢氧根离子,电离方程式为Ca(OH)2=Ca2++2OH-,故B符合题意;
C.硫酸铝属于盐,在溶液中完全电离出铝离子和硫酸根离子,电离方程式为Al2(SO4)3=2Al3++3,故C不符合题意;
D.硝酸钡属于盐,在溶液中完全电离出钡离子和硝酸根离子,电离方程式为Ba(NO3)2=Ba2++2NO,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、氯化钠电离为钠离子和氯离子;
B、氢氧根的化学计量数为2;
C、硫酸铝电离为氯离子和硫酸根离子;
D、硝酸钡电离为钡离子和硝酸根离子。
5.【答案】C
【解析】【解答】TiCl4+2Mg Ti+2MgCl2反应中Ti元素化合价降低,Mg的化合价升高,则
A.反应中Ti元素化合价降低,则TiCl4为氧化剂,A不符合题意;
B.反应中Ti元素化合价降低,则TiCl4发生还原反应,B不符合题意;
C.反应中Mg失电子,则Mg被氧化,C符合题意;
D.反应中Mg的化合价升高失电子,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】Ti元素的化合价降低,Mg元素的化合价升高,结合氧化还原反应概念进行判断及可。
6.【答案】B
【解析】【解答】A. 石墨是单质,不属于化合物,故A不符合题意;
B. 冰水是纯净物,是化合物,故B符合题意;
C. 稀盐酸是混合物,故C不符合题意;
D. 汽油是由多种有机物组成的混合物,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】由两种或者两种以上元素组成的纯净物是化合物。
7.【答案】B
【解析】【解答】A. 食盐水属于溶液,不能产生“丁达尔效应”,A项不符合题意;
B. 豆浆属于常见的胶体,可产生“丁达尔效应”,B项符合题意;
C. 石灰乳为悬浊液,不能产生“丁达尔效应”,C项不符合题意;
D. 硫酸铜溶液属于溶液,不能产生“丁达尔效应”,D项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】丁达尔效应是交替的特性,判断是否为胶体即可。
8.【答案】D
【解析】【解答】A.“操作A”为过滤,目的是除去粗盐中的泥沙,用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,A不符合题意;
B.粗盐中含有少量Mg2+ 、Ca2+,加入过量碳酸钠可以除去Ca2+,生成CaCO3,加入氢氧化钠可除去Mg2+ ,生成Mg(OH)2,B不符合题意;
C.“操作B”是指蒸发结晶,将浓氯化钠溶液蒸发结晶后的到纯净的氯化钠固体,C不符合题意;
D.“溶液b”中的离子主要是Na+、OH- 、CO、Cl-,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】粗盐溶解后,然后过滤,得到沉淀a为泥沙,溶液a加入过量的NaOH溶液、Na2CO3溶液,过滤后,得到沉淀b为Mg(OH)2、CaCO3,溶液b加入适量盐酸,除去过量的NaOH、Na2CO3,最后蒸发、结晶、烘干得到精盐。
9.【答案】C
【解析】【解答】A.植物油加工成人造奶油是油脂与氢气发生加成反应,该反应属于氧化还原反应,A不符合题意;
B.氮的固定是氮从游离态转化为化合态的过程,发生了化合价的变化,属于氧化还原反应,B不符合题意;
C.氧气和臭氧中氧元素的化合价均为0价,故氧气转化为臭氧过程中没有发生氧化还原反应,C符合题意;
D.使用铝热剂焊接钢轨时发生的铝热反应属于氧化还原反应,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】考查的是氧化还原反应的特征:是否有化合价变化
10.【答案】A
【解析】【解答】A.溶液和含有少量的溶液反应生成碳酸钙沉淀,离子方程式为:,故A符合题意;
B.溶液与过量氨水混合生成氢氧化铝,离子方程式为:,故B不符合题意;
C.醋酸是弱酸,在离子方程式中不能拆,故C不符合题意;
D.向稀硝酸中加入过量的铁粉,产生无色气体NO和Fe2+,离子方程式为:,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.符合离子方程式的书写规则;
B.氢氧化铝不溶于弱碱,应生成氢氧化铝;
C.醋酸是弱酸,不拆;
D.铁粉过量,生成硝酸亚铁。
11.【答案】C
【解析】【解答】A.不能与大量共存,A项不符合题意;
B.镁离子和氢氧根离子形成难溶性物质,不能大量共存,B项不符合题意;
C.、、、之间不反应,可以大量共存,C项符合题意;
D.、会反应生成一水合氨,所以不能大量共存,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.与反应;
B.镁离子和氢氧根离子反应;
C.、、、之间不反应;
D.、反应。
12.【答案】C
【解析】【解答】解:A.H2SO4溶液与Ba(OH)2溶液反应的离子反应为Ba2++2OH﹣+2H++SO42﹣=BaSO4↓+2H2O,故A错误;
B.将Na投入到CuSO4溶液中的离子反应为2Na+2H2O+Cu2+═2Na++Cu(OH)2↓+H2↑,故B错误;
C.大理石溶于醋酸中的离子反应为CaCO3+2CH3COOH═CO2++2CH3COO﹣+CO2↑+H2O,故C正确;
D.将Cl2通入水中的离子反应为Cl2+H2O═H++Cl﹣+HClO,故D错误;
故选C.
【分析】A.不符合离子的配比;
B.反应生成硫酸钠、氢氧化铜、氢气;
C.反应生成醋酸钙、水、二氧化碳;
D.反应生成盐酸和HClO,HClO在离子反应中保留化学式.
13.【答案】D
【解析】【解答】A、碳酸钠是由钠离子和碳酸根离子构成的盐不是碱,二氧化硅是酸性氧化物,故A不符合题意;
B、一氧化碳是不成盐氧化物,不属于酸性氧化物,故B不符合题意;
C、三氧化碳使酸性氧化物不属于碱性氧化物,故C不符合题意;
D.KOH属于碱,HNO3是酸,碳酸钙是盐,氧化钙是碱性氧化物,三氧化硫与水化合为硫酸,与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,属于酸性氧化物,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】酸:在水溶液中,电离出的阳离子只有氢离子的物质
碱:在水溶液中,电离出的阴离子只有氢氧根离子的物质
盐:电离出的阳离子为金属阳离子或铵根离子,阴离子为酸根离子的化合物
酸性氧化物:能跟碱反应只生成盐和水的氧化物
碱性氧化物:能跟酸反应只生成盐和水的氧化物
14.【答案】A
【解析】【解答】A.Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜、水和NO,反应的离子方程式为:,A符合题意;
B.醋酸是弱酸,应保留化学式,反应的离子方程式为:,B不符合题意;
C.工业上将氯气通入石灰乳中制备漂白粉,石灰乳中氢氧化钙主要以固体形式存在,应保留化学式,反应的离子方程式为,C不符合题意;
D.溶液中加入足量溶液,完全反应,即铁离子与硫酸根离子按2:3反应,反应的离子方程式为,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.铜和稀硝酸反应得到的是铜离子和一氧化氮气体
B.醋酸是弱酸,在书写时不拆
C.工业上制取漂白粉利用的是将气体通入到石灰乳中,书写时氢氧化钙不拆
D.加入足量的氢氧化钡,应该以硫酸铁为基准书写
15.【答案】D
【解析】【解答】A、Cu2S中Cu的价态为+1价,Cu2O中Cu的价态为+1价,根据反应方程式,+1价的Cu转化成0价Cu,化合价降低,因此Cu2O和Cu2S属于氧化剂,故A不符合题意;
B、根据选项A的分析,Cu为还原产物,故B不符合题意;
C、Cu2S中的S显-2价,转化成+4价S,化合价升高,因此Cu2S即使氧化剂又是还原剂,故C不符合题意;
D、Cu为还原产物,SO2为氧化产物,氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:6,故D符合题意。
【分析】A、根据化合价降低的反应物作氧化剂;
B、+1价的Cu的化合价降低为单质Cu,发生还原反应,得还原产物;
C、Cu2S中Cu元素化合价降低,S元素化合价升高,既作氧化剂又作还原剂;
D、Cu为还原产物,SO2为氧化产物;
16.【答案】B
【解析】【解答】解:盐酸、氯化钠溶液、硫酸铜溶液属于溶液,无丁达尔效应;雾分散质大小:1nm~100nm,属于胶体,有丁达尔效应,故选B.
【分析】依据分散系的分类和性质分析,胶体分散系具有丁达尔现象,只要判断出分散系是胶体即可.
17.【答案】(1);Cl2;Cl2;5:1
(2)2Ni2++1;H2PO2﹣+H2O;2;Ni++1
【解析】【解答】解:(1)反应中KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O中,只有Cl元素化合价发生变化,当有3mol Cl2生成时,转移5mol电子,则电子转移的方向和数目为 ,该反应中,氧化产物和还原产物都是Cl2,其中氧化产物与还原产物的物质的量之比是5:1,故答案为: ;Cl2;Cl2;5:1;(2)观察反应式可知镍从+2价变成+1价,化合价降了1,H2PO2﹣中的P为+1价变为H2PO3﹣中的P+3价,化合价升了2,据得失电子总数相等的原则,在镍前需配上系数2,H2PO2﹣前需配上系数1.再据原子个数守恒可知,左边反应物只有两个氧,而右边有三个,因此在反应物中肯定还有一个氧原子,而题目中说,该反应时在酸性条件下进行,所以反应物中应该是水参与了反应,所以可以得出2Ni2++H2PO2﹣+H2O=2Ni++H2PO3﹣+2H+,故答案为:2Ni2++H2PO2﹣+H2O=2Ni++H2PO3﹣+2H+.
【分析】(1)KClO3中氯元素化合价由+5价降低为ClO2中+4价,化合价降低1价;HCl中氯元素化合价由﹣1价升高为Cl2中0价,化合价升高2价,化合价升降最小公倍数为2,故ClO2系数为2,Cl2系数为1;再结合元素守恒,配平各物质的系数;(2)根据氧化还原反应中化合价变化及质量守恒定律判断反应物和生成物,并配平反应方程式、判断还原产物.
18.【答案】(1)1;5;3;3;3;3
(2)1:5
(3)0.3mol
(4)④
(5)碘酸钾受热易分解
【解析】【解答】解:(1)反应物KIO3中I元素化合价为+5价,KI中I元素化合价为﹣1价,反应中I元素化合价分别由+5价、﹣1价变化为0价,可知(KIO3):n(KI)=1:5,结合质量生成配平方程式为KIO3+5KI+3H2SO4═3K2SO4+3I2+3H2O,
故答案为:1;5;3;3;3;3;(2)由(1)可知KIO3为氧化剂,KI为还原剂,(KIO3):n(KI)=1:5,故答案为:1:5;(3)依据方程式:KIO3+5KI+3H2SO4═3K2SO4+3I2+3H2O,可知转移5mol电子生成3mol碘单质,则转移0.5mol电子,则生成I2的物质的量为0.3mol;
故答案为:0.3mol;(4)①碘水中加入水,不会分层,仍然为碘水,故错误;
②酒精与水互溶,故错误;
③淀粉遇到碘变蓝,不能用淀粉溶液萃取碘,故错误;
④碘在苯中的溶解度大于在水中的溶解度,且碘与苯不反应,水与苯不互溶,故正确;
故选:④;(5)碘酸钾不稳定受热分解,所以加碘食盐不能长时间炖炒,且应避热保存,故答案为:碘酸钾受热易分解.
【分析】(1)反应物KIO3中I元素化合价为+5价,KI中I元素化合价为﹣1价,反应中I元素化合价分别由+5价、﹣1价变化为0价,KIO3为氧化剂,KI为还原剂,结合氧化还原反应得失电子守恒配平方程式;(2)依据方程式判断氧化剂、还原剂及物质的量之比;(3)依据方程式各元素化合价变化计算转移0.5mol电子,则生成I2的物质的量;(4)根据萃取剂的选择必须符合下列条件:溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中要大;萃取剂与原溶剂不相溶;萃取剂与溶质不反应;(5)依据碘酸钾不稳定受热分解的性质解答.
19.【答案】(1)1:2;2:1;16.8 L
(2)8:5
(3)0.5
(4)6
【解析】【解答】解:(1)由质量比为7:15的N2和NO混合,设混合气体中N2和NO的质量分别为28g、60g,
则N2的物质的量为 =1mol,NO的物质的量为 =2mol,
即混合气体中N2和NO的物质的量之比为1mol:2mol=1:2,
氮原子和氧原子的个数比为(1mol×2+2mol×1mol):2mol=2:1,
该混合气体的平均摩尔质量为 =29.3g/mol,22克该混合气体在标准状况下的体积为: =16.8L,
故答案为:1:2;2:1;16.8 L;(2)设氯化镁的物质的量为x,硫酸镁的物质的量为y,依据题意有 ,解得 = ,所以镁离子的物质的量为x+y= ,硫酸根的物质的量=y= .两者的比值为8:5,故答案为:8:5;(3)设原溶液中硫酸铜的物质的量为xmol,则:
Fe+ CuSO4═FeSO4+Cu △m
1mol 64g﹣56g=8g
xmol 8.4g﹣8g=0.4g
所以1mol:xmol=8g:0.4g
解得x=0.05,
则原溶液中CuSO4的物质的量浓度= =0.5mol/L,故答案为:0.5; (4)令参加反应的CO2气体的体积为a,生成的O2的体积为b,则:
2CO2+2Na2O2=Na2CO3+ O2 △V
2 1 1
a b 4.48L﹣3.36L=1.12L
解得:a=2.24L,b=1.12L,
因生成氧气的体积1.12L,小于3.36L,故二氧化碳有剩余,所以3.36L气体中CO2体积为4.48L﹣2.24L=2.24L,O2的体积为1.12L,
则3.36L气体的质量为 ×44g/mol+ ×32g/mol=6.0g,故答案为:6.
【分析】(1)利用n= = = 计算物质的量及其比值,利用构成来计算原子个数比,以此解答;(2)Cl﹣与Mg2+的物质的量之比为3:4,则可以分别设出氯化镁和硫酸镁的物质的量,然后判断即可;(3)发生反应:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu,利用差量法来计算溶液中硫酸铜的物质的量,进而计算其物质的量浓度;(4)根据差量法计算参加反应的二氧化碳体积、生成的氧气的体积,判断3.36L气体的组成及各成分的体积,再根据n= 各组分气体的物质的量,再根据m=nM计算各组分质量并求和.
20.【答案】(1)+6
(2)还原;;物理
(3)杀菌消毒、净水
(4)+1;-1;>;;
【解析】【解答】(1)中K是+1价,O是-2价,依据化合价代数和为0可知铁元素的化合价为+6价。
(2)过程①中高铁酸钾转化为铁离子,铁元素化合价降低,被还原,活性菌表现了还原性,该过程的还原产物是Fe3+;过程③中某一产生新物质,属于物理变化。
(3)根据上述原理分析,作水处理剂时,的作用有两个,即杀菌消毒、净水。
(4)①该反应中,Cl元素的化合价由+1价变为-1价,得到电子被还原,氢氧化铁被氧化,因此通过该反应说明:在碱性条件下,氧化性>。
②铁元素化合价从+3价升高到+6价,失去3个电子,氯元素得到2个电子,依据得失电子守恒可知反应中转移6个电子,所以用双线桥法表示电子转移的方向和数目为,该反应的离子方程式为。
【分析】(1)结合钾元素、氧元素判断铁元素的化合价;
(2)活细菌使铁元素的化合价降低,作为还原剂;
(3)高铁酸钾中铁元素为最高价态,具有强氧化性,且形成的铁离子可以水解形成胶体,具有吸附作用;
(4) ① 氯元素由+1变为-1,化合价降低;
② 结合化合价升降判断电子数以及化学计量数。
21.【答案】(1)8Fe2++2NO3﹣+10H+=8Fe3++N2O↑+5H2O
(2)1:4
(3)酸性;氧化性
(4)0.8mol
【解析】【解答】解:(1)由还原过程可知N得到电子,给出物质中只有亚铁离子具有还原性,则氧化还原反应的离子反应为8Fe2++2NO3﹣+10H+=8Fe3++N2O↑+5H2O,故答案为:8Fe2++2NO3﹣+10H+=8Fe3++N2O↑+5H2O;(2)氧化剂为硝酸,还原剂为FeSO4,由反应可知,氧化剂和还原剂物质的量之比为1:4,故答案为:1:4;(3)该反应生成生成硝酸盐体现其酸性,生成N2O体现硝酸的氧化性,故答案为:酸性;氧化性;(4)反应中若产生0.1mol气体,由N元素的化合价变化可知,转移电子的物质的量是0.1mol×2×(5﹣1)=0.8mol,故答案为:0.8mol.
【分析】反应2NO3﹣+10H++8e﹣→N2O+5H2O体现了硝酸的氧化性,Fe2(SO4)3、KMnO4、Na2CO3、FeSO4四种物质中只有FeSO4具有氧化性,硝酸可以将FeSO4氧化,即8Fe2++2NO3﹣+10H+=8Fe3++N2O↑+5H2O,该反应中Fe元素的化合价升高,N元素的化合价降低,以此来解答