2020-2021学年专题3 从海水中获得的化学物质本单元综合与测试综合训练题

本专题复习提升

易混易错练

易错点1　氧化还原反应中概念理解不清

1.(2018天津高一上期末,)实验室制取少量N2常利用的反应是NaNO2+NH4Cl NaCl+N2↑+2H2O,关于该反应的说法正确的是(　　)

A.NaNO2是还原剂

B.生成1 mol N2时转移电子的物质的量为6 mol

C.NH4Cl被氧化

D.N2既是氧化剂又是还原剂

2.(原创,)截至2020年2月28日,全球有67个国家已有新型冠状病毒肺炎确诊病例。为了防治新型冠状病毒肺炎,可以使用含氯消毒剂进行环境消毒,居家或办公时选择消毒剂要考虑消毒剂的安全性和消毒效率等。消毒剂的消毒效率可用单位质量消毒剂被还原时得电子数表示,即得电子数越多,消毒效率越高。NaClO与ClO2均可用作消毒剂(反应后氯元素均为-1价),则ClO2的消毒效率是NaClO的(　　)

A.2.5倍 B.2.63倍

C.2.76倍 D.3.02倍

易错点2　误入部分被氧化(还原)的陷阱

3.()化工厂常用浓氨水检验氯气管道是否漏气,其反应的化学方程式为3Cl2+8NH3 6NH4Cl+N2 ,当有160.5 g NH4Cl产生时,被氧化的氨质量是(　　)

A.214 g B.53.5 g 

C.17 g D.68 g

4.实验室制Cl2的反应为4HCl(浓)+MnO2 MnCl2+Cl2↑+2H2O。下列说法不正确的是(　　)

A.还原剂是HCl,氧化剂是MnO2

B.每生成1 mol Cl2,该反应转移电子的物质的量为2 mol

C.每消耗1 mol MnO2,被氧化的HCl的物质的量为4 mol

D.该反应中,HCl既表现还原性又表现酸性

易错点3　离子共存中忽视隐含条件

5.(2020宁夏银川一中高一上期末,)下列体系中,离子能大量共存的是(　　)

A.无色、透明的酸性溶液:Mn、K+、Cl-、S

B.使酚酞变红的溶液:K+、Na+、N、Cl-

C.含有I-的溶液:N、K+、Cl-、Fe3+

D.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液:Na+、Ba2+、N、OH-

6.(2019甘肃兰州第一中学高一上期末,)下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是

①常温下pH=11的溶液中:C、Na+、Al、N

②加入铝粉能放出H2的溶液中:N、Fe2+、N、S

③无色、透明、酸性溶液中:Mn 、K+、Al3+、S

④含有大量Fe3+的溶液中:Na+、Mg2+、Cl-、SCN-

A.①② B.①③④ 

C.① D.②③

7.(2019四川宜宾第三中学高一月考,)下列各组离子一定能大量共存的是(　　)

A.在无色溶液中:N、Cu2+、N、C

B.在强碱性的溶液中:Na+、K+、Cl-、S

C.在含大量Ba2+的溶液中:K+、Na+、Cl-、C

D.在强酸性的溶液中:Na+、Fe3+、S、CH3COO-

易错点4　离子方程式书写中常见错误类型

8.(2020天津静海第一中学高一上期末,)下列离子方程式书写正确的是(　　)

A.过氧化钠投入水中:Na2O2+2H2OO2↑+2OH-+2Na+

B.氯气通入石灰乳中制漂白粉:Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O

C.在碳酸氢钙溶液中加入少量苛性钠溶液:C+HC+OH-CaCO3↓+H2O

D.食醋除水垢:CaCO3+ 2H+Ca2+ + CO2↑+H2O

9.(2020浙江温州高一上期末,)下列离子方程式正确的是(　　)

A.钠和水反应:2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑

B.碳酸氢钠溶液与足量盐酸反应:C+2H+CO2↑+H2O

C.稀硫酸和氢氧化钡溶液反应:Ba2++OH-+H++SBaSO4↓+H2O

D.铜片插入硝酸银溶液中:Cu+Ag+Cu2++Ag

10.(2019黑龙江哈尔滨第三中学高一上期末,)能正确表示下列反应的离子方程式是(　　)

A.氢氧化钡溶液与稀硫酸:H++S+Ba2++OH-BaSO4+H2O

B.氯气与水反应:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-

C.碳酸氢钙与过量的NaOH溶液反应:Ca2++2HC+2OH-CaCO3↓+2H2O+C

D.稀硝酸与过量的铁屑反应:Fe+4H++NFe3++2NO↑+2H2O

思想方法练

利用元素守恒的思想解决相关问题

1.(2020甘肃武威第八中学高一上期末,)用1 L 1.0 mol/L NaOH溶液吸收0.8 mol CO2,所得溶液中的C和HC的物质的量浓度之比约是(　　)

A.2∶3 B.1∶2 

C.1∶3 D.3∶2

2.()向含NaBr和NaI的溶液中,通入Cl2,充分反应后将所得的溶液蒸干、灼烧,将得到的固体冷却后称量。称量固体的质量与通入Cl2的体积关系如图所示,则原混合液中NaI的质量为(　　)

A.52.5 g B.60 g 

C.45 g D.37.5 g

3.(2019江西赣州教育发展联盟高一上联考,)把6.56 g NaHCO3和Na2CO3·10H2O的混合物溶于水制成100 mL溶液,其中c(Na+)=0.5 mol·L-1。如果把6.56 g该混合物加热至恒重,则该混合物减少的质量为(　　)

A.2.65 g B.3.56 g

C.3.91 g D.4.65 g

4.()某学生用 Na2CO3和 KHCO3 组成的某混合物进行实验,测得如下数据(盐酸的物质的量浓度相等且不考虑HCl的挥发)

下列有关说法中,正确的是(　　)

A.盐酸的物质的量浓度为 2 mol·L-1

B.原混合物样品中 n(Na2CO3)∶n(KHCO3)=1∶1

C.实验②中,混合物过量

D.实验④反应后,至少需继续加入 40 mL的该盐酸才能把12.24 g的混合物全部反应完

5.(2018福建师大附中高一期末,)将一定量的Cl2通入体积为40 mL的氢氧化钾溶液中,两者恰好完全反应,测得反应后溶液中有三种含氯元素的离子,其中ClO-的物质的量为0.06 mol,Cl的物质的量为0.03 mol,请按要求回答下列问题。

(1)该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 

(2)该反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为　　　。 

(3)上述反应中,通入Cl2的物质的量为　　　　mol,氢氧化钾溶液的物质的量浓度为　　　　mol/L。 

6.()以水氯镁石(主要成分为MgCl2·6H2O)为原料生产碱式碳酸镁[Mgx(CO3)y(OH)z·w H2O]的主要流程如图:

(1)上述流程中,滤液中溶质的主要成分为　　　　(写化学式),向滤液中加入CaO的目的是　　　　　　　　　　。 

(2)上述流程中,检验“过滤”后碱式碳酸镁已洗涤干净的方法是　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)已知高温煅烧碱式碳酸镁可得到MgO,取碱式碳酸镁4.66 g,高温煅烧至恒重,得到固体2.00 g和标准状况下CO2 0.896 L。通过计算确定碱式碳酸镁的化学式:　　　　　　　。 

7.(2020山东济南中学高一选科调研,)氯及其化合物在生产生活中都有重要的应用。

(1)已知HClO的杀菌能力比ClO-强。25 ℃时将氯气溶于水形成氯气—氯水体系,该体系中Cl2、HClO和ClO-的物质的量分数(α)随pH变化的关系如图所示。由图分析,要使氯水的杀菌效果最好,应控制溶液的pH范围是　　　　　　　　　,当pH=7.5时,氯水中含氯元素的微粒有　　　　　　　　　　　　。 

(2)工业上用氯气与石灰乳生产漂白粉的化学方程式为　　　　　　　　　　　　。 

(3)二氧化氯(ClO2)是国际上公认的高效、安全的杀菌消毒剂。工业上制备ClO2的反应为2KClO3 +H2C2O4 +H2SO4 K2SO4 +2ClO2↑+2X+2H2O。

①X的化学式为　　　　　。 

②ClO2和Cl2均是生活中常用的消毒剂,ClO2的消毒效率是Cl2的　　　　倍(消毒效率以单位物质的量的物质得到的电子数表示,还原产物均为Cl-)。 

答案全解全析

易混易错练

1.C　NaNO2作氧化剂,发生还原反应,A项错误;每生成1 mol N2转移电子的物质的量为3 mol,B项错误;NH4Cl中氮元素的化合价为-3价,生成物N2中氮元素的化合价为0价,NH4Cl作还原剂,被氧化,C项正确;N2既是氧化产物又是还原产物,D项错误。

2.C　二氧化氯中氯元素的化合价由+4价变为-1价,消毒效率=,次氯酸钠中的氯元素由+1价变为-1价,消毒效率=,则ClO2的消毒效率是NaClO的÷≈2.76倍。

3.C　根据题给化学方程式可知,反应前后氯元素化合价降低,Cl2作氧化剂,氮元素化合价从-3价升高到0价,失去电子,被氧化,NH3作还原剂,生成6 mol NH4Cl时有2 mol NH3被氧化。160.5 g NH4Cl的物质的量是=3 mol,因此被氧化的NH3的物质的量是1 mol,质量是17 g,C项正确。

4.C　反应中HCl失电子,作还原剂,MnO2得电子,作氧化剂,A项正确;根据化合价的变化可知,反应中Cl的化合价由-1价升高到0价,每生成1 mol Cl2,转移电子的物质的量为2 mol,B项正确;每消耗1 mol MnO2,有4 mol HCl参与反应,其中体现还原性的HCl的物质的量为2 mol,体现酸性的HCl的物质的量为2 mol,C项错误,D项正确。

5.B　Mn显紫色,不满足无色条件,A项错误;使酚酞变红说明溶液显碱性,碱性溶液中题给四种离子可以共存,B项正确;I-与Fe3+能够发生氧化还原反应,在溶液中不能大量共存,C项错误;HC、OH-之间发生反应生成C和H2O,C和Ba2+生成BaCO3沉淀,在溶液中不能大量共存,D项错误。

6.C　常温下,pH=11的溶液显碱性,C、Na+、Al、N在碱性条件下能够大量共存,①符合题意;加入铝粉放出H2的溶液可能为酸性溶液,也可能为碱性溶液,若为酸性溶液,N在酸性条件下具有强氧化性,能把Fe2+氧化,若为碱性溶液,N、Fe2+在碱性条件下不能大量存在,②不符合题意;Mn显紫红色,③不符合题意;Fe3+与SCN-在溶液中不能大量共存,④不符合题意。

7.B　Cu2+在溶液中显蓝色,且和C不能大量共存,A项错误;在含大量Ba2+的溶液中C不能大量存在,C项错误;CH3COO-与H+不能大量共存,D项错误。

8.C　H原子不守恒,离子方程式应为2Na2O2+2H2OO2↑+4OH-+4Na+,A项错误;将氯气通入石灰乳中制得漂白粉,石灰乳不拆成离子,离子方程式应为Ca(OH)2+Cl2Cl-+ClO-+H2O+Ca2+,B项错误;在碳酸氢钙溶液中加入少量苛性钠溶液,则Ca2+与HC都过量,由OH-的量确定Ca2+与HC的用量,C项正确;醋酸不能拆成离子,离子方程式应为CaCO3+ 2CH3COOHCa2+ + 2CH3COO- + CO2↑+H2O,D项错误。

9.A　Na和水反应生成NaOH和H2,离子方程式为2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑,A项正确; NaHCO3在溶液中完全电离出Na+和HC,其与盐酸反应的离子方程式为+H+CO2↑+H2O,B项错误;稀硫酸和Ba(OH)2溶液反应,离子方程式为2H++2OH-+Ba2++S2H2O+BaSO4↓,C项错误; 电荷不守恒,正确的离子方程式为Cu+2Ag+Cu2++2Ag,D项错误。

10.C　氢氧化钠溶液与硫酸反应的离子方程式为2OH-+Ba2++S+2H+BaSO4↓+2H2O,A项错误;次氯酸为弱酸,在离子方程式书写时,保留化学式,正确的离子方程式为Cl2+H2OH++Cl-+HClO,B项错误;过量的铁屑可与Fe3+继续反应生成Fe2+,正确的离子方程式为3Fe+8H++2N3Fe2++2NO↑+4H2O,D项错误。

思想方法练

1.C　NaOH的物质的量为1 L×1.0 mol/L=1 mol,设生成的Na2CO3、NaHCO3的物质的量分别为x mol、y mol,根据钠离子守恒、碳原子守恒,则:

解得x=0.2、y=0.6

故溶液中的C和HC的物质的量浓度之比为1∶3,C项正确。

2.D　含NaBr和NaI的溶液中,通入Cl2,先发生反应:Cl2+2NaI2NaCl+I2,后发生反应:Cl2+2NaBr2NaCl+Br2;若Cl2过量,充分反应后将所得的溶液蒸干、灼烧,得到的固体为NaCl,由题图可知,29.25 g为NaCl的质量,其物质的量为=0.5 mol;由氯原子守恒可知,2.5V的氯气的物质的量为0.125 mol,即有0.125 mol Cl2与NaI反应,所以NaI的物质的量为0.25 mol,其质量为0.25 mol×150 g·mol-1=37.5 g。

3.C　将该混合物加热至恒重后所得物质为Na2CO3,根据钠原子守恒知n(Na2CO3)=n(Na+)=×0.5 mol·L-1×0.1 L=0.025 mol,故m(Na2CO3)=0.025 mol×106 g·mol-1=2.65 g,则加热后该混合物的质量减少6.56 g-2.65 g=3.91 g。

4.A　根据①②数据可知,固体质量增大为原来的2倍,生成气体的体积也为原来的2倍,所以①②中固体混合物完全反应,C项错误;设①中原混合物样品中n(Na2CO3)为x mol,n(KHCO3)为y mol,则有x+y=,106x+100y=3.06,解得x=0.01,y=0.02,原混合物样品中n(Na2CO3)∶n(KHCO3)=1∶2,B项错误;根据④组固体质量12.24 g,且样品中n(Na2CO3)∶n(KHCO3)=1∶2,可得n(Na2CO3)为0.04 mol,n(KHCO3)为0.08 mol,碳酸钠首先转化为碳酸氢钠,消耗HCl的物质的量为0.04 mol,而HC与盐酸反应生成CO21.344 L,消耗HCl的物质的量为0.06 mol,所以HCl的物质的量为0.06 mol+0.04 mol=0.1 mol,c==2 mol·L-1,A项正确;由上述分析可知,实验④反应后还有0.06 mol 的HC未完全反应,所以还需0.06 mol的HCl,V= L=0.03 L,实验④反应后,至少需继续加入30 mL的该盐酸才能把12.24 g的混合物全部反应完,D项错误。

5.答案　(1)5Cl2 +10KOH 7KCl+2KClO+KClO3+5H2O

(2)7∶3

(3)0.15　7.5

解析　(1)根据题给信息,Cl2与KOH溶液反应生成KCl 、KClO、KClO3和水,根据得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式。(2)根据化学方程式可知,Cl2既作氧化剂,又作还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为7∶(2+1)=7∶3。(3)由题可得生成的n(Cl-)=0.21 mol,根据氯原子守恒,由5Cl2 +10KOH 7KCl+2KClO+KClO3+5H2O可知,通入Cl2的物质的量为=0.15 mol;加入的KOH的物质的量为0.15 mol×2=0.3 mol,KOH的物质的量浓度为=7.5 mol/L。

6.答案　(1)NH4　Cl　与滤液混合发生反应产生NH3,循环使用　(2)取适量最后一次洗涤液于试管中,滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,若无白色沉淀析出,则证明已洗涤干净　(3)Mg5(CO3)4(OH)2·4H2O

解析　(1)题述流程中,滤液中溶质的主要成分是NH4Cl,向滤液中加入CaO的目的是与滤液混合发生反应产生NH3,循环使用。

(2)可通过检验最后一次洗涤液中是否含有Cl-来检验碱式碳酸镁是否洗涤干净,可以加入硝酸酸化的硝酸银溶液,观察是否有白色沉淀析出。

(3)n(Mg2+)=n(MgO)==0.05 mol,n(C)=n(CO2)==0.04 mol,根据化合物中元素化合价代数和为零,n(OH-)=0.05 mol×2-0.04 mol×2=0.02 mol,m(H2O)=4.66 g-2.00 g-0.04 mol×44 g/mol=0.9 g,n(H2O)==0.05 mol,结晶水的物质的量:n(H2O)=0.05 mol-=0.04 mol,则得x∶y∶z∶w=0.05∶0.04∶0.02∶0.04=5∶4∶2∶4,碱式碳酸镁的化学式为Mg5(CO3)4(OH)2·4H2O。

7.答案　(1)2≤pH≤6　HClO、ClO-、Cl-

(2)2Cl2 +2Ca(OH)2 CaCl2 +Ca(ClO)2+2H2O

(3)①CO2　②2.5

解析　(1)HClO的杀菌能力比ClO-强,则HClO的物质的量分数越大,其杀菌效果越好,根据题图可知,pH在2~6时HClO含量较高,所以2≤pH≤6 时漂白效果较好;Cl2+H2O HClO+H++Cl-、HClOH++ClO-,结合题给图像,当pH=7.5时,氯水中含氯元素的微粒有HClO、ClO-、Cl-。(2)工业上用氯气与石灰乳生产漂白粉的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。(3)①工业上制备ClO2的反应原理为2KClO3+H2C2O4+H2SO4K2SO4+2ClO2+2X+2H2O,根据原子守恒可知X为CO2;②ClO2和Cl2的还原产物都为Cl-,1 mol Cl2被还原为Cl-得到2 mol电子,而1 mol ClO2被还原为Cl-得到5 mol电子,则Cl2O的消毒效率是Cl2的2.5倍。