4.2 硫及其化合物的相互转化(含解析) 同步练习 2023-2024学年高一上学期化学苏教版(2019)必修第一册

文档属性

名称 4.2 硫及其化合物的相互转化(含解析) 同步练习 2023-2024学年高一上学期化学苏教版(2019)必修第一册
格式 docx
文件大小 129.1KB
资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-11-08 11:43:02

图片预览

文档简介

4.2 硫及其化合物的相互转化 同步练习
一、单选题
1.亚硝酸钠(NaNO2)可将人体血红蛋白中的Fe2+离子转化为Fe3+离子,生成高铁血红蛋白而丧失与氧气结合的能力。误食亚硝酸钠中毒,可服维生素C缓解,则亚硝酸钠和维生素C分别表现出的性质是 (  )
A.氧化性、还原性 B.还原性、氧化性
C.氧化性、酸性 D.还原性、碱性
2.已知在溶液中可发生如下两个离子反应:Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+、Sn2++2Fe3+=2Fe2++Sn4+。由此可以确定Fe2+、Ce3+、Sn2+三种离子的还原性由强到弱的顺序是(  )
A.Sn2+、Fe2+、Ce3+ B.Sn2+、Ce3+、Fe2+
C.Ce3+、Fe2+、Sn2+ D.Fe2+、Sn2+、Ce3+
3.3NO2+H2O=2HNO3+NO中,关于NO2的说法正确的是(  )
A.NO2是氧化剂 B.NO2是还原剂
C.NO2既是氧化剂又是还原剂 D.NO2既不是氧化剂也不是还原剂
4.下列各组分别是硫酸的性质和用途,其中不能建立对应关系的是(  )
A.高沸点——制氯化氢 B.酸性——制氢气
C.脱水性——作干燥剂 D.强氧化性——钝化某些金属
5.反应3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2中,氧化剂是(  )
A.Fe B.H2O C.Fe3O4 D.H2
6.已知常温下,在溶液中发生如下发生:
⑴16H++10Z +2XO =2X2++5Z2+8H2O
⑵2A2++B2=2A3++2B
⑶2B +Z2=B2+2Z
由此推断下列说法错误的是(  )
A.反应2A3++2Z =Z2+2A2+可以进行
B.Z元素在反应(3)中被还原,在反应(1)中被氧化
C.氧化性由强到弱的顺序是XO 、Z2、B2、A3+
D.还原性由强到弱的顺序是A2+、B 、Z 、X2+
7.废水脱氮工艺中有一种方法是在废水中加入过量NaClO使NH4+完全转化为N2,该反应可表示为2NH +3ClO-=N2↑+3Cl-+2H++3H2O。下列说法中错误的是(  )
A.反应中氮元素被氧化,氯元素被还原
B.还原性:NH4+>Cl-
C.反应中每生成1 mol N2,转移6 mol电子
D.经此法处理过的废水可以直接排放
8.已知2MOyx-+5S2-+16H+=2M2++5S↓+8H2O,则MOyx-中 M 的化合价为(  )
A.+7 B.+6 C.+4 D.+3
9.可以根据5I- + +6H+=3I2+3H2O检验食盐中是否存在 。下列说法正确的是( )
A.I2是氧化产物,H2O是还原产物
B. 得电子,被氧化
C.该条件下氧化性: 强于I-
D.每生成3 mol I2转移6 mol电子
10.金属铜的提炼多从黄铜矿开始,黄铜矿的熔烧过程主要反应之一为2CuFeS2+O2=_____+2FeS+SO2,若CuFeS2中Cu、Fe的化合价都为+2,S的化合价为﹣2,下列说法正确的是(  )
A.横线中的物质是Cu2S B.CuFeS2仅作还原剂
C.SO2是还原产物,不是氧化产物 D.FeS是氧化产物
11.只用下列一种物质不能鉴别①CCl4、②NaI 溶液、③Na2SO3 溶液三者的是(  )
A.溴水 B.硫酸溶液
C.BaCl2 溶液 D.淀粉溶液
12.一种以黄铁利矿(主要成分是FeS2)为原料生产硫酸的简要流程图如下(图中标注的热量表示各阶段1mol含硫物质完全反应时放出的热量):
已知:催化氧化阶段的反应是可逆反应。下列说法错误的是(  )
A.将黄铁矿粉碎可以加快“煅烧”的速率和提高原料的利用率
B.催化氧化阶段,加入合适的催化剂可以提高SO3的生产效率
C.
D.生成,上述流程放出的总热量为
13.下列物质转化需要加入还原剂的是(  )
A.Mg→Mg2+ B.HCl→Cl2 C.SO2→S D.SO→SO2
14.不是所有灭火都适用CO2灭火器,比如万一金属镁失火,应该用沙土而不是CO2灭火器。原因是CO2可以支持镁燃烧,发生反应:2Mg+CO2=2MgO+C,下列关于该反应的判断正确的是(  )
A.Mg的化合价由0升高到+2,所以MgO是还原产物
B.由此反应可以判断该反应条件下:氧化性CO2 > MgO,还原性Mg > C
C.CO2作氧化剂,表现出氧化性,发生氧化反应
D.Mg原子失去电子的数目与C原子得到电子的数目之比为2∶4
15.已 知反 应 ①2BrO +Cl2=Br2+2ClO ;②5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl;③ClO +5 +6H+=3Cl2↑+3H2O。下列物质氧化性由强到弱的顺序正确的是(  )
A.ClO >BrO >IO >Cl2
B.BrO >Cl2>ClO >IO
C.Cl2>BrO >ClO >IO
D.BrO >ClO >Cl2>IO
16.常温下,在下列溶液中发生如下反应:
①16H++10Z-+2XO4-=2X2++5Z2+8H2O
②2A2++B2=2A3++2B-
③2B-+Z2=B2+2Z-
由此判断下列说法正确的是(  )
A.Z元素在①③反应中均被氧化
B.还原性由强到弱的顺序是A2+、B-、Z-、X2+
C.氧化性由强到弱的顺序是XO4-、B2、Z2、A3+
D.反应Z2+2A2+=2A3++2Z-不能进行
二、实验探究题
17.某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3+、I2,他们使用的药品和装置如图所示:
(1)装置E的作是   .装置F中为   溶液.
(2)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择
A.蒸馏水 B.饱和Na2SO3溶液
C.饱和NaHSO3溶液 D.饱和NaHCO3溶液
(3)SO2气体还原Fe3+反应的产物是   (填离子符号).
(4)在上述装置中通入过量的SO2为了验证C中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应,他们取C中的溶液,分成三份,并设计了如下实验:
方案①:往第一份试液中加入KMnO4溶液,紫红色褪去.
方案②:往第一份试液加入KSCN溶液,不变红,再加入新制的氯水,溶液变红.
方案③:往第二份试液加入用稀盐酸酸化的BaCl2,产生白色沉淀.
上述方案不合理的是   ,原因是   .
(5)能表明I﹣的还原性弱于SO2的现象是   ,写出有关离子方程式:   .
18.实验室需要用容量瓶等仪器配制480mL2.0mol·L-1NaCl溶液。
(1)在配制上述2.0mol·L-1NaCl溶液时,需要用到托盘天平,计算需要称取NaCl的质量为   g(结果保留1位小数)。
(2)下列操作对所配溶液浓度的影响是(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
操作 浓度影响
未将洗涤烧杯后的液体转移到容量瓶 ①   
定容时俯视 ②   
(3)利用上述2.0mol·L-1NaCl溶液配制100mL0.5mol·L-1NaCl溶液(设为溶液A),用量筒量取所需2.0mol·L-1NaCl溶液的体积为   mL(计算结果保留一位小数)。
(4)某同学配制完KCl溶液后未洗涤烧杯,可能使用了同一个烧杯配制溶液A,其怀疑溶液A中混入了K+。该同学用焰色试验的方法,透过   观察到火焰呈   色,证明了溶液中含有K+。
(5)某工厂用电解NaCl溶液的方法制备氯气,其化学原理为如下反应: H2O+ NaCl Cl2↑+ NaOH+ ,请将上述方程式补充完整   。
19.某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质.回答下列问题:
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1mol/L的溶液.在FeCl2液中需加入少量铁粉,其目的是   
(2)甲组同学取2mLFeCl2溶液.加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化.FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为   
(3)乙组同学取10mL0.1mol/L KI溶液,加入6mL0.1mol/L FeCl3溶液混合.分别取2mL此溶液于3 支试管中进行如下实验:
①第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置,CCl4层呈紫色;
②第二只试管中加入1滴KMnO4溶液,紫红色褪去;
③第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红.
上述实验设计中不合理的是   (填序号);若在实验①中,将CCl4改为另一种试剂,颜色不同,但能起到相同的检测效果,该试剂是   ;结合药品用量及反应,预测产生实验③现象可能的原因为   .
三、综合题
20.
(1)氯酸是一种强酸,氯酸的浓度超过40%就会迅速分解,反应的化学方程式为8HClO3=3O2↑+2Cl2↑+4HClO4+2H2O。根据题意完成下列小题:
①在上述变化过程中,发生还原反应的过程是   →   (填化学式)。
②该反应的氧化产物是   (填化学式)。
(2)已知测定锰的一种方法是:锰离子转化为高锰酸根离子,反应体系中有H+、Mn2+、H2O、IO3-、MnO4-、IO4-。有关反应的离子方程式为   。
(3)工业尾气中含有大量的氮氧化物,NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图所示:
①由上图可知SCR技术中的氧化剂为   。
②用Fe作催化剂加热时,在氨气足量的情况下,当NO2与NO的物质的量之比为1∶1时,写出该反应的化学方程式:   。
21.磷化铝(AlP)和磷化氢(PH3)都是粮食储备常用的高效熏蒸杀虫剂.
(1)磷元素位于元素周期表第_周期_族.AlP遇水蒸气会发生反应放出PH3气体,该反应的另一种产物的化学式为   .
(2)PH3具有强还原性,能与CuSO4溶液反应,配平该反应的化学方程式:
   CuSO4+   PH3+   H2O═    Cu3P↓+   H3PO4+   H2SO4
(3)工业制备PH3的流程如图所示.
①黄磷和烧碱溶液反应的化学方程式为   ,次磷酸属于   (填“一”“二”或“三”)元酸.
②若起始时有1molP4参加反应,则整个工业流程中共生成    mol PH3.(不考虑产物的损失)
22.
(1)根据反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2,回答下列问题:
①该反应中氧化剂是   ,氧化产物是   。
②该反应中被氧化的物质与被还原的物质物质的量之比为   。
(2)某一反应体系中存在下列6种物质:NO、FeSO4、Fe(NO3)3、HNO3、Fe2(SO4)3和H2O。已知存在下列转化关系:HNO3→NO,请完成下列各题:
①该反应的氧化剂是   ,还原剂是   。
②该反应中1 mol氧化剂   (填“得到”或“失去”)   mol电子。
③当有0.1 mol HNO3被还原,此时生成标准状况下NO的体积是   L。
④请把各物质填在下面空格处,需配平:
   +□   =□   +□   +□   +□   
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】亚硝酸钠可将Fe2+氧化为Fe3+,故亚硝酸钠具有氧化性;而服用维生素C可缓解症状,则说明维生素C可将Fe3+重新还原为Fe2+,即具有还原性,
故答案为A
【分析】亚铁离子做还原剂,则亚硝酸根做氧化剂,体现氧化性;则维C作还原剂,体现还原性。
2.【答案】A
【解析】【解答】在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物,还原剂的还原性大于还原产物,则根据反应:Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+,还原性是Fe2+>Ce3+,根据反应:Sn2++2Fe3+=2Fe2++Sn4+,还原性是Sn2+>Fe2+,所以还原性顺序是:Sn2+>Fe2+>Ce3+,故选A。
【分析】
氧化还原反应基本分析:1、标出化合价,判断氧化剂还原剂(还原剂:升失氧;氧化剂:降得还)
2、根据强弱规律判断:还原性:还原剂大于还原产物;氧化性:氧化剂大于氧化产物
本题:Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+,还原剂是Fe2+,还原产物是Ce3+,
Sn2++2Fe3+=2Fe2++Sn4+,还原剂是Sn2+, 还原产物是Fe2+,
3.【答案】C
【解析】【解答】反应3NO2+H2O=2HNO3+NO中,氮元素的化合价由NO2中的+4价变为HNO3中的+5价和NO中的+2价,氮元素的化合价既升高又降低,NO2既做氧化剂又做还原剂,
故答案为:C。
【分析】氧化还原反应中,化合价升高的物质失去电子为氧化剂,化合价降低的物质得到电子为还原剂。
4.【答案】C
【解析】【解答】A. 制取氯化氢:加热条件下:NaCl(固) + H2SO4(浓) = NaHSO4 + HCl(气体) ,A正确;
B.硫酸和活泼金属单质产生氢气,B正确;
C.硫酸的脱水性是将有机化合物中的O和H以水的形式脱出,而干燥剂是干燥去除水,C错误;
D.强氧化性使有些金属表面形成氧化薄膜将金属钝化,D正确。
故答案为:C。
【分析】本题主要考查硫酸的性质和用途
无水硫酸为无色油状液体,沸点338℃,相对密度1.84。
硫酸是一种最活泼的二元无机强酸,能和许多金属发生反应。
高浓度的硫酸有强烈脱水性,可用作脱水剂,与水混合时,会放出大量热。
具有强烈的腐蚀性和氧化性;
是一种重要的工业原料,可用于制造肥料、药物、炸药、颜料、洗涤剂、蓄电池等,也广泛应用于净化石油、金属冶炼以及染料等工业中。常用作化学试剂,在有机合成中可用作脱水剂和磺化剂。
无色粘稠状液体,有强腐蚀性,有刺激性气味,易溶于水,生成稀硫酸。
5.【答案】B
【解析】【解答】由反应方程式3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2可判断,铁化合价升高,发生氧化反应,铁为还原剂;水中氢元素化合价降低,发生还原反应,故水为氧化剂,
故答案为:B。
【分析】氧化剂是化合价降低,得到电子,被还原的物质。
6.【答案】A
【解析】【解答】A.根据上述分析可知,氧化性:Z2>A3+,因此反应2A3++2Z =Z2+2A2+不可以进行,A符合题意;
B.根据上述分析可知,反应(3)中Z2为氧化剂,B 为还原剂,即Z元素在反应(3)中被还原,在反应(1)中被氧化,B不符合题意;
C.氧化性:XO >Z2>B2>A3+,C不符合题意;
D.还原性:A2+>B >Z >X2+,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】根据题干信息,反应(1)中XO 为氧化剂,Z 为还原剂,X2+为还原产物,Z2为氧化产物,反应(2)中,B2为氧化剂,A2+为还原剂,B 为还原产物,A3+为氧化产物,反应(3)中Z2为氧化剂,B 为还原剂,Z 为还原产物,B2为氧化产物,因此氧化性:XO >Z2>B2>A3+,还原性:A2+>B >Z >X2+,据此分析解答。
7.【答案】D
【解析】【解答】A.反应中氮元素化合价由-3价升高为0价,被氧化,氯元素化合价由+1价降低为-1价,被还原,故A不符合题意;
B.根据上述分析,NH4+是还原剂,Cl-是还原产物,还原性 NH4+> Cl-,故B不符合题意;
C.反应中每生成1 mol N2,转移电子2×3="6" mol,故C不符合题意;
D.经此法处理过的废水中含有盐酸,属于酸性废水,不能直接排放,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.根据元素化合价变化进行判断;
B.还原剂的还原性大于还原产物的还原性;
C.根据元素化合价变化计算电子转移的物质的量;
D.此法处理后的废水呈酸性。
8.【答案】A
【解析】【解答】根据原子守恒可知y=4,根据等号两端电荷守恒可知16-2x-5×2=2×2,解得x=1,所以MO4-中 M 的化合价为+7价,答案选A。
【分析】根据氧化还原反应中质量守恒、电荷守恒以及化合价代数和为零进行计算即可。
9.【答案】C
【解析】【解答】A.由5I- + +6H+=3I2+3H2O反应可知, 中碘元素化合价+5价得电子变为0价,I-化合价-1价失电子变为0价,即产物中I2有部分得电子生成,有部分失电子生成,则I2既是氧化产物,又是还原产物,A不符合题意;
B.由5I- + +6H+=3I2+3H2O反应可知, 中碘元素化合价+5价得电子变为0价,是被还原,发生还原反应,B不符合题意;
C.由5I- + +6H+=3I2+3H2O反应可知, 中碘元素化合价+5价得电子变为0价, 是氧化剂,I-化合价-1价失电子变为0价,I-是还原剂,则该条件下氧化性 强于I-,C符合题意;
D.由5I- + +6H+=3I2+3H2O反应可知,每生成3 mol I2转移5 mol电子,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】反应5I-+IO3-+6H+═3I2+3H2O中,IO3-中碘元素化合价+5价得电子变为0价,IO3-是氧化剂,I-化合价-1价失电子变为0价,I-是还原剂,以此分析解答;
A.反应5I-+IO3-+6H+═3I2+3H2O为归中反应;
B.化合价降低的反应为还原反应;
C.氧化剂的氧化性强于氧化产物;
D.每生成3molI2消耗5molI-,I-化合价-1价失电子变为0价,则转移5mol电子。
10.【答案】A
【解析】【解答】A.由质量守恒定律可知横线上的物质为Cu2S,选项A符合题意;
B.由质量守恒可知横线上的物质为Cu2S,Cu元素化合价降低,S元素化合价升高,说明CuFeS2在反应中既是氧化剂又是还原剂,选项B不符合题意;
C.O元素的化合价由0降低为-2价,S元素的化合价由-2价升高为+4价,则SO2既是氧化产物又是还原产物,选项C不符合题意;
D.FeS中各元素化合价不变,既不是氧化产物,也不是还原产物,选项D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】在氧化还原反应中,还原剂失去电子,化合价升高,发生氧化反应,对应的是氧化产物;氧化剂得到电子,化合价降低,发生还原反应,对应的是还原产物。
11.【答案】D
【解析】【解答】A、与溴水分别混合的现象为:不反应分层后有机层在下层、反应后溶液变为棕黄色,反应后溴水褪色,现象不同,能鉴别,选项A不符合题意;
B.分别混合的现象为:不反应分层后有机层在下层、不反应不分层、反应后生成气体,现象不同,能鉴别,选项B不符合题意;
C、分别混合的现象为:不反应分层后有机层在下层、不反应不分层、不反应分层后有机层在下层、溶液褪色且溶液变为棕黄色、不反应不分层、产生白色沉淀,现象不同,能鉴别,选项C不符合题意;
D、分别混合的现象为:不反应分层后有机层在下层、不反应不分层、不反应不分层,后两者现象相同,不能鉴别,选项D符合题意,
故答案为:D。
【分析】A、溴水与CCl4是萃取,加NaI 溶液、Na2SO3是因二者有还原性而发生氧化还原反应;
B.加硫酸溶液时因CCl4不溶于水而分层, 与NaI 溶液不反应混溶,与Na2SO3发生复分解反应产生SO2气体;
C、加BaCl2 溶液 与B相似;
D、加淀粉溶液与NaI 溶液、Na2SO3都不反应不能区别。
12.【答案】D
【解析】【解答】A.将黄铁矿粉碎可增大反应物的接触面积,可以加快“煅烧”的速率和提高原料的利用率,A不符合题意;
B.催化氧化阶段加入合适的催化剂可增大反应速率,可以提高SO3的生产效率,B不符合题意;
C.已知1molSO2(g)完全反应生成硫酸放出98+130.3=228.3kJ能量,则2molSO2(g)完全反应456.6kJ能量,热化学方程式为,C不符合题意;
D.已知催化氧化阶段的反应是可逆反应,反应物不能完全转化,则1molSO2(g)反应放出的热量小于98kJ,因此生成,上述流程放出的总热量小于,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.增大反应物的接触面积,可以加快速率;
B.合适的催化剂可增大反应速率;
C.热化学方程式中反应热与计量系数成比例;
D.反应是可逆反应,反应物不能完全转化。
13.【答案】C
【解析】【解答】A.Mg→Mg2+,Mg元素化合价升高,被氧化,自身作还原剂,实现该变化,需加入氧化剂,故A不符合题意;
B.HCl→Cl2,Cl元素化合价升高,被氧化,自身作还原剂,实现该变化,需加入氧化剂,故B不符合题意;
C.SO2→S,S元素化合价降低,被还原,自身作氧化剂,实现该变化,需加入还原剂,故C符合题意;
D.SO→SO2,S元素化合价不变,不需加入还原剂,故D不符合题意;
故答案为C。
【分析】需要加入还原剂才能实现,说明给予物质作氧化剂,在反应中得电子化合价降低,据此分析解答。
14.【答案】B
【解析】【解答】A.Mg的化合价由0升高到+2,失电子发生氧化反应,所以MgO是氧化产物,A不符合题意;
B.C元素的化合价由+4价降低到0价,所以CO2作氧化剂,Mg的化合价由0升高到+2,Mg作还原剂,氧化性CO2 > MgO,还原性Mg > C,B符合题意;
C.C元素的化合价由+4价降低到0价,所以CO2作氧化剂,发生还原反应,C不符合题意;
D.在氧化还原反应中得失电子相等,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.还原剂化合价升高,发生氧化反应,得到氧化产物;
B.氧化剂的氧化性大于氧化产物,还原剂的还原性大于还原产物;
C.氧化剂化合价降低,发生还原反应,得到还原产物;
D.该反应中Mg原子失去电子,C原子得到电子。
15.【答案】D
【解析】【解答】①中BrO 是氧化剂,ClO 是氧化产物,所以氧化性BrO >ClO ;
②中Cl2是氧化剂,HIO 是氧化产物,所以氧化性Cl2>IO ;
③中ClO 是氧化剂,是Cl2氧化产物,所以氧化性ClO >Cl2,
则氧化能力强弱顺序为BrO >ClO >Cl2>IO ,D项符合题意;
故答案为D。
【分析】根据氧化还原反应的规律可知,有元素化合价降低的物质参与反应,作氧化剂;有元素化合价升高的物质得到的对应产物为氧化产物,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性判断即可。
16.【答案】B
【解析】【解答】A.反应①中Z元素由-1价变为0价,化合价升高,被氧化;反应③中Z元素由0价变为-1价,化合价降低,被还原,A不符合题意;
B.反应①中还原剂为Z-,还原产物为X2+,因此还原性Z->X2+;反应②中还原剂为A2+,还原产物为B-,因此还原性A2+>B-;反应③中还原剂为B-,还原产物为Z-,因此还原性B->Z-。综上,还原性强弱顺序为:A2+>B->Z->X2+,B符合题意;
C.反应①中氧化剂为XO4-,氧化产物为Z2,因此氧化性XO4->Z2;反应②中氧化剂为B2,氧化产物为A3+,因此氧化性B2>A3+;反应③中氧化剂为Z2,氧化产物为B2,因此氧化性Z2>B2.综上,氧化性强弱的顺序为:XO4->Z2>B2>A3+,C不符合题意;
D.由于氧化性Z2>A3+,因此反应Z2+2A2+=2A3++2Z-可以发生,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A、根据Z元素在反应过程中化合价的变化分析;
B、根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性分析;
C、根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性分析;
D、根据氧化性(或还原性)的强弱分析;
17.【答案】(1)安全瓶,防止倒吸;NaOH
(2)C
(3)Fe2+、SO42﹣
(4)方案①;SO2、Fe2+都能使酸性高锰酸钾褪色
(5)D中蓝色褪去;I2+SO2+2H2O=4H++2I﹣+SO42﹣
【解析】【解答】解:(1)E中左侧为短导管可防止液体倒吸;F中盛放NaOH溶液进行尾气处理,防止含硫化合物排放在环境中,从而保护环境,
故答案为:安全瓶,防止倒吸;NaOH;(2)二氧化硫能溶于水生成亚硫酸,二氧化硫和亚硫酸钠、碳酸氢钠反应,为防止二氧化硫溶解,应该用亚硫酸氢钠溶液洗气,
故选C;(3)二氧化硫具有还原性、铁离子具有氧化性,二者发生氧化还原反应生成硫酸根离子和亚铁离子,
故答案为:Fe2+、SO42﹣;(4)方案①往第一份试液中加入KMnO4溶液,紫红色褪去,原来溶液中有二氧化硫,二氧化硫和亚铁离子都能被酸性高锰酸钾溶液氧化而导致酸性高锰酸钾溶液褪色,所以不能确定哪种微粒其作用,故错误;
方案②:往第一份试液加入KSCN溶液,不变红,再加入新制的氯水,溶液变红,亚铁离子和KSCN不反应,铁离子和KSCN反应生成血红色溶液,所以可以检验溶液中存在亚铁离子,故正确;
方案③:往第二份试液加入用稀盐酸酸化的BaCl2,产生白色沉淀,亚硫酸根离子和氯化钡不反应,硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡沉淀,且不溶于稀盐酸,所以可以检验溶液中存在硫酸根离子,故正确;
所以实验方案①不合理,
故答案为:方案①;SO2、Fe2+都能使酸性高锰酸钾褪色;(5)I2+SO2+2H2O=4H++2I﹣+SO42﹣中还原剂是二氧化硫、还原产物是碘离子,所以还原性SO2>I﹣,碘遇淀粉试液变蓝色,所以看到的现象是D中蓝色褪去,离子反应方程式为I2+SO2+2H2O=4H++2I﹣+SO42﹣,
故答案为:D中蓝色褪去;I2+SO2+2H2O=4H++2I﹣+SO42﹣.
【分析】A装置:制取二氧化硫,B装置:观察SO2的生成速率,C装置:SO2气体还原Fe3+,D装置:SO2气体还原I2,E装置:防止倒吸,F装置:吸收尾气.(1)有缓冲装置能防止倒吸;二氧化硫有毒不能直接排空,应该用碱液吸收;(2)二氧化硫能溶于水生成亚硫酸,为防止二氧化硫溶解,应该用亚硫酸氢钠溶液洗气;(3)二氧化硫具有还原性、铁离子具有氧化性,二者发生氧化还原反应生成硫酸根离子和亚铁离子;(4)亚铁离子和KSCN溶液不反应,但能被氯水氧化生成铁离子,铁离子和KSCN溶液反应生成血红色溶液;亚硫酸钡和稀盐酸反应,二氧化硫和亚铁离子都和酸性高锰酸钾溶液反应;(5)同一可逆反应中,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,根据D中溶液颜色变化判断.
18.【答案】(1)58.5
(2)偏低;偏高
(3))25.0
(4)蓝色钴玻璃;紫
(5)2H2O+2NaCl Cl2↑+2NaOH+H2↑
【解析】【解答】(1)实验室没有480mL的容量瓶,配制480mL的溶液,需要用500mL的容量瓶,所以配制480mL 2.0mol·L-1NaCl溶液,需要称取NaCl的质量为0.5L×2.0mol·L-1×58.5g/mol=58.5g。
(2)若未将洗涤烧杯后的液体转移到容量瓶,则导致溶质减少,所配溶液浓度偏低;若定容时俯视,则会使溶液体积偏小,则导致所配溶液浓度偏高。
(3)用上述2.0mol·L-1NaCl溶液配制100mL0.5mol·L-1NaCl溶液,根据稀释前后溶质的物质的量不变,可求出所需2.0mol·L-1NaCl溶液的体积为 =0.025L,即25.0mL。
(4)钾的焰色为紫色,为避免钠的黄光的干扰,需要透过蓝色钴玻璃观察。
(5)根据电子守恒,该反应中,Cl的化合价升高,所以H的化合价应该降低,所以有H2生成。生成1molCl2,失去2mol电子,生成1molH2,得到2mol电子,所以Cl2和H2的系数均为1,根据质量守恒,NaCl、H2O和NaOH的系数均为2,配平后的方程式为:2H2O+2NaCl Cl2↑+2NaOH+ H2↑。
【分析】(1)配制480mL溶液,选择500mL容量瓶,依据m=cVM计算需要溶质的质量;
(2)分析操作对溶质的物质的量和溶液体积的影响,依据c=n/V进行误差分析;
(3)依据溶液稀释规律c浓V浓=c稀V稀计算需要浓氯化钠溶液的体积;
(4)依据钾元素的焰色为紫色判断;
(5)电解饱和食盐水生成氯气、氢气和氢氧化钠。
19.【答案】(1)防止Fe2+被氧化
(2)Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl﹣
(3)②;淀粉溶液;该反应为可逆反应
【解析】【解答】解:(1)铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是防止氯化亚铁被氧化,
故答案为:防止Fe2+被氧化;(2)氯气具有氧化性能氧化氯化亚铁为氯化铁,反应的离子方程式为:Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl﹣,
故答案为:Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl﹣;(3)亚铁离子和碘离子都能使KMnO4溶液褪色,所以不能用高锰酸钾溶液检验是否含有亚铁离子;KI溶液与 FeCl3溶液反应生成单质碘,用淀粉溶液检验生成的单质碘;第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明随浓度变小,碘离子在稀的氯化铁溶液中不发生氧化还原反应,仍含有铁离子,在I﹣过量的情况下,溶液中仍含有Fe3+,说明该反应为可逆反应.
故答案为:②;淀粉溶液;该反应为可逆反应.
【分析】(1)铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,氯化亚铁溶液中加入铁粉防止氯化亚铁被氧化;(2)氯气具有氧化性能氧化氯化亚铁为氯化铁;(3)亚铁离子和碘离子都能使KMnO4溶液褪色;KI溶液与 FeCl3溶液反应生成单质碘,用淀粉溶液检验生成的单质碘;在I﹣过量的情况下,溶液中仍含有Fe3+,说明该反应为可逆反应.
20.【答案】(1)HClO3;Cl2;O2
(2)HClO4
(3)2Mn2++5 IO4 +3H2O=2MnO4 +5 IO3 +6H+;2NH3+NO+NO2 2N2+3H2O
【解析】【解答】(1)①8HClO3=3O2↑+2Cl2↑+4HClO4+2H2O中,氧化剂和还原剂都是HClO3,HClO3中Cl元素得电子化合价降低生成Cl2而发生还原反应,所以发生还原反应的过程是HClO3→Cl2;
故答案为:HClO3;Cl2;②O氧元素的化合价由 2价→0价,Cl元素的化合价由+5价→+7价,所以氧化产物是O2、HClO4;
故答案为:O2、HClO4;(2)①锰离子失电子被氧化生成高锰酸根离子,所以锰离子作还原剂,氧化剂得电子化合价降低,IO3 和IO4 中碘元素的化合价分别是+5价和+7价,所以IO4 作氧化剂,还原产物是IO 3,同时水参加反应生成氢离子,所以该反应的离子方程式为:2Mn2++5 IO4 +3H2O=2MnO4 +5 IO3 +6H+,
故答案为:2Mn2++5 IO4 +3H2O=2MnO4 +5 IO3 +6H+;(3)①由图甲可知SCR技术中NH3与NO、NO2反应产物为N2和水,故氧化剂为NO、NO2,
故答案为:NO、NO2;②NH3中氮的化合价由-3价升高到0价,一个NH3失去3个电子,NO2中氮的化合价由+4价降低到0价,一个NO2得到4个电子,NO中氮的化合价由+2价降低到0价,一个NO得到2个电子,当NO2与NO的物质的量之比为1:1时,转移电子的最小公倍数为6,结合质量守恒可知方程式为:2NH3+NO+NO2 2N2+3H2O,
故答案为:2NH3+NO+NO2 2N2+3H2O;
【分析】(1)得电子的反应物是氧化剂,氧化剂在反应中发生还原反应,失电子的反应物是还原剂,还原剂对应的产物是氧化产物;(2)锰离子失电子而转化为高锰酸根离子,所以锰离子作还原剂,则得电子化合价降低的物质作氧化剂,根据元素的化合价确定氧化剂和还原产物,再结合离子方程式的书写规则书写;(3)①得电子,化合价降低的反应物是氧化剂;②根据化合价升降总数相等、原子守恒来配平;
21.【答案】(1)Al(OH)3
(2)24;11;12;8;3;24
(3)P4+3NaOH+3H2O=PH3↑+3NaH2PO2;一;2.5
【解析】【解答】解:(1)P处于第三周期,ⅤA族,AlP遇水蒸气会发生反应放出PH3气体,根据元素守恒,确定该反应的另一种产物是Al(OH)3,
故答案为:三;VA;Al(OH)3;(2)该方程式中Cu价态由+2→+1,P价态由﹣3→+5,为保证化合价升降数相等,Cu3P与H3PO4计量数分别为8、3,CuSO4的系数是24,H2SO4系数是24,根据元素守恒,得到:24CuSO4+11PH3+12H2O═8Cu3P↓+3H3PO4+24H2SO4,故答案为:24,11,12,8,3,24;(3)①根据图示信息:黄磷和烧碱溶液反应生成PH3↑、NaH2PO2,方程式为:P4+3NaOH+3H2O=PH3↑+3NaH2PO2,根据电离出的氢离子数目确定次磷酸属于一元酸;故答案为:P4+3NaOH+3H2O=PH3↑+3NaH2PO2;一;
②P4+3NaOH+3H2O=PH3↑+3NaH2PO2;2H3PO2=PH3↑+H3PO4,即P4~2.5PH3,若起始时有1molP4参加反应,则整个工业流程中共生成2.5molPH3.故答案为:2.5.
【分析】(1)原子结构中电子层数等于周期数,最外层电子数等于族序数,AlP遇水蒸气会发生反应放出PH3气体,根据元素守恒确定该反应的另一种产物的化学式;(2)配平化学方程式,就是通过在各物质的化学式前面添加系数,使反应中每种原子个数在反应前后相等的过程,但对于复杂的化学反应通常通过观察,找出变化的特点或规律,常使用化合价来配平,保证化合价升高与降低的数相等即可;(3)①根据图示信息:黄磷和烧碱溶液反应生成PH3↑、NaH2PO2,据此书写方程式,根据物质电离出的氢离子数目确定酸的元数;
②根据发生反应的过程寻找关系式,进行计算即可.
22.【答案】(1)Cl2;N2;2∶3
(2)HNO3;FeSO4;得到;3;2.24;4HNO3;3FeSO4;Fe(NO3)3;Fe2(SO4)3;NO↑;2H2O
【解析】【解答】(1)①在氧化还原反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2中,氮元素化合价升高,被氧化,NH3作还原剂,N2是氧化产物;氯元素化合价降低,被还原,作氧化剂,NH4Cl是还原产物;故该反应的氧化剂是Cl2,还原剂是NH3;②若有8 mol NH3参与反应,则2 mol NH3被氧化,3 mol Cl2被还原,因此该反应中被氧化的物质与被还原的物质物质的量之比为2∶3;③氮元素失去6 mol e ,氯元素得到6 mol e ,故单线桥从氮元素出发,到氯元素终止,据此利用单线桥法标出电子转移的方向和数目。
(2)①由于反应中存在转化关系:HNO3→NO,因此氮元素化合价降低,被还原,HNO3为氧化剂,NO为还原产物;因此铁元素一定是化合价升高,被氧化,FeSO4是还原剂,Fe(NO3)3和Fe2(SO4)3是氧化产物;故该反应的氧化剂是HNO3,还原剂是FeSO4;②1 mol氧化剂得到3 mol e ;③当有0.1 mol HNO3被还原,根据原子守恒可知,生成NO的物质的量为0.1 mol,标准状况下的体积为 ;④根据得失电子守恒,并结合原子守恒,可以配平化学方程式:4HNO3+3FeSO4=Fe(NO3)3+Fe2(SO4)3+NO↑+2H2O 。
【分析】(1)根据反应中元素化合价的变化判断氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物,以及电子转移的计算等;
(2)根据元素化合价变化进行判断和配平化学方程式即可.