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鲁科版 (2019)必修 第一册第2章 元素与物质世界本章综合与测试巩固练习
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这是一份鲁科版 (2019)必修 第一册第2章 元素与物质世界本章综合与测试巩固练习，共16页。试卷主要包含了下列关于氧化物的叙述正确的是，下列物质的分类组合不正确的有，下列说法不正确的是，下列叙述正确的是，下列叙述中,正确的是等内容，欢迎下载使用。
易错点1 物质分类模糊不清
1.(2020福建泉州永春华侨中学高一上月考,)下列关于氧化物的叙述正确的是( )
A.酸性氧化物均可跟碱反应
B.酸性氧化物在常温常压下均为气态
C.金属氧化物都是碱性氧化物
D.酸性氧化物一定能跟水反应
2.(2020江西临川第二中学高二上期中,)下列物质的分类组合不正确的有( )
①海水、空气、胆矾、盐酸均为混合物;
②H2CO3、CH3COOH、H2SO4、H2S均为酸;
③Mg(OH)2、NaOH、Cu2(OH)2CO3、NH3·H2O均为碱;
④干冰、N2O5、SiO2、H2O均为酸性氧化物;
⑤NaHSO4、AgCl、AlCl3、CaCO3均为盐;
⑥NaH2PO4、Na2SO4、纯碱既为钠盐又为含氧酸盐。
A.①③④⑥B.①③④
C.①②③⑤⑥D.⑤⑥
易错点2 混淆胶体的特征和性质
3.(2020福建华安一中、龙海二中高一上联考,)下列说法不正确的是( )
A.将氯化铁浓溶液和氢氧化钠浓溶液混合,能得到氢氧化铁胶体
B.胶体分散质粒子直径介于1~100 nm,能透过滤纸
C.利用丁达尔效应可以区分溶液和胶体
D.碳酸钙悬浊液中加氢氧化铁胶体,有利于沉淀的沉降
4.(2021北京首师大二附中高一期中,)下列叙述正确的是( )
A.直径介于1~100 nm的微粒称为胶体
B.Fe(OH)3难溶于水,因此不可能均匀地分散在水里形成红褐色胶体
C.根据丁达尔效应,利用一束可见光可以区别淀粉胶体和食盐溶液
D.胶体不能透过滤纸,但可以透过半透膜
易错点3 电解质、非电解质概念理解不清
5.(2021湖北孝感高一上月考,)下列叙述中,正确的是( )
A.NaNO3固体不导电,所以NaNO3不是电解质
B.铜丝、石墨均能导电,所以它们都是电解质
C.SO2溶于水能导电,所以SO2是电解质
D.熔融的KCl能导电,所以KCl是电解质
6.(2021湖南长沙第一中学高一上阶段检测,)下列叙述正确的是( )
A.实验测得冰醋酸、固体KNO3均不能导电,所以CH3COOH、KNO3均是非电解质
B.CaCO3、BaSO4都难溶于水,但它们都是电解质
C.向NaOH溶液中滴加几滴饱和氯化铁溶液,并煮沸,可以制备Fe(OH)3胶体
D.SO2的水溶液能导电,因此SO2是电解质
易错点4 判断离子共存时忽视条件
7.(2020山西长治第二中学高一上学期期中考试,)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.强酸性溶液:K+、HCO3-、Br-、Ba2+
B.滴加酚酞溶液显红色的溶液:Fe3+、NH4+、Cl-、NO3-
C.强酸性溶液:Cu2+、Na+、Mg2+、SO42-
D.含有大量HCO3-的溶液:Na+、NO3-、Cl-、OH-
8.(2021北京人大附中高一上检测,)常温下,在pH=13的无色透明溶液中一定能大量共存的一组离子是( )
A.Na+、K+、NO3-、CO32-B.K+、Fe3+、Cl-、SO42-
C.Na+、NO3-、SO42-、HCO3-D.NH4+、Ag+、SO42-、Cl-
易错点5 对氧化还原反应的有关概念理解不清
9.(2021天津大港一中高一上月考,)下列叙述正确的是( )
A.氧化还原反应的本质是化合价升降
B.还原剂是在反应中得电子的物质
C.氧化剂在反应中发生还原反应
D.在化学反应中,得电子越多的氧化剂,其氧化性就越强
10.(2020江西抚州临川二中高一上月考,)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”的原理是4Ag+2H2S+O2 2X+2H2O。下列说法正确的是( )
A.X的化学式为AgS
B.银针验毒时,空气中氧气失去电子
C.反应中Ag和H2S均是还原剂
D.每生成1 ml X,反应转移2 ml e-
易错点6 氧化剂与还原剂的物质的量之比的判断
11.(2020天津塘沽一中高一上期中,)反应8NH3+3Cl2 N2+6NH4Cl,被还原的分子与被氧化的分子个数之比为( )
A.2∶3B.8∶3C.6∶3D.3∶2
12.()某同学在实验室中用Ca(ClO)2代替MnO2制备Cl2,化学方程式为Ca(ClO)2+4HCl(浓) CaCl2+2Cl2↑+2H2O。下列叙述不正确的是( )
A.氧化剂为Ca(ClO)2,其中氯元素被还原
B.若有2 ml H2O生成,则反应中有2 ml电子转移
C.浓盐酸在反应中体现酸性和还原性
D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
思想方法练
守恒思想在氧化还原反应中的应用
方法概述
守恒是化学学科的基础,在化学的学习和计算中必须要首先建立起守恒的思想。守恒有多种形式,如质量守恒、电荷守恒、得失电子守恒等。
(1)得失电子守恒:氧化剂和还原剂得失电子总数相等,化合价升高总数=化合价降低总数。
(2)质量守恒:反应前后原子的质量、种类和个数不变。
(3)电荷守恒:溶液中阴、阳离子所带电荷总数相等。
1.()若24 g SO32-恰好与50 mL R2O72-浓度为2 ml·L-1的溶液发生氧化还原反应,其中SO32-SO42-,则R元素在还原产物中的化合价是(深度解析)
A.+1B.+2C.+3D.+4
2.()水热法制备纳米颗粒Y(化合物)的反应为3Fe2++2S2O32-+O2+aOH- Y+S4O62-+2H2O,下列有关说法不正确的是(深度解析)
A.a=4
B.Y的化学式为Fe2O3
C.反应中S2O32-是还原剂
D.每有32 g O2参加反应,转移电子的物质的量为4 ml
3.(2021安徽池州一中高一上月考,)回答下列问题:
(1)已知CuO具有氧化性,能够和氨气反应生成两种单质,请写出在加热条件下CuO和NH3反应的化学方程式: 。
(2)在一定条件下,RO3n-和Cl2可发生反应:RO3n-+Cl2+2OH- RO42-+2Cl-+H2O,在上述过程中RO3n-被 (填“氧化”或“还原”),RO3n-中R的化合价是 价。
(3)由Mn2+、Bi3+、BiO3-、MnO4-、H+、H2O组成的一个氧化还原反应体系中,发生BiO3-Bi3+的反应。
①该反应中,被氧化的元素是 。
②将以上物质组成一个正确的离子方程式: 。
(4)在3BrF3+5H2O 9HF+Br2+HBrO3+O2↑中,若有15 ml H2O参加反应,则被H2O还原的BrF3的物质的量为 。
4.()绿矾(FeSO4·7H2O)对某工厂废水(含有Cr2O72-)进行处理。
(1)工业上还可用空气、水、黄铁矿(主要成分为FeS2)在一定条件下反应来制取FeSO4。已知该反应除了生成硫酸亚铁,还生成一种中学化学常见的强酸,试写出该反应的化学方程式: 。
(2)请配平方程式:
Fe2++ Cr2O72-+ Fe3++ Cr3++ H2O
5.()84消毒液是一种以NaClO为有效成分的消毒剂,广泛应用于医院、食品加工、家庭等的卫生消毒。
(1)84消毒液中通入CO2能增强消毒效果,写出向84消毒液中通入过量CO2的离子方程式: 。
(2)测定84消毒液中NaClO的物质的量浓度的方法如下:
①配制100 mL 0.6 ml·L-1的Na2S2O3溶液。配制过程中需称取Na2S2O3固体 g,需要用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、量筒、 。
②准确量取10.00 mL消毒液于锥形瓶中,加入过量的KI溶液,用足量的乙酸酸化,充分反应后向溶液中滴加Na2S2O3溶液,完全反应时消耗Na2S2O3溶液25.00 mL。反应过程中的相关离子方程式为2CH3COOH+2I-+ClO- I2+Cl-+2CH3COO-+H2O,I2+2S2O32- 2I-+S4O62-,通过计算求出该84消毒液中NaClO的物质的量浓度。(写出计算过程)
6.(2021山东日照莒县高一期中,)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,被国际上公认为安全、低毒的绿色消毒剂。
(1)下图是模拟工业上用潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60 ℃时反应制取ClO2并收集ClO2的实验装置图(加热、夹持装置已略去)。(已知:ClO2熔点为-59 ℃,沸点为11 ℃,受热不稳定,温度过高可能引起爆炸,易溶于水,可与碱液反应)
①H2C2O4中C的化合价为 价,在装置A中发生的反应中做 剂(填“氧化”或“还原”)。
②装置A、B均必须添加温度控制装置,其中装置B应添加的控温装置是 (填“冰水浴”或“60 ℃的热水浴”)。
③装置C中NaOH溶液的作用是 。
(2)工业上也可用氯酸钠(NaClO3)和Na2SO3溶液混合并加稀H2SO4酸化后反应制取ClO2,同时生成Na2SO4,则反应中NaClO3与Na2SO3的物质的量之比为 。
答案全解全析
本章复习提升
易混易错练
1.A 酸性氧化物是与碱反应只生成盐和水的氧化物,酸性氧化物均可以跟碱反应,故A正确;酸性氧化物常温常压下可以是气体、固体,如SiO2、Mn2O7等为固体,故B错误;金属氧化物有酸性氧化物、碱性氧化物、过氧化物和两性氧化物等,如Al2O3属于两性氧化物,故C错误;SiO2属于酸性氧化物,但它与水不反应,故D错误。
本题的易错点为C项,注意一些金属氧化物的特殊性。如氧化铝为两性氧化物,Mn2O7为酸性氧化物,过氧化钠为过氧化物等。
2.B ①海水、空气、盐酸均为混合物,胆矾属于纯净物,错误;②H2CO3、CH3COOH、H2SO4、H2S均为酸,正确;③Mg(OH)2、NaOH、NH3·H2O均为碱,Cu2(OH)2CO3是碱式盐,错误;④干冰是固态的二氧化碳,CO2、N2O5、SiO2均能和碱反应生成盐和水,都为酸性氧化物,H2O不是酸性氧化物,错误;⑤NaHSO4、AgCl、AlCl3、CaCO3均是盐,正确;⑥NaH2PO4、Na2SO4、纯碱都含有钠离子,属于钠盐,酸根离子都是含氧酸根离子,均为含氧酸盐,正确。
本题考查了化学基本概念的理解和应用,熟悉混合物、化合物、单质、电解质、非电解质等概念即可判断,掌握物质的组成是解题关键。熟记一些常见的分类易出错的物质,如冰水混合物是纯净物,明矾、胆矾都是化合物等,可以快速对选项进行判断。
3.A 将氯化铁浓溶液和氢氧化钠浓溶液混合,得到的是氢氧化铁沉淀,不是胶体,故A错误;胶体分散质粒子直径介于1~100 nm,能透过滤纸,故B正确;溶液无丁达尔效应,胶体有丁达尔效应,所以利用丁达尔效应可以区分溶液和胶体,故C正确;氢氧化铁胶粒带电,遇到电解质会发生聚沉,所以碳酸钙悬浊液中加氢氧化铁胶体,有利于沉淀的沉降,故D正确。
胶体与其他分散系的本质区别是胶体分散质粒子的直径介于1~100 nm,不是丁达尔效应,丁达尔效应是胶体的性质。
4.C 分散质粒子直径介于1~100 nm的分散系称为胶体,故A错误;Fe(OH)3难溶于水,许多粒子聚集在一起,直径介于1~100 nm时,可均匀地分散在水里形成红褐色胶体,故B错误;胶体能产生丁达尔效应,溶液不能产生丁达尔效应,利用一束可见光可以区别淀粉胶体和食盐溶液,故C正确;胶体能透过滤纸,不可以透过半透膜,故D错误。
5.D 硝酸钠在水溶液中和熔融状态下都能导电,属于电解质,A错误;铜丝和石墨都是单质,既不是电解质也不是非电解质,B错误;二氧化硫本身不能电离产生自由移动的离子,是非电解质,C错误;熔融的KCl能导电,且氯化钾为化合物,所以KCl是电解质,D正确。
解答此类题目时,首先要理清概念,电解质指的是在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物,非电解质指的是在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物,因此电解质和非电解质都必须是化合物。
6.B 冰醋酸、固体KNO3均不能导电,但它们在水溶液里能电离出自由移动的离子,所以它们是电解质,故A错误;碳酸钙、硫酸钡虽然都难溶于水,但是它们在熔融状态下可以电离出自由移动的离子而导电,则它们是电解质,故B正确;向NaOH溶液中滴加几滴饱和氯化铁溶液,并煮沸,生成Fe(OH)3沉淀,得不到Fe(OH)3胶体,故C错误;SO2的水溶液能导电,是因为SO2与水反应生成H2SO3,H2SO3是电解质,而SO2是非电解质,故D错误。
无论是电解质还是非电解质,首先必须是化合物,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。只要含有自由移动的电子或自由移动的离子就能够导电,即能导电的不一定是电解质。
7.C 强酸性溶液:H+、HCO3-反应生成水和二氧化碳,故A不符合题意;滴加酚酞溶液显红色的溶液:Fe3+、NH4+都能与OH-反应,故B不符合题意;Cu2+、Na+、Mg2+、SO42-相互间不反应,和H+也不反应,故C符合题意;含有大量HCO3-的溶液:HCO3-+OH- CO32-+H2O,故D不符合题意。
注意题目中的限制条件,如“一定能”“一定不能”“可能”等,还要注意对溶液酸碱性的描述。
8.A 常温下pH=13的溶液显碱性,溶液中存在大量OH-。离子之间不发生反应,与OH-也均不反应,且离子在水溶液中均无色,故A正确;含Fe3+的溶液为黄色且Fe3+与OH-反应生成氢氧化铁沉淀,不能共存,故B错误;HCO3-与OH-反应生成CO32-和H2O,不能大量共存,故C错误;NH4+与OH-反应生成NH3·H2O,且银离子和氯离子也会反应生成氯化银沉淀,故D错误。
9.C 氧化还原反应的本质是电子转移,故A错误;还原剂是反应中失电子的物质,故B错误;氧化剂在反应中得电子发生还原反应,故C正确;在化学反应中,越易得电子的氧化剂,其氧化性就越强,氧化性强弱与得电子多少无关,故D错误。
物质氧化性、还原性强弱与得、失电子数目无关,与得、失电子能力有关。
10.D 由质量守恒定律可知X的化学式为Ag2S,故A错误;反应中氧元素的化合价降低,得到电子被还原,故B错误;反应中硫元素的化合价没有变化,故C错误;根据元素化合价的变化可知每生成1 ml X,反应转移2 ml e-,故D正确。
11.D 在反应8NH3+3Cl2 N2+6NH4Cl中,Cl2做氧化剂,NH3做还原剂,1 ml氯气得到2 ml电子,1 ml氨气失去3 ml电子,根据得失电子守恒,氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2,即被还原的分子与被氧化的分子个数比为3∶2,故选D。
12.D 氧化剂为Ca(ClO)2,其中氯元素被还原,A正确;由反应Ca(ClO)2+4HCl(浓) CaCl2+2Cl2↑+2H2O可知,若有2 ml H2O生成,则反应中有2 ml电子转移,B正确;部分HCl中的氯元素化合价升高,部分HCl中氯元素的化合价不变,所以浓盐酸在反应中体现酸性和还原性,C正确;氧化剂[Ca(ClO)2]与还原剂(HCl)的物质的量之比为1∶2,D错误。
本题易误认为化学方程式中的化学计量数之比就是氧化剂与还原剂的物质的量之比。
思想方法练
1.C n(SO32-)=mM=0.3 ml,n(R2O72-)=2 ml·L-1×50×10-3L=0.1 ml;SO32-被氧化成SO42-,S元素化合价由+4价升高至+6价;R2O72-发生还原反应,令R元素在还原产物中的化合价为a价,根据得失电子守恒,0.3 ml×(6-4)=0.1 ml×2×(6-a),解得a=+3。
利用守恒思想进行氧化还原反应计算的方法:
(1)找出氧化剂、还原剂及对应的还原产物、氧化产物。
(2)标出变价元素的化合价。
(3)找准氧化剂、还原剂中变价的原子个数。
(4)根据得失电子守恒列出等式并计算。
2.B Y为化合物,根据电荷守恒可知,6-4-a=-2,故a=4,A项正确;Y为化合物,根据质量守恒定律可知,Y为Fe3O4,B项错误;反应中S元素的化合价升高,则S2O32-是还原剂,C项正确;32 g O2的物质的量为1 ml,每有1 ml O2参加反应,转移电子的物质的量为4 ml,D项正确。
此类题目一般利用电荷守恒、质量守恒和得失电子守恒进行解答。先根据电荷守恒求出a,再根据质量守恒分析Y的化学式,最后根据化合价变化求出转移的电子数。
3.答案 (1)3CuO+2NH3 3Cu+N2+3H2O (2)氧化 +4 (3)①Mn ②2Mn2++5BiO3-+14H+ 5Bi3++2MnO4-+7H2O (4)4 ml
解析 (1)已知CuO具有氧化性,能够和氨气反应生成两种单质(应为Cu、N2),则在加热条件下CuO和NH3反应的化学方程式为3CuO+2NH3 3Cu+N2+3H2O。
(2)在一定条件下,RO3n-和Cl2可发生反应:RO3n-+Cl2+2OH- RO42-+2Cl-+H2O,利用电荷守恒可确定n=2。RO32-做还原剂,被氧化,RO32-中R的化合价是+4价。
(3)由Mn2+、Bi3+、BiO3-、MnO4-、H+、H2O组成的一个氧化还原反应体系中,发生BiO3-Bi3+的反应,则Mn2+MnO4-。①该反应中,Mn2+做还原剂,被氧化的元素是Mn。②由以上推断,可确定正确的离子方程式:2Mn2++5BiO3-+14H+ 5Bi3++2MnO4-+7H2O。
(4)在3BrF3+5H2O 9HF+Br2+HBrO3+O2↑中,有5 ml H2O参加反应,生成
1 ml O2,失去4 ml电子,被H2O还原的BrF3为43 ml,则若有15 ml H2O参加反应,被H2O还原的BrF3的物质的量为43×155 ml=4 ml。
4.答案 (1)2FeS2+7O2+2H2O 2FeSO4+2H2SO4
(2)6 1 14H+ 6 2 7
解析 (1)用空气、水、黄铁矿(主要成分为FeS2)来制取FeSO4,已知该反应除了生成硫酸亚铁,还生成一种中学化学常见的强酸,这种强酸与硫元素有关,只能是硫酸,硫元素由-1价升高为+6价,故空气中的氧气做氧化剂,化学方程式为2FeS2+7O2+2H2O 2FeSO4+2H2SO4。(2)Fe元素化合价升高,Cr元素化合价降低,根据得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒配平离子方程式:6Fe2++Cr2O72-+14H+ 6Fe3++2Cr3++7H2O。
5.答案 (1)ClO-+CO2+H2O HCO3-+HClO
(2)①9.5 100 mL容量瓶、玻璃棒
②根据离子方程式知,关系式为NaClO~I2~2Na2S2O3,n(Na2S2O3)=0.6 ml·
L-1×25.00×10-3 L=0.015 ml,n(NaClO)=0.015 ml÷2=0.007 5 ml,c(NaClO)=
0.007 5 ml÷(10.00×10-3) L=0.75 ml·L-1。
解析 (1)84消毒液的有效成分是次氯酸钠,碳酸酸性强于次氯酸,向NaClO溶液中通入二氧化碳可以生成次氯酸,增强消毒效果,向84消毒液中通入过量CO2的离子方程式为ClO-+CO2+H2O HCO3-+HClO。
①配制100 mL 0.6 ml·L-1的Na2S2O3溶液需要0.06 ml的Na2S2O3,质量为0.06 ml×158 g·ml-1≈9.5 g,需要用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、量筒、
100 mL容量瓶、玻璃棒。②根据离子方程式知,关系式为NaClO~I2~2Na2S2O3,则n(Na2S2O3)=0.6 ml·L-1×25.00×10-3 L=0.015 ml,n(NaClO)=0.015 ml÷2=
0.007 5 ml,c(NaClO)=0.007 5 ml÷(10.00×10-3) L=0.75 ml·L-1。
6.答案 (1)①+3 还原 ②冰水浴 ③吸收ClO2,防止污染大气 (2)2∶1
解析 (1)①化合物中元素化合价的代数和为0,C的化合价为+3价;由KClO3生成ClO2,Cl元素由+5价降低为+4价,发生还原反应,所以H2C2O4在装置A中发生的反应中做还原剂。②装置B的作用是收集ClO2,ClO2的沸点为11 ℃且受热不稳定,所以ClO2需在低温条件下收集,应选择冰水浴。③ClO2受热不稳定,高温可能发生爆炸,对周围环境有危害,故少量未被冷却下来的ClO2气体需要在实验末端进行尾气处理,因为ClO2易溶于水,且与NaOH反应,所以采用氢氧化钠溶液进行尾气吸收。
(2)Cl元素由NaClO3中+5价降为ClO2中+4价,S元素由Na2SO3中+4价升高为Na2SO4中+6价,根据得失电子守恒知,NaClO3与Na2SO3的物质的量之比为2∶1。
1.A
2.B
3.A
4.C
5.D
6.B
7.C
8.A
9.C
10.D
11.D
12.D
1.C
2.B
易错点1 物质分类模糊不清
1.(2020福建泉州永春华侨中学高一上月考,)下列关于氧化物的叙述正确的是( )
A.酸性氧化物均可跟碱反应
B.酸性氧化物在常温常压下均为气态
C.金属氧化物都是碱性氧化物
D.酸性氧化物一定能跟水反应
2.(2020江西临川第二中学高二上期中,)下列物质的分类组合不正确的有( )
①海水、空气、胆矾、盐酸均为混合物;
②H2CO3、CH3COOH、H2SO4、H2S均为酸;
③Mg(OH)2、NaOH、Cu2(OH)2CO3、NH3·H2O均为碱;
④干冰、N2O5、SiO2、H2O均为酸性氧化物;
⑤NaHSO4、AgCl、AlCl3、CaCO3均为盐;
⑥NaH2PO4、Na2SO4、纯碱既为钠盐又为含氧酸盐。
A.①③④⑥B.①③④
C.①②③⑤⑥D.⑤⑥
易错点2 混淆胶体的特征和性质
3.(2020福建华安一中、龙海二中高一上联考,)下列说法不正确的是( )
A.将氯化铁浓溶液和氢氧化钠浓溶液混合,能得到氢氧化铁胶体
B.胶体分散质粒子直径介于1~100 nm,能透过滤纸
C.利用丁达尔效应可以区分溶液和胶体
D.碳酸钙悬浊液中加氢氧化铁胶体,有利于沉淀的沉降
4.(2021北京首师大二附中高一期中,)下列叙述正确的是( )
A.直径介于1~100 nm的微粒称为胶体
B.Fe(OH)3难溶于水,因此不可能均匀地分散在水里形成红褐色胶体
C.根据丁达尔效应,利用一束可见光可以区别淀粉胶体和食盐溶液
D.胶体不能透过滤纸,但可以透过半透膜
易错点3 电解质、非电解质概念理解不清
5.(2021湖北孝感高一上月考,)下列叙述中,正确的是( )
A.NaNO3固体不导电,所以NaNO3不是电解质
B.铜丝、石墨均能导电,所以它们都是电解质
C.SO2溶于水能导电,所以SO2是电解质
D.熔融的KCl能导电,所以KCl是电解质
6.(2021湖南长沙第一中学高一上阶段检测,)下列叙述正确的是( )
A.实验测得冰醋酸、固体KNO3均不能导电,所以CH3COOH、KNO3均是非电解质
B.CaCO3、BaSO4都难溶于水,但它们都是电解质
C.向NaOH溶液中滴加几滴饱和氯化铁溶液,并煮沸,可以制备Fe(OH)3胶体
D.SO2的水溶液能导电,因此SO2是电解质
易错点4 判断离子共存时忽视条件
7.(2020山西长治第二中学高一上学期期中考试,)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.强酸性溶液:K+、HCO3-、Br-、Ba2+
B.滴加酚酞溶液显红色的溶液:Fe3+、NH4+、Cl-、NO3-
C.强酸性溶液:Cu2+、Na+、Mg2+、SO42-
D.含有大量HCO3-的溶液:Na+、NO3-、Cl-、OH-
8.(2021北京人大附中高一上检测,)常温下,在pH=13的无色透明溶液中一定能大量共存的一组离子是( )
A.Na+、K+、NO3-、CO32-B.K+、Fe3+、Cl-、SO42-
C.Na+、NO3-、SO42-、HCO3-D.NH4+、Ag+、SO42-、Cl-
易错点5 对氧化还原反应的有关概念理解不清
9.(2021天津大港一中高一上月考,)下列叙述正确的是( )
A.氧化还原反应的本质是化合价升降
B.还原剂是在反应中得电子的物质
C.氧化剂在反应中发生还原反应
D.在化学反应中,得电子越多的氧化剂,其氧化性就越强
10.(2020江西抚州临川二中高一上月考,)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”的原理是4Ag+2H2S+O2 2X+2H2O。下列说法正确的是( )
A.X的化学式为AgS
B.银针验毒时,空气中氧气失去电子
C.反应中Ag和H2S均是还原剂
D.每生成1 ml X,反应转移2 ml e-
易错点6 氧化剂与还原剂的物质的量之比的判断
11.(2020天津塘沽一中高一上期中,)反应8NH3+3Cl2 N2+6NH4Cl,被还原的分子与被氧化的分子个数之比为( )
A.2∶3B.8∶3C.6∶3D.3∶2
12.()某同学在实验室中用Ca(ClO)2代替MnO2制备Cl2,化学方程式为Ca(ClO)2+4HCl(浓) CaCl2+2Cl2↑+2H2O。下列叙述不正确的是( )
A.氧化剂为Ca(ClO)2,其中氯元素被还原
B.若有2 ml H2O生成,则反应中有2 ml电子转移
C.浓盐酸在反应中体现酸性和还原性
D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
思想方法练
守恒思想在氧化还原反应中的应用
方法概述
守恒是化学学科的基础,在化学的学习和计算中必须要首先建立起守恒的思想。守恒有多种形式,如质量守恒、电荷守恒、得失电子守恒等。
(1)得失电子守恒:氧化剂和还原剂得失电子总数相等,化合价升高总数=化合价降低总数。
(2)质量守恒:反应前后原子的质量、种类和个数不变。
(3)电荷守恒:溶液中阴、阳离子所带电荷总数相等。
1.()若24 g SO32-恰好与50 mL R2O72-浓度为2 ml·L-1的溶液发生氧化还原反应,其中SO32-SO42-,则R元素在还原产物中的化合价是(深度解析)
A.+1B.+2C.+3D.+4
2.()水热法制备纳米颗粒Y(化合物)的反应为3Fe2++2S2O32-+O2+aOH- Y+S4O62-+2H2O,下列有关说法不正确的是(深度解析)
A.a=4
B.Y的化学式为Fe2O3
C.反应中S2O32-是还原剂
D.每有32 g O2参加反应,转移电子的物质的量为4 ml
3.(2021安徽池州一中高一上月考,)回答下列问题:
(1)已知CuO具有氧化性,能够和氨气反应生成两种单质,请写出在加热条件下CuO和NH3反应的化学方程式: 。
(2)在一定条件下,RO3n-和Cl2可发生反应:RO3n-+Cl2+2OH- RO42-+2Cl-+H2O,在上述过程中RO3n-被 (填“氧化”或“还原”),RO3n-中R的化合价是 价。
(3)由Mn2+、Bi3+、BiO3-、MnO4-、H+、H2O组成的一个氧化还原反应体系中,发生BiO3-Bi3+的反应。
①该反应中,被氧化的元素是 。
②将以上物质组成一个正确的离子方程式: 。
(4)在3BrF3+5H2O 9HF+Br2+HBrO3+O2↑中,若有15 ml H2O参加反应,则被H2O还原的BrF3的物质的量为 。
4.()绿矾(FeSO4·7H2O)对某工厂废水(含有Cr2O72-)进行处理。
(1)工业上还可用空气、水、黄铁矿(主要成分为FeS2)在一定条件下反应来制取FeSO4。已知该反应除了生成硫酸亚铁,还生成一种中学化学常见的强酸,试写出该反应的化学方程式: 。
(2)请配平方程式:
Fe2++ Cr2O72-+ Fe3++ Cr3++ H2O
5.()84消毒液是一种以NaClO为有效成分的消毒剂,广泛应用于医院、食品加工、家庭等的卫生消毒。
(1)84消毒液中通入CO2能增强消毒效果,写出向84消毒液中通入过量CO2的离子方程式: 。
(2)测定84消毒液中NaClO的物质的量浓度的方法如下:
①配制100 mL 0.6 ml·L-1的Na2S2O3溶液。配制过程中需称取Na2S2O3固体 g,需要用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、量筒、 。
②准确量取10.00 mL消毒液于锥形瓶中,加入过量的KI溶液,用足量的乙酸酸化,充分反应后向溶液中滴加Na2S2O3溶液,完全反应时消耗Na2S2O3溶液25.00 mL。反应过程中的相关离子方程式为2CH3COOH+2I-+ClO- I2+Cl-+2CH3COO-+H2O,I2+2S2O32- 2I-+S4O62-,通过计算求出该84消毒液中NaClO的物质的量浓度。(写出计算过程)
6.(2021山东日照莒县高一期中,)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,被国际上公认为安全、低毒的绿色消毒剂。
(1)下图是模拟工业上用潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60 ℃时反应制取ClO2并收集ClO2的实验装置图(加热、夹持装置已略去)。(已知:ClO2熔点为-59 ℃,沸点为11 ℃,受热不稳定,温度过高可能引起爆炸,易溶于水,可与碱液反应)
①H2C2O4中C的化合价为 价,在装置A中发生的反应中做 剂(填“氧化”或“还原”)。
②装置A、B均必须添加温度控制装置,其中装置B应添加的控温装置是 (填“冰水浴”或“60 ℃的热水浴”)。
③装置C中NaOH溶液的作用是 。
(2)工业上也可用氯酸钠(NaClO3)和Na2SO3溶液混合并加稀H2SO4酸化后反应制取ClO2,同时生成Na2SO4,则反应中NaClO3与Na2SO3的物质的量之比为 。
答案全解全析
本章复习提升
易混易错练
1.A 酸性氧化物是与碱反应只生成盐和水的氧化物,酸性氧化物均可以跟碱反应,故A正确;酸性氧化物常温常压下可以是气体、固体,如SiO2、Mn2O7等为固体,故B错误;金属氧化物有酸性氧化物、碱性氧化物、过氧化物和两性氧化物等,如Al2O3属于两性氧化物,故C错误;SiO2属于酸性氧化物,但它与水不反应,故D错误。
本题的易错点为C项,注意一些金属氧化物的特殊性。如氧化铝为两性氧化物,Mn2O7为酸性氧化物,过氧化钠为过氧化物等。
2.B ①海水、空气、盐酸均为混合物,胆矾属于纯净物,错误;②H2CO3、CH3COOH、H2SO4、H2S均为酸,正确;③Mg(OH)2、NaOH、NH3·H2O均为碱,Cu2(OH)2CO3是碱式盐,错误;④干冰是固态的二氧化碳,CO2、N2O5、SiO2均能和碱反应生成盐和水,都为酸性氧化物,H2O不是酸性氧化物,错误;⑤NaHSO4、AgCl、AlCl3、CaCO3均是盐,正确;⑥NaH2PO4、Na2SO4、纯碱都含有钠离子,属于钠盐,酸根离子都是含氧酸根离子,均为含氧酸盐,正确。
本题考查了化学基本概念的理解和应用,熟悉混合物、化合物、单质、电解质、非电解质等概念即可判断,掌握物质的组成是解题关键。熟记一些常见的分类易出错的物质,如冰水混合物是纯净物,明矾、胆矾都是化合物等,可以快速对选项进行判断。
3.A 将氯化铁浓溶液和氢氧化钠浓溶液混合,得到的是氢氧化铁沉淀,不是胶体,故A错误;胶体分散质粒子直径介于1~100 nm,能透过滤纸,故B正确;溶液无丁达尔效应,胶体有丁达尔效应,所以利用丁达尔效应可以区分溶液和胶体,故C正确;氢氧化铁胶粒带电,遇到电解质会发生聚沉,所以碳酸钙悬浊液中加氢氧化铁胶体,有利于沉淀的沉降,故D正确。
胶体与其他分散系的本质区别是胶体分散质粒子的直径介于1~100 nm,不是丁达尔效应,丁达尔效应是胶体的性质。
4.C 分散质粒子直径介于1~100 nm的分散系称为胶体,故A错误;Fe(OH)3难溶于水,许多粒子聚集在一起,直径介于1~100 nm时,可均匀地分散在水里形成红褐色胶体,故B错误;胶体能产生丁达尔效应,溶液不能产生丁达尔效应,利用一束可见光可以区别淀粉胶体和食盐溶液,故C正确;胶体能透过滤纸,不可以透过半透膜,故D错误。
5.D 硝酸钠在水溶液中和熔融状态下都能导电,属于电解质,A错误;铜丝和石墨都是单质,既不是电解质也不是非电解质,B错误;二氧化硫本身不能电离产生自由移动的离子,是非电解质,C错误;熔融的KCl能导电,且氯化钾为化合物,所以KCl是电解质,D正确。
解答此类题目时,首先要理清概念,电解质指的是在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物,非电解质指的是在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物,因此电解质和非电解质都必须是化合物。
6.B 冰醋酸、固体KNO3均不能导电,但它们在水溶液里能电离出自由移动的离子,所以它们是电解质,故A错误;碳酸钙、硫酸钡虽然都难溶于水,但是它们在熔融状态下可以电离出自由移动的离子而导电,则它们是电解质,故B正确;向NaOH溶液中滴加几滴饱和氯化铁溶液,并煮沸,生成Fe(OH)3沉淀,得不到Fe(OH)3胶体,故C错误;SO2的水溶液能导电,是因为SO2与水反应生成H2SO3,H2SO3是电解质,而SO2是非电解质,故D错误。
无论是电解质还是非电解质,首先必须是化合物,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。只要含有自由移动的电子或自由移动的离子就能够导电,即能导电的不一定是电解质。
7.C 强酸性溶液:H+、HCO3-反应生成水和二氧化碳,故A不符合题意;滴加酚酞溶液显红色的溶液:Fe3+、NH4+都能与OH-反应,故B不符合题意;Cu2+、Na+、Mg2+、SO42-相互间不反应,和H+也不反应,故C符合题意;含有大量HCO3-的溶液:HCO3-+OH- CO32-+H2O,故D不符合题意。
注意题目中的限制条件,如“一定能”“一定不能”“可能”等,还要注意对溶液酸碱性的描述。
8.A 常温下pH=13的溶液显碱性,溶液中存在大量OH-。离子之间不发生反应,与OH-也均不反应,且离子在水溶液中均无色,故A正确;含Fe3+的溶液为黄色且Fe3+与OH-反应生成氢氧化铁沉淀,不能共存,故B错误;HCO3-与OH-反应生成CO32-和H2O,不能大量共存,故C错误;NH4+与OH-反应生成NH3·H2O,且银离子和氯离子也会反应生成氯化银沉淀,故D错误。
9.C 氧化还原反应的本质是电子转移,故A错误;还原剂是反应中失电子的物质,故B错误;氧化剂在反应中得电子发生还原反应,故C正确;在化学反应中,越易得电子的氧化剂,其氧化性就越强,氧化性强弱与得电子多少无关,故D错误。
物质氧化性、还原性强弱与得、失电子数目无关,与得、失电子能力有关。
10.D 由质量守恒定律可知X的化学式为Ag2S,故A错误;反应中氧元素的化合价降低,得到电子被还原,故B错误;反应中硫元素的化合价没有变化,故C错误;根据元素化合价的变化可知每生成1 ml X,反应转移2 ml e-,故D正确。
11.D 在反应8NH3+3Cl2 N2+6NH4Cl中,Cl2做氧化剂,NH3做还原剂,1 ml氯气得到2 ml电子,1 ml氨气失去3 ml电子,根据得失电子守恒,氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2,即被还原的分子与被氧化的分子个数比为3∶2,故选D。
12.D 氧化剂为Ca(ClO)2,其中氯元素被还原,A正确;由反应Ca(ClO)2+4HCl(浓) CaCl2+2Cl2↑+2H2O可知,若有2 ml H2O生成,则反应中有2 ml电子转移,B正确;部分HCl中的氯元素化合价升高,部分HCl中氯元素的化合价不变,所以浓盐酸在反应中体现酸性和还原性,C正确;氧化剂[Ca(ClO)2]与还原剂(HCl)的物质的量之比为1∶2,D错误。
本题易误认为化学方程式中的化学计量数之比就是氧化剂与还原剂的物质的量之比。
思想方法练
1.C n(SO32-)=mM=0.3 ml,n(R2O72-)=2 ml·L-1×50×10-3L=0.1 ml;SO32-被氧化成SO42-,S元素化合价由+4价升高至+6价;R2O72-发生还原反应,令R元素在还原产物中的化合价为a价,根据得失电子守恒,0.3 ml×(6-4)=0.1 ml×2×(6-a),解得a=+3。
利用守恒思想进行氧化还原反应计算的方法:
(1)找出氧化剂、还原剂及对应的还原产物、氧化产物。
(2)标出变价元素的化合价。
(3)找准氧化剂、还原剂中变价的原子个数。
(4)根据得失电子守恒列出等式并计算。
2.B Y为化合物,根据电荷守恒可知,6-4-a=-2,故a=4,A项正确;Y为化合物,根据质量守恒定律可知,Y为Fe3O4,B项错误;反应中S元素的化合价升高,则S2O32-是还原剂,C项正确;32 g O2的物质的量为1 ml,每有1 ml O2参加反应,转移电子的物质的量为4 ml,D项正确。
此类题目一般利用电荷守恒、质量守恒和得失电子守恒进行解答。先根据电荷守恒求出a,再根据质量守恒分析Y的化学式,最后根据化合价变化求出转移的电子数。
3.答案 (1)3CuO+2NH3 3Cu+N2+3H2O (2)氧化 +4 (3)①Mn ②2Mn2++5BiO3-+14H+ 5Bi3++2MnO4-+7H2O (4)4 ml
解析 (1)已知CuO具有氧化性,能够和氨气反应生成两种单质(应为Cu、N2),则在加热条件下CuO和NH3反应的化学方程式为3CuO+2NH3 3Cu+N2+3H2O。
(2)在一定条件下,RO3n-和Cl2可发生反应:RO3n-+Cl2+2OH- RO42-+2Cl-+H2O,利用电荷守恒可确定n=2。RO32-做还原剂,被氧化,RO32-中R的化合价是+4价。
(3)由Mn2+、Bi3+、BiO3-、MnO4-、H+、H2O组成的一个氧化还原反应体系中,发生BiO3-Bi3+的反应,则Mn2+MnO4-。①该反应中,Mn2+做还原剂,被氧化的元素是Mn。②由以上推断,可确定正确的离子方程式:2Mn2++5BiO3-+14H+ 5Bi3++2MnO4-+7H2O。
(4)在3BrF3+5H2O 9HF+Br2+HBrO3+O2↑中,有5 ml H2O参加反应,生成
1 ml O2,失去4 ml电子,被H2O还原的BrF3为43 ml,则若有15 ml H2O参加反应,被H2O还原的BrF3的物质的量为43×155 ml=4 ml。
4.答案 (1)2FeS2+7O2+2H2O 2FeSO4+2H2SO4
(2)6 1 14H+ 6 2 7
解析 (1)用空气、水、黄铁矿(主要成分为FeS2)来制取FeSO4,已知该反应除了生成硫酸亚铁,还生成一种中学化学常见的强酸,这种强酸与硫元素有关,只能是硫酸,硫元素由-1价升高为+6价,故空气中的氧气做氧化剂,化学方程式为2FeS2+7O2+2H2O 2FeSO4+2H2SO4。(2)Fe元素化合价升高,Cr元素化合价降低,根据得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒配平离子方程式:6Fe2++Cr2O72-+14H+ 6Fe3++2Cr3++7H2O。
5.答案 (1)ClO-+CO2+H2O HCO3-+HClO
(2)①9.5 100 mL容量瓶、玻璃棒
②根据离子方程式知,关系式为NaClO~I2~2Na2S2O3,n(Na2S2O3)=0.6 ml·
L-1×25.00×10-3 L=0.015 ml,n(NaClO)=0.015 ml÷2=0.007 5 ml,c(NaClO)=
0.007 5 ml÷(10.00×10-3) L=0.75 ml·L-1。
解析 (1)84消毒液的有效成分是次氯酸钠,碳酸酸性强于次氯酸,向NaClO溶液中通入二氧化碳可以生成次氯酸,增强消毒效果,向84消毒液中通入过量CO2的离子方程式为ClO-+CO2+H2O HCO3-+HClO。
①配制100 mL 0.6 ml·L-1的Na2S2O3溶液需要0.06 ml的Na2S2O3,质量为0.06 ml×158 g·ml-1≈9.5 g,需要用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、量筒、
100 mL容量瓶、玻璃棒。②根据离子方程式知,关系式为NaClO~I2~2Na2S2O3,则n(Na2S2O3)=0.6 ml·L-1×25.00×10-3 L=0.015 ml,n(NaClO)=0.015 ml÷2=
0.007 5 ml,c(NaClO)=0.007 5 ml÷(10.00×10-3) L=0.75 ml·L-1。
6.答案 (1)①+3 还原 ②冰水浴 ③吸收ClO2,防止污染大气 (2)2∶1
解析 (1)①化合物中元素化合价的代数和为0,C的化合价为+3价;由KClO3生成ClO2,Cl元素由+5价降低为+4价,发生还原反应,所以H2C2O4在装置A中发生的反应中做还原剂。②装置B的作用是收集ClO2,ClO2的沸点为11 ℃且受热不稳定,所以ClO2需在低温条件下收集,应选择冰水浴。③ClO2受热不稳定,高温可能发生爆炸,对周围环境有危害,故少量未被冷却下来的ClO2气体需要在实验末端进行尾气处理,因为ClO2易溶于水,且与NaOH反应,所以采用氢氧化钠溶液进行尾气吸收。
(2)Cl元素由NaClO3中+5价降为ClO2中+4价,S元素由Na2SO3中+4价升高为Na2SO4中+6价,根据得失电子守恒知,NaClO3与Na2SO3的物质的量之比为2∶1。
1.A
2.B
3.A
4.C
5.D
6.B
7.C
8.A
9.C
10.D
11.D
12.D
1.C
2.B
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