第3章 物质的性质与转化 章节测试
一、单选题(共12题)
1.某溶液中可能含有以下离子中的若干种:Na+、Mg2+、NH、Cl-、CO、SO,现取两份体积均为200mL的溶液进行如下实验:
①往第一份溶液中加入足量NaOH浓溶液并充分加热,收集到标准状况下气体1.344L。
②往第二份溶液中加入足量BaCl2溶液,得到沉淀8.60g,再加入足量盐酸充分反应后,过滤、洗涤、干燥,剩余沉淀4.66g。
根据上述实验,以下结论一定正确的是
A.c(Na+)≥0.1mol·L-1 B.c(Mg+)=0.2mol·L-1
C.c(Cl-)≤0.1mol·L-1 D.c(CO)=0.2mol·L-1
2.关于下列实验的说法中正确的是
A.实验室中通过加热氯化铵固体制取氨气
B.在胆矾中加入浓硫酸后,胆矾由蓝色变为白色,说明浓硫酸具有吸水性
C.常温下,可以用铝罐贮存浓硫酸和浓硝酸,说明铝与浓硫酸和浓硝酸不反应
D.将样品溶于稀硫酸,滴入溶液,溶液变红,说明原样品已变质
3.实验室下列物质的保存方法中,不正确的是
A.铝片放在不密封的容器里
B.金属钠保存在石蜡油或煤油中
C.氢氧化钠溶液盛装在用玻璃塞的试剂瓶中
D.浓硝酸用带玻璃塞的棕色细口瓶保存在阴暗处
4.下列有关实验的说法正确的是
A.除去氧化铁中混有的少量氧化铝,可加入过量的氢氧化钠溶液,完全反应后,过滤
B.为测定熔融氢氧化钠的导电性,可在铝制容器中熔化氢氧化钠固体后进行测量
C.制备胶体,通常是将固体溶于热水中
D.可用澄清石灰水鉴别溶液和NaHCO3溶液
5.化学与生活息息相关,下列有关说法正确的是
A.二氧化硫有毒,严禁将其添加到任何食品饮料中
B.维生素C具有氧化性,可在人体内起抗氧化作用
C.泡沫灭火哭可用于扑救一般的起火,也适用于扑救电器起火
D.含钠、铜、钙金属元素的化合物均可使火焰呈现出不同的颜色
6.下列有关离子方程式的书写正确的是
A.明矾溶液与过量氨水混合:Al3++4NH3 H2O=AlO+2H2O+4NH
B.FeCl3溶液刻蚀电路铜板:2Fe3++3Cu=2Fe+3Cu2+
C.向水垢中滴加足量醋酸:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
D.稀硫酸滴入Na2S2O3溶液中:2H++S2O=SO2↑+S↓+H2O
7.对下列事实的解释正确的是
A.氯气可以使湿润的有色布条褪色,是因为氯气具有漂白性
B.将湿润的淀粉 KI试纸分别伸入盛NO2和O3的试管中,试纸变蓝
C.将CO2和SO2分别通入CaCl2溶液中,先变浑浊后变澄清
D.常温下,浓H2SO4可以用铝制容器贮存,说明铝与浓H2SO4不反应
8.下列离子方程式书写正确的是
A.向含Mn2+的溶液中加入NH4HCO3生成MnCO3:Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O
B.同浓度同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合:NH+OH-=NH3·H2O
C.将少量SO2气体通入NaClO溶液中:SO2+H2O+2ClO-=2HClO+SO
D.向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液,使沉淀的物质的量最大时:Al3++SO+3OH-+Ba2+=BaSO4↓+Al(OH)3↓
9.已知A、B、C为中学化学中常见的单质。室温下,A为固体,B和C均为气体。在适宜的条件下,它们可以按如图进行反应。下列说法中正确的是
A.A、B、C中三种元素的任意两种元素形成的化合物所属物质类别可能是氧化物
B.A、B、C中有一种金属且为B
C.如果E溶液是一种强酸,则E溶液为硫酸
D.A、B、C中三种元素的任意两种元素形成的化合物所属物质类别一定不是碱
10.关于氨的下列叙述中,不正确的是( )
A.液氨是纯净物
B.NH3的催化氧化可用于制取硝酸
C.氨易液化,因此可用来作制冷剂
D.实验室常用湿润的蓝色石蕊试纸检验氨气
11.NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.0.1 mol/LNaClO3溶液中所含Na+数目为0.1NA
B.常温下,14 g CO和N2所含分子数为0.5NA
C.标准状况下,22.4 LCCl4所含原子数为5NA
D.足量铜与0.2 mol浓硫酸加热充分反应,转移的电子数为0.2NA
12.下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A 将用稀硫酸酸化后的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中 溶液变黄 氧化性:H2O2>Fe3+
B 将乙醇与浓硫酸的混合溶液加热,产生的气体直接通入酸性KMnO4溶液中 溶液紫色逐渐褪去 产生的气体一定是乙烯
C 向新制氯水中滴加几滴紫色石蕊试液 溶液先变红,后褪色 新制氯水具有酸性和漂白性
D 向H2S溶液中滴加CuSO4溶液 生成蓝色沉淀 H2S的酸性比H2SO4的强
A.A B.B C.C D.D
二、填空题(共9题)
13.以化合价为纵坐标,以物质的类别为横坐标在平面内所绘制的图象叫价类图。价类图具有直观;线索清晰、引导性强等特点,有利于提高统筹思维和概括能力。如图是氮元素的化合价与部分常见含氮物质类别的关系。
(1)A的物质类别是 。
(2)C的化学式为 。
(3)B分子中各元素的质量比为 。
(4)若D物质的水溶液呈黄色,则D溶液中大量存在的阳离子可以是 (写一种即可),写出它与烧碱反应的化学方程式 。
(5)E物质的浓溶液具有挥发性,挥发出的物质能与盐酸反应生成一种盐,该盐的化学式为 。
14.含硫化合物的种类很多,现有H2SO4、H2SO3、SO2、Na2SO3、BaSO4、CuSO4、Na2SO4这7种常见的含硫化合物。回答下列问题:
(1)H2SO3转化为硫酸是酸雨形成的重要过程之一,写出其反应的化学方程式,并标明电子转移的方向和数目: 。
(2)常温下,将铁棒置于浓硫酸中,无明显现象,课本上解释为发生了钝化,但有人认为未发生反应。为验证此过程,某同学经过思考,设计了如下实验:将经浓硫酸处理过的铁棒洗净后置于CuSO4溶液中,若铁棒表面 ,则发生了钝化;若铁棒表面 ,则未发生反应。
(3)用Na2SO3吸收法是治理SO2污染的一种方法,其原理为(用化学方程式表示): 。
(4)减少SO2的污染并变废为宝,我国正在探索在一定条件下用CO还原SO2得到单质硫的方法来除去SO2,该反应的化学方程式: 。
15.(1)水是生命之源,化学中与水有关的反应也很多:
A.2F2+2H2O=4HF+O2 B.2Na+2H2O=2NaOH +H2↑
C.CaO+H2O=Ca(OH)2 D.2H2O2H2↑+O2↑
E.3NO2+H2O=2HNO3+NO
上述的氧化还原反应中:
①水只作氧化剂的是 ;(填选项字母, 下同)
②水只作还原剂的是 ;
③水既是氧化剂,又是还原剂的是 ;
④水既不是氧化剂,又不是还原剂的是 ;
(2)沾有水的铁制器皿在高温火焰上会发黑,该反应的化学方程式是 。
16.(一)为了有效实现NO和NO2的相互转化,设计如图实验:按图组装好实验装置,并检查装置气密性,实验前用排水法收集半瓶NO气体。
(1)打开止水夹,推动针筒活塞,使氧气进入烧瓶,观察到的现象是 ,产生此现象的化学方程式为 。
(2)关上止水夹,轻轻摇动烧瓶,观察的现象为① ;② ,产生此现象的化学方程式为 。
(3)烧杯中盛放的是酸性高锰酸钾溶液,能吸收尾气,已知NO能与MnO在酸性条件下反应生成NO和Mn2+,写出该反应的离子方程式 。
(二)有关氮循环是近年来科学研究的一个热点,含氮物质有如图转换关系:
(4)转化⑤中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(5)转化②是工业生成硝酸的关键步骤,写出该转化的化学方程式 。
17.过氧化氢俗名双氧水,医疗上利用它有杀菌消毒作用来清洗伤口。根据下列反应回答问题:
A.Na2O2+2HCl=2NaCl+H2O2
B.Ag2O+H2O2=2Ag+O2↑+H2O
C.2H2O2=2H2O+O2↑
D.3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH=2K2CrO4+3K2SO4+8H2O
(1)上述反应中,H2O2仅体现氧化性的反应是(填代号,下同) ,H2O2既体现氧化性又体现还原性的反应是 ,H2O2体现酸性的反应是 。
(2)上述反应说明H2O2、Ag2O、K2CrO4的氧化性由强到弱的顺序是 。
(3)保存过氧化氢试剂瓶上的最适合贴上的一个标签是 (填序号);
(4)某强酸反应体系中发生的一个氧化还原的离子反应,反应物和生成物共六种微粒:
O2、MnO4-、H2O、Mn2+、H2O2、H+。已知该反应中H2O2只发生了如下过程:H2O2→O2。
①反应体系选择的酸是: (填序号)。
A.盐酸 B.浓硫酸 C.稀硫酸 D.醋酸
②如果上述反应中有6.72L(标准状况)气体生成,转移的电子为 mol。
(5)H2O2有时可作为矿业废液消毒剂,有“绿色氧化剂”的美称;如消除采矿业胶液中的
氰化物(如KCN),经以下反应:KCN+H2O2+H2O=A+NH3↑,试指出生成物A的化学式为 ,并阐明H2O2被称为绿色氧化剂的理由是 。
18.某小组同学设计实验实现几种价态硫元素的转化。
任务I:从以下试剂中选择合适的试剂实现→的转化。
试剂清单:①浓H2SO4②稀H2SO4③酸性KMnO4溶液④品红⑤Cu
(1)写出实现转化的化学方程式 。
(2)设计实验证明实现了该转化(写出操作和现象) 。
任务II:实现硫元素在不同价态之间的转化。
溶液SO2Na2SO3溶液Na2SO4溶液
(3)欲制备Na2S2O3,从氧化还原角度分析,合理的是 (填字母)。
A.Na2S+S B.Na2SO3+S C.Na2SO3+Na2SO4 D.SO2+Na2SO4
(4)转化Ⅱ中加入的物质可以是 。(填物质类别)
(5)转化Ⅲ可以通入氧气来实现,写出相应离子方程式 。
19.细菌可以促使铁、氮两种元素进行化还原反应,并耦合两种元素的循环。
(1)氮循环中,属于氮的固定的有 (填字母序号,下同),属于氧化反应的有 。
a.转化为氨态氮 b.硝化过程 c.反硝化过程
(2)氮肥是水体中铵根的主要来源之一,铵根的电子式为 ,检验某固态氮肥中铵根的实验操作与相应的现象及结论为 。
(3)铵态氮与亚硝态氮可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气。该反应中,当产生0.02mol氮气时,转移电子的物质的量为 。
(4)土壤中的铁循环可用于水体脱氮(指将氮元素从水体中除去),用离子方程式说明利用土壤中的铁循环脱除水体中铵态氮的原理 。
(5)实验室中也可以实现不同价态氮元素之间的转变,请写出符合以下要求的化学方程式:
①转化为:
②转化为:
20.某学习小组探究不同含硫物质的转化。
任务I.从以下试剂中选择合适的试剂完成→的转化。
试剂:①浓H2SO4②稀H2SO4③酸性KMnO4溶液 ④Na2SO3溶液 ⑤Cu ⑥品红溶液
(1)写出完成转化的化学方程式: 。
(2)设计实验,证明实现该转化(写出操作和现象): 。
任务II.完成硫元素在、、价之间的转化。
查阅资料:+2价硫在酸性条件下不稳定,易发生自身氧化还原反应。
SO2Na2SO3Na2S2O3X
(3)①中加入的物质是 ,写出③的离子方程式: 。
任务III.工业上常用空气催化氢氧化法除去电石渣浆(含CaO)上清液中的S2-,并制取石膏CaSO4 2H2O,其中的物质转化过程如图所示。
(4)过程II中,反应的离子方程式为 。
(5)根据物质转化过程,若将10L上清液中的S2-转化为SO(S2-浓度为320mg/L),理论上共需要标准状况下的O2的体积为 L。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【详解】①第一份200mL溶液中加足量NaOH溶液,加热,收集到气体1.344L,该气体为NH3,则原溶液中一定含,n()=n(NH3)==0.06mol;②第二份加足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀8.60g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为4.66g,则4.66g白色沉淀为BaSO4,一定含、,Mg2+与不共存,则原溶液中一定不含有Mg2+,n()=n(BaSO4)==0.02mol,()=n(BaCO3)==0.02mol,由电荷守恒可知,0.02mol×2+0.02mol×2>0.06mol×1,则一定含有Na+,且物质的量大于等于0.02mol×2+0.02mol×2-0.06mol×1=0.02mol,可能含有Cl-,据此分析解答。
A.c(Na+)≥=0.1mol L-1,故A正确;
B.溶液中不含镁离子,故B错误;
C.溶液中可能存在氯离子,也可能不存在,故C错误;
D.()==0.mol L-1,故D错误;
故选:A。
2.B
【详解】A.氯化铵固体受热分解生成的氨气和氯化氢在试管口又重新化合生成氯化铵,实验室中不能通过加热氯化铵固体制取氨气,A错误;
B.浓硫酸具有吸水性,因此在胆矾中加入浓硫酸后,胆矾由蓝色变为白色,B正确;
C.常温下,可以用铝罐贮存浓硫酸和浓硝酸,是因为常温下铝在浓硫酸和浓硝酸中发生钝化,钝化是化学变化,C错误;
D.将样品溶于稀硫酸,由于在酸性溶液中硝酸根能氧化亚铁离子为铁离子,所以滴入溶液,溶液变红,不能据此说明原样品已变质,D错误;
答案选B。
3.C
【详解】A.铝能够与氧气形成一层保护膜,阻止了铝的氧化,可以金属铝不需要密封保存,A不合题意;
B.钠需要隔绝空气密封保存,钠的密度大于煤油和石蜡,可以不存在煤油或者石蜡中,B不合题意;
C.氢氧化钠能够与二氧化硅反应生成硅酸钠,硅酸钠能够将玻璃瓶与玻璃塞粘在一起,所以氢氧化钠溶液不能使用玻璃塞,应该使用橡胶塞,C符合题意;
D.浓硝酸不稳定,见光容易分解,需要保存在棕色试剂瓶中,浓硝酸具有强氧化性,不能使用橡胶塞,应该使用玻璃塞,D不合题意;
故答案为:C。
4.A
【详解】A.氧化铝为两性氧化物,氧化铁与NaOH不反应,故可用NaOH除去氧化铁中混有的氧化铝,故A正确;
B.Al为两性金属,能与强酸强碱反应,不能用铝制容器融化NaOH,故B错误;
C.制备胶体的步骤为:向沸水中滴入几滴饱和氯化铁溶液,继续煮沸,即得到氢氧化铁胶体,故C错误;
D.碳酸钠和碳酸氢钠均能与石灰水反应生成沉淀,不能用石灰水鉴别,故D错误;
故选A。
5.D
【详解】A.二氧化硫具有较强的还原性,故常用作葡萄酒的抗氧化剂,A错误;
B.维生素C具有还原性,可在人体内起抗氧化作用,B错误;
C.泡沫灭火哭可用于扑救一般的起火,但不适用于扑救电器起火,容易引起触电事故,C错误;
D.焰色反应,也称作焰色测试及焰色试验,是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特殊颜色的反应;含钠、铜、钙金属元素的化合物均可使火焰呈现出不同的颜色,D正确;
故选D。
6.D
【详解】A.Al(OH)3只溶于强碱不溶于氨水,所以离子方程式为Al3++3NH3 H2O=Al(OH)3↓+3NH,A项错误;
B.FeCl3将Cu氧化为CuCl2而自身被还原为FeCl2,离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe+Cu2+,B项错误;
C.醋酸为弱电解质,离子方程式中不能拆写为离子,离子方程为CaCO3+2CH3COOH=Ca2++CO2↑+H2O+2CH3COO-,C项错误;
D.Na2S2O3在酸性条件下发生气化反应产生SO2和S,离子方程式为2H++S2O=SO2↑+S↓+H2O,D项正确;
故选D。
7.B
【详解】A.氯气不具有漂白性,氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,A错误;
B.NO2和O3都具有氧化性,可以将KI中的I-氧化为I2,I2遇淀粉变蓝,B正确;
C.CO2和SO2都不能与CaCl2反应,因此没有浑浊等现象,C错误;
D.常温下,铝遇见浓H2SO4会钝化,Al表面迅速生成一层致密的氧化膜,因此发生了反应,D错误;
故选B。
8.A
【详解】A.向含Mn2+的溶液中加入NH4HCO3,Mn2+结合HCO电离出的碳酸根生成碳酸锰沉淀,同时促进HCO的电离,产生氢离子,氢离子和HCO反应生成水和二氧化碳,所以离子方程式为Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O,A正确;
B.同浓度同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合,OH-只够和H+反应,离子方程式为OH-+H+=H2O,B错误;
C.将少量SO2气体通入NaClO溶液中,SO2会被氧化为硫酸根,离子方程式为SO2+H2O+3ClO-=2HClO+SO+Cl-,C错误;
D.向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液,以明矾的物质的量为1mol,含有2molAl3+、3molSO,Al3+恰好生成沉淀时,消耗3molBa(OH)2,SO完全沉淀时,消耗3molBa(OH)2,若所加Ba(OH)2的物质的量大于3mol,则会有Al(OH)3溶解,因此使沉淀的物质的量最大时反应的离子方程式为:2Al3++3SO+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓,D错误;
综上所述答案为A。
9.D
【详解】试题分析:根据物质之间的转化关系,可知A为活泼金属,B为氯气,C为氢气;则A、A、B、C中三种元素中一种为氧,另两种元素形成的化合物不可能是氧化物,A错误;B、A、B、C中有一种金属且为A,B错误;C、如果E溶液是一种强酸,E为两种单质形成的化合物,则E溶液不可能为硫酸,硫酸由三种元素构成,C错误;D、 A、B、C中三种元素的任意两种元素形成的化合物所属物质类别一定不是碱,碱由三种元素构成,D正确;答案选D。
考点:元素化合物知识应用
10.D
【详解】A.液氨即液态的氨,只含有氨分子一种分子,所以为纯净物,A选项正确;
B.NH3催化氧化可生成NO,NO氧化生成NO2,NO2与水反应生成硝酸,B选项正确;
C.氨易液化,液氨汽化时吸热,因此可用来做制冷剂,C选项正确;
D.氨气是碱性气体,能够使石蕊溶液变蓝,因此实验室常用湿润的红色石蕊试纸来检验氨气,D选项错误;
答案选D。
11.B
【详解】A.只有溶液浓度,缺少溶液体积,不能计算微粒数目,A错误;
B.CO和N2分子的相对分子质量都是28,14 g CO和N2的物质的量是0.5 mol,则其中所含分子数为0.5NA,B正确;
C.在标准状况下CCl4是液态物质,不能使用气体摩尔体积计算其中所含原子数,C错误;
D.浓硫酸与Cu会发生反应:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,若0.2 mol H2SO4完全发生上述反应,转移0.2 mol电子,但随着反应的进行,硫酸变为稀硫酸,反应就不再发生,因此转移的电子数小于0.2NA,D错误;
故合理选项是B。
12.C
【详解】A.在酸性条件下具有强氧化性,可氧化Fe2+,所以不能比较H2O2与Fe3+的氧化性强弱,故A项不选;
B.乙醇与浓硫酸在加热条件下反应时可产生二氧化硫,二氧化硫也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B项不选;
C.Cl2与水反应的离子方程式为Cl2+H2OCl-+H++HClO,H+能使紫色石蕊变红,而HClO具有漂白性,能使溶液褪色,故能说明新制氯水具有酸性和漂白性,故C项选;
D.H2S溶液与CuSO4溶液反应的实质是生成难溶物CuS,促进反应进行,不能说明H2S的酸性比H2SO4的弱,故D项不选;
综上所述,实验操作、现象及结论均正确的是C项,故答案为C。
13.(1)单质
(2)NO2或N2O4
(3)N:O=7:4
(4) Fe3+ Fe(NO3)3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaNO3
(5)NH4Cl
【详解】(1)由图知,A中N化合价为0价,则A为氮气,A的物质类别是单质。
(2)C为+4价氮元素的氧化物,化学式为NO2或N2O4。
(3)B为+1价氮元素的氧化物,化学式为N2O,分子中各元素的质量比为N:O=(14×2):16=7:4。
(4)D属于盐、含+5价氮元素、则含硝酸根离子,若D物质的水溶液呈黄色,则D溶液中大量存在的阳离子可以是Fe3+,则Fe(NO3)3与NaOH发生复分解反应生成Fe(OH)3沉淀和NaNO3,化学方程式Fe(NO3)3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaNO3。
(5)E含-3价氮元素、E物质的浓溶液具有挥发性,则E为NH3,挥发出的物质能与盐酸反应生成一种盐,该盐的化学式为NH4Cl。
14. ===2H2SO4 无红色物质析出 有红色物质析出 Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3 SO2+2COS+2CO2
【详解】(1)亚硫酸被氧化生成硫酸,根据电子转移守恒配平,标出电子电子转移数目与方向如: =2H2SO4 ; (2)钝化是在金属表面生成一层致密的氧化物保护膜,阻止内部进行反应,若发生钝化,则氧化膜保护铁,不能和硫酸铜发生置换反应,即铁表面无红色物质析出,若不钝化,则铁表面有红色物质析出;(3) 亚硫酸钠和二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠,反应方程式为:Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3 (4) 用CO还原SO2得到单质硫的方法来除去,一氧化碳生成二氧化碳,反应方程式为:SO2+2COS+2CO2。
15. B A D E 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
【分析】(1)H2O中H元素化合价为+1价,如在反应中化合价降低,则为氧化剂,O元素化合价为-2价,如在反应中元素化合价升高,被氧化,则水为还原剂;
(2)铁和水在高温下反应生成四氧化三铁和氢气。
【详解】(1)A.在2F2+2H2O=4HF+O2反应中,水中O元素化合价升高失电子,所以水只作还原剂;
B.在2Na+2H2O=2NaOH +H2↑反应中,钠元素化合价升高失电子,水中氢元素得电子化合价降低,所以水只作氧化剂;
C.在CaO+H2O=Ca(OH)2反应中,元素的化合价都没有发生变化,属于非氧化还原反应;
D.在2H2O2H2↑+O2↑反应中,水中的H元素得电子化合价降低,水中的O元素失电子化合价升高,所以水既是氧化剂又是还原剂;
E.在3NO2+H2O=2HNO3+NO反应中,N的化合价既升高又降低,属于氧化还原反应,但水中的H和O元素的化合价都不变,所以水既不是氧化剂又不是还原剂;
所以①水只作氧化剂的是B;②水只作还原剂的是A;③水既是氧化剂,又是还原剂的是D;④水既不是氧化剂,又不是还原剂的是E;
故答案为:①B;②A;③D;④E;
(2)沾有水的铁制器皿在高温火焰上会发黑,是因为铁和水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气,该反应的化学方程式是:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。
【点睛】本题考查氧化还原反应及其铁的性质。明确元素化合价与物质氧化性、还原性的关系是解本题关键,侧重于考查水的性质以及氧化还原反应概念。
16.(1) 气体由无色变为红棕色 2NO+O2=2NO2
(2) 烧瓶中红棕色气体又变为无色 烧杯中导气管中液面上升 3NO2+H2O=2HNO3+NO
(3)5NO+3MnO+4H+=5NO+3Mn2++2H2O
(4)1:2
(5)4NH3+5O24NO+6H2O
【详解】(1)打开止水夹,推动针筒活塞,使氧气进入烧瓶,氧气与一氧化氮生成二氧化氮,气体由无色变为红棕色,反应的化学方程式为2NO+O2=2NO2,故答案为:气体由无色变为红棕色;2NO+O2=2NO2;
(2)关上止水夹,轻轻摇动烧瓶,二氧化氮与水接触反应生成硝酸和一氧化氮,反应的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO,烧瓶反应中红棕色二氧化氮气体又变为无色一氧化氮气体,反应烧中气体物质的量减小导致烧瓶中气体压强小于外界大气压,烧杯中溶液进入导气管,故答案为:烧瓶中红棕色气体又变为无色;烧杯中导气管中液面上升;
(3)由题意可知,一氧化氮与酸性高锰酸钾溶液反应生成硫酸钾、硫酸锰、硝酸钾和水,反应的离子方程式为5NO+3MnO+4H+=5NO+3Mn2++2H2O,故答案为:5NO+3MnO+4H+=5NO+3Mn2++2H2O;
(4)由图可知,转化⑤发生的反应为二氧化氮与水接触反应生成硝酸和一氧化氮,反应的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO,反应中氮元素化合价即升高被氧化又降低被还原,二氧化氮即是反应的氧化剂也是还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2,故答案为:1:2;
(5)由图可知,转化②发生的反应为催化剂作用下,氨气与氧气共热反应生成一氧化氮和水,反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,故答案为:4NH3+5O24NO+6H2O。
17. D C A Ag2O>H2O2>K2CrO4 B C 0.6 KHCO3 H2O2是氧化剂,其产物是H2O ,H2O没有毒性及污染性
【分析】(1)双氧水体现氧化性说明双氧水中元素化合价升高,体现还原性说明双氧水中元素化合价降低,既体现氧化性又体现还原性说明化合价既升高又降低;
(2)氧化剂的氧化性>氧化产物的氧化性>还原剂的氧化性;
(3)过氧化氢为常见的氧化剂,据此判断;
(4)①H2O2只发生了H2O2→O2的变化体现了双氧水的还原性,做还原剂;
②根据所发生的反应来分析化合价的变化情况,进而得到转移电子的数目;
(5)根据原子守恒来确定物质的化学式,双氧水做氧化剂的还原产物为水,无污染产物。
【详解】(1)D中双氧水中氧元素化合价降低,说明双氧水作氧化剂,体现了氧化性,B中双氧水中氧元素化合价升高,体现还原性,C中双氧水中氧元素化合价既升高又降低,既体现氧化性又体现还原性;
(2)反应Ag2O+H2O2=2Ag+O2↑+H2O中,氧化银做氧化剂,双氧水作还原剂,则氧化性Ag2O>H2O2,反应3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH=2K2CrO4+3K2SO4+8H2O中,双氧水做氧化剂,铬酸钾做氧化产物,则氧化性H2O2>K2CrO4,故氧化性顺序为:Ag2O>H2O2>K2CrO4;
(3)过氧化氢为常见的氧化剂,试剂瓶上最适合贴上的一个标签为氧化剂标志,故答案为B;
(4)①H2O2只发生了H2O2→O2的变化体现了双氧水的还原性,做还原剂,所以高锰酸根做氧化剂,还原产物是锰离子,要求酸是不具有还原性的强酸,所以选择稀硫酸,而浓硫酸具有强氧化性,反应主要是利用酸性条件下,故答案为C;
②双氧水中-1价的氧变为氧气中的0价,当生成6.72L(标准状况)即0.3mol氧气时,则失电子数目为:0.3mol×2×(1-0)=0.6mol;
(5)反应KCN+H2O2+H2O=A+NH3↑遵循原子守恒,所以A为KHCO3,双氧水做氧化剂的还原产物为水,无污染。
18. Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 取2~3mL浓硫酸于试管中,放入少量铜片,加热试管,将产生的气体通入品红溶液,观察到品红溶液褪色,证明验证明实现了的转化 B NaOH 2+O2 =2
【分析】铜和浓硫酸加热反应可以实现→的转化,中硫元素的化合价为+2价,SO2中硫元素的化合价为+4价,转化Ⅰ为加入氧化剂实现到SO2的转化,转化Ⅱ为SO2转化为,二氧化硫是酸性氧化物,和碱溶液反应生成盐和水,二氧化硫通入氢氧化钠溶液发生复分解反应生成亚硫酸钠和水;转化Ⅲ为Na2SO3溶液加入氧化剂转变为Na2SO4,由此分析。
【详解】(1)+6价降低到+4价变化的反应是浓硫酸被还原,铜和浓硫酸加热反应可以实现,反应的化学方程式:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
(2)若铜与浓硫酸反应生成了二氧化硫,二氧化硫具有漂白性,可以使品红褪色,故证明实现了铜和浓硫酸反应生成二氧化硫的实验是,取2~3mL浓硫酸于试管中,放入少量铜片,加热试管,将产生的气体通入品红溶液,观察到品红溶液褪色,证明验证明实现了的转化;
(3)Na2S2O3中硫元素的化合价为+2价,欲制备Na2S2O3,从氧化还原角度分析,应该由低于+2价的物质和高于+2价的物质发生氧化还原反应得到,
A.Na2S中S元素的化合价为-2价,S中硫元素的化合价为0价,化合价都低于+2价,二者发生氧化还原反应不能得到Na2S2O3,故A不符合题意;
B.Na2SO3中S元素的化合价为+4价,S中硫元素的化合价为0价,化合价一个低于+2价,一个高于+2价,二者发生氧化还原反应可以得到Na2S2O3,故B符合题意;
C.Na2SO3中S元素的化合价为+4价,Na2SO4中硫元素的化合价为+6价,化合价都高于+4价,二者发生氧化还原反应不能得到Na2S2O3,故C不符合题意;
D.SO2中S元素的化合价为+4价,Na2SO4中硫元素的化合价为+6价,化合价都高于+4价,二者发生氧化还原反应不能得到Na2S2O3,故D不符合题意;
答案选B;
(4)根据分析,转化Ⅱ中加入的物质可以是NaOH,二氧化硫是酸性氧化物,和碱溶液反应生成盐和水,二氧化硫通入氢氧化钠溶液发生复分解反应生成亚硫酸钠和水;
(5)转化Ⅲ为Na2SO3溶液加入氧化剂转变为Na2SO4,可以通入氧气来实现,离子方程式为:2+O2 =2。
19.(1) a b
(2) 取固态氮肥少许于试管,加入NaOH溶液并加热,用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则该固态氮肥中有铵根
(3)0.06mol
(4)6Fe3++2=6Fe2++N2↑+8H+
(5) C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O(合理即可) 4NH3+5O24NO+6H2O
【解析】(1)
a.N2转化为氨态氮,将N2转化成含氮的化合物,属于氮的固定,N元素的化合价由0价降至-3价,N2被还原,发生还原反应;
b.硝化过程中发生的转化为→→,反应物是含氮的化合物,不属于氮的固定,N元素的化合价由-3价→+3价→+5价,N元素化合价升高,被氧化,发生氧化反应;
c.反硝化过程中发生的转化有→N2、→N2、→,反应物是含氮的化合物,不属于氮的固定,N元素的化合价降低,被还原,发生还原反应;
属于氮的固定的有a,属于氧化反应的有b;答案为:a;b。
(2)
铵根的电子式为,检验某固态氮肥中铵根的实验操作与相应的现象及结论为:取固态氮肥少许于试管,加入NaOH溶液并加热,用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则该固态氮肥中有铵根;答案为:;取固态氮肥少许于试管,加入NaOH溶液并加热,用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则该固态氮肥中有铵根。
(3)
铵态氮与亚硝态氮可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气,该反应可表示为+N2↑+2H2O,反应中每生成1molN2转移3mol电子,当产生0.02molN2时,转移电子物质的量为0.02mol×3=0.06mol;答案为:0.06mol。
(4)
土壤中的铁循环可用于水体脱氮(指将氮元素从水体中除去),根据图示,利用土壤中的铁循环脱除水体中铵态氮的原理为Fe3+将氧化成N2,自身被还原成Fe2+,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,反应的离子方程式为6Fe3++2=6Fe2++N2↑+8H+;答案为:6Fe3++2=6Fe2++N2↑+8H+。
(5)
①+5价的N转化为+4价的N,如C与浓硝酸的反应,反应的化学方程式为C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O;答案为:C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O。
②-3价的N转化为+2价的N,如氨的催化氧化反应,反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O;答案为:4NH3+5O24NO+6H2O。
20.(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)将产生的气体通入品红溶液中,溶液逐渐变无色,加热又恢复红色
(3) NaOH溶液 2H++S2O=S↓+SO2↑+H2O
(4)4MnO+2S2-+9H2O=S2O+4Mn(OH)2↓+10OH-
(5)4.48
【详解】(1)→,S元素化合价降低,发生还原反应,浓H2SO4和铜在加热条件下可以实现转化,反应方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
(2)证明实现该转化,即证明有SO2气体放出,SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,所以将产生的气体通入品红溶液中,溶液逐渐变无色,加热又恢复红色,证明实现了该转化。
(3)SO2和氢氧化钠反应生成Na2SO3,①中加入的物质是NaOH溶液;Na2SO3和S反应生成Na2S2O3,Na2S2O3在酸性条件下发生歧化反应生成S和二氧化硫,③的离子方程式为2H++S2O=S↓+SO2↑+H2O;
(4)过程II中,S2-和MnO发生氧化还原反应生成S2O、Mn(OH)2,根据得失电子守恒、电荷守恒,反应的离子方程式为4MnO+2S2-+9H2O=S2O+4Mn(OH)2↓+10OH-;
(5)若将10L上清液中的S2-转化为SO(S2-浓度为320mg/L),转移电子的物质的量为1mol氧气得4mol电子,根据得失电子守恒,消耗氧气的物质的量为0.8mol÷4=0.2mol,氧气在标准状况下的体积为4.48L。
答案第1页,共2页
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