专题4《硫与环境保护》(含解析)检测题2023---2024学年上学期苏教版(2019)高一化学必修第一册

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名称 专题4《硫与环境保护》(含解析)检测题2023---2024学年上学期苏教版(2019)高一化学必修第一册
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-01-20 12:43:22

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专题4《硫与环境保护》检测题
一、单选题
1.下列关于浓硫酸和稀硫酸的说法正确的是
A.浓硫酸、稀硫酸都难挥发
B.浓硫酸、稀硫酸都能氧化金属锌,反应的化学方程式相同
C.浓硫酸、稀硫酸在加热时都能与铜反应
D.浓硫酸、稀硫酸在常温下都能用铁制容器贮存
2.已知H2SO3+I2+H2O=H2SO4+2HI,将0.1molCl2通入100mL含等物质的量的HI与H2SO3的混合溶液中,有一半的HI被氧化,则下列说法不正确的是
A.物质的氧化性:Cl2>I2>H2SO4
B.HI的物质的量浓度为0.6mol·L-1
C.若继续通入氯气恰好将HI和H2SO3完全氧化时,转移电子总数共为0.24NA
D.通入0.1molCl2发生反应的离子方程式为:5Cl2+4H2SO3+2I-+4H2O=4SO42-+I2+10Cl-+16H+
3.四氧化三铁(Fe3O4)磁性纳米颗粒稳定、容易生产且用途广泛,是临床诊断、生物技术和环境化学领域多种潜在应用的有力工具。水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应是3Fe2++2+O2+xOH-=Fe3O4↓++2H2O。下列问题叙述不正确的是( )
A.水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应中,还原剂是
B.反应的离子方程式中x=4
C.每生成1molFe3O4,反应转移的电子为4mol
D.被Fe2+还原的O2的物质的量为0.5mol
4.下列关于实验室制 Cl2 的认识正确的是
A.还原剂是 MnO2
B.发生氧化反应的是 Cl-
C.向含有 4 mol HCl 的浓盐酸中加入足量 MnO2 并加热,反应过程中转移电子数为 2 NA
D.收集 Cl2 宜采用向下排空气法收集
5.下列说法不正确的是(为阿伏加德罗常数的值)
A.与的混合气体,含有的中子数介于与之间
B.氨气分解生成(折算成标准状况),则断裂的共价键数目为
C.和(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为
D.将(含)溶于水,完全反应后电子转移的数目为
6.以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是
选项 氧化物 环境问题 主要来源
A CO2 破坏臭氧层 化石燃料的燃烧
B SO2 温室效应 工厂废气的排放
C NO2 光化学烟雾 汽车尾气的排放
D CO 酸雨 汽车尾气和化石燃料的不完全燃烧
A.A B.B C.C D.D
7.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.熔点高,可用坩埚熔融碳酸钠晶体
B.具有强氧化性,可用于自来水的杀菌消毒、净化
C.具有漂白性,可用于漂白粉条、粉丝等
D.溶液呈酸性,可用于腐蚀电路板上的Cu
8.宋代著名法医学家宋慈的《洗冤集录》中有银针验毒的记载;“银针验毒”涉及的化学反应是,下列说法正确的是
A.X的化学式为AgS
B.每消耗1分子O2,反应转移4个电子
C.反应中Ag和H2S均是还原剂
D.银针验毒时,空气中氧气失去电子
9.铋(Bi)是第VA族元素,+3价时较稳定,铋酸钠(NaBiO3)溶液呈无色。现取一定量的硫酸锰(MnSO4溶液,依次滴加下列溶液,对应现象如下表所示:
加入溶液 ①适量铋酸钠溶液 ②过量双氧水 ③适量KI-淀粉溶液
实验现象 溶液呈紫红色 溶液紫红色消失,产生气泡 溶液缓慢变成蓝色
在上述实验条件下,下列结论正确的是
A.H2O2 被高锰酸根离子还原成O2
B.H2O2 具有氧化性,把KI氧化成I2
C.KI-淀粉溶液中滴加铋酸钠溶液,溶液不一定变蓝色
D.氧化性强弱顺序为: > H2O2>>I2
10.某无色溶液中只可能含有Na+ 、Ba2 +、Cl-、Br-、SO32-、SO42-,对该溶液进行下列实验,实验操作和现象如下表:
步骤 操 作 现 象
(1) 取少量溶液滴加几滴石蕊试液 溶液变蓝
(2) 另取少量溶液滴加过量氯水,再加入CCl4振荡,静置 上层无色,下层呈橙红色
(3) 取(2)的上层溶液,加入过量Ba(NO3)2溶液和稀HNO3,过滤 有白色沉淀产生
(4) 向(3)的滤液中加入过量AgNO3溶液和稀HNO3 有白色沉淀产生
下列结论正确的是 ( )
A.可能含有 Cl-、 SO32-、SO42- B.肯定没有 Ba2 +、Cl-、Br-
C.不能确定 Na+ 、 SO32-、SO42- D.肯定有含 Na+、Br-、SO32-
11.如图是某煤发电厂处理废气的装置示意图。下列说法错误的是(  )
A.使用此废气处理装置可减少酸雨的形成
B.装置内发生的反应有化合、分解、置换和氧化还原反应
C.整个过程的反应可表示为2SO2+2CaCO3+O2===2CaSO4+2CO2
D.可用酸性高锰酸钾溶液检验废气处理是否达标
12.下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并且有因果关系的是( )
选项 叙述Ⅰ 叙述Ⅱ
A Fe3+有氧化性 Fe 2(SO4)3可作净水剂
B 浓硫酸有腐蚀性 常温下浓硫酸不能用铁罐盛装
C Cl2是非金属单质 Cl2能使湿润的有色布条褪色
D 熔融状态的NaCl中有自由移动的Na+和Cl- 电解熔融状态的NaCl制备Na
A.A B.B C.C D.D
13.含硫煤燃烧会产生大气污染物,为防治该污染,某工厂设计了新的治污方法,同时可得到化工产品,该工艺流程如图所示,下列叙述不正确的是
A.该过程中可得到化工产品
B.该工艺流程是除去煤燃烧时产生的
C.该过程中化合价发生改变的元素为Fe和S
D.图中涉及的反应之一为
二、填空题
14.在铋系高温超导材料的探索中,得到样品,其中Cu可能存在的价态为+2和+3,Bi的可能价态为+3和+5.设计如下实验测定两种元素的平均氧化态。
实验A:将102.3mg样品(,式量为760.4+16.00x)溶于100.0mL含有的溶液中,以库仑滴定法测定过量的,结果为0.1085mmol。
实验B:将94.6mg样品溶解于的酸性溶液中。以库仑滴定法测定过量的,结果为0.0577mmol。
(1)写出实验A中样品溶解时涉及氧化还原反应的所有方程式 。
(2)写出实验B中样品溶解时涉及氧化还原反应的所有方程式 。
(3)求算样品中Bi和Cu的氧化数,确定化学式中x的值 。
15.回答下列问题:
(1)铬是水体的主要污染物之一、处理铬的实验循环示意图如下。在有编号的步骤中,含铬化合物发生氧化反应的是 ,需要加入还原剂的是 (填编号)(提示:铬元素化合价有+6、+3价)。
(2)已知一定条件下可发生如下反应:6NO+4NH3=6H2O+5N2
①用双线桥法表示该反应中电子转移的方向和数目: 。
②若有34g氨气发生反应,则反应所得还原产物与氧化产物的质量差为 g。
(3)从氧化剂和还原剂的角度,分析下列三个反应中H2O2的作用。
①H2O2+H2S=2H2O+S↓ H2O2的作用
②H2O2+Cl2=2HCl+O2 H2O2的作用
③2H2O2=2H2O+ O2↑ H2O2的作用
16.从元素化合价和物质类别两个角度学习、研究物质的性质,是一种行之有效的方法。以下是氯元素形成物质的二维图的部分信息。
(1)根据图中信息,写出+4价、+7两种氯的氧化物的化学式 。
(2)写出强酸高氯酸(HClO4)与NaOH反应的离子方程式 。
(3)HCl既具有氧化性,又具有还原性。
①请任意写出一个体现HCl氧化性的离子方程式 。
②浓HCl可作为还原剂在加热条件下与MnO2发生反应制备Cl2,写出该反应的化学方程式 。
(4)潮湿的Cl2与Na2CO3混合制取少量Cl2O的反应中,Cl2既体现了氧化性,也体现了还原性。写出反应的化学方程式 。
17.高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,比Cl2、O3、ClO2、KMnO4氧化性更强,无二次污染。工业上是先制得高铁酸钠,然后在低温下,向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和,使高铁酸钾析出。
(1)干法制备高铁酸钾的主要反应为:2FeSO4+6Na2O2===2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑。
①该反应中的还原剂是 ,该反应每生成1 mol Na2FeO4转移 mol电子。
②简要说明K2FeO4作为水处理剂时,在水处理过程中所起的作用:一是K2FeO4氧化性强,可以消毒杀菌;二是 。
(2)湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的反应体系中有六种微粒:Fe(OH)3、ClO-、OH-、FeO、Cl-、H2O。
①写出并配平湿法制备高铁酸钾的离子反应方程式: 。
②若反应过程中转移了0.3 mol电子,则还原产物的物质的量为 。
③低温下,向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和,可析出高铁酸钾(K2FeO4),说明了什么问题 。
18.磷是重要的非金属元素。
1.有关的叙述正确的是 (选填编号)。
a.易溶于CS2b.易自燃 c.分子中有4个P-P键
P4在过量的热NaOH溶液中会生成PH3气体和NaH2PO2(次磷酸钠),写出该反应的化学方程式 。
由该反应可推知H3PO2为 元酸。用NaH2PO2来验证次磷酸是弱酸,还需要的物质是 。
2.NaH2PO2可在酸性条件下与Ni2+作用进行“化学镀镍”(如在木材表面生成一层Ni-P合金),反应中磷元素化合价发生的变化是 (选填编号)。
a.升高 b.降低 c.既升高又降低
3.25℃时,HF的Ki= 3.6×10– 4 ;H3PO4的Ki1= 7.5×10-3,Ki2= 6.2×10-8,Ki3= 2.2×10-13。
则以下表述错误的是 (选填编号)。
a.0.1mol/L的H3PO4溶液,c(H+)>0.1mol/L
b.NaF和H3PO4反应生成NaH2PO4
c.0.1mol/L的溶液,pH由大到小的顺序是:Na3PO4>Na2HPO4>NaF>NaH2PO4
4.AgPO4是难溶于水的黄色固体,试用平衡移动的原理解释其溶于稀硝酸的原因 。
19.用软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制备高纯MnCO3的工艺流程如图:
回答下列问题:MnO2与BaS溶液反应转化为MnO的化学方程式为 。
20.工业上用氨气与空气的混合气在一定条件下制硝酸,发生的反应是:
①4NH3+5O2 →4NO+6H2O
②4NO+3O2+2H2O→4HNO3
设空气中氧气的体积分数为0.20,氮气体积分数为0.80,请完成下列填空及计算:
(1)为使氨气恰好完全氧化为一氧化氮,氨气与空气的混合气中氨的体积分数(用小数表示)为 (保留2位小数)。现将1 mol的氨气与12 mol的空气混合反应,可得到硝酸 mol;
(2)向上述溶液中加入 mL 20%的硝酸(密度1.11g/mL),才能得到69%的硝酸溶液。
(3)现有100mol的原料气,其中含氨气为xmol,反应后生成的硝酸ymol。在得到硝酸的条件下,写出x与y的关系式。(写出解题过程)
21.“价-类”二维图是学习化学的一种重要工具.如图为硫元素的“价-类”二维图,回答下列问题:
(1)A的化学式为 。
(2)与A溶液反应有淡黄色固体生成,该反应的化学方程式为 ,体现了A的 (填“氧化性”或“还原性”)。
(3)①将通入品红溶液,观察到的现象为 ,体现了的 性。
②将通入新制氯水中主要反应的离子方程式为 。
(4)写出浓硫酸与反应的化学方程式 ,反应中消耗了铜,则转移 电子。
(5)大苏打()在照相、电影、纺织、化纤、造纸、皮革、农药等方面均有重要作用。现欲在实验室制备大苏打,从氧化还原角度分析,下列合理的是_______(填标号)。
A. B. C. D.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【详解】A.硫酸是一种高沸点、难挥发性酸,浓硫酸、稀硫酸都难挥发,故A正确;
B.浓硫酸、稀硫酸都能将锌氧化,但浓硫酸、稀硫酸作氧化剂时的反应的实质不同,浓硫酸作氧化剂时还原产物为二氧化硫,而稀硫酸作氧化剂时还原产物为氢气,故B错误;
C.浓硫酸与铜加热时发生反应,而稀硫酸与铜不反应,故C错误;
D.浓硫酸常温下遇铁发生钝化,可以用铁制容器贮存,稀硫酸与铁会发生反应,不能用铁制容器贮存,D错误;
故答案为A。
2.B
【详解】由H2SO3+I2+H2O=H2SO4+2HI可知还原性H2SO3>HI,氧化性:I2> H2SO4,则0.1molCl2通入100mL含等物质的量的HI与H2SO3的混合溶液中,有一半的HI被氧化,设HI的物质的量为x,由电子守恒可知,0.1mol×2=x×0.5×1+x×(6-4),解得x=0.08mol,
A. 由H2SO3+I2+H2O=H2SO4+2HI可知氧化性:I2> H2SO4,有一半的HI被氯气氧化,则Cl2>I2,因此物质的氧化性:Cl2>I2>H2SO4,故A正确;
B. 由上述计算可知,HI的物质的量为0.08mol,溶液体积为0.1L,浓度为0.8mol/L,故B错误;
C. 若继续通入氯气恰好将HI和H2SO3完全氧化时,0.08mol HI被氧化转化为I2转移电子总数为0.08mol×1=0.08mol,0.08mol H2SO3被氧化转化为H2SO4转移电子总数为0.08mol×2=0.16mol,则一共转移电子总物质的量为0.08mol+0.16mol=0.24mol,则转移电子总数共为0.24NA,故C正确;
D. 通入0.1molCl2发生反应的离子方程式为5Cl2+4H2SO3+2I-+4H2O=4SO42-+I2+10Cl-+16H+,遵循电子、电荷守恒,故D正确;
答案为B。
3.A
【详解】A.反应中Fe元素化合价部分升高为+3价,S元素化合价由+2价升高到+2.5价,则还原剂是Fe2+和,故A错误;
B.根据电荷守恒得:2×3+2×(-2)+(-x)=-2,解得x=4,故B正确;
C.根据还原剂失电子总数等于氧化剂得电子总数,Fe、S元素的化合价升高,O元素的化合价降低,由反应可知,该反应转移4e-,所以每生成1mol Fe3O4,由O元素的化合价变化可知,转移电子为1mol×2×[0-(-2)]=4mol,故C正确;
D.设被Fe2+还原的O2的物质的量为y,根据得失电子守恒可知,4y=1mol×3×,解得y=0.5mol,故D正确;
答案选A。
4.B
【分析】实验室利用MnO2与浓盐酸在加热条件下反应制取Cl2,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。
【详解】A.MnO2中的Mn元素由+4价转化为+2价,所以MnO2是氧化剂,A不正确;
B.在反应中,Cl-有部分由-1价升高到0价,所以做还原剂,发生氧化反应,B正确;
C.因为稀盐酸与MnO2不反应,所以向含有 4 mol HCl 的浓盐酸中加入足量 MnO2 并加热,生成Cl2的物质的量小于1mol,反应过程中转移电子数小于2 NA,C不正确;
D.因为Cl2的相对分子质量比空气大且能溶于水,所以收集 Cl2 宜采用向上排空气法收集,D不正确;
故选B。
5.D
【详解】A.与的物质的量为=0.1mol,的中子数为,的中子数为,A正确;
B.氨气分解生成氮气和氢气的关系式为,所以氨气分解生成(0.1mol),断裂的共价键数目为,B正确;
C.氢气和氯气反应生成氯化氢时,分子数不变,所以和(均为标准状况)在光照下充分反应后分子数为,C正确;
D.将NO2溶于水后生成硝酸和NO,N元素一部分从+4价降低到+2价,另一部分从+4价升高到+5价,所以N原子与转移电子数的关系为:,(含)完全反应后电子转移的数目为,D错误;
故选D。
6.C
【详解】A.化石燃料燃烧主要排放二氧化碳气体,与温室效应有关,而与破坏臭氧层无关,A错误;
B.工厂废气的排放产生大量二氧化硫气体,是形成酸雨的主要污染物,而温室效应是由二氧化碳引起的,B错误;
C.汽车尾气排放大量的氮氧化物,是形成光化学烟雾的主要污染物,C正确;
D.形成酸雨与二氧化硫及氮的氧化物有关,CO是一种有毒气体,与酸雨无关,D错误;
故选C。
7.B
【详解】A.高温下,坩埚能与,发生反应, A选项错误;
B.具有强氧化性,能杀菌消毒,同时生成,水解生成胶体净水,B选项正确;
C.有毒,不能漂白食品,C选项错误;
D.用于腐蚀电路板上的Cu,是由于的氧化性,发生反应与其呈酸性无关,D选项错误。
8.B
【详解】A.根据元素守恒可知X的化学式为Ag2S,故A错误;
B.该反应中氧气为唯一氧化剂,反应中氧气得到的电子即转移的电子,O元素由0价变为-2价,所以消耗1分子氧气,转移4个电子,故B正确;
C.该反应中H2S中各元素的化合价没有变化,既不是氧化剂也不是还原剂,故C错误;
D.该反应中氧气为氧化剂,所以得电子发生还原反应,故D错误;
综上所述答案为B。
9.B
【分析】由①中现象可知:NaBiO3把Mn2+氧化生成,则NaBiO3(氧化剂)的氧化性强于(氧化产物)的氧化性;
由②中现象可知:氧化H2O2产生O2,自身被还原为Mn2+,则(氧化剂)的氧化性强于H2O2的氧化性;
由③中现象可知:碘离子被双氧水氧化成单质碘,则双氧水(氧化剂)的氧化性强于碘单质(氧化产物)的氧化性;
综上所述,NaBiO3、、I2、H2O2的氧化性由强到弱的顺序是:NaBiO3>>H2O2>I2,据此分析。
【详解】A.H2O2被高锰酸根离子氧化成O2,故A错误;
B.H2O2具有氧化性,把KI氧化成I2,故B正确;
C.KI-淀粉溶液中滴加铋酸钠溶液,生成碘单质,溶液变蓝色,故C错误;
D.由分析可知,氧化性强弱顺序为:NaBiO3>>H2O2>I2,故D错误;
故选B。
10.D
【详解】(1)取少量溶液滴加几滴石蕊试液,溶液变蓝,说明溶液显碱性,说明溶液中含SO32-,Ba2+与SO32-不能大量共存,则溶液中不含有Ba2+;(2)另取少量溶液滴加过量氯水,再加入CCl4振荡,静置,上层无色,下层呈橙红色,说明溶液中含Br-;(3)取(2)上层溶液,加入过量Ba(NO3)2溶液和稀HNO3,过滤,有白色沉淀产生,(2)的上层清液中含SO42-,但不能说明原溶液中含SO42-,因为过量的氯水能将SO32-氧化成SO42-;(4)向(3)的滤液中加入过量AgNO3溶液和稀HNO3,有白色沉淀产生,说明(3)的滤液中含Cl-,但不能说明原溶液中含Cl-,因为过量氯水、以及(2)中氯水反应都会产生Cl-;结合电荷守恒,溶液中一定存在Na+;溶液中肯定含有Na+、Br-、SO32-,一定不含Ba2+,无法确定是否含Cl-、SO42-,答案选D。
11.B
【详解】A、二氧化硫是形成酸雨的重要物质,经过处理后能减少酸雨的形成,故A正确;
B、碳酸钙受热生成氧化钙和二氧化碳的反应属于分解反应;二氧化硫与石灰水反应生成CaSO3和CaSO4是中和反应、化合反应,氧化还原反应,但没有置换反应,故B错误;
C、整个过程中,二氧化硫与碳酸钙和氧气反应生成了硫酸钙和二氧化碳,化学反应式可表示为2SO2+2CaCO3+O2=2CaSO4+2CO2,故C正确;
D、二氧化硫具有还原性,易被高锰酸钾溶液氧化反应使高锰酸钾溶液褪色,可用酸性高锰酸钾溶液检验废气处理是否达标,故D正确;
故选B。
12.D
【详解】试题分析:A、Fe 2(SO4)3可作净水剂的原因是形成氢氧化铁胶体,氢氧化铁胶体吸附水中的悬浮物,可以作净水剂;B、常温下浓硫酸遇到铁发生钝化反应,所以常温下浓硫酸能用铁罐盛装;C、Cl2能使湿润的有色布条褪色的原因是Cl2与水生成次氯酸,次氯酸具有漂白性;D、电解熔融状态的NaCl制备Na的前提是通电时有自由移动的Na+和Cl-,该项正确。
考点:考查物质性质、用途以及反应条件的判断
13.C
【分析】根据工艺流程所示可知:该工艺中硫酸亚铁在酸性溶液中被氧气氧化为硫酸铁,Fe2(SO4)3和H2O吸收SO2生成FeSO4和H2SO4,该步骤的化学方程式为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O2=FeSO4+2H2SO4。
【详解】A.根据工艺流程所示可知反应可以得到化工产品H2SO4,A正确;
B.该反应过程中反应消耗SO2,因此该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2,防止大气污染,B正确;
C.根据图示可知该过程中化合价发生改变的元素有Fe和S、O三种元素,C错误;
D.该工艺中Fe2(SO4)3和H2O吸收SO2生成FeSO4和H2SO4,该反应的化学方程式为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4,D正确;
故选C。
14.(1)、
(2)、
(3)8.40
【解析】略
15.(1) ④ ①⑥
(2) 14
(3) 氧化剂 还原剂 既是氧化剂又是还原剂
【解析】(1)
反应①中铬元素化合价由+6价降低到+3价,被还原,发生还原反应,需加入还原剂;反应②中铬元素化合价不变,不是氧化还原反应;反应③中铬元素化合价不变,不是氧化还原反应;反应④中铬元素化合价由+3价升高到+6价,被氧化,发生氧化反应,需加入氧化剂;反应⑤中铬元素化合价不变,不是氧化还原反应;反应⑥中铬元素化合价由+6价降低到+3价,被还原,发生还原反应,需加入还原剂。因此在有编号的步骤中,含铬化合物发生氧化反应的是④,需要加入还原剂的是①⑥。
(2)
①一氧化氮中氮元素化合价由+2价降低到0价,氨气中氮元素化合价由-3价升高到0价,依据得失电子守恒,用双线桥法表示该反应中电子转移的方向和数目为:。
②若有34g氨气发生反应,氧化产物为:,还原产物为:,则反应所得还原产物与氧化产物的质量差为14g。
(3)
①过氧化氢中氧元素化合价降低,过氧化氢是氧化剂。
②过氧化氢中氧元素化合价升高,过氧化氢是还原剂。
③过氧化氢中氧元素化合价既升高又降低,过氧化氢既是氧化剂又是还原剂。
16. ClO2,Cl2O7 H++OH-=H2O Zn+2H+=Zn2++H2↑ 或 Fe+2H+=Fe2++H2↑ MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 2Cl2+2Na2CO3+H2O=2NaHCO3+2NaCl+Cl2O
【分析】(1)根据图中信息可知氯元素的常见正化合价有+1、+3、+4、+5、+7等,因此氯的氧化物的化学式有Cl2O、Cl2O3、ClO2、Cl2O5、Cl2O7等;
(2)高氯酸(HClO4)是一元强酸,与NaOH反应的化学方程式为HClO4+NaOH=NaClO4+H2O;
(3)①金属与盐酸反应生成氢气体现氯化氢的还原性;
②浓HCl可作为还原剂在加热条件下与MnO2发生反应制备Cl2;
(4)潮湿的Cl2与Na2CO3混合制取少量Cl2O的反应中,Cl2既体现了氧化性(还原产物是氯化钠),也体现了还原性(氧化产物是Cl2O)。
【详解】(1)根据图中信息可知氯元素的常见正化合价有+1、+3、+4、+5、+7等,因此氯的氧化物的化学式有Cl2O、Cl2O3、ClO2、Cl2O5、Cl2O7等,则+4价、+7价两种氯的氧化物的化学式是ClO2,Cl2O7,故答案为:ClO2,Cl2O7;
(2)高氯酸(HClO4)是一元强酸,与NaOH反应的化学方程式为HClO4+NaOH=NaClO4+H2O,离子方程式为:H++OH-=H2O,故答案为:H++OH-=H2O;
(3)①金属与盐酸反应生成氢气体现氯化氢的还原性,例如Zn+2H+=Zn2++H2↑、Fe+2H+=Fe2++H2↑等,故答案为:Zn+2H+=Zn2++H2↑ 或 Fe+2H+=Fe2++H2↑;
②浓HCl可作为还原剂在加热条件下与MnO2发生反应制备Cl2,该反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(4)潮湿的Cl2与Na2CO3混合制取少量Cl2O的反应中,Cl2既体现了氧化性(还原产物是氯化钠),也体现了还原性(氧化产物是Cl2O),因此根据原子守恒以及电子得失守恒可知反应的化学方程式为2Cl2+2Na2CO3+H2O=2NaHCO3+2NaCl+Cl2O,故答案为:2Cl2+2Na2CO3+H2O=2NaHCO3+2NaCl+Cl2O。
【点睛】本题重点(4),对于信息型的氧化还原反应,根据已知信息,确定反应物和生成物,根据原子守恒以及电子得失守恒写出反应。
17. FeSO4和Na2O2 5 消毒过程中FeO被还原成Fe3+,Fe3+水解产生的Fe(OH)3胶体能吸附除去水中的悬浮杂质 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-===2FeO+3Cl-+5H2O 0.15_mol 该温度下K2FeO4的溶解度比Na2FeO4的溶解度小
【详解】(1)该反应中Fe元素化合价由+2价变为+6价、O元素化合价由-1价变为0价、-2价,①失电子化合价升高的反应物是还原剂,所以FeSO4、Na2O2是还原剂(部分Na2O2是氧化剂);根据Na2FeO4和转移电子之间的关系式知,每生成l mol Na2FeO4 ,Fe元素转移电子为4mol、O元素转移电子为1mol,总转移电子的物质的量为5mol;或反应中每5molNa2O2作氧化剂,转移10mol电子,生成2mol Na2FeO4,每生成l mol Na2FeO4 转移电子的物质的量为5mol;②K2FeO4中Fe元素的化合价为+6价,具有强氧化性,且还原产物铁离子能水解氢氧化铁胶体,胶体具有吸附性能吸附除去水中的悬浮杂质,故:消毒过程中FeO42―被还原成Fe3+,Fe3+水解产生的Fe(OH)3胶体能吸附除去水中的悬浮杂质。(2)湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)时,Fe(OH)3失电子被氧化生成K2FeO4,则ClO-作氧化剂被还原生成Cl-,氢氧化铁必须在碱性条件下存在,所以该反应是在碱性条件下进行,该离子反应为2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O;②从2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O,每有3molClO-反应转移6mol电子,若反应过程中转移了0.3 mol电子,则还原产物的物质的量为0.15mol;③向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和,可析出高铁酸钾(K2FeO4),说明:该温度下K2FeO4的溶解度比Na2FeO4的溶解度小。
18. a b P4+3NaOH+3H2O =3NaH2PO2+PH3↑ 一 酚酞溶液 c a 有溶解平衡:Ag3PO4(s)3Ag++ PO43- ,加入稀硝酸后,生成了难电离的物质H3PO4(或H2PO4-),使溶解平衡向右移动
【详解】1.白磷(P4)易溶于CS2、易自燃,分子结构为分子中有6个P-P键;
P4在过量的热NaOH溶液中会生成PH3气体和NaH2PO2方程式为:P4+3NaOH+3H2O →3NaH2PO2+PH3↑反应中NaOH溶液过量,说明NaH2PO2为正盐,故H3PO2为一元酸;
用NaH2PO2来验证次磷酸是弱酸,可利用盐类水解的原理,测定其溶液的是否呈碱性,选用酚酞溶液;
2.NaH2PO2中P为+1价。NaH2PO2可在酸性条件下与Ni2+作用进行“化学镀镍”,在木材表面生成一层Ni-P合金,可知Ni、部分P的化学价降低,则另部分P的化学价必然还要升高。
3.a.H3PO4为弱电解质,在一级电离的抑制下二级电离与三级电离很微弱,故0.1mol/L的H3PO4溶液,c(H+)<0.1mol/L,选项a错误;
b.由电离常数的大小可知:酸性H3PO4>HF>H2PO4->HPO42-,所以NaF和H3PO4反应生成NaH2PO4与HF,选项b正确;
c.由酸性H3PO4>HF>H2PO4->HPO42-,同浓度水解程度顺序为:PO43->HPO42->F->H2PO4-,所以0.1mol/L的溶液,pH由大到小的顺序是:Na3PO4>Na2HPO4>NaF>NaH2PO4,选项c正确;
答案选a;
4.由溶解平衡:Ag3PO4(s)3Ag++ PO43- ,加入稀硝酸后,生成了难电离的物质H3PO4(或H2PO4-),使溶解平衡向右移动。
19.MnO2+BaS+H2O=Ba(OH)2+MnO+S
【详解】由流程图所给信息可知,MnO2与BaS溶液反应转化为MnO、S和Ba(OH)2,反应的化学方程式为MnO2+BaS+H2O=Ba(OH)2+MnO+S,故答案为:MnO2+BaS+H2O=Ba(OH)2+MnO+S。
20. 0.14 1 13.07 ①x≤,y=x;②<x<,y= ;③x≥,y=0
【分析】(1)氨的催化氧化反应为:4NH3+5O2 →4NO+6H2O,氨气恰好完全氧化为一氧化氮时氨气和氧气的反应比为4:5,空气中氧气的体积分数为0.20,氮气体积分数为0.80,把氧气转化为空气的体积,即可求得氨气与空气的混合气中,氨气的体积分数;根据题中给出条件,1mol的氨气全部反应需要氧气1.25mol,12mol空气中根据生成硝酸的反应过程,结合化学方程式的定量关系,即可求得生成硝酸的物质的量;
(2)根据反应①+②可得NH3+2O2→HNO3+H2O;所得溶液为生成的硝酸和水,溶液中硝酸物质的量和加入硝酸物质的量之和为69%的硝酸溶液中所含硝酸溶质的物质的量,列式计算得出;
(3)氨气在原料气中为xmL,则空气为(100 x)mL,氧气为(100 x)mL,若只发生①4NH3+5O2→4NO+6H2O,无硝酸生成,氨气与氧气按4:5反应;若恰好发生反应NH3+2O2=HNO3+H2O,则全部生成硝酸,氨气与氧气按1:2反应;然后讨论在不同范围内的反应比不同,产物不同,计算得出。
【详解】(1)氨气恰好完全氧化为一氧化氮,发生反应4NH3+5O2→4NO+6H2O,氨气和氧气物质的量之比为4:5,即氨气和空气物质的量之比为4:(5÷0.2)=4:25,所以氨气所占体积分数即物质的量分数为=0.14;将1mol的氨气与12mol的空气混合反应,12mol空气中含氧气2.4mol,根据NH3+2O2=HNO3+H2O可知氨气全部转化为硝酸,氧气过量,因此生成1molHNO3,1molH2O,故答案为:0.14;1;
(2)上述反应得到的硝酸溶液为1molHNO3,1molH2O,质量为81g,根据溶液中硝酸物质的量和加入硝酸物质的量之和为69%的硝酸溶液中所含硝酸溶质的物质的量,列式计算:设加入20%的硝酸体积为v,则根据溶质相等得63g+v 1.11g/mL×20%=(81g+v 1.11g/mL)×69%,解得v=13.07mL,故答案为:13.07;
(3)100mL混合气体中氨气为xmoL,空气为(100 x)mL,氧气为0.2×(100 x)mL;
若按反应4NH3+5O2→4NO+6H2O进行,无硝酸生成,氨气与氧气按照4:5反应,则4:5=x:0.2×(100 x),x=;
若恰好按反应NH3+2O2=HNO3+H2O进行,氨气全部转化为硝酸,氨气和氧气按照1:2进行,则1:2=x:0.2×(100 x),x=;
讨论:①当x≥时只发生4NH3+5O2→4NO+6H2O,无硝酸生成;
②当x≤,氨气全部生成硝酸;
③当<x<时,发生反应4NH3+5O2→4NO+6H2O,剩余的氧气再发生反应4NO+3O2+2H2O→4HNO3,根据反应4NH3+5O2→4NO+6H2O求得xmolNH3需要氧气x,剩余氧气0.2×(100 x) x,根据反应4NO+3O2+2H2O→4HNO3,3O2~4HNO3,得到3:4=[0.2×(100 x) x]:y,计算得:y= ;
答:①x≤,y=x;②<x<,y= ;③x≥,y=0.
21.(1)
(2) 还原性
(3) 品红溶液褪色 漂白
(4) 2
(5)B
【详解】(1)根据图片信息可知A为硫的氢化物,化学式为H2S;
(2)由题意可得SO2与H2S反应生成单质S和H2O,故反应的化学方程式为:2H2S+SO2=3S↓+2H2O,该反应中,H2S是还原剂,可证明H2S具有还原性;
(3)①SO2具有漂白性,可使品红溶液褪色;
②SO2与新制氯水反应生成H2SO4和HCl,反应的离子方程式为SO2+Cl2+2H2O=SO+2C1- +4H+;
(4)浓H2SO4与Cu反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,铜的化合价由0价升高+2价,转移电子数目为2e-,64g铜的物质的量n==1mol,转移2mol电子;
(5)Na2S2O3中硫元素平均化合价为+2价,从氧化还原角度分析,化合价有升高也有下降;
A .Na2S+S若生成Na2S2O3,则只有化合价上升,A错误;
B.Na2SO3+S若生成Na2S2O3,Na2SO3中S元素由+4价下降到+2价,硫单质中S元素由0价上升到+2价,B正确;
C.Na2SO3+Na2SO4若生成Na2SO3,则只有化合价下降,C错误;
D.SO2+Na2SO4若生成Na2SO3,则只有化合价下降,D错误;
故选B。
答案第1页,共2页
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