第2章《元素与物质世界》(含解析)检测题—2023-2024学年上学期鲁科版(2019)高一化学必修第一册

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名称 第2章《元素与物质世界》(含解析)检测题—2023-2024学年上学期鲁科版(2019)高一化学必修第一册
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-01-23 17:53:50

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第2章《元素与物质世界》检测题
一、单选题
1.下列实验对应的离子方程式错误的是
选项 实验与现象 离子方程式
A 向Na2CO3溶液中逐滴滴加HCl,无明显现象 H++CO=HCO
B 向NaOH溶液中逐渐通入过量CO2,无明显现象 CO2+OH-=HCO
C 向Ba(OH)2中加入NaHSO4至溶液显中性 H++SO+Ba2++OH-=H2O+BaSO4↓
D 向NH4HSO4中加入过量NaOH并加热至上成刺激性气味气体 NH+H++2OH-=2H2O+NH3↑
A.A B.B C.C D.D
2.下列关于分散系的说法不正确的是
A.制备氢氧化铁胶体时,可以将饱和FeCl3溶液滴入沸水,然后煮沸至溶液呈红褐色
B.根据是否具有丁达尔效应,将分散系分为溶液、浊液和胶体
C.氯化铁溶液可用于伤口止血。这种“伤口上撒盐”的做法的化学原理是胶体的聚沉
D.胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质的微粒直径在1~100nm之间
3.空气吹出法是工业规模海水提溴的常用方法,流程如下:
下列说法不正确的是
A.步骤①发生的主要反应为:Cl2+2Br =Br2+2Cl
B.步骤②③的目的是富集溴元素
C.获得工业Br2的方法是过滤
D.步骤②发生的主要反应为:3Br2+3Na2CO3=5NaBr+3CO2+NaBrO3
4.已知:①向KClO3晶体中滴加浓盐酸,产生黄绿色气体。②向NaI溶液中通入少量实验①产生的气体,溶液变黄色。③取实验②生成的溶液滴在淀粉KI试纸上,试纸变蓝色。下列判断正确的是
A.实验①证明Cl-具有还原性
B.把实验①产生的气体收集到集气瓶中,向瓶中滴入少量NaI溶液,实验②现象不变
C.实验③中说明KI被氧化了
D.上述实验证明氧化性:Cl2>>I2
5.能正确反映化合物(用M表示)与电解质(用N表示)二者关系的是
选项 A B C D
关系 包含关系 并列关系 交集关系 重叠关系
A.A B.B C.C D.D
6.某大型企业利用含FeCl2、CuCl2的废液净化含有H2S的工业废气的工艺如图所示,既避免了空气污染又回收了硫黄,大大提高了生产效益。下列说法错误的是
A.整个过程中做催化剂
B.总反应为
C.氧化性:
D.步骤③中每生成消耗
7.下列离子反应方程式,书写正确的是
A.石灰石与盐酸反应: CO+ 2H+=H2O +CO2 ↑
B.铁粉跟稀盐酸反应制备氢气:2Fe+6H+ ═ 2Fe3+ + 3H2↑
C.硝酸银溶液跟铜反应:Cu+Ag+═Cu2++Ag
D.氢氧化钡溶液中加入硫酸 Ba2+ +2OH- +2H++SO=BaSO4↓+ 2H2O
8.已知,是一种橙红色晶体,能缓慢地分解成和。下列叙述不正确的是
A.与都含有
B.与足量的水反应得到的溶液显碱性
C.完全分解成和的过程中转移电子
D.反应中,是还原剂
9.下列离子方程式书写正确的是
A.氯气和水反应离子方程式:
B.向氢氧化钡溶液中滴加稀硫酸:
C.与盐酸反应离子方程式:
D.和溶液反应的离子方程式:
10.工业上除去电石渣浆(含CaO)上清液中的,并制取石膏的常用流程如图:
下列说法错误的是
A.石膏的化学式:
B.在过程I中作还原剂,在过程II中是氧化产物
C.过程I和过程II的总反应的离子方程式:
D.清液中的被氧化为(浓度为),理论上共需要的
11.向含有Fe3+、Fe2+的混合溶液中滴加稀碱溶液,得到一种黑色粒子Fe3O4,该粒子溶于水形成的分散系属于胶体,下列有关说法中不正确的是
A.该黑色粒子的直径介于1~100nm之间
B.可用过滤的方法将该黑色粒子从食盐水中分离出来
C.发生的反应方程式为Fe2++2Fe3++8OH =Fe3O4+4H2O
D.通直流电时,负极附近黑色变深,说明该分散质粒子带正电荷
12.下列各组离子在同一溶液中一定能大量共存的是
A.含大量Ba2+的溶液中:Cl-、K+、SO42-、CO32-
B.含大量H+的溶液中:Mg2+、Na+、CO32-、SO42-
C.含大量OH-的溶液中:K+、NO3-、SO42-、Cu2+
D.含大量Na+的溶液中:H+、K+、SO42-、NO3-
二、填空题
13.2021年是国际化学年十周年,中国的宣传口号是“化学一我们的生活,我们的未来”。下列为生产生活中一些常见的化学反应。
(1)反应2Al+Fe2O32Fe+Al2O3可用于野外焊接钢轨。
①该反应属于四种基本反应类型中的 。
②该反应中,发生氧化反应的是 (填化学式,下同),还原产物是 。
(2)ClO2是世卫组织确认的A级新型高效消毒剂,其安全性远高于氯气。一种制备方法为2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O,其中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。ClO2在杀菌消毒过程中会产生副产物亚氯酸盐(),需将其转化为Cl-除去。下列试剂中可将,转化为Cl-的是 (填序号)。
A.FeSO4 B.O2 C.KMnO4 D.SO2
(3)小苏打(NaHCO3)可作为食品制作过程中的膨松剂。
①往饱和Na2CO3溶液中通入 (填化学式),过滤、干燥可得到NaHCO3。
②小苏打受热发生分解,产生的气体使面包松软,该反应的化学方程式为 。
14.(1)请将5种物质:N2O、FeSO4、Fe(NO3)3、HNO3和Fe2(SO4)3分别填入下面对应的横线上,组成一个未配平的化学方程式。
_________+_________→ __________+__________+__________+H2O
(2)反应物中发生氧化反应的物质是 ,被还原的元素是 。
(3)反应中1 mol氧化剂 (填“得到”或“失去”) mol电子。
(4)请将反应物的化学式及配平后的系数填入下列相应的位置中,并标明电子转移方向和个数:__________+__________→
15.按要求回答以下问题:
Ⅰ.现有下列物质①NaOH溶液;②铜丝;③液态HCl ;④盐酸;⑤稀硫酸;⑥液氨;⑦酒精;⑧SO2;⑨BaSO4晶体;⑩熔融NaCl。
(1)上述状态下可导电的是 ;(填写数字序号)
(2)属于电解质的是 ;(填写数字序号)
Ⅱ.按要求写出方程式:
(3)H2SO4(写出电离方程式) 。
(4)碳酸钠与稀盐酸(写出离子方程式) 。
(5)生石灰CaO滴加稀盐酸(写出离子方程式) 。
16.Fe2O3又称铁红,请根据要求完成下列问题。
(1)Fe2O3固体(红棕色)属于 (填“混合物”或“纯净物”)。将其加入适量盐酸,发生反应的化学方程式为 。
(2)用上述所得溶液进行以下实验:
取少量溶液置于试管中,滴入NaOH溶液,可观察到有红褐色沉淀生成,反应的化学方程式为 ,此反应属于 反应。
(3)在小烧杯中加入20 mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中滴入几滴FeCl3溶液,继续煮沸直至溶液呈 色,即可制得Fe(OH)3胶体。
(4)另取一小烧杯也加入20 mL蒸馏水,向烧杯中加入1 mL FeCl3溶液,振荡摇匀后,将此烧杯(编号甲)与盛有Fe(OH)3胶体的烧杯(编号乙)一起放置于暗处,分别用激光笔照射烧杯中的液体,可以看到 烧杯中的液体产生丁达尔效应,这个实验可以用来区别 。
17.废镍催化剂中主要有Ni,还有Al、Fe、SiO2及其它不溶于酸、碱的杂质。现用废镍催化剂制备NiSO4·7H2O晶体,其流程如图:
已知:Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38,Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16,Ksp[Al(OH)3]=3.2×10-34,Ksp[Ni(OH)2]=2.0×10-15,1g2=0.3,
回答下列问题
(1)“酸浸时发生的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑、 。
(2)“净化除杂需要先加入H2O2溶液,发生反应的离子方程式为 。
(3)Ni2+在强碱性溶液中还可被NaClO氧化为NiOOH,该反应离子方程式为 。
18.(1)完成并配平白磷和氯酸溶液反应的化学方程式:
(2)白磷有毒,在实验室可采用CuSO4溶液进行处理,其反应为:11P4+60CuSO4+96H2O=20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4
该反应的还原产物是 ,若有2.2 mol P4反应,则有 mol电子转移;
(3)磷的一种化合物叫亚磷酸(H3PO3)。已知:
①0.1 mol/L H3PO3溶液的pH =1.7;
②H3PO3与NaOH反应只生成Na2HPO3和NaH2PO3两种盐;
③H3PO3和碘水反应,碘水棕黄色褪去,再加AgNO3有黄色沉淀生成。
关于H3PO3的说法:①强酸;②弱酸;③二元酸;④三元酸;⑤氧化性酸;⑥还原性酸,其中正确的是 。
A.②④⑥ B.①④⑤ C.②③⑥ D.②③⑤
19.Ⅰ.NaNO2 因外观和食盐相似,又有咸味,容易使人误食中毒。已知 NaNO2能发生反应:2NaNO2+4HI===2NO↑+I2+2NaI+2H2O。
(1)上述反应中氧化剂是 。(填化学式)
(2)根据上述反应,鉴别 NaNO2 和 NaCl。可选用的物质有 ①水、②碘化钾 淀粉试纸③淀粉、④白酒、⑤食醋,你认为必须选用的物质有 (填序号)。
(3)请配平以下化学方程式: Al+ NaNO3+ NaOH= NaAlO2+ N2↑+ H2O
若反应过程中转移 5 mol 电子,则生成标准状况下 N2 的体积为 L。
Ⅱ.“钢是虎,钒是翼,钢含钒犹如虎添翼”,钒是“现代工业的味精”。钒对稀酸是稳定的,但室温下能溶解于浓硝酸中生成 VO2+。
(4)V2O5 是两性氧化物,与强碱反应生成钒酸盐(阴离子为 VO43-),溶于强酸生成含钒氧离子(VO2+)的盐。请写出 V2O5 分别与烧碱溶液和稀硫酸反应生成的盐的化学式: 、 。
20.铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛,请根据下列实验回答问题。
(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,将Y溶于过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子是 。
(2)某溶液中有Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+等离子,向其中加入过量的NaOH溶液后,过滤,将滤渣高温灼烧,并将灼烧后的固体投入过量的稀盐酸中,所得溶液与原溶液相比,溶液中大量减少的阳离子是 。
(3)氧化铁是重要的工业颜料,用废铁屑制备它的流程如下:
回答下列问题:
①操作I的名称是 。
②Na2CO3溶液可以除油污,原因是 。
③加入稍过量NH4HCO3溶液的作用是 。
④请写出生成FeCO3沉淀的离子方程式: 。
21.Ⅰ.高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色环保水处理剂,比Cl2、O2、ClO2、KMnO4氧化性更强,无二次污染,应用广泛。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↑,该反应氧化产物是 (填化学式)。
(2)湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的反应体系中有六种粒子:Fe(OH)3、ClO-、OH-、、Cl-、H2O。
①写出并配平碱性条件下湿法制高铁酸钾的离子反应方程式: 。
②每生成1mol转移 mol电子;若反应过程中转移了0.3mol电子,则还原产物的物质的量为 mol。
Ⅱ.氧化还原反应在生产生活中应用广泛,思考回答以下问题
已知:2Fe3++2I-=2Fe2++I2,2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-,2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
(1)含有1mol FeI2和2mol FeBr2的溶液中通入2mol Cl2,此时被氧化的离子是 。
(2)若向含a mol FeI2和b mol FeBr2的溶液中通入c molCl2,当Br-被氧化一半时,c为 (用含a、b的代数式表示)。
(3)已知:具有较强的还原性,实验室可用I-测定测定K2S2O8样品的纯度:有关反应方程式为: I2+2→2I-+,+2I-→2+I2,则、、I2氧化性强弱顺序为: 。
(4)已知溶液中:还原性>I-,氧化性>I2>;向含3molNaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液,加入的KIO3和析出的I2的物质的量的关系曲线如下图所示。
写出a点处还原产物是 ;b点到c点反应的离子方程式
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】A.向Na2CO3溶液中逐滴滴加HCl,无明显现象时生成碳酸氢钠和氯化钠,反应的离子方程式为H++CO=HCO,A正确;
B.向NaOH溶液中逐渐通入过量CO2,生成碳酸氢钠,但无明显现象,反应的离子方程式为CO2+OH-=HCO,B正确;
C.向Ba(OH)2中加入NaHSO4至溶液显中性,得到Na2SO4、H2O和BaSO4,反应的离子方程式为,C不正确;
D.向NH4HSO4中加入过量NaOH并加热:生成氨气、硫酸钠和水,反应的离子方程式为,D正确;
答案选C。
2.B
【详解】A.饱和 FeCl3溶液滴入沸水中,继续煮沸至溶液呈红褐色即生成氢氧化铁胶体,故A正确;
B.根据分散质微粒直径大小,将分散系分为溶液、浊液和胶体,分散质微粒直径小于1nm的分散系为溶液,1~100nm的分散系为胶体,大于100nm的分散系为浊液,故B错误;
C.血液属于胶体,所以血液应具备胶体的性质,在遇到电解质溶液、加热、电性相反的电解质的时候都会聚沉;在伤口上撒盐可以使伤口表面的血液凝结,从而阻止进一步出血,以及防治细菌感染,属于胶体的聚沉,故C正确;
D.溶液、胶体、浊液的本质区别是分散质粒子大小不同,溶液的分散质的微粒直径<1nm,胶体的在1~100nm之间,浊液>100nm,故D正确;
故选:B。
3.C
【分析】在工业规模的海水提溴流程中,第①步发生反应Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2,第②步发生反应3Br2+3Na2CO3=5NaBr+3CO2+NaBrO3,第③步发生反应为5NaBr+NaBrO3+3H2SO4=3Na2SO4+3Br2+3H2O。
【详解】A.步骤①中,海水中的NaBr与通入的Cl2发生置换反应,发生的主要反应为:Cl2+2Br =Br2+2Cl ,A正确;
B.步骤②是将Br2溶解并转化为含溴离子,步骤③又将含溴离子转化为Br2,但溴水的浓度由小变大,所以两步操作的目的是富集溴元素,B正确;
C.第③步操作后,所得溴仍以液态存在于混合物中,大部分溴以Br2形式沉在下层,所以获得工业Br2的方法不是过滤,C不正确;
D.由步骤②可以看出,Br2在Na2CO3溶液中转化为NaBr和NaBrO3,同时还应生成CO2,所以步骤②发生的主要反应为:3Br2+3Na2CO3=5NaBr+3CO2+NaBrO3,D正确;
故选C。
4.A
【详解】A.向KClO3晶体中滴加浓盐酸,产生黄绿色气体,说明浓盐酸被氧化为氯气,Cl-化合价由-1价升高到0价,作还原剂;因此实验①证明Cl-具有还原性,A正确;
B.把实验①产生的Cl2收集到集气瓶中,向瓶中滴入少量NaI溶液,Cl2过量,溶液呈浅黄绿色,与实验②现象不同,B错误;
C.取实验②生成的溶液滴在淀粉KI试纸上,试纸变蓝色,说明实验②生成的溶液中存在I2,I2遇淀粉变蓝,KI并没有参加反应,只能说明上一步的NaI被氧化了,C错误;
D.在氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,则氧化性:>Cl2>I2,D错误;
故选A。
5.A
【分析】据电解质的概念分析。
【详解】电解质是溶于水或熔化时能导电的化合物。故电解质一定属于化合物,包含在化合物之中。
本题选A。
6.C
【分析】由图可知,反应物为O2和H2S,生成物为S,根据质量守恒可知还会生成H2O,故总反应为;
【详解】A.整个过程中改变了总反应速率且本身反应前后质量和化学性质不变,故亚铁离子做催化剂,A正确;
B.由图和氢原子守恒可知反应物为O2和H2S,生成物为S和H2O,故总反应为,B正确;
C.根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知氧化性:反应①中,而反应③中铜元素没有改变,铜不发生氧化还原反应,不能判断铜离子和铁离子氧化性强弱;C错误;
D.步骤③中每生成即0.5mol单质硫,转移1mol电子,铁离子得到1个电子,所以消耗,D正确;
故选C。
7.D
【详解】A.石灰石与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳气体和水,碳酸钙难溶物应写化学式,稀盐酸和碳酸钙反应的离子方程式为:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑,故A错误;
B.稀盐酸中加入铁粉发生置换反应,反应生成氯化亚铁和氢气,反应离子方程式为:Fe+2H+═Fe2++H2↑,故B错误;
C.铜活泼性大于银,铜与银离子反应生成铜离子和单质银,方程式左右电荷不守恒,反应的离子方程式为:Cu+2Ag+=Cu2++2Ag,故C错误;
D.氢氧化钡与硫酸反应生成硫酸钡和水,离子方程式:Ba2++2OH﹣+2H++=BaSO4↓+2H2O,故D正确;
故选D。
8.A
【详解】A.与分别含有和,A错误;
B.属于钾的氧化物,与足量的水反应生成KOH,得到的溶液显碱性,B正确;
C.完全分解成和的化学方程式为:2=2+,2mol反应转移电子,则反应转移电子,C正确;
D.反应中,中部分氧元素的化合价从-2价升高到价,是还原剂,D正确;
故选:A。
9.C
【详解】A.次氯酸是弱酸,因此氯气和水反应离子方程式:,故A错误;
B.向氢氧化钡溶液中滴加稀硫酸:,故B错误;
C.与盐酸反应离子方程式:,故C正确;
D.和溶液反应的离子方程式:,故C错误。
综上所述,答案为诶C。
10.C
【详解】A.石膏为二水硫酸钙,化学式为CaSO4·2H2O,A正确;
B.过程ⅠMn(OH)2与氧气反应生成,Mn元素化合价从+2价升高到+4价,因此Mn(OH)2为还原剂,过程Ⅱ中S2-被氧化生成,为氧化产物,B正确;
C.过程Ⅰ离子方程式为2Mn(OH)2+O2+4OH-=2+4H2O,过程Ⅱ离子方程式为4+2S2-+9H2O=+4Mn(OH)2↓+10OH-,总反应的离子方程式为2O2+2S2-+H2O=+2OH-,C错误;
D.10L清液中S2-的质量为4.8g即0.15mol,根据过程Ⅰ、Ⅱ总反应的离子方程式2O2+2S2-+H2O=+2OH-,消耗0.15molS2-的同时消耗0.15molO2,与O2反应生成,S化合价从+2价升高为+6价,共失去0.075×2×4=0.6mol电子,1molO2转化为得到4mol电子,则此过程消耗0.15molO2,因此理论上共需要0.3molO2,D正确;
故答案选C。
11.B
【详解】A.该黑色粒子溶于水形成的分散系属于胶体,则该黑色粒子的直径介于1~100nm之间,A正确;
B.胶体粒子能透过滤纸,故不可用过滤的方法将该黑色粒子从食盐水中分离出来,B错误;
C.由题意可知,发生反应的离子方程式为Fe2++2Fe3++8OH =Fe3O4+4H2O,C正确;
D.给胶体通电时,带正电荷的离子向负极移动,负极附近黑色变深,说明该分散质粒子带正电荷,D正确。
答案选B。
12.D
【详解】A、含大量Ba2+的溶液中硫酸根、碳酸根离子均不能大量共存,生成硫酸钡和碳酸钡沉淀,A错误;
B、含大量H+的溶液中碳酸根离子生成水和CO2,且镁离子与碳酸根离子不能大量共存,B错误;
C、含大量OH-的溶液中Cu2+转化为氢氧化铜沉淀,不能大量共存,C错误;
D、含大量Na+的溶液中H+、K+、SO42-、NO3-之间均不反应,可以大量共存,D正确;
答案选D。
【点睛】掌握常见离子的性质、发生的化学反应是解答的关键。注意了解离子不能大量共存的一般情况:(1)能发生复分解反应的离子之间(即生成沉淀,气体,水、弱酸、弱碱等难电离物质);(2)能生成难溶物的离子之间;(3)能发生氧化还原反应的离子之间(如:Fe2+、H+、NO3-;S2-、ClO-;S2-、Fe3+等);(4)能发生络合反应的离子之间(如Fe3+和SCN-)。
13.(1) 置换反应 Al Fe
(2) 1:1 AD
(3) CO2 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
【详解】(1)①根据反应物和生产物的种类和数量可判断该反应为置换反应;答案为置换反应;
②铝元素的化合价升高,故单质铝发生氧化反应,铁元素化合价降低,故单质铁为还原产物;答案为Al;Fe;
(2)该反应中只有氯元素的化合价发生变化,HCl和NaCl中氯元素的化合价相同,均为-1价,故当4份HCl参加反应时,只有2份HCl做还原剂,生成氧化产物氯气,2份NaClO3做氧化剂,生成还原产物ClO2,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1;
转为Cl-需加入还原剂,FeSO4和SO2均具有还原性,答案为AD;
(3)①Na2CO3通过反应:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3可转化为2NaHCO3,故通入的气体为CO2;②根据现象可写出该反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
14. HNO3+FeSO4→N2O+Fe2(SO4)3+Fe(NO3)3+H2O FeSO4 N 得到 4
【分析】(1)元素处于最高价只有氧化性,元素居于低价有还原性,根据所给物质的化合价情况来分析;
(2)在氧化还原反应中,还原剂发生氧化反应,化合价降低的元素被还原;
(3)根据化合价的变化判断出氧化剂,再计算;
(4)根据得失电子守恒配平方程式,据此分析解答。
【详解】(1)所给的物质组合中,HNO3中氮元素化合价位于最高价,具有氧化性,对应还原产物为N2O,得电子数是4mol,能将还原性的2molFeSO4氧化为Fe2(SO4)3,2mol物质失电子数是2mol,根据氢原子守恒,水在生成物中,故发生的反应为:HNO3+FeSO4→N2O+Fe2(SO4)3+Fe(NO3)3+H2O,故答案为:HNO3+FeSO4→N2O+Fe2(SO4)3+Fe(NO3)3+H2O;
(2)还原剂FeSO4发生氧化反应,化合价降低的N元素被还原,故答案为:FeSO4;N;
(3)反应中铁元素的化合价升高1价,氮元素化合价共降低了4价,所以硝酸是氧化剂,1mol氧化剂得到了4mol电子,故答案为:得到;4;
(4)HNO3中氮元素化合价位于最高价,具有氧化性,对应还原产物为N2O,总共得电子数是8mol,能将还原性的FeSO4氧化为Fe2(SO4)3,物质失电子数是3mol,根据电子守恒,转移电子为24mol,生成二氧化氮的物质的量为3mol,发生的反应为30HNO3+24FeSO4═3N2O+8Fe2(SO4)3+8Fe(NO3)3+15H2O,电子转移方向和个数用单线桥表示为,故答案为:。
15.(1)①②④⑤⑩
(2)③⑨⑩
(3)H2SO4=2H++
(4)+2H+=CO2↑+H2O
(5)CaO+2H+=Ca2++H2O
【详解】(1)导电分为电子导电和离子导电,①NaOH溶液、④盐酸、⑤稀硫酸、⑩熔融NaCl等发生离子导电,②铜丝发生电子导电,则上述状态下可导电的是①②④⑤⑩。答案为:①②④⑤⑩;
(2)酸、碱、盐、金属氧化物、水、氯化氢等,属于电解质,③液态HCl属于氢化物,水溶液 导电;⑨BaSO4晶体和⑩熔融NaCl属于盐,则属于电解质的是③⑨⑩。答案为:③⑨⑩;
(3)H2SO4为二元强酸,在水溶液中发生完全电离,电离方程式为:H2SO4=2H++。答案为:H2SO4=2H++;
(4)碳酸钠与稀盐酸反应,生成氯化钠、二氧化碳等,离子方程式为:+2H+=CO2↑+H2O。答案为:+2H+=CO2↑+H2O;
(5)生石灰CaO滴加稀盐酸,发生复分解反应,生成氯化钙和水,离子方程式为:CaO+2H+=Ca2++H2O。答案为:CaO+2H+=Ca2++H2O。
16. 纯净物 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O FeCl3+3NaOH==Fe(OH)3↓+3NaCl 复分解 红褐 乙 溶液与胶体
【详解】(1)纯净物是指只含有一种物质的物质,故Fe2O3固体(红棕色)属于纯净物,Fe2O3是碱性氧化物,能与盐酸反应生成盐和水,故将其加入适量盐酸,发生反应的化学方程式为 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,故答案为:纯净物;Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;
(2) 取少量溶液即FeCl3溶液置于试管中,滴入NaOH溶液,可观察到有红褐色沉淀生成,故反应的化学方程式为FeCl3+3NaOH==Fe(OH)3↓+3NaCl,该反应是两种化合物生成两种新的化合物,故此反应属于复分解反应,故答案为:FeCl3+3NaOH==Fe(OH)3↓+3NaCl;复分解;
(3)根据课本中介绍氢氧化铁胶体的制备可知:在小烧杯中加入20 mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中滴入几滴FeCl3溶液,继续煮沸直至溶液呈红褐色,即可制得Fe(OH)3胶体,故答案为:红褐;
(4)胶体能产生丁达尔效应,溶液则不能,分别用激光笔照射烧杯中的液体,可以看到乙烧杯中的液体产生丁达尔效应,这个实验可以用来区别溶液和胶体;故答案为:乙;溶液和胶体。
17. Ni+2H+=Ni2++H2↑、OH-+H+=H2O H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O 2Ni2++4OH-+ClO-=2NiOOH↓+Cl-+H2O
【分析】废镍催化剂制备NiSO4 7H2O晶体的流程为:废镍催化剂先碱浸,Al、SiO2发生反应,Ni、Fe及其它不溶于酸、碱的杂质不反应,过滤除去滤液得到含有Ni、Fe及其它杂质;“酸浸”溶解滤渣,目的是得到NiSO4 7H2O,加入的酸不能引入新的杂质,应该为硫酸,过滤滤渣为其他不溶性杂质,滤液中含有Ni2+、SO42-、Fe2+;“净化除杂需要先加入H2O2溶液,硫酸亚铁被双氧水氧化生成Fe2(SO4)3,发生反应为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,调节溶液pH使铁离子转化成氢氧化铁沉淀,通过操作A过滤除去氢氧化铁、NiSO4溶液,对NiSO4溶液加热浓缩、冷却结晶、过滤得到NiSO4 7H2O晶体,据此解答。
【详解】(1)“酸浸时,加入的酸分别与过量的NaOH、Fe、Ni发生反应,发生的离子方程式分别为OH +H+=H2O、Fe+2H+=Fe2++H2↑、Ni+2H+=Ni2++H2↑;
(2)净化除杂”需加入H2O2溶液,其目的则是氧化Fe2+为Fe3+,Fe3+更易形成Fe(OH)3从而达到去除Fe元素的目的,发生反应为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(3)NiSO4在强碱性溶液中可被NaClO氧化为NiOOH,ClO 被还原为Cl ,根据电子守恒配平该反应的离子方程式应为:2Ni2++ClO +4OH =2NiOOH↓+Cl +H2O。
【点睛】书写第(2)问的离子方程式要注意原溶液的酸性环境,书写第(3)问离子方程式要注意是强碱性环境。
18. 3;10;18H2O;10;12 Cu3P 24 C
【详解】(1)反应中P元素的化合价由0价升高到+5价,Cl元素化合价由+5价降低到-1价,根据得失电子数目相等可知两者的计量系数之比为3:10,则结合质量守恒定律可知,化学方程式应为 3P4+ 10HClO3+18H2O =10HCl+ 12H3PO4;
(2)该反应中Cu元素化合价由+2价降低到+1价,部分P元素化合价由0价降低到-3价,部分P元素化合价由0价升高为+5价,所以氧化产物为H3PO4,还原产物为Cu3P;该反应中有11molP4参加反应转移电子数为24(5-0)mol=120mol,所以有2.2molP4参加反应转移电子数为24mol;
(3)0.1 mol/L H 3PO 3溶液的pH = 1.7>1,说明为部分电离,为弱酸;和碱液中和只能生成两种酸式盐,则它为二元酸;和碘水反应,碘水棕黄色褪去,再加AgNO 3有黄色沉淀生成,说明碘被还原为碘离子,有AgI黄色沉淀生成,也就是说H 3PO 3为还原性酸,综上所述本题应选C。
【点睛】本题重点考查氧化还原反应的知识。在氧化还原反应中应满足“升失氧,降得还”,元素化合价升高,失去电子,发生氧化反应,被氧化,本身作还原剂;元素化合价降低,得到电子,发生还原反应,被还原,本身作氧化剂,在氧化还原反应中可根据得失电子守恒进行配平,据此解题。
19. NaNO2 ②⑤ 10 6 4 10 3 2 11.2 Na3VO4 (VO2)2SO4
【分析】(1)反应中N元素的化合价降低,I元素的化合价升高;
(2)由2NaNO2+4HI═2NO↑+I2+2NaI+2H2O可知,鉴别NaNO2和NaCl,可利用碘的特性分析;
(3)Al元素的化合价由0升高为+3价,N元素的化合价由+5价降低为0,由电子守恒及原子守恒分析;
(4)V2O5是两性氧化物,与强碱反应生成钒酸盐(阴离子为VO43-),溶于强酸生成含钒氧离子(VO2+)的盐。
【详解】:(1)反应中N元素的化合价降低,I元素的化合价升高,则氧化剂是NaNO2,故答案为:NaNO2;
(2)由2NaNO2+4HI═2NO↑+I2+2NaI+2H2O可知,根据题中反应,NaNO2在酸性溶液中,能将I-氧化成I2,淀粉遇I2变蓝色,则选择②碘化钾淀粉试纸、⑤食醋,变蓝的为NaNO2,故答案为:②⑤;
(3)Al元素的化合价由0升高为+3价,N元素的化合价由+5价降低为0,该反应还应生成水,由电子守恒及原子守恒可知,反应为10Al+6NaNO3+4NaOH═10NaAlO2+3N2↑+2H2O,过程中转移5mol e-,则生成标准状况下N2的体积为5mol××22.4L/mol=11.2L,故答案为:10;6;4;10;3;2;11.2;
(4)V2O5是两性氧化物,与强碱反应生成钒酸盐(阴离子为VO43-),溶于强酸生成含钒氧离子(VO2+)的盐,则V2O5与烧碱溶液反应生成的盐为Na3VO4,与稀硫酸反应生成的盐为:(VO2)2SO4,故答案为:Na3VO4、(VO2)2SO4。
【点睛】考查氧化还原反应,侧重于氧化剂的判断的考查,注意从化合价的角度分析氧化还原反应。根据化合价的变化,氧化剂得电子被还原,化合价降低,发生还原反应,得到的产物为还原产物;还原剂失电子被氧化,化合价升高,发生氧化反应,得到的产物为氧化产物。
20.(1)Fe2+、Fe3+、H+
(2)Fe2+、Al3+
(3) 过滤 碳酸钠溶液水解显碱性,碱性条件下能促进油脂的水解 调节溶液pH使Fe2+转化为FeCO3
【分析】(1)FeC在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,Y为Fe3O4,与过量的盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁,溶液有剩余的HCl;
(2)加入过量的NaOH,Al3+转化为偏铝酸根,Mg2+、Fe2+、Cu2+转化为氢氧化物沉淀,且氢氧化亚铁易被氧化,灼烧固体得到氧化镁、氧化铜、氧化铁,用过量的稀盐酸中,所得溶液中含有Mg2+、Fe3+、Cu2+;
(3)①由工艺流程可知,操作I是将固体与液体分离,应采取过量的方法;
②碳酸钠溶液水解显碱性,碱性条件下能促进油脂的水解;
③④由工艺流程可知,操作I所得的滤液中主要有硫酸亚铁,加入碳酸氢铵,实质是亚铁离子与碳酸氢根离子反应,生成FeCO3,同时生成二氧化碳、水。
(1)
FeC在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,Y为Fe3O4,溶于过量的盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁,溶液有剩余的HCl,溶液中大量存在的阳离子是Fe2+、Fe3+、H+;
(2)
加入过量的NaOH,Al3+转化为偏铝酸根,Mg2+、Fe2+、Cu2+转化为氢氧化物沉淀,且氢氧化亚铁易被氧化,灼烧固体得到氧化镁、氧化铜、氧化铁,用过量的稀盐酸中,所得溶液中含有Mg2+、Fe3+、Cu2+,与原溶液相比,溶液中大量减少的阳离子是Al3+、Fe2+;
(3)
①由工艺流程可知,操作I是将固体与液体分离,应采取过量的方法;
②碳酸钠溶液水解显碱性,碱性条件下能促进油脂的水解;
③由工艺流程可知,操作I所得的滤液中主要有硫酸亚铁和过量的硫酸,加入碳酸氢铵的作用是调节溶液的pH,将亚铁离子转化为成FeCO3;④反应离子方程式为:。
21. Na2FeO4、O2 3ClO-+2Fe(OH)3+ 4OH-=2+3Cl-+5H2O 3 0.15 I-、Fe2+ >I2> I- 5I-++6H+=3I2 +3H2O
【详解】Ⅰ.(1)还原剂失电子化合价升高,被氧化得到氧化产物,FeSO4中Fe由+2价转化成+6价,化合价升高,Na2O2中O由-1价转化为0价,化合价升高,因此属于氧化产物的是Na2FeO4、O2;
(2)①制备高铁酸钾,Fe的化合价升高,即ClO-作氧化剂,被还原成Cl-,环境为碱性,因此湿法制高铁酸钾的离子方程式为3ClO-+2Fe(OH)3+ 4OH-=2+3Cl-+5H2O;
②Fe的化合价由+3价变为+6价,每生成1mol,转移电子物质的量为1mol×(6-3)=3mol;还原产物是C1-,Cl的化合价由+1价变为-1价,化合价变化2价,因此转移电子物质的量为0.3mol时,生成C1-的物质的量为=0.15mol;
Ⅱ.(1)还原剂的还原性大于还原产物,根据题中所给反应方程式,得出还原性强弱的顺序是I->Fe2+>Br-,向该混合溶液中通入氯气,反应的先后顺序是2I-+Cl2=2Cl-+I2、2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-、2Br-+ Cl2=Br2+2Cl-,混合液中含有2mol I-,消耗Cl2的物质的量为1mol,还剩1molCl2,Fe2+物质的量为3mol,完全反应时,消耗Cl2的物质的量为=1.5mol>1mol,因此Fe2+过量,根据2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-可知,被氧化的Fe2+物质的量为2mol,综上所述,被氧化的离子有和I-、Fe2+;
(2) 还原性强弱的顺序是I->Fe2+>Br-,当Br-被氧化一半时,I-和Fe2+已经全部被氧化,溶液中Fe2+的物质的量为(a+b)mol,I-的物质的量为2amol,Br-的物质的量为2bmol,根据得失电子守恒可得2amol+(a+b)mol+2bmol×=cmol×2,解得c=;
(3)氧化剂的氧化性大于氧化产物,根据第一个离子方程式可知,氧化性I2>,根据第二个离子方程式可知,氧化性>I2,故氧化性强弱顺序是>I2>;
(4)根据还原性>I-,氧化性>I2>,将氧化成,本身被还原成I-,即0~1段发生离子方程式为+3= I-+3+3H+,即a点还原产物为I-;由图象可知,bc段生成I2,bc发生离子方程式为5I-++6H+=3I2 +3H2O;
答案第1页,共2页
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