第2章 元素与物质世界 跟踪练习(含解析)2023-2024学年高一上学期化学鲁科版(2019)必修第一册

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名称 第2章 元素与物质世界 跟踪练习(含解析)2023-2024学年高一上学期化学鲁科版(2019)必修第一册
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-12-18 18:00:59

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第2章 元素与物质世界 跟踪练习2023—2024学年上学期高一化学鲁科版(2019)必修第一册
一、单选题
1.在100mL下列溶液中,分别加入0.05molNaOH固体,溶液的导电性变化不大的是(  )
A.0.5mol/L的HCl B.0.5mol/L的CH3COOH
C.蒸馏水 D.0.5mol/L的氨水
2.下列各组物质与概念之间的关系,不符合的是
A B C D
物质 纯碱 氨水
概念 两性氧化物 碱 混合物 电解质
A.A B.B C.C D.D
3.下列离子方程式书写正确的是(  )
A.钠与水:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
B.CaCO3与稀盐酸:CO32-+2H+=CO2↑+H2O
C.AlCl3溶液中加入足量的氨水:Al3++3OH-=Al(OH)3↓
D.FeCl3溶液与Fe反应:Fe3++Fe=2Fe2+
4.下列装置工作原理与氧化还原反应无关的是(  )
A.臭氧消毒柜 B.甲烷燃料电池
C.太阳能集热器 D.燃气灶
5.下列离子方程式中,属于氧化还原反应的是(  )
①Fe+Cu2+=Fe2++Cu ②Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O
③Cl2+H2O=H++Cl-+HClO ④CO32-+2H+=CO2↑+H2O ⑤Ag++Cl-=AgCl↓
A.只有③ B.②③
C.③⑤ D.①③
6.苹果汁是人们喜爱的饮料。由于此饮料中含有Fe2+,现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色(Fe2+)变为棕黄色(Fe3+)。若榨汁时加入维生素C,可以有效防止这种现象发生。这说明维生素C具有(  )
A.还原性 B.氧化性 C.碱性 D.酸性
7.下列离子在指定条件下能大量共存的是(  )
A.加入过量FeSO4后的溶液中:Cu2+、Mg2+、Br-、SO
B.加入过量明矾[KAl(SO4)2·12H2O]后的溶液中:Ba2+、NH、Cl-、NO
C.加入过量NaClO后的溶液中:Na+、Fe2+、CH3COO-、Cl-
D.加入过量HI的溶液中:K+、Fe3+、Cl-、SO
8.能正确表示下列反应的离子方程式的是(  )
A.用小苏打(NaHCO3)治疗胃酸(含HCl)过多:CO32-+2H+ =CO2↑+H2O
B.NaAlO2溶液中通入过量的CO2:2AlO2-+3H2O+CO2=2Al(OH)3↓+CO32-
C.AlCl3溶液中加入过量的浓氨水:Al3++3NH3 H2O= Al(OH)3↓+3NH4+
D.NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至中性:H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O
9.古文献《余冬录》中对胡粉[主要成分为2PbCO3 Pb(OH)2]制法的相关描述:“铅块悬酒缸内,封闭四十九日,开之则化为粉矣。化不白者(Pb),炒为黄丹(Pb3O4)。黄丹滓为密陀僧(PbO)”。下列说法错误的是
A.2PbCO3 Pb(OH)2属于碱式盐
B.Pb3O4与硫酸反应只生成PbSO4和水
C.“化不白者,炒为黄丹”的过程中发生了氧化还原反应
D.密陀僧与碳粉高温加热可以制得铅
10.在强碱性条件下,发生反应:,中X的化合价为(  )
A.+4 B.+5 C.+6 D.+7
11.实现下列物质之间的转化,需要加入还原剂才能实现的是(  )
A.CuO→Cu B.SO3→H2SO4 C.Fe→Fe2+ D.CO→CO2
12.根据表中信息判断,下列说法错误的是(  )
序号 反应物 产物
① KMnO4、H2O2、H2SO4 K2SO4、MnSO4
② Cl2、FeBr2 FeCl3、FeBr3
③ MnO4-、Cl- Cl2、Mn2+
A.第①组反应的其余产物为H2O和 O2
B.第②组反应从产物可以得出还原性:Fe2+>Br-
C.第③组反应中生成1 mol Cl2,转移电子数为2NA
D.氧化性由强到弱的顺序为MnO4->Cl2>Fe3+>Br2
13.下列反应中属于氧化还原反应,但水既不作氧化剂又不作还原剂的是(  )
A.H2O+Na2O=2NaOH B.2H2O+2F2=4HF+O2
C.2H2O O2↑+2H2↑ D.3NO2+H2O=2HNO3+NO
14.在电解水时,为了增强导电性,加入的电解质最好选用(  )
A.Na2SO4 B.CuCl2 C.HCl D.CuSO4
15.生产上用过量烧碱溶液处理某矿物(含Al2O3、MgO),过滤后得到的滤液用NaHCO3溶液处理,测得溶液pH和Al(OH)3生成的量随加入NaHCO3溶液体积的变化情况如图所示。下列说法不正确的是(  )
A.NaHCO3溶液的物质的量浓度为0.8mol/L
B.b点与c点溶液所含微粒种类相同
C.a点溶液中存在的离子是Na+、AlO2-、OH-、H+
D.生成沉淀的离子方程式为HCO3-+AlO2-+H2O=Al(OH)3+CO32-
16.下列指定反应的离子方程式正确的是(  )
A.向氯化钙溶液中通入CO2气体:Ca2++CO2+H2O=CaCO3↓+2H+
B.Ca(HCO3)2溶液与过量NaOH溶液反应:Ca2++ HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O
C.含等物质的量的Fe2+、I-、Br-的溶液中通入适量氯气:2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++I2+4Cl-
D.次氯酸钠溶液吸收少量二氧化硫气体:SO2+H2O+ClOˉ=SO42-+Clˉ+2H+
二、综合题
17.按要求写出方程式。
(1)实验室制氯气(写出化学方程式)   
(2)氢氧化钡溶液和稀硫酸(写出离子方程式)   
(3)Fe2(SO4)3(写出电离方程式)   
(4)H+ + OH- = H2O(写出对应的化学方程式)   
(5) +2H+=CO2↑+H2O(写出对应的化学方程式)   
18.氧化还原是一类重要的反应。
(1)某同学写出以下三个化学方程式(未配平)
①N2O4+H2O→HNO3+HNO2②NO+HNO3→N2O3+H2O ③NH3+NO→HNO2+H2O
其中你认为一定不可能实现的是(填代号)   ;
(2)以下反应中H2O2仅体现还原性的是(填代号)   ,H2O2既体现氧化性又体现还原性的是(填代号)   ,从反应中判断H2O2、Ag2O、K2CrO4氧化性由强到弱的顺序是   ;
A.H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O
B.2H2O2=2H2O+O2↑
C.Ag2O+H2O2=2Ag+O2↑+H2O
D.3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH=2K2CrO4+3K2SO4+8H2O
E.H2O2+MnSO4=MnO2+H2SO4
(3)用“双线桥法”标明以下反应中电子转移的方向和数目   ,若反应中有3.01×1023个电子转移,则被氧化的还原剂的物质的量为   。
2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
19.阅读短文,回答问题。
世界卫生组织(WHO)和中国卫健委公认二氧化氯(ClO2)为新时代绿色消毒剂,其特点是:无三致(致癌、致畸、致突变),有三效(广谱、高效、快速)。国家疾病控制中心建议,为了避免传染病的传播,餐饮用具可用200mg·L 1的ClO2溶液浸泡,游泳池水可按5mg·L 1用ClO2进行消毒。常温下,ClO2气体与Cl2具有相似的颜色与气味,在水中的溶解度是Cl2的5~8倍。ClO2是强氧化剂,其有效氯是Cl2的2.6倍。ClO2不与冷水反应,遇热水则分解成HClO、Cl2和O2。
下表列出了ClO2与传统消毒剂(氯制剂)的部分性能比较:
性能 ClO2 氯制剂(84消毒液、漂白粉等)
杀菌力 可杀灭所有的微生物 可杀灭所有细菌繁殖体高浓度能杀死细菌芽孢
残留 无 有
抗药性 无 有
经大量实验研究表明,ClO2对细胞壁有较强的吸附和穿透能力,反应释放出的原子氧将细胞内的酶氧化,从而起到杀菌作用。ClO2反应释放出的原子氧还可以氧化色素,所以ClO2也是优良的漂白剂。研究表明,ClO2在浓度低于100mg·L 1时不会对人体产生任何的影响。我国卫健委提出,逐步用ClO2替代Cl2进行饮用水消毒。相信在不久的将来,ClO2将广泛应用到杀菌消毒领域。
(1)请依据以上短文,判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
A.可以用等浓度的ClO2溶液对餐饮用具和游泳池进行消毒。   
B.ClO2是有刺激性气味的气体。   
C.ClO2杀菌力强、无抗药性。   
D.未来ClO2在生产生活中更广泛的使用,是我国发展绿色消毒剂的方向。   
(2)某同学推测ClO2能与FeSO4溶液反应,你认为他的推测是否合理   (填“合理”或“不合理”)?用简要的文字说明理由   。
20.为防治碘缺乏病,通常在食盐中添加少量的碘酸钾(KIO3),碘酸钾和碘化钾在酸性溶液中能发生下列反应:KIO3+5KI+3H2SO4=3I2+3K2SO4+3H2O。回答下列问题:
(1)该反应中,氧化剂是   ,氧化反应的产物是   。
(2)当有3molI2生成时,有   mol还原剂被氧化,转移电子的物质的量为   mol。
(3)用双线桥法标出该反应的电子转移的方向和数目   
(4)该反应的离子方程式为   。
21.大多数植物不能从空气中摄取氮,农作物生长需要通过合成氨,进行人工固氮。合成氨的某种催化剂P,主要成分为二价铁和三价铁的氧化物按一定比例形成的混合物。
(1)铁、氧的物质的量之比为的由组成的混合物中,与的物质的量之比为   。
(2)兴趣小组查阅相关资料,发现该合成氨催化剂活性最高时,催化剂P中与的物质的量之比为,则此时该铁的氧化物混合物的平均摩尔质量为   ,其中氧元素的质量分数为   (保留2位有效数字)。
(3)兴趣小组发现以Fe2O3为原料制备此催化剂的化学方程式为。为制得这种活性最高的催化剂,理论上应向1.5molFe2O3粉末中加入炭粉的质量为   ,完全反应时生成的体积为   (折算成标准状况下)。
(4)为剧毒物质,处理含有的废水常用的方法为在碱性条件下用溶液将氧化为和一种单质气体,则该反应的离子方程式为   。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A.盐酸是强酸,向溶液中加入氢氧化钠后,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,氯化钠是强电解质,所以离子浓度变化不大,所以溶液导电能力变化不大,故A选;
B.醋酸是弱电解质,氢氧化钠和醋酸反应生成醋酸钠,溶液中的溶质由弱电解质变成强电解质,离子浓度增大,溶液的导电能力增大,故B不选;
C.水是弱电解质且水的电离程度很小,所以水中自由移动离子浓度很小,向水中加入氢氧化钠固体,氢氧化钠是强电解质,导致溶液中离子浓度增大,所以导电能力变化较大,故C不选;
D.一水合氨是弱电解质,氢氧化钠是强电解质,向氨水中加入氢氧化钠固体后,溶液中离子浓度增大,所以导电能力增大,故D不选;
故答案为:A。
【分析】溶液的导电能力与自由移动离子的浓度成正比,离子浓度越大,溶液的导电能力越强,如溶液的导电性变化不大,则离子浓度变化不大。
2.【答案】B
【解析】【解答】纯碱是碳酸钠,属于盐类,故B表述错误,符合题意.
故答案为:B.
【分析】在水溶液或者熔融状态下导电的化合物是电解质,能与酸或碱反应的氧化物是两性氧化物。
3.【答案】A
【解析】【解答】A. 钠与水生成氢氧化钠和氢气:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,A符合题意;
B. 碳酸钙难溶,CaCO3与稀盐酸的离子方程式为:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O,B不符合题意;
C. AlCl3溶液中加入足量的氨水:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,C不符合题意;
D. FeCl3溶液与Fe反应:2Fe3++Fe=3Fe2+,D不符合题意,
故答案为:A。
【分析】书写离子方程式时:沉淀、气体、弱电解质不可拆分,反应前后需遵循电子守恒。
4.【答案】C
【解析】【解答】A.臭氧消毒柜是利用臭氧的氧化性,将细菌杀死,故A不符合题意;
B.甲烷燃料电池中,甲烷在负极发生氧化反应,氧气在正极发生还原反应,故B不符合题意;
C. 太阳能集热器,是将太阳能转化成热能,没有发生氧化还原反应,故C符合题意;
D.可燃物的燃烧是氧化还原反应,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.臭氧的消毒作用是利用其氧化性;
B.甲烷被氧化生成二氧化碳;
C.太阳能集热器没有新物质生成;
D.煤气灶中的可燃物燃烧发生氧化还原反应。
5.【答案】D
【解析】【解答】①反应Fe+Cu2+=Fe2++Cu中铁和铜元素的化合价变化,属于氧化还原反应;
②反应Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O是复分解反应,不是氧化还原反应;
③反应Cl2+H2O=H++Cl-+HClO中氯元素的化合价升降,属于氧化还原反应;
④反应CO32-+2H+=CO2↑+H2O是复分解反应,不是氧化还原反应;
⑤反应Ag++Cl-=AgCl↓是复分解反应,不是氧化还原反应;
故答案为:D
【分析】氧化还原反应的本质是电子的得失,主要表现为化合价的升降,据此判断。
6.【答案】A
【解析】【解答】在空气中,氧气能够把+2价铁氧化成+3价;而加入维生素C则能防止这种氧化,说明被氧化的是维生素C而不再是+2价铁,说明维生素C具有还原性,故选A.
【分析】根据铁元素的化合价变化判断维生素C的性质即可。
7.【答案】A
【解析】【解答】A.Fe2+、Cu2+、Mg2+、Br-、SO各离子之间不反应,可以大量共存,故A符合题意;
B.Ba2+和SO反应生成硫酸钡沉淀,不能大量共存,故B不符合题意;
C.ClO-和Fe2+发生氧化还原反应,不能大量共存,故C不符合题意;
D. I-和Fe3+发生氧化还原反应,不能大量共存,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】B.Ba2+和SO反应生成硫酸钡沉淀;
C.ClO-和Fe2+发生氧化还原反应;
D. I-和Fe3+发生氧化还原反应。
8.【答案】C
【解析】【解答】A.HCO3-为弱酸阴离子,在离子方程式中保留原来的形式,反应的离子方程式为:HCO3-+H+=CO2+H2O,选项错误,A不符合题意;
B.CO2过量,最后形成HCO3-,反应的离子方程式为:AlO2-+CO2+H2O=Al(OH)3+HCO3-,选项错误,B不符合题意;
C.Al(OH)3不溶于过量氨水,反应的离子方程式为:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3+3NH4+,选项正确,C符合题意;
D.反应后溶液显中性,则溶液中的H+和OH-完全反应,则参与反应的H+和OH-的系数比为2:2,反应的离子方程式为:Ba2++SO42-+2H++2OH-=BaSO4+2H2O,选项错误,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.HCO3-为弱酸阴离子,在离子方程式中保留原来的形式;
B.CO2过量,最后形成HCO3-;
C.Al(OH)3不溶于过量氨水;
D.反应后溶液显中性,则溶液中的H+和OH-完全反应;
9.【答案】B
【解析】【解答】A.2PbCO3 Pb(OH)2属于碱式盐,A不符合题意;
B.Pb3O4中铅的化合价是+2和+4,所以与硫酸反应生成的盐不是只有PbSO4,B符合题意;
C.“化不白者,炒为黄丹”的过程中铅被氧化成Pb3O4,发生了氧化还原反应,C不符合题意;
D.密陀僧(PbO)与碳粉高温加热,碳做还原剂可以制得铅,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.符合碱式盐的概念;
B.Pb3O4中铅的化合价是+2和+4,会生成两种盐;
C.利用氧化还原反应中有元素化合价发生变化判断;
D.利用热还原法分析。
10.【答案】C
【解析】【解答】根据电荷守恒可知n=2,可写为,由于O元素化合价为-2价,则X的化合价为+6价,
故答案为:C。
【分析】根据电荷守恒和质量守恒确定X的化合价。
11.【答案】A
【解析】【解答】还原剂使被还原物质的化合价降低。
A.CuO→Cu,Cu元素化合价从+2价降低到0价,A符合题意;
B.SO3→H2SO4,没有元素化合价下降,B不符合题意;
C.Fe→Fe2+,化合价升高,需要加入氧化剂,C不符合题意;
D.CO→CO2,C元素化合价从+2价升高到+4价,需要加入氧化剂,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】
A.铜化合价降低,还原反应,氧化铜显氧化性,需要还原剂;
B.化合价升高,需要氧化剂;
C.化合价升高,铁为还原剂;
D.碳元素化合价升高,一氧化碳为还原剂。
12.【答案】D
【解析】【解答】A、第①组中反应物为KMnO4 、H2O2 、H 2SO4,其中KMnO4 为氧化剂,还原为MnSO4,H2O2为还原剂,被氧化为O2,根据元素守恒,除生成K2SO4 还要生成H2O,故A不符合题意;
B、第②组反应中铁元素的化合价由+2价升高到+3价,Fe2+是还原剂,溴元素的化合价没有变化,表明还原性Fe2+> Br-,故B不符合题意;
C、第③组反应中氯元素的化合价由-1价升高到0价,是还原剂,生成1mol Cl2,转移电子的物质的量为2mol,数目为2NA,故C不符合题意;
D、根据③可知,氧化性MnO4- > Cl2,根据②可知Cl2 > Br2> Fe3+,氧化性由强到弱顺序为MnO4- > Cl2 > Br2> Fe3+,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.根据氧化还原反应发生规律和质量守恒,KMnO4具有氧化性,还原产物为MnSO4,H2O2具有还原性,氧化产物为O2,硫酸起到酸性的作用最后变成硫酸钾,并且还生成水
B.氯气具有氧化性,而溴化亚铁具有还原性,而铁元素化合价从+2到+3价,但是溴元素化合价未改变,所以还原性可以比
C.根据氧化还原规律:2MnO4-5Cl2~10e,所以生成1mol氯气转移2mol电子
D.根据①氧化性:MnO4->O2,根据②Cl2>Br2>Fe3+根据③MnO4->Cl2,综合MnO4- > Cl2 > Br2> Fe3+
13.【答案】D
【解析】【解答】A.该反应中各元素的化合价都没有发生变化,不属于氧化还原反应,A不符合题意;
B.该反应水中氧元素由-2价变为0,化合价升高,被氧化,为还原剂,B不符合题意;
C.该反应中水中氢元素化合价降低,被还原,氧元素化合价升高,被氧化,因此水既是氧化剂,又是还原剂,C不符合题意;
D.该反应中氮元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,但水中氢氧元素的化合价都不变,水既不是氧化剂,也不是还原剂,D符合题意;
故答案为:D
【分析】属于氧化还原反应,则反应过程中存在元素化合价变化。水既不是氧化剂,又不是还原剂,则反应过程中,水中氢氧元素的化合价没有发生变化。据此结合选项中所给反应的化学方程式分析。
14.【答案】A
【解析】【解答】A.加入Na2SO4,增大溶液浓度,导电性增强,且不影响H2和O2的生成,故A符合题意;
B.加入CuCl2,发生CuCl2 Cu + Cl2 (g)生成氯气,不全部为水的电解,故B不符合题意;
C.加入HCl,一极析出氢气,另一极产生氯气,影响氧气的生成,故C不符合题意;
D.加入CuSO4,在阴极上析出铜,影响氢气的生成,不全部为水的电解,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】为了增强溶液的导电性,所加入电解质只能增大溶液的导电性,不能参与电极反应,否则会影响生成H2和O2。
15.【答案】A
【解析】【解答】A.加入40mLNaHCO3溶液时沉淀最多,为0.032mol,NaOH过量,滤液中含有NaOH,由反应“HCO3-+OH-=CO32-+H2O、HCO3-+AlO2-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-”可知,前8mL不生成沉淀,则溶液中,选项错误,A符合题意;
B.b点和c点溶液所含的微粒种类相同,均含有Na+、AlO2-、OH-、CO32-,选项正确,B不符合题意;
C.d点溶液显碱性,溶液中所含溶质为NaOH、NaAlO2,存在的离子为Na+、AlO2-、OH-、H+,选项正确,C不符合题意;
D.AlO2-促进HCO3-的电离,产生H+,与AlO2-反应生成Al(OH)3沉淀,该反应的离子方程式为:AlO2-+HCO3-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-,选项正确,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】Al2O3与NaOH反应,而MgO不反应,过滤否得到的滤液用NaHCO3溶液处理,发生反应AlO2-+HCO3-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-;加入40mLNaHCO3溶液时沉淀最多,a、b、c点均显碱性,随着NaHCO3溶液的加入,碱性减弱,据此结合选项进行分析。
16.【答案】C
【解析】【解答】A.向氯化钙溶液中通入CO2气体,不发生化学反应,故A不符合题意;
B.Ca( HCO3)2溶液与过量NaOH溶液反应生成碳酸钙沉淀和碳酸钠,离子方程式:Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+2H2O+CO32-,故B不符合题意;
C. 含等物质的量的Fe2+、I-、Br-的溶液中通入适量氯气,通入的氯气首先氧化I-,剩余的氯气再氧化亚铁离子,氯气还有剩余最后氧化溴离子,因此但氯气不适量时,可以发生2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++I2+4Cl-,故C符合题意;
D.次氯酸钠溶液中通入少量SO2气体,二者发生氧化还原反应,离子方程式为:ClO-+SO2+H2O=SO42-+Cl-+2H+,生成的氢离子与剩余的次氯酸根离子结合生成次氯酸分子,总反应为3ClO-+SO2+H2O=SO42-+Cl-+2HClO,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】 离子方程式,即用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子。是指可溶性物质可拆的反应。多种离子能否大量共存于同一溶液中,归纳起来就是:一色,二性,三特殊,四反应。
17.【答案】(1)
(2)
(3)Fe2(SO4)3= 2Fe3++3SO
(4)NaOH+HCl=NaCl+H2O
(5)Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
【解析】【解答】(1)实验室用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应制备氯气,反应方程式是 ;
(2)氢氧化钡溶液和稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,该反应的离子方程式是
(3)Fe2(SO4)3在水溶液中能电离出铁离子和硫酸根离子,电离方程式是Fe2(SO4)3= 2Fe3++3 SO ;
(4)H+ + OH- = H2O可表示盐酸和氢氧化钠的反应,反应方程式是NaOH+HCl=NaCl+H2O;
(5) +2H+=CO2↑+H2O可表示碳酸钠和盐酸的反应,反应方程式是Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O。
【分析】(1)写的时候注意条件和气体气标
(2)注意氢氧化钡和硫酸是强电解质而硫酸钡是难溶性沉淀
(3)要符合电荷守恒
(4)酸和碱以及生成的盐都是强电解质
(5)碳酸盐是可溶的
18.【答案】(1)③
(2)C;B;Ag2O>H2O2>K2CrO4
(3);0.5mol
【解析】【解答】(1)①中N2O4的N元素的化合价有升高和降低,属于歧化反应,可能实现;②中的NO中的N元素的化合价升高,HNO3中N元素的化合价降低,属于归中反应,可能实现;③中NH3、NO中N元素的化合价都在升高,没有化合价降低的元素,不可能实现,故答案为③。
(2)A中H2O2中O元素的化合价全部降低,只作氧化剂,只体现氧化性,氧化性大小:H2O2>Fe3+;B中H2O2中O元素的化合价既升高又降低,故既是氧化剂又是还原剂,体现出氧化性和还原性;C中H2O2中O元素的化合价全部升高,只作还原剂,只体现出还原性,Ag2O作氧化剂,所以氧化性大小为Ag2O>H2O2;D中H2O2中O元素的化合价全部降低,作氧化剂,K2CrO4为氧化产物,所以氧化性大小为H2O2>K2CrO4;E中H2O2中O元素的化合价没有变化,既没有氧化性也没有还原性。综上可知:H2O2仅体现还原性的是反应C、H2O2既体现氧化性又体现还原性的是反应B、H2O2、Ag2O、K2CrO4氧化性由强到弱的顺序是Ag2O>H2O2>K2CrO4
(3)该反应是一个氧化还原反应,用双线桥表示如下: ;3.01×1023个电子的物质的量为0.5mol,还原剂为HCl被氧化为Cl2,1molHCl作还原剂失去1mol电子,故作还原剂的HCl有0.5mol。
【分析】(1)根据氧化还原反应中元素化合价变化进行分析即可;
(2)根据元素化合价升降判断氧化性和还原性,结合强氧化剂与强还原剂反应生成弱还原剂和弱氧化剂判断氧化性强弱顺序;
(3)根据化合价变化计算电子转移方向和数目。
19.【答案】(1)错;对;对;对
(2)合理;ClO2具有强氧化性,FeSO4具有还原性
【解析】【解答】(1)A. 根据题干短文描述,餐饮用具可用200mg·L 1的ClO2溶液浸泡,游泳池水可按5mg·L 1用ClO2进行消毒,ClO2溶液浓度不同,故A不正确,
故答案为:错;
B. 常温下,ClO2气体与Cl2具有相似的颜色与气味,氯气具有刺激性气味的气体,则ClO2是有刺激性气味的气体,故B正确,
故答案为:对;
C. 根据题干表格中ClO2与传统消毒剂(氯制剂)的部分性能,ClO2无抗药性,故C正确;
故答案为:对;
D. 我国卫健委提出,逐步用ClO2替代Cl2进行饮用水消毒。相信在不久的将来,ClO2将广泛应用到杀菌消毒领域,则未来ClO2在生产生活中更广泛的使用,是我国发展绿色消毒剂的方向,故D正确;
故答案为:对;(2)根据短文中描述ClO2具有强氧化性,FeSO4中亚铁离子具有还原性,则ClO2能与FeSO4溶液反应,推测是合理的,
故答案为:合理;ClO2具有强氧化性,FeSO4具有还原性。
【分析】(1)A.根据文章描述,餐饮和泳池所用ClO2浓度不同;
B. ClO2气体与Cl2具有相似的气味;
C. 根据表格中的描述,ClO2可杀灭所有微生物,无抗药性;
D. 根据文章描述,相信在不久的将来,ClO2将广泛应用到杀菌消毒领域;
(2)根据文章描述,ClO2具有强氧化性,而Fe2+具有还原性,可以发生氧化还原反应。
20.【答案】(1)KIO3;I2
(2)5;5
(3)
(4)IO +5I-+6H+=3I2+3H2O
【解析】【解答】(1) KIO3+5KI+3H2SO4=3I2+3K2SO4+3H2O反应,KIO3中I元素化合价由+5降低为0,氧化剂是KIO3,KI中I元素化合价由-1升高为0,KI发生氧化反应,氧化反应的产物是I2;
(2) KIO3+5KI+3H2SO4=3I2+3K2SO4+3H2O反应,KIO3中I元素化合价由+5降低为0,KI中I元素化合价由-1升高为0,当有3molI2生成时,有5mol还原剂KI被氧化,转移电子的物质的量为5mol;
(3) KIO3+5KI+3H2SO4=3I2+3K2SO4+3H2O反应,KIO3中I元素化合价由+5降低为0,KI中I元素化合价由-1升高为0,用双线桥表示该反应的电子转移的方向和数目为 。
(4) KIO3+5KI+3H2SO4=3I2+3K2SO4+3H2O反应的离子方程式为IO +5I-+6H+=3I2+3H2O。
【分析】 氧化还原反应中,反应中含有元素化合价降低的物质为氧化剂,还原剂失电子被氧化生成氧化产物; KIO3+5KI+3H2SO4=3I2+3K2SO4+3H2O中,KI中I元素的化合价由-1价升高到0价,KIO3中I元素的化合价由+5价降低为0价,转移电子数为5。
21.【答案】(1)3:2
(2)116g/mol;28%
(3)1.8g;3.36L
(4)2CN-+5ClO-+2OH-=5Cl-+2CO+N2↑+H2O
【解析】【解答】(1)设氧化亚铁为amol、氧化铁为bmol,由铁、氧的物质的量之比为可得:(a+2b):(a+3b)=5:6,解得a:b=3:1,则亚铁离子与铁离子的物质的量比为3:2,故答案为:3:2;
(2) 设催化剂P中亚铁离子为1mol、铁离子为2mol,由铁原子个数守恒可知,氧化铁和氧化亚铁均为1mol,则混合物的平均摩尔质量为=116g/mol;氧元素的质量分数为×100%≈28%,故答案为:116g/mol;28%;
(3)由(2)知:该合成氨催化剂活性最高时,催化剂P中与的物质的量之比为1:2,即n(FeO):n(Fe2O3)=1:2;
设参加反应的n(Fe2O3)为x,则,解得x=0.3mol,
此时参加反应的n(C)=0.15mol;m(C)=n(C)×12g/mol=1.8g
n(CO2)=n(C)=0.15mol;V(CO2)=n(CO2)×Vm=3.36L
(4)由题意可知,处理含有氰化钾的废水发生的反应为在碱性条件下,氰酸根离子与次氯酸根离子发生氧化还原反应生成氯离子、碳酸根离子、二氧化碳和水,反应的离子方程式为2CN-+5ClO-+2OH-=5Cl-+2CO+N2↑+H2O,故答案为:2CN-+5ClO-+2OH-=5Cl-+2CO+N2↑+H2O。
【分析】(1)假设n(FeO)=x,n(Fe2O3)=y,则n(Fe): n(O)=(x+2y):(x+3y)=5:6,可得到x:y=3:1,则可进一步求解n(Fe2+): n(Fe3+)=x:2y=3:2。
(2)根据n(Fe2+): n(Fe3+)=1:2可算出n(FeO)与n(Fe2O3)之比,结合n=及元素的质量分数表达式进行计算。注意摩尔质量的单位是g/mol,摩尔质量与相对分子质量在数值上相等。
(3)由(2)知,当n(Fe2+): n(Fe3+)=1:2,即n(FeO):n(Fe2O3)=1:1时,可制得活性最高的催化剂。假设参与反应的n(Fe2O3)=amol,则生成的n(FeO) =2amol,所以(1.5-a):2a=1:1,解得a=0.25。根据化学方程式可算出n(C)和n(CO2),进一步解答。
(4)根据质量守恒定律可推出产物中的单质气体为氮气,并配平