北京市高考化学三年(2020-2022)模拟题分类汇编22卤素及其化合物(2)
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一、单选题
1.(2021·北京延庆·统考一模)盐酸与下列物质反应(可加热)时,HCl表现出还原性的是
A.Zn B.MnO2 C.Na2O D.CaCO3
2.(2021·北京延庆·统考一模)为了预防传染性疾病,不少地方都采用了“84”消毒液进行消毒。“84”消毒液(有效成分为NaClO)可用于消毒和漂白。下列对相关实验现象的分析,不正确的是
实验
I
II
III
滴管中的液体
1mL的蒸馏水
1mL0.0002mol•L-1的H2SO4
1mL2mol•L-1的H2SO4
实验现象
混合后溶液的pH=9.9,短时间内未褪色,一段时间后蓝色褪去
混合后溶液的pH=5.0,蓝色迅速褪去,无气体产生
混合后溶液的pH=3.2,蓝色迅速褪去,并产生大量气体,使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
A.对比实验I和II,II中蓝色迅速褪去的原因是发生了反应:ClO-+H+=HClO
B.对比实验II和III,溶液的pH可能会影响ClO-的氧化性或Cl-的还原性
C.实验III中产生的气体是Cl2,由HClO分解得到:2HClO=Cl2↑+H2O
D.加酸可以提高“84”消毒液的漂白效果,但需合适的pH才能安全使用
3.(2021·北京·模拟预测)利用氧化尿素制备 (水合肼)的实验流程如图所示:
已知:①氯气与烧碱溶液的反应是放热反应;②有强还原性,能与剧烈反应生成。
下列说法不正确的是
A.步骤Ⅰ中为避免温度过高,可采用冰水浴
B.步骤Ⅰ制备溶液时,测得产物中与的物质的量之比为5∶1,则参与反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶3
C.步骤Ⅱ中可将尿素水溶液逐滴滴入碱性溶液中
D.生成水合肼反应的离子方程式为ClO﹣+CO(NH2)2+2OH﹣=Cl-+N2H4•H2O+CO
4.(2021·北京西城·统考一模)相同温度和压强下,研究Cl2在不同溶液中的溶解度(用溶解Cl2的物质的量浓度表示)随溶液浓度的变化。在NaCl溶液和盐酸中Cl2的溶解度以及各种含氯微粒的浓度变化如图。
下列说法不正确的是
A.由图1可知,Cl2溶于NaCl溶液时还发生了反应Cl2+Cl-=Cl
B.随NaCl溶液浓度增大,Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO平衡逆移,Cl2溶解度减小
C.随盐酸浓度增加Cl2与H2O的反应被抑制,生成Cl为主要反应从而促进Cl2溶解
D.由上述实验可知,H+浓度增大促进Cl2溶解,由此推知在稀硫酸中,随硫酸浓度增大Cl2的溶解度会增大
5.(2021·北京·模拟预测)下列气体的验证方法没有涉及氧化还原反应的是
A.氧气——带火星的小木条复燃
B.氯气——湿润的有色纸条褪色
C.乙烯——酸性高锰酸钾溶液褪色
D.氨气——湿润的红色石蕊试纸变蓝
6.(2021·北京房山·统考二模)下列物质的用途与氧化还原反应无关的是
A.浓盐酸用于实验室制备氯气 B.铁粉用作暖贴发热剂
C.干冰用作制冷剂 D.镁粉用于炼铁脱硫
7.(2021·北京昌平·统考二模)下列变化中,气体被还原的是
A.将SO2气体通入品红溶液,溶液红色褪去
B.将氯气通入KBr溶液,溶液变黄
C.氢气通入氧化铜中加热,黑色固体变为红色
D.氨气通入AlCl3溶液产生白色沉淀
8.(2021·北京西城·统考二模)下列解释事实的方程式正确的是
A.CO2通入过量的NaOH溶液中:CO2+OH-=
B.SO2的催化氧化反应:2SO2+O22SO3
C.过氧化钠做呼吸面具的供氧剂:Na2O2+CO2=Na2CO3+O2
D.氯气用于自来水消毒:Cl2+H2O⇌2H++Cl-+ClO-
9.(2021·北京·统考二模)下列化学用语正确的是
A.氢氧化铝电离:Al(OH)3=Al3++3OH-
B.氯气溶于水:Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-
C.氯气与石灰乳反应制漂白粉:2Cl2+Ca2++2OH-=2Cl-+Ca(ClO)2+2H2O
D.向Mg(OH)2悬浊液中滴酚酞后溶液变红:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)
10.(2021·北京顺义·统考二模)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
在Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体,有沉淀生成
酸性:H2SO3>HClO
B
镁在燃烧匙中点燃,迅速伸入盛满CO2的集气瓶中,产生大量白烟且瓶内有黑色颗粒产生
CO2有氧化性
C
将FeCl2溶液滴入酸性KMnO4溶液中,紫红色褪去
Fe2+有还原性
D
向淀粉溶液中加适量20%H2SO4溶液,加热,冷却后加NaOH溶液至中性,再滴加少量碘水,溶液变蓝
淀粉未水解
A.A B.B C.C D.D
11.(2021·北京东城·统考一模)下列反应中,水只作氧化剂的是
A.与水反应 B.与水反应 C.与水反应 D.与水蒸气反应
12.(2021·北京西城·统考一模)下列说法正确的是
A.标准状况下,含有的分子数约为
B.含有的中子数约为
C.和的混合物中含有的氮原子数共约为
D.与足量的反应转移的电子数约为
13.(2021·北京西城·统考一模)下列反应中,酸体现还原性的是
A.与浓盐酸共热制 B.与浓硫酸共热制
C.与稀硫酸反应制 D.与稀硝酸反应制备
14.(2021·北京丰台·统考一模)下列应用中利用了物质还原性的是
A.明矾净化水 B.漂白粉漂白织物
C.纯碱去油污 D.铁粉作食品脱氧剂
15.(2021·北京朝阳·统考一模)向碘水、淀粉的混合液中加入AgNO3溶液,蓝色褪去。为探究褪色原因,实验如下:
下列分析不正确的是
A.过程①后溶液pH明显变小
B.过程③中加入NaCl溶液的目的是除去Ag+
C.不能判断4H++4I-+O2=2H2O+2I2是过程④中溶液变蓝的原因
D.综合上述实验,过程①中蓝色褪去的原因是Ag+氧化了I2
16.(2021·北京平谷·统考一模)某研究性学习小组探究镁与溴水反应的机理,做了如下实验:
①将镁条投入冷水中,未见明显现象
②将镁条放入冷的溴水中,只是刚开始时产生极少量的气泡,随后溴水的颜色逐渐褪去
③将镁条放入冷的液溴中,未观察到任何明显现象,再加几滴水,红棕色很快褪去
则下列说法不正确的是
A.①说明镁不易和冷水反应 B.结合①、②说明溴与水反应有酸生成
C.②说明氧化性 D.③说明水对镁和溴反应起催化作用
17.(2021·北京平谷·统考一模)下列实验能达到目的的是
A
B
C
D
方案
目的
吸收多余尾气
检验和收集
干燥
配制一定物质的量浓度的溶液
A.A B.B C.C D.D
18.(2021·北京·模拟预测)下列反应方程式能解释相应实验现象的是
选项
实验现象
反应方程式
A
向含KIO3的食盐中加入稀硫酸,用玻璃棒蘸取上述溶液点在淀粉一KI试纸上,试纸变蓝
IO+ 5I-+ 6H+ =3I2十3H2O
B
酸性KMnO4溶液与H2O2混合产生大量气体
2H2O22H2O+O2↑
C
碳酸钠溶液表面收集的乙酸乙酯层振荡后变薄并有气泡产生
2H++CO=CO2↑十H2O
D
加热时,将SO2通入装有CuO的试管中,黑色固体变为红色,将红色固体溶于水,溶液呈蓝色,并仍有少量不溶物
SO2十CuOCu+ SO3
A.A B.B C.C D.D
19.(2021·北京·模拟预测)下列气体的制备和收集方法均正确的是
①
②
③
④
A.用装置①制备并收集NO B.用装置②制备并收集Cl2
C.用装置③制备并收集 D.用装置④制备并收集
20.(2021·北京·模拟预测)下表提供的试剂,用如图所示装置,能制备相应气体的是
选项
a中试剂
b中试剂
c中试剂
实验目的
A.
浓盐酸
二氧化锰
饱和食盐水
制备并收集氯气
B.
稀盐酸
石灰石
浓硫酸
制备并收集二氧化碳
C.
稀硫酸
粗锌
浓硫酸
制备并收集氢气
D.
稀硝酸
铜粉
浓硫酸
制备并收集一氧化氮
A.A B.B C.C D.D
21.(2021·北京房山·统考一模)下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是
A
B
C
D
实验
NaOH溶液滴入FeSO4溶液中
石蕊溶液滴入氯水中
Na2S溶液滴入AgCl浊液中
热铜丝插入稀硝酸中
现象
产生白色沉淀,随后变为红褐色
溶液变红,随后迅速褪色
沉淀由白色逐渐变为黑色
产生无色气体,随后变为红棕色
A.A B.B C.C D.D
二、实验题
22.(2021·北京·模拟预测)某小组探究卤素参与的氧化还原反应,从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。
(1)浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气。氯气不再逸出时,固液混合物A中仍存在盐酸和MnO2。
①反应的离子方程式是_______。
②电极反应式:
i.还原反应:MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
ii.氧化反应:_______。
③根据电极反应式,分析A中仍存在盐酸和MnO2的原因。
i.随c(H+)降低或c(Mn2+)浓度升高,MnO2氧化性减弱。
ii.随c(Cl-)降低,_______。
④补充实验证实了③中的分析。
实验操作
试剂
产物
I
较浓H2SO4
有氯气
II
a
有氯气
III
a+b
无氯气
a是_______,b是_______。
(2)利用c(H+)浓度对MnO2氧化性的影响,探究卤素离子的还原性。相同浓度的KCl、KBr和KI溶液,能与MnO2反应所需的最低c(H+)由大到小的顺序是_______,从原子结构角度说明理由______________。
(3)根据(1)中结论推测:酸性条件下,加入某种化合物可以提高溴的氧化性,将Mn2+氧化为MnO2。经实验证实了推测,该化合物是_______。
(4)Ag分别与1mol·L-1的盐酸、氢溴酸和氢碘酸混合,Ag只与氢碘酸发生置换反应,试解释原因:_______。
(5)总结:物质氧化性和还原性变化的一般规律是_______。
23.(2021·北京通州·统考一模)某实验小组研究KI和酸性KMnO4溶液的反应。
实验序号
Ⅰ
Ⅱ
实验操作
实验现象
KMnO4溶液的紫色褪去,溶液变为棕黄色
KMnO4紫色溶液迅速变为棕褐色悬浊液,然后沉淀消失,溶液变为棕黄色
资料:i.MnO在酸性条件下最终被还原为Mn2+
ii.酸性条件下氧化性:KMnO4>KIO3>I2
(1)实验Ⅰ中溶液呈棕黄色,推测生成了___________;
(2)实验小组继续对实验Ⅱ反应中初始阶段的产物成分进行探究:
①经检验,实验Ⅱ初始阶段I-的氧化产物不是I2,则“实验现象a”为___________;
②黑色固体是___________;
③经检验,在“紫色清液”中存在,写出生成的离子方程式___________;下列实验方案中,可用于检验“紫色清液"中的是___________(填字母);
A.用洁净的玻璃棒蘸取“紫色清液”滴在淀粉一碘化钾试纸上,观察试纸是否变蓝色。
B.取少量“紫色清液”于试管中,向其中加入几滴淀粉溶液,溶液不变蓝,再加入过量NaHSO3溶液,观察溶液是否变蓝色。
C.取少量“紫色清液”于试管中,向其中加入稀硝酸酸化,再加入几滴硝酸银溶液,观察是否生成黄色沉淀。
(3)探究实验Ⅱ中棕褐色沉淀消失的原因。
用离子方程式解释实验Ⅱ中棕褐色沉淀消失的原因:___________;
(4)实验后的反思:导致实验Ⅰ和实验Ⅱ中KI和酸性KMnO4溶液反应产物变化的因素是(写出两点):___________、___________。
24.(2021·北京·模拟预测)某小组同学用二氧化锰与过量浓盐酸反应制备氯气过程中(装置如图所示)发现,二氧化锰仍有剩余时就观察到反应停止,对此现象开展探究。
(1)二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气的化学方程式是___________。
[提出猜想]ⅰ.随着反应进行,c(Cl-)降低,不能被二氧化锰氧化
ⅱ.随着反应进行,……
[进行实验]将反应后的固液混合物倒出,平均分在2个试管中,分别进行以下实验,证实了猜想ⅰ不成立。
序号
实验操作
实验现象
Ⅰ
将湿润的淀粉碘化钾试纸放置于试管口,加热试管;___________,充分振荡,继续加热
试纸未变蓝
Ⅱ
将湿润的淀粉碘化钾试纸放置于试管口,加热试管;滴入2滴浓硫酸,充分振荡,继续加热
滴入浓硫酸前,试纸不变蓝;滴入浓硫酸后,试纸变蓝
(2)将Ⅰ中操作补充完整:___________。
(3)II中试纸变蓝说明试管中的反应产生了___________(填化学式)。
[进一步实验]设计如下实验进一步探究。
序号
实验装置
实验操作
现象
Ⅲ
向左侧烧杯中滴加2滴浓硫酸
滴加浓硫酸前,电流表指针不偏转;滴加浓硫酸后,电流表指针偏转
Ⅳ
向右侧烧杯中滴加2滴浓硫酸
电流表指针始终不偏转
(4)滴加浓硫酸后,左边烧杯中反应的电极反应式是___________。
(5)依据实验Ⅰ-Ⅳ,解释“二氧化锰仍有剩余时就观察到反应停止”的原因是___________。
[新的探究]小组同学又进行了实验Ⅴ、Ⅵ。
序号
实验操作
实验现象
Ⅴ
在0.5g二氧化锰中加入2毫升5%双氧水
产生气泡
Ⅵ
在0.5g二氧化锰中滴加2滴浓硫酸,再加入2毫升5%双氧水
产生气泡,黑色固体消失,生成无色溶液
(6)Ⅵ中反应的离子方程式是___________。
(7)结合依据实验Ⅰ-Ⅳ得出的结论,解释Ⅴ、Ⅵ中现象不同的原因___________。
25.(2021·北京房山·统考一模)化学变化是有条件的。某小组同学探究与金属阳离子的氧化还原反应,实验过程如下。
已知:同浓度的稀溶液中氧化性:。
实验
现象
编号
溶液X
Ⅰ
和,其中,
1小时内溶液颜色始终保持无色
Ⅱ
,
溶液黄色立即加深,30s后溶液变为褐色,无浑浊
Ⅲ
,
5秒后溶液由浅蓝色变为黄色并产生浑浊,离心分离后上层溶液为黄色(经检测有),固体为白色(CuI)
Ⅳ
迅速变浑浊,离心分离后上层溶液为无色(经检测无),固体为黄色(AgI)
(1)实验Ⅰ的目的是___________。
(2)实验Ⅱ中“黄色立即加深”初步判断有生成,选择___________(填试剂)进一步证实生成了。该条件下氧化性:___________(填“>”、“<”)。
(3)实验Ⅲ中与反应的离子方程式是___________,甲同学得出氧化性:。
(4)乙同学认为甲同学的结论不合理,推测实验Ⅲ中的生成,与CuI沉淀有关,不能确定氧化性:,并用如图装置进行验证。K闭合后,较长时间发现两侧溶液均无明显变化。为了进一步判断和的氧化性强弱,将左侧电极改为Cu电极,并向右侧溶液中加入,发现指针偏转,且左侧溶液颜色加深,证明该条件下氧化性:___________(填“>”、“<”)。
(5)该小组同学进一步分析认为,实验Ⅳ没有发生的原因是:和生成AgI沉淀,反应物浓度迅速降低,不利于该反应进行;请分析实验Ⅲ发生氧化还原反应的原因是___________。
实验结论:在反应体系中,各物质的浓度对氧化还原反应的发生有一定的影响。
26.(2021·北京海淀·统考一模)以下是生活中常用的几种消毒剂。
i.“84”消毒液,有效成分是NaClO。
ii.消毒液A,其有效成分的结构简式为(简称PCMX)。
ⅲ.双氧水消毒液,是质量分数为3%~25%的溶液。
(1)“84”消毒液需要在阴暗处密封保存,否则容易失效,用化学用语解释其原因:
①;②___________。
(2)实验室通过测定不同pH环境中不同浓度NaClO溶液的细菌杀灭率(%),以探究“84”消毒液杀菌能力的影响因素,实验结果如下表。
NaClO溶液浓度(mg/L)
不同pH下的细菌杀灭率(%)
pH=4.5
pH=7.0
pH=9.5
250
98.90
77.90
53.90
500
99.99
97.90
65.54
①结合表中数据可推断,相同条件下,HClO的杀菌能力___________(填“强于”“弱于”或“相当于”)NaClO的杀菌能力。
②下列关于“84”消毒液及其使用方法的描述中,正确的是___________(填字母序号)。
a.“84”消毒液的杀菌能力与其浓度有关
b.长期用于对金属制品消毒,不会使金属腐蚀
c.不能与清厕灵(含HCl)混合使用,可能会导致安全事故
d.喷洒在物品表面后适当保持一段时间,以达到消毒杀菌效果
(3)消毒液A常用于家庭衣物消毒。
①PCMX分子中的含氧官能是___________(写名称)。
②若将消毒液A与“84”消毒液混合使用,会大大降低消毒效果,从物质性的角度解释其原因为____。
(4)研究小组将某“84”消毒液与双氧水消毒液等体积混合,有大量无色气体生成,经检验为氧气。用离子方程式表示生成氧气的可能原因:、____。
27.(2021·北京丰台·统考一模)某小组为探究Mg与NH4Cl溶液反应机理,常温下进行以下实验。实验中所取镁粉质量均为0.5g,分别加入到选取的实验试剂中。
资料:①CH3COONH4溶液呈中性。
②Cl-对该反应几乎无影响。
实验
实验试剂
实验现象
1
5mL蒸馏水
反应缓慢,有少量气泡产生(经检验为H2)
2
5mL 1.0 mol/L NH4Cl溶液(pH=4.6)
剧烈反应,产生刺激性气味气体和灰白色难溶固体
(1)经检验实验2中刺激性气味气体为NH3,检验方法是____。用排水法收集一小试管产生的气体,经检验小试管中气体为H2。
(2)已知灰白色沉淀中含有Mg2+、OH-。为研究固体成分,进行实验:将生成的灰白色固体洗涤数次,至洗涤液中滴加AgNO3溶液后无明显浑浊。将洗涤后固体溶于稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,出现白色沉淀。推测沉淀中含有____,灰白色固体可能是____(填化学式)。
(3)甲同学认为实验2比实验1反应剧烈的原因是NH4Cl溶液中c(H+)大,与Mg反应快。用化学用语解释NH4Cl溶液显酸性的原因是_____。
(4)乙同学通过实验3证明甲同学的说法不合理。
实验
实验装置
3
①试剂X是_______。
②由实验3获取的证据为_______。
(5)为进一步探究实验2反应剧烈的原因,进行实验4。
实验
实验试剂
实验现象
4
5 mL NH4Cl乙醇溶液
有无色无味气体产生(经检验为H2)
依据上述实验,可以得出Mg能与反应生成H2。乙同学认为该方案不严谨,需要补充的实验方案是_______。
(6)由以上实验可以得出的结论是_______。
28.(2021·北京·模拟预测)某小组探究Na2SO3溶液和KIO3溶液的反应。
实验I:向某浓度的KIO3酸性溶液(过量)中加入Na2SO3溶液(含淀粉),一段时间(t秒)后,溶液突然变蓝。
资料:IO3-在酸性溶液氧化I-,反应为IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O
(1)溶液变蓝,说明Na2SO3具有_________性。
(2)针对t秒前溶液未变蓝,小组做出如下假设:
i.t秒前未生成I2,是由于反应的活化能______(填“大”或“小”),反应速率慢导致的。
ii.t秒前生成了I2,但由于存在Na2SO3,_____(用离子方程式表示),I2被消耗。
(3)下述实验证实了假设ii合理。
实验II:向实验I的蓝色溶液中加入_______,蓝色迅速消失,后再次变蓝。
(4)进一步研究Na2SO3溶液和KIO3溶液反应的过程,装置如下。
实验III:K闭合后,电流表的指针偏转情况记录如下表:
表盘
时间/min
0~t1
t2~t3
t4
偏转位置
右偏至Y
指针回到“0”处,又返至“X”处;如此周期性往复多次……
指针归零
① K闭合后,取b极区溶液加入盐酸酸化的BaCl2溶液,现象是______。
② 0~t1时,从a极区取溶液于试管中,滴加淀粉溶液,溶液变蓝;直接向a极区滴加淀粉溶液,溶液未变蓝。判断IO3- 在a极放电的产物是_______。
③ 结合反应解释t2~t3时指针回到“0”处的原因:________。
(5)综合实验I、II、III,下列说法正确的是_______。
A.对比实验I、II,t秒后溶液变蓝,I中SO32-被完全氧化
B.对比实验I、III,t秒前IO3- 未发生反应
C.实验III中指针返回X处的原因,可能是I2氧化SO32-
三、填空题
29.(2021·北京石景山·统考一模)化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯及其化合物既是重要化工原料,又是广泛使用的高效灭菌消毒剂。回答下列问题:
(1)用氯气制备漂白液的离子方程式是______。
(2)TCCA是一种高效含氯消毒漂白剂,贮运稳定,在水中释放有效氯时间长,应用于游泳池等公共场合,其分子结构如图所示:
已知:X、Y、Z、W属于原子序数递增的短周期元素,Z核外最外层电子数是电子层数的3倍。
①TCCA的分子式是______。
②X、Y、Z对应简单氢化物中热稳定性最强的是______(用氢化物的化学式表示)。
(3)ClO2和NaClO2均为重要的杀菌消毒剂,将ClO2通入到NaOH和H2O2混合溶液中,可制备NaClO2。
资料:NaClO2晶体易溶于水,难溶于乙醇。NaClO2饱和溶液在温度低于38 ℃时析出NaClO2·3H2O晶体,高于38 ℃时析出NaClO2晶体,高于60 ℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。
① 写出由ClO2制备NaClO2的离子方程式______。
② 从上述NaClO2溶液获得干燥的NaClO2晶体的操作步骤为:将溶液在减压和55 ℃条件下蒸发至大量晶体析出后,______,______,低于60℃干燥,得到NaClO2晶体 (补全实验步骤)。
30.(2021·北京顺义·统考一模)与的氧化性相近,在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。
回答下列问题:
(1)氯气的电子式为_______。
(2)氯气和氢氧化钠溶液制备漂白液的离子方程式为_______。
(3)某兴趣小组通过如下装置(夹持装置略)对制备、吸收、释放和应用进行了研究。
已知:装置C中的药品可以吸收氯气
①打开B的活塞,A中发生反应生成,请将化学方程式配平_______
__________________________________________。
②已吸收气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ,加酸后释放的浓度随时间的变化如下图所示。若将其用于水果保鲜,你认为效果较好的稳定剂是_______,原因是_______。
③关闭B的活塞,在D中被稳定剂完全吸收生成,在酸性条件下可发生反应生成并释放出,该反应的离子方程式为_______。
参考答案:
1.B
【详解】A.Zn+2HCl= ZnCl2+H2↑,HCl表现出氧化性,A错误;
B.4HCl(浓)+ MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O,HCl表现出还原性,B正确;
C.Na2O+2HCl= NaCl+ H2O,HCl表现出酸性,C错误;
D.CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O,HCl表现出酸性,D错误;
故选B。
2.C
【分析】“84”消毒液存在ClO-+ H2O HClO + OH-,NaClO是强碱弱酸盐,溶液显碱性。
【详解】A.II中蓝色迅速褪去的原因是发生了反应:ClO-+H+=HClO,HClO的弱酸性和漂白性使溶液蓝色迅速褪去,A正确;
B.对比实验II和III,H2SO4浓度越大,酸性越强,ClO-的氧化性越强,甚至与Cl-反应生成Cl2,B正确;
C.实验III中产生的气体是Cl2,Cl2使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,而氯气是由HClO和HClO氧化漂白之后生成的Cl-反应生成,离子方程式为:ClO-+ Cl-+H+ = Cl2↑+ H2O,C错误;
D.通过三个实验对比可知,加酸可以提高“84”消毒液的漂白效果,但若是酸性太强,发生实验III 的反应,产生氯气,则会造成安全隐患,D正确;
故选C。
3.C
【分析】由流程可知,步骤I中氯气和NaOH溶液制备NaClO,步骤II中尿素与NaClO发生NaClO+CO(NH2)2+2NaOH=NaCl+N2H4•H2O+Na2CO3,制得水合肼溶液和Na2CO3溶液在步骤III中分离,据此分析解题。
【详解】A.实验中,为使步骤Ⅰ中反应温度不高于40℃,可以减缓Cl2的通入速率、冰水浴冷却,A正确;
B.氯气与NaOH反应生成物质的量之比为5:1的NaClO、NaClO3,氯元素化合价升高,故还有NaCl生成,故反应为:8Cl2+16OH-=5ClO-+ClO3-+10Cl-+8H2O,氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶3,B正确;
C.将尿素滴到NaClO溶液中或过快滴加,都会使过量的NaClO溶液氧化水合肼,降低产率,故实验中应将次氯酸钠溶液逐滴加入到定量的尿素溶液中制备水合肼,滴加顺序不能颠倒,且滴加速度不能过快,C错误;
D.NaClO、NaOH与尿素生成N2H4•H2O、碳酸钠、NaCl,反应为NaClO+CO(NH2)2+2NaOH=NaCl+N2H4•H2O+Na2CO3,离子方程式是:,D正确;
故选:C。
4.D
【详解】A.由图1分析Cl2的浓度降低,Cl浓度升高,得出Cl2溶于NaCl溶液时还发生了反应Cl2+Cl-=Cl,故A正确;
B.增大Cl-浓度,Cl2+H2O⇌H++ Cl-+HClO平衡逆移,所以随NaCl溶液浓度增大,Cl2溶解度减小,故B正确;
C.由图2分析Cl2的浓度先降低后升高,随着盐酸浓度增加,Cl2与H2O的反应被抑制,生成Cl为主要反应,从而促进Cl2溶解,故C正确;
D.由图2分析,H+浓度一直增大,但是溶解的Cl2的浓度先降低后升高,应该是发生了反应Cl2+Cl-=Cl,促进了Cl2溶解,而在稀硫酸只提供了H+,随硫酸浓度增大,Cl2+H2O⇌H++ Cl-+HClO平衡逆向移动,Cl2的溶解度会降低,故D错误;
故选D。
5.D
【详解】A.碳在氧气中燃烧有化合价变化,属于氧化还原反应,故A错误;
B.氯气和水反应生成HClO,次氯酸能漂白有色纸条,有化合价变化,属于氧化还原反应,故B错误;
C.乙烯被高锰酸钾氧化成二氧化碳,有化合价变化,属于氧化还原反应,故C错误;
D.氨气溶于水生成氨水,电离出的氢氧根能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,无化合价变化,故D正确;
故选:D。
6.C
【详解】A.浓盐酸和二氧化锰发生氧化还原反应,可用于实验室制备氯气,与氧化还原反应有关,A不符合;
B.铁粉用作暖贴发热剂过程中发生铁的腐蚀,铁被氧化,与氧化还原反应有关,B不符合;
C.干冰易升华,升华过程中吸收大量的热,因此可以做制冷剂,与氧化还原反应没有关系,C符合;
D.镁粉用于炼铁脱硫,过程中镁被氧化,与氧化还原反应有关,D不符合;
答案选C。
7.B
【详解】A.将二氧化硫气体通入品红溶液,溶液红色褪去说明二氧化硫表现漂白性,故A不符合题意;
B.将氯气通入溴化钾溶液,溶液变黄说明有单质溴生成,反应中氯气被还原,故B符合题意;
C.氢气通入氧化铜中加热,黑色固体变为红色说明有铜生成,反应中氢气被氧化,故C不符合题意;
D.氨气通入氯化铝溶液产生白色沉淀说明氨气表现碱性,故D不符合题意;
故选B。
8.B
【详解】A.CO2通入过量的NaOH溶液中发生如下反应:,故A错误;
B.SO2的催化氧化反应:2SO2+O22SO3,故B正确;
C.过氧化钠做呼吸面具的供氧剂发生如下反应:,故C错误;
D.氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸,次氯酸为弱酸不能拆分,故D错误;
综上答案为B。
9.D
【详解】A.氢氧化铝是两性氢氧化物,既能电离出H+也能电离出OH-,因而其有酸式电离和碱式电离:Al3++3OH-Al(OH)3H+ + AlO + H2O,故A错误;
B.氯气溶于水的离子方程式是Cl2+H2O=H++Cl-+HClO,次氯酸是弱酸,不能拆成离子,故B错误;
C.漂白粉的主要成分是次氯酸钙[Ca(ClO)2]和氯化钙,工业上将氯气通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂白粉,同时有水生成,反应的离子方程式为:Cl2+Ca(OH)2=Ca2++Cl-+ClO- +H2O,故C错误;
D.Mg(OH)2悬浊液中存在平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),滴酚酞后溶液变红,故D正确;
故选D。
10.B
【详解】A.反应生成硫酸钙和盐酸,是氧化还原反应,不能比较酸性强弱,A错误;
B.黑色颗粒为碳,说明碳元素化合价降低,二氧化碳表现氧化性,B正确;
C.亚铁离子被酸性高锰酸钾溶液氧化,表现还原性,但氯离子也能被氧化,故紫红色褪色不能说明是亚铁离子反应,C错误;
D.该现象说明淀粉还存在,或未水解或未水解完全,D错误;
故选B。
11.D
【详解】A.氯气与水反应属于氧化还原反应,但水既不是氧化剂也不是还原剂,故A错误;
B.过氧化钠水反应属于氧化还原反应,但水既不是氧化剂也不是还原剂,故B错误;
C.碳化钙与水的反应没有化合价变化,属于非氧化还原反应,故C错误;
D.铁与水蒸气反应属于氧化还原反应,反应中水作氧化剂,故D正确;
故选D。
12.D
【详解】A.标况下CCl4为液态,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,故A错误;
B.的中子数为18-8=10,则含有的中子数约为,故B错误;
C.和的混合物中含有的氮原子数共介于~之间,故C错误;
D.氯气与Fe反应生成氯化铁,Cl元素化合价从0降低到-1价,1mol氯气参与反应得2mol电子,则与足量的反应,氯气全部参与反应,则转移的电子数约为,故D正确,
故选D。
13.A
【详解】A.Cl元素的化合价升高,还生成氯化锰,则盐酸作还原剂表现还原性,故A正确;
B.S元素的化合价不变,只表现酸性,故B错误;
C.由Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,H元素的化合价降低,表现氧化性,故C错误;
D.由3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可知,N元素的化合价降低,表现氧化性,故D错误;
故选:A。
14.D
【详解】A.明矾净化水是由于Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,生成的Al(OH)3胶体)具有强吸附性,未发生氧化还原反应,A不合题意;
B.漂白粉漂白织物是利用漂白粉具有强氧化性而不是还原性,B不合题意;
C.纯碱去油污是由于Na2CO3在水溶液中发生水解呈碱性,促进了油脂的水解,未发生氧化还原反应,C不合题意;
D.铁粉作食品脱氧剂,是铁与氧气反应,反应中铁作还原剂,具有还原性,D符合题意;
故答案为:D。
15.D
【分析】在碘水中存在如下平衡:I2+H2OHI+HIO,I-与Ag+反应生成AgI沉淀,促进I2与水的反应不断正向进行;过滤,所得滤液1中含有HIO和HNO3,还有未反应完的AgNO3,加入NaCl溶液,将发生Ag+与Cl-生成AgCl的沉淀反应,往滤液2中加入KI溶液,发生I-、HIO、H+的氧化还原反应,从而生成I2,使溶液再次变蓝色。
【详解】A.由分析可知,过程①后,溶液的主要成分为HIO、HNO3及未反应的AgNO3,所以pH明显变小,A正确;
B.过程③中加入NaCl溶液,可与Ag+反应生成AgCl沉淀,排除Ag+可能对后续实验产生的干扰,所以目的是除去Ag+,B正确;
C.过程④中,加入KI,可能发生HIO、H+、I-的氧化还原反应,也可能发生反应4H++4I-+O2=2H2O+2I2,不能肯定溶液变蓝的原因是哪一个,C正确;
D.过程①中蓝色褪去的原因可能是Ag+氧化了I2,也可能是Ag+促进了I2与H2O的反应,D不正确;
故选D。
16.C
【详解】A.根据实验①将镁条投入冷水中,未见任何现象可知:镁条与冷水不能发生反应,A项正确;
B.根据实验①、②将镁条放入溴水中,观察到只是开始时产生极少量的气泡,说明镁条只与溴水中的部分酸反应,但是溴水的颜色褪去,说明溴与水反应有酸生成,B项正确;
C.根据实验②说明溴与水反应有酸生成,则氧化性,C项错误;
D.根据实验③向含足量镁条的液溴中滴加几滴水,观察到溴的红棕色很快褪去可以知道:镁条和溴单质的反应需要在水的催化下进行,D项正确;
答案选C。
17.D
【详解】A.氯气难溶于饱和食盐水,所以不能用饱和氯化钠溶液吸收氯气,应选用氢氧化钠溶液吸收,故A不选;
B.二氧化硫为有毒有害且密度比空气密度大的气体,所以收集二氧化硫应选用向上排空气法收集,且该装置无尾气处理装置,故B不选;
C.碳酸氢钠受热易分解,所以不能采用C装置干燥碳酸氢钠,故C不选;
D.配置一定物质量浓度的溶液定容时,胶头滴管悬空在离瓶口1cm左右处,视线要与刻度下处于同一水平,故选D。
答案选D。
18.A
【详解】A.酸性条件下,能与I-发生归中反应生成I2,从而使试纸变蓝,对应方程式为:IO+ 5I-+ 6H+ =3I2十3H2O,A符合题意;
B.KMnO4具有强氧化性,可以将H2O2氧化为O2,产生大量气体,自身被还原为Mn2+,对应方程式为:,B方程式不对应,不符合题意;
C.乙酸乙酯层含有挥发的CH3COOH、CH3CH2OH,振荡后,CH3CH2OH 溶于水,CH3COOH与Na2CO3反应产生CO2,导致乙酸乙酯层变薄,对应方程式为:, C方程式不对应,不符合题意;
D.由题意知,红色固体能溶于水,不可能是Cu, D不符合题意,CuO与SO2反应首先生成CuSO3(红色),即,继续加热,CuSO3会被氧化为CuSO4;
故答案选A。
19.C
【详解】A.NO在空气中易被氧化,不能用装置①制备并收集NO,A错误;
B.二氧化锰与浓盐酸反应制氯气需要加热,B错误;
C.用二氧化锰作催化剂分解过氧化氢制氧气不需要加热,可用排空气法收集氧气,C正确;
D.不能用加热氯化铵分解来制取氨气,D错误;
故选C。
20.B
【详解】A.浓盐酸与二氧化锰制备氯气需要加热,装置没有加热装置,故无法制备氯气,故A错误;
B.稀盐酸与石灰石可以制备二氧化碳,通入浓硫酸干燥,二氧化碳密度比空气大,可以用向上排空法收集,可以制备并收集二氧化碳,故B正确;
C.稀硫酸与粗锌反应制备氢气,用浓硫酸干燥,但是氢气的密度比空气小,不能用向上排空气法收集,故C错误;
D.稀硝酸与铜粉反应生成NO,收集NO只能用排水法收集,NO的密度与空气接近且会和氧气反应,不能用排空气法收集,故D错误;
故选B。
【点睛】.浓盐酸与二氧化锰制备氯气需要加热,常温下两者不反应是解答易错点。
21.C
【详解】分析:A项,白色沉淀变为红褐色沉淀时的反应为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;B项,红色褪色是HClO表现强氧化性;C项,白色沉淀变为黑色时的反应为2AgCl+Na2S=Ag2S+2NaCl;D项,气体由无色变为红棕色时的反应为2NO+O2=2NO2。
详解:A项,NaOH溶液滴入FeSO4溶液中产生白色Fe(OH)2沉淀,白色沉淀变为红褐色沉淀时的反应为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,该反应前后元素化合价有升降,为氧化还原反应;B项,氯水中存在反应Cl2+H2OHCl+HClO,由于氯水呈酸性,石蕊溶液滴入后溶液先变红,红色褪色是HClO表现强氧化性,与有色物质发生氧化还原反应;C项,白色沉淀变为黑色时的反应为2AgCl+Na2S=Ag2S+2NaCl,反应前后元素化合价不变,不是氧化还原反应;D项,Cu与稀HNO3反应生成Cu(NO3)2、NO气体和H2O,气体由无色变为红棕色时的反应为2NO+O2=2NO2,反应前后元素化合价有升降,为氧化还原反应;与氧化还原反应无关的是C项,答案选C。
点睛:本题考查氧化还原反应的判断,分析颜色变化的原因、理解氧化还原反应的特征是解题的关键。
22.(1) MnO2+4H+ +2Cl- Mn2++Cl2↑ + 2H2O 2Cl--2e- =Cl2↑ Cl-还原性减弱或Cl2 的氧化性增强 KCl固体(或浓/饱和溶液) MnSO4固体(或浓/饱和溶液)
(2) KCl>KBr>KI Cl、Br、I位于第VIIA族,从上到下电子层数逐渐增加,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,阴离子的还原性逐渐增强
(3)AgNO3 或Ag2SO4
(4)比较AgX的溶解度,AgI 溶解度最小,Ag++I-= AgI↓使得Ag还原性增强的最多,使得2Ag+2H+=2Ag++ H2↑反应得以发生
(5)氧化剂(还原剂)的浓度越大,其氧化性(还原性)越强,还原产物(还原产物)的浓度越大,氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越小;还原反应中,反应物浓度越大或生成物浓度越小,氧化剂氧化性越强
【详解】(1)①二氧化锰和浓盐酸制氯气的离子方程式为:MnO2+4H+ +2Cl- Mn2++Cl2↑ + 2H2O;②氧化反应是元素化合价升高,故氧化反应为:2Cl--2e- =Cl2↑③反应不能发生也可能是还原剂还原性减弱,或者产生了氧化性更强的氧化剂,故答案为:Cl-还原性减弱或Cl2 的氧化性增强④可以从增大氯离子浓度的角度再结合实验II的现象分析,试剂a可以是KCl固体(或浓/饱和溶液);结合实验III的显现是没有氯气,且实验III也加入了试剂a,那一定是试剂b影响了实验III的现象,再结合原因i可知试剂b是MnSO4固体(或浓/饱和溶液);
(2)非金属性越弱其阴离子的还原性越强,反应时所需的氢离子浓度越小,故顺序是KCl>KBr>KI;其原因是Cl、Br、I位于第VIIA族,从上到下电子层数逐渐增加,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,阴离子的还原性逐渐增强;
(3)根据(1)中的结论推测随Cl-浓度降低导致二氧化锰的氧化性减弱,那么如果进一步降低Cl-浓度降低则可以导致可以提高溴的氧化性,将Mn2+氧化为MnO2,故答案为:AgNO3 或Ag2SO4;
(4)若要使反应2Ag+2H+=2Ag++ H2↑发生,根据本题的提示可以降低Ag+浓度,对比AgX的溶解度,AgI 溶解度最小,故Ag只与氢碘酸发生置换反应的原因是:比较AgX的溶解度,AgI 溶解度最小,Ag++I-= AgI↓使得Ag还原性增强的最多,使得2Ag+2H+=2Ag++ H2↑反应得以发生;
(5)通过本题可以发现,物质氧化性和还原性还与物质的浓度有关,浓度越大氧化性或者还原性越强,故答案为:氧化剂(还原剂)的浓度越大,其氧化性(还原性)越强,还原产物(还原产物)的浓度越大,氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越小;还原反应中,反应物浓度越大或生成物浓度越小,氧化剂氧化性越强。
23. I2 溶液分层,下层液体无色 MnO2 2 MnO+I-+2H+=2MnO2↓+ IO+H2O B MnO2+2I-+4H+=Mn2++I2+2H2O 试剂的相对用量(滴加顺序) 溶液酸性强弱
【详解】(1)实验Ⅰ中KI溶液过量,MnO在酸性环境中最终被还原为Mn2+,而低浓度碘水的颜色为黄色,所以可以推测生成了I2单质;
(2)①实验Ⅱ初始阶段I-的氧化产物不是I2,则有机溶剂四氯化碳中未溶解I2而呈无色,但四氯化碳不溶于水、密度比水大,导致液体分层;
②KI和酸性KMnO4溶液反应的黑色生成物能催化H2O2分解,则可联想到固体黑色固体为MnO2;
③根据题目所给信息,该条件下酸性高锰酸钾溶液将I-氧化为IO,自身被还原为MnO2,根据电子守恒和元素守恒可得离子方程式为2 MnO+I-+2H+=2MnO2↓+ IO+H2O;
A.试纸若变蓝说明有碘单质生成,但氧化剂不一定是IO,也可能是剩余的残留的高锰酸钾,A不符合题意;
B.开始时溶液不变蓝,说明不含碘单质,滴加NaHSO3溶液后变蓝,说明原溶液中含有IO,被NaHSO3还原生成碘单质,B符合题意;
C.硝酸不能还原IO,所以无论是否含有IO,都不会有黄色沉淀生成,C不符合题意;
故答案为:B;
④KI和酸性KMnO4溶液的反应生成KIO3和MnO2,根据电子守恒和电荷守恒配平写出的离子方程式为2MnO4-+I-+2H+=2MnO2↓+IO3-+H2O;
(3)根据实验现象可知MnO2、KI和硫酸反应生成的棕黄色溶液中含有I2 ,根据化合价升降规律可知还生成MnSO4,结合酸性条件和守恒思想、配平、写出的离子方程式为MnO2+2I-+4H+=Mn2++I2+2H2O;
(4)由实验I和实验II的现象得到:所得产物成分与试剂的相对用量(滴加顺序)有关,由探究实验Ⅱ中棕褐色沉淀消失原因的实验可知,所得产物成分与溶液酸性强弱有关,实际上,物质的变化主要与其自身的性质有关,还与外界条件,如浓度大小、用量多少、溶液的酸碱性等因素有关,故答案为:试剂的相对用量(滴加顺序)、溶液酸性强弱。
24. MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 加入固体NaCl Cl2 MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O c(H+)减少,降低了MnO2的氧化性,不能继续氧化Cl- MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O 滴入浓硫酸,c(H+)增大,增强了MnO2的氧化性,MnO2与双氧水发生氧化还原反应被消耗,同时生成无色的Mn2+
【详解】(1)实验室二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气的化学方程式是:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)将湿润的淀粉碘化钾试纸放置于试管口,加热试管;加入固体NaCl充分振荡,增加氯离子浓度,继续加热,试纸未变蓝,说明没产生氯气,说明不是c(Cl-)影响氯气的生成。
(3)II中试纸变蓝说明试管中的反应产生了:Cl2,氯气将碘离子氧化为碘单质,湿润的淀粉变为蓝色。
(4)滴加浓硫酸后,由于氢离子浓度改变,增加MnO2的氧化性,右边烧杯中反应的电极反应式是:MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O。
(5)依据实验Ⅰ-Ⅳ,解释“二氧化锰仍有剩余时就观察到反应停止”的原因是:c(H+)减少,降低了MnO2的氧化性,不能继续氧化Cl-。
(6)Ⅵ中二氧化锰与双氧水反应生成氧气,Mn2+,且Mn2+无色,反应的离子方程式是:MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O。
(7)结合依据实验Ⅰ-Ⅳ得出的结论,解释Ⅴ、Ⅵ中现象不同的原因:滴入浓硫酸,c(H+)增大,增强了MnO2的氧化性,MnO2与双氧水发生氧化还原反应被消耗,同时生成无色的Mn2+
。
25. 对比实验排除了本实验条件下,可能是由或溶液中的氧化得到的 淀粉溶液或 > < ,Cu+与生成CuI沉淀,产物浓度迅速降低,促进反应的进行
【分析】(1) 作对照实验,排除实验条件下I2不是NO3-或水中溶解的O2氧化得到;
(2) 碘单质遇到淀粉变蓝色, 有机溶剂也能萃取碘呈现特殊颜色;Fe3+与I-反应生成碘单质和亚铁离子,氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性;
(3) 实验Ⅲ中,通过实验现象知,Cu2+与I-反应有CuI和碘单质生成,说明二者发生氧化还原反应;
(4) 图为具有盐桥的原电池 较长时间发现两侧溶液均无明显变化,说明Cu2+不能氧化I-。将左侧电极改为Cu电极,进一步判断Cu2+和I2的氧化性强弱,左侧溶液颜色加深,说明发生转化Cu→Cu2+ 右侧发生还原反应,即I2I-;
(5) 反应Ⅲ发生:2Cu2+ +2I- = 2Cu++ I2 沉淀 促进平衡移动;
【详解】(1) 实验Ⅰ中没有生成,说明实验条件下不是或水中溶解的氧化得到,排除或水中溶解的的干扰,故答案为:作对比实验,排除了实验条件下不是或水中溶解的氧化得到;
(2) 由“黄色立即加深”初步判断有生成,选择淀粉溶液或者四氯化碳进一步证实生成了,故答案为:淀粉溶液或者四氯化碳;与反应生成碘单质和亚铁离子,反应离子方程式为:,故氧化性:,故答案为:;;
(3) 实验Ⅲ中,通过实验现象知,与反应有CuI和碘单质生成,说明二者发生氧化还原反应,反应离子方程式为: ,故答案为: ;
(4) 图为具有盐桥的原电池,较长时间发现两侧溶液均无明显变化,说明不能氧化,将左侧电极改为Cu电极电极发生偏转,左侧溶液颜色加深,说明发生转化,右侧发生还原反应,向右侧溶液中加入少量,发生转化,说明氧化性明该条件下氧化性:,故答案为:;
(5) 反应Ⅲ发生:,由于与生成CuI沉淀,使产物浓度降低,平衡移动,促进反应进行,故答案为:发生,由于与生成CuI沉淀,使产物浓度降低,平衡移动,促进反应进行。
26. 2HClOHCl+O2 强于 acd 羟基 PCMX含有酚羟基,具有还原性,NaClO具有氧化性,二者能发生氧化还原反应 ClO-+ H2O2=Cl-+O2+H2O
【详解】(1) “84”消毒液有效成分是NaClO,其消毒原理是NaClO先与空气中的CO2和H2O生成HClO,如果HClO见光分解,则会失效,HClO分解的化学方程式为:2HClOHCl+O2,故答案为:2HClOHCl+O2;
(2)①通过表格数据分析,NaClO溶液浓度相同时,pH越小细菌的杀灭率越高,而pH越小则说明生成的HClO越多,故表示HClO的杀菌能力强于NaClO,故答案为:强于;
②a.由表格数据可知,当pH相同时,NaClO浓度越大则杀菌率越高,故a正确;
b.“84”消毒液在使用过程中会产生HClO等酸性物质,会腐蚀金属,故b错误;
c.“84”消毒液如与洁厕液混用,会发生反应:HClO+HCl=Cl2+H2O,故两者不能混用,故c正确;
d.喷洒后适当保持一段时间有利于HClO的生成,达到杀菌效果,故d正确;
答案为:acd;
(3)①中的含氧官能团为羟基,故答案为:羟基;
②PCMX()含有酚羟基,具有还原性,而NaClO具有氧化性,两者会反应,影响消毒杀菌效果,故答案为:PCMX含有酚羟基,具有还原性,NaClO具有氧化性,二者能发生氧化还原反应;
(4)H2O2中O为-1价,为中间价态,有还原性,可能会被NaClO氧化为O2,离子方程式为:ClO-+ H2O2=Cl-+O2+H2O,故答案为:ClO-+ H2O2=Cl-+O2+H2O。
【点睛】重点考查了HClO的强氧化性和弱酸性,利用氧化还原的基本原理分析物质间的反应是解答的关键。
27. 将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸变蓝 Cl- Mg(OH)Cl +H2O⇌NH3·H2O+H+ 5mL 1.0 mol/L CH3COONH4 两试管反应剧烈程度相当 取5mL无水乙醇,加入0.5g Mg粉无明显变化 NH4Cl水解产生的H+对反应影响小,对反应影响大
【分析】本题主要是对Mg与NH4Cl溶液反应机理进行实验探究,探究了反应得到的灰白色固体的成分,以及进行几组对照实验来探究该反应的机理,最后得出NH4Cl水解产生的H+对反应影响小,对反应影响大的结论,解题过程中要密切关系题干信息,时刻注意对照实验仅能改变一个变量的思想,试题总体难度较大。
【详解】(1)经检验实验2中刺激性气味气体为NH3,由于NH3易溶于水且水溶液显碱性,故检验方法是将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸变蓝,故答案为:将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸变蓝;
(2)已知灰白色沉淀中含有Mg2+、OH-。为研究固体成分,进行实验:将生成的灰白色固体洗涤数次,至洗涤液中滴加AgNO3溶液后无明显浑浊,说明灰白色固体表面没有能使AgNO3溶液变浑浊的杂质,将洗涤后固体溶于稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,出现白色沉淀,说明灰白色沉淀中含有Cl-,结合已知灰白色沉淀中含有Mg2+、OH-,和化学式中化合价代数和为0,可推测灰白色固体可能是Mg(OH)Cl,故答案为:Cl-;Mg(OH)Cl;
(3) NH4Cl是一种强酸弱碱盐,根据盐类水解的规律可知,NH4Cl溶液显酸性,反应的离子方程式为:+H2O⇌NH3·H2O+H+,故答案为:+H2O⇌NH3·H2O+H+;
(4)①由上述(3)分析可知,NH4Cl溶液因水解呈酸性,故为了进行对照实验,必须找到一种含有相同阳离子即且溶液显中性的试剂,由题干信息可知,试剂X是5mL 1.0 mol/L CH3COONH4,故答案为:5mL 1.0 mol/L CH3COONH4;
②乙同学通过实验3来证明甲同学的说法是不合理的,故由实验3获取的证据为两试管反应剧烈程度相当,故答案为:两试管反应剧烈程度相当;
(5)依据上述实验,可以得出Mg能与反应生成H2,乙同学认为该方案不严谨,故需要补充对照实验,在无的情况下是否也能与Mg放出H2,以及反应剧烈程度,故实验方案为取5mL无水乙醇,加入0.5g Mg粉无明显变化,故答案为:取5mL无水乙醇,加入0.5g Mg粉无明显变化;
(6)由对照实验(4)(5)分析可知,NH4Cl水解产生的H+对反应影响小,对反应影响大,故答案为:NH4Cl水解产生的H+对反应影响小,对反应影响大。
28. 还原 大 少量 生成白色沉淀 此时,a极区发生反应IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O ,IO3- 不再与SO32-发生反应,外电路无电流通过 AC
【详解】(1)向某浓度的KIO3酸性溶液(过量)中加入Na2SO3溶液(含淀粉),一段时间(t秒)后,溶液突然变蓝。说明溶液中生成了I2,IO3-中I的化合价从+5降低到0,硫的化合价升高,则Na2SO3具有还原性,答案为还原;
(2)i.一般情况下活化能大,化学反应速率慢,答案为大;
ii. I2具有氧化性,SO32-具有还原性,能够发生氧化还原反应,则I2被还原成I-,SO32-被氧化成SO42-,根据得失电子守恒和原子守恒,配平方程式。答案为I2+SO32-+H2O=2I-+SO42-+2H+;
(3)为了证明假设ii的合理性,即生成的I2会由于Na2SO3的存在,而与之反应,使得溶液不再呈蓝色,则需要在含有I2的溶液中,加入少量的Na2SO3溶液,与I2反应,使蓝色消失,答案为少量Na2SO3;
(4)0~t1,指针右偏至Y,说明有电流产生,发生了氧化还原反应,t2~t3,指针回到“0”处,又返至“X”处;如此周期性往复多次……中间有一段时间,回路中没有电流产生,之后往复,直到亚硫酸钠完全反应完。
①闭合开关后,指针有偏转,有发生反应说明SO32-被氧化成了SO42-。加入盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成。答案为生成白色沉淀;
②0~t1时,直接向a极区滴加淀粉溶液,溶液未变蓝,但是又发生了反应,根据假设,生成的碘单质与SO32-反应,生成了I-,答案为I-;
③t2~t3时指针回到“0”处,说明电路中没有电流,SO32-没有参与反应,但是随后又有电流产生,而且偏转到X,说明有碘单质生成,是碘酸根和碘离子的反应,答案为此时,a极区发生反应IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O ,IO3- 不再与SO32-发生反应,外电路无电流通过;
(5)A.如果有SO32-存在,SO32-会与I2反应,现溶液呈现蓝色,说明存在I2,没有SO32-,A正确;B. 对比实验I、III,t秒前IO3-还原成I-,而不是I2,有发生变化,B项错误;C.指针回到0,电路中没有发生反应,发生的反应是IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O,但是随后指针又转到x,说明又与SO32-反应,产生电流。如果是IO3-与SO32-反应,指针会指到Y,所以是I2与SO32-反应,C正确;答案为AC。
【点睛】本题题目非常新颖,但是只要抓住反应顺序,开始为IO3-与SO32-生成碘单质,I2再和SO32-反应,生成I-,再I-和IO3-反生碘单质,如此往复。
29. Cl2 + 2OH-= Cl-+ ClO-+ H2O C3N3O3Cl3 H2O 2ClO2 + H2O2 + 2OH- = 2ClO+ O2+ 2H2O 趁热过滤(或高于38℃过滤) 乙醇洗涤
【分析】根据TCCA分子结构,X、Y、Z、W属于原子序数递增的短周期元素,根据结构得到X为C,Y为N,Z核外最外层电子数是电子层数的3倍,则Z为O,W为Cl
【详解】(1)用氯气制备漂白液是氯气通入到NaOH溶液中生成NaCl、NaClO和H2O,其离子方程式是Cl2 + 2OH-= Cl-+ ClO-+ H2O;故答案为:Cl2 + 2OH-= Cl-+ ClO-+ H2O。
(2)①根据图中结构和前面分析得到TCCA的分子式是C3N3O3Cl3;故答案为:C3N3O3Cl3。
②根据前面分析及同周期从左到右非金属性逐渐增强,其简单气态氢化物稳定性逐渐增强,因此X、Y、Z对应简单氢化物中热稳定性最强的是H2O;故答案为:H2O。
(3)①将ClO2通入到NaOH和H2O2混合溶液中,可制备NaClO2,因此ClO2制备NaClO2的离子方程式2ClO2 + H2O2 + 2OH- = 2ClO+ O2+ 2H2O;故答案为:2ClO2 + H2O2 + 2OH- = 2ClO+ O2+ 2H2O。
②根据题意,由于NaClO2饱和溶液在温度低于38 ℃时析出NaClO2·3H2O晶体,高于38 ℃时析出NaClO2晶体,高于60 ℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl,NaClO2晶体易溶于水,难溶于乙醇;因此需在温度高于38℃过滤,用乙醇洗涤,低于60℃干燥,得到NaClO2晶体;故答案为:趁热过滤(或高于38℃过滤);乙醇洗涤。
30. 稳定剂Ⅱ 原因是可以缓慢释放ClO2,能较长时间维持保鲜所需的浓度
【详解】(1)氯气是共价分子、分子内氯原子间共用一对电子对,电子式为。
(2)氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,则制备漂白液的离子方程式为。
(3)①盐酸和氯酸钠溶液发生氧化还原反应,氯酸钠中氯化合价从+5降低到+4生成,部分盐酸中氯化合价从-1升高到0生成,按得失电子数守恒、元素质量守恒,可配平得化学方程式为。②由图知:用于水果保鲜效果较好的是稳定剂Ⅱ,原因是可以缓慢释放ClO2,能较长时间维持保鲜所需的浓度。③在酸性条件下可发生反应,部分中氯化合价从+3降低到-1生成,部分中氯化合价从+3升高到+4生成,按得失电子数守恒、元素质量守恒,可配平得该反应的离子方程式为。
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