苏教版 (2019)必修 第一册第二单元 硫及其化合物的相互转化随堂练习题
展开4.2硫及其化合物的相互转化同步练习-苏教版高中化学必修第一册
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。下列说法正确的是
A.向B溶液中滴加KSCN溶液,溶液一定会变为血红色
B.此工艺优点之一是物质能循环使用
C.溶液酸性A > B > C
D.溶液B转化为溶液C发生的变化的离子方程式为4H+ + 2Fe2+ +O2 = 2Fe3+ + 2H2O
2.用下列方法均可制得氯气:
①MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
②KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O
若要制得相同质量的氯气,①②反应中电子转移数目之比为
A.1:1 B.1:3 C.6:5 D.1:6
3.已知反应:①Cl2+2KBr=2KCl+Br2,②KClO3+6HCl=3Cl2↑+KCl+3H2O,③2KBrO3+Cl2=Br2+2KClO3,下列说法正确的是
A.上述三个反应都有单质生成,所以都是置换反应
B.氧化性由强到弱顺序为 KBrO3>KClO3>Cl2>Br2
C.反应②中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:6
D.③中 1 mol 还原剂反应,则氧化剂得到电子的物质的量为 2 mol
4.2021年12月9日下午,神舟十三号“太空出差三人组”在中国空间站进行了太空授课,“太空教师”王亚平介绍了宇航员在太空中的主要氧气来源为电解水产生。下列关于电解水的说法正确的是
A.水既是氧化剂也是还原剂 B.中的O元素被还原
C.每生成共转移2mol电子 D.电解水时产生的为氧化产物
5.农药波尔多液不能用铁制容器盛放,是因为铁能与该农药中的硫酸铜起反应。在该反应中,铁( )
A.是氧化剂 B.是还原剂
C.既是氧化剂又是还原剂 D.既不是氧化剂又不是还原剂
6.在处理废水时某反应体系中有6种粒子:N2、HCO3-、ClO-、CNO-、H2O、Cl-,在反应过程中部分离子浓度与反应进程关系如图所示。下列有关该反应的说法正确的是( )
A.在上述反应体系中,CNO-是氧化剂
B.还原产物与氧化产物的物质的量之比为1∶3
C.在标准状况下,产生4.48 L N2时转移0.8 mol电子
D.上述反应中,只有两种元素化合价发生了变化
7.下列化学反应用双线桥法或单线桥法表示电子的转移情况,错误的是
A.
B.
C.
D.
8.碱式氯化铜[CuxCly(OH)z·nH2O]是一种农药。制备时先将铜粉加入稀盐酸中,并持续通空气反应生成CuCl2,继而制得碱式氯化铜。Fe3+对该反应有催化作用,其催化原理如图所示。下列叙述中正确的是
A.图中M、N分别为Fe2+、Fe3+
B.碱式氯化铜在空气中不稳定,易被氧化变质
C.制备1 molCuCl2,理论上消耗标准状况下22.4 LO2
D.制备CuCl2涉及氧化还原反应,由CuCl2制备碱式氯化铜不涉及氧化还原反应
9.下列反应的离子方程式书写正确的是
A.将氢氧化铁溶于氢碘酸: Fe(OH)3+3H+= Fe3++3H2O
B.向CuSO4溶液中加入少量Na2O2: 2Na2O2+2Cu2++2H2O= 4Na++2Cu(OH)2↓+O2↑
C.从酸化的海带灰浸出液中提取碘: 2I-+H2O2=I2+2OH-
D.向稀HNO3中滴加Na2SO3溶液: +2H+= SO2↑+H2O
10.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
二、填空题
11.过氧化氢溶液俗称双氧水,有杀菌消毒的作用,医疗上常用它来清洗伤口。双氧水有时可作为矿业废液消毒剂,有“绿色氧化剂”的美称。
(1)配平下列化学反应,并用单线桥表示电子转移的方向和数目: 。
H2O2+Cr2(SO4)3+KOH→K2CrO4+K2SO4+H2O
(2)要消除采矿业胶液中的氰化物(如KCN,C为+2价),可经反应KCN+H2O2+H2O=A+NH3↑实现,A的化学式为 ,若此反应中有6.72L(标准状况)气体生成,则转移电子的数目为 (用NA表示)。
(3)高锰酸钾也可用于医疗杀菌消毒。根据反应条件可判断氧化剂氧化能力的强弱。例如:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,则MnO2和KMnO4相比, (填化学式)的氧化性强。某强酸性反应体系中,反应物和产物共六种粒子:O2、、H2O、Mn2+、H2O2、H+。已知该反应中H2O2只发生了如下过程:H2O2→O2,则该反应中发生还原反应的过程是 → ,该反应应选择的酸是 (填字母)。
A.盐酸 B.醋酸 C.稀硫酸
12.钠与氢气在加热条件下能发生反应,生成一种白色固体。其中氢元素的化合价为-1价,该物质与水剧烈反应生成氢气,其化学方程式为 ,反应中,氧化产物为 ,氧化剂为 。
13.某反应中反应物与生成物有:KMnO4、H2O2、H2SO4、O2、K2SO4、H2O和一种未知物质X。
(1)已知KMnO4在反应中得到电子,则该反应的还原剂是 。
(2)已知0.2mol KMnO4在反应中得到1mol电子生成X,则X的化学式为 。
(3)根据上述反应可推知(在该条件下) 。
a.氧化性:KMnO4>O2 b.氧化性: O2> KMnO4
c.还原性:H2O2>X d.还原性:X>H2O2
(4)将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的系数填入下列方框中,并标出电子转移的方向和数目:
14.“还原法”制备高纯度氢碘酸和亚磷酸钠的工业流程如图。
已知:ⅰ.为一元弱酸
ⅱ.为二元酸,25℃时其电离常数:,
ⅲ.25℃时:,
回答下列问题:
(1)属于 (填“正盐”或“酸式盐”)。
(2)“合成”过程,主要氧化产物为,相应的化学方程式为 。
(3)“除铜”过程发生的反应为,经过计算可得该反应的平衡常数 。
(4)常温下的 7(填“>”、“=”或“<”)。
(5)常温下溶液呈碱性的原因为(用离子方程式表示) 。
15.为治理汽车尾气中的NO和CO对环境的污染,可在汽车排气管上安装催化转化器,发生如下反应:2NO+2CON2+2CO2
(1)作还原剂的物质是 。氮元素的化合价 (填“升高”或“降低”)。被还原的物质是
(2)若反应中消耗了2 mol NO,则生成N2的物质的量为 mol,标准状况下体积为 L转移电子的物质的量为 mol。
16.现有下列十种物质:①Na2O ②Cu(OH)2 ③Zn ④CaCO3 ⑤硫酸溶液 ⑥Ba(OH)2 ⑦干冰 ⑧A12(SO4)3 ⑨HCl水溶液 ⑩KHSO4
(1)其中属于非电解质的有 (填序号)。
(2)往②中加入过量的0.1 mol/L⑩的水溶液,发生反应的离子方程式是 ,向所得溶液中继续加入③,会产生无色气泡,该反应的离子方程式是 。
(3)焊接铜器时,可先用NH4Cl除去其表面的氧化铜再进行焊接,该反应可表示为:4CuO+2NH4Cl 3Cu+CuCl2+N2↑+4H2O
①用双线桥标明电子转移的方向和数目。 。
②该反应中,被氧化的元素是 ,氧化剂是 。
③还原剂与氧化产物的物质的量之比为 。
④反应中若产生0.2 mol的氮气,则有 mol的电子转移。
17.分析以下A-D四个涉及H2O2的反应(未配平),填空:
A.Na2O2+HCl→H2O2+NaCl
B.Ag2O+H2O2→Ag+O2+H2O
C.H2O2→H2O+O2
D.3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH=2K2CrO4+3K2SO4+8H2O
(1)H2O2仅体现氧化性的是 ;H2O2仅体现还原性的是 ;H2O2既体现氧化性又体现还原性的是 ;H2O2既不能体现氧化性又不能体现还原性的是 (填代号)。
(2)D反应中1摩尔还原剂完全反应转移电子的物质的量为 mol。
18.工业上,从海水中提取溴常用如下方法:
(1)将海水浓缩后,向其中通入氯气,将溴化物氧化,以溴化钠为例,用化学方程式表示该反应 ,该反应属于四种基本反应类型中的 反应,也属于 反应(选填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应” )。
(2)向上述混合液中吹入热空气,将生成的溴吹出,是根据溴的沸点比水的沸点 (选填“低”或“高” )的性质,吹出的溴用碳酸钠溶液吸收,这一过程的化学方程式为3Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑,生成物中溴元素的化合价分别为 价。这一类型的化学反应称为歧化反应。
19.2021年,贵阳市空气质量优良率达98.9%,这得益于贵阳市对含硫化合物等排放的有效控制。回答下列问题:
(1)燃煤的烟气中含有,为了治理雾霾,工厂采用如图所示多种方法实现烟气脱硫。
①写出与反应的化学方程式 。
②用含的烟气处理含的酸性废水时,所发生的离子反应为 :
___________+___________+___________=___________+___________+___________
配平该离子反应,并判断该处理方式利用了的 性。
(2)实验室提供以下试剂:浓、稀、酸性溶液、溶液、Cu、品红溶液。若要实现的转化,可选择的试剂是 ,所发生反应的化学方程式为 ;设计实验,证明能实现该转化的操作和现象为 。
20.离子方程式RO+F2+mOH-=RO+aF-+H2O,试推算未知数n= ,a= ,m= ,RO中元素R的化合价为 。
三、实验题
21.目前碘酸钾被广泛应用于食盐加碘。一种由含碘废水制取碘酸钾的工艺如图:
(1)检验“含碘废水”中是否含有单质I2,常用的试剂是 。
(2)“制CuI”时,需同时对CuI沉淀进行洗涤。在洗涤过程中可使用 溶液来检验其是否已洗涤干净(填化学式)。
(3)滤渣1的成分为 (填化学式)。
(4)“制I2”时,主要反应的离子方程式为 。
(5)“制KIO3溶液”时,主要反应的离子方程式为 。
(6)KCl、KIO3的溶解度曲线如图所示。由KIO3溶液得到KIO3晶体的方法为 。
22.某化学小组为了证明二氧化硫和氯气的漂白性,设计了如下图所示的实验装置:
他们制备二氧化硫和氯气所依据的原理分别是:
Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑
(1)用来制取氯气的装置是 (填字母),反应中浓盐酸所表现出的化学性质是 和 。
(2)反应开始一段时间后,B、D试管中的品红溶液均褪色。停止通气后,再给B、D两个试管分别加热, (填“B”或“D”)试管中无明显现象。
(3)装置C的作用是 。
(4)若装置D中品红溶液换成紫色石蕊溶液,则出现的现象是 。
(5)该小组同学将两种气体混合后通入品红溶液,一段时间后,品红溶液几乎不褪色。查阅资料得知:两种气体按体积比1∶1混合,再与水反应可生成两种常见的酸,因而失去漂白作用,该反应的离子方程式是 。
23.亚硝酸钠主要用于医药、染料和漂白等行业,也常用于食品保鲜剂。某小组拟利用氮氧化物(可用表示)制备亚硝酸钠,简易流程如图。
已知:,
回答下列问题:
(1)利用饱和溶液和饱和溶液在加热条件下反应可制得,该反应的化学方程式为 ;实验时装置B中应间断性通入适量的,其目的是 。
(2)装置C中盛装饱和溶液的仪器的名称是 ;NO不能单独被纯碱溶液吸收,为了使完全被纯碱溶液吸收且产品纯度最高, 。
(3)装置D的作用是 ,采用“倒置漏斗”措施的目的是 。
(4)设计实验探究的性质。实验完毕后,从装置C中分离出固体粗产品(不含杂质),取少量上述产品配制成溶液,分成三份分别进行甲、乙、丙三组实验,实验操作及现象、结论如表。
实验
实验操作及现象
结论
甲
滴入无色酚酞溶液中,无色酚酞溶液变红
是弱酸
乙
滴入少量酸性KI-淀粉溶液中,振荡,酸性KI-淀粉溶液变蓝
酸性条件下,具有氧化性
丙
滴入少量酸性溶液中,振荡,酸性溶液褪色
酸性条件下,具有还原性
上述实验 (填标号)的结论不可靠,理由是 。经实验测得实验丙反应后的溶液中氮元素仅以的形式存在,酸性溶液与反应的离子方程式为 。
参考答案:
1.B
【详解】A.含有Fe2(SO4)3的溶液中通入SO2,会发生反应:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++4H++SO42-;若SO2过量,则溶液中无Fe3+,加入KSCN溶液,溶液不会变为血红色,错误;
B.根据图示可知:此工艺优点之一是向含有FeSO4的B溶液中通入空气会发生反应产生Fe2(SO4)3可以再用于含有尾气SO2的吸收,故物质能循环使用,正确;
C.根据物质之间的反应:A→B:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++4H++SO42-,溶液B为硫酸亚铁和硫酸的混合液;B→C:4H++4Fe2++O2=4Fe3++2H2O,溶液C为硫酸铁和硫酸的混合液,但由于反应消耗氢离子,所以硫酸的浓度比B中的小,所以溶液酸性B>C>A,错误;
D.溶液B转化为溶液C发生的变化的离子方程式为4H++4Fe2++O2=4Fe3++2H2O,错误。
故选B。
2.C
【详解】①中得到1mol的氯气转移2mol的电子,②中得到3mol的氯气转移5mol的电子,故制得相同质量的氯气,①②反应中电子转移数目之比为;
答案选C。
3.B
【详解】A.在反应KClO3+6HCl=3Cl2↑+KCl+3H2O中没有单质参加,因此该反应不属于置换反应,A错误;
B.在氧化还原反应中氧化性:氧化剂>氧化产物。在Cl2+2KBr=2KCl+Br2中,氧化剂是Cl2,氧化产物是Br2,所以氧化性:Cl2>Br2;在KClO3+6HCl=3Cl2↑+KCl+3H2O中,氧化剂是KClO3,氧化产物是Cl2,则氧化性:KClO3>Cl2;在2KBrO3+Cl2=Br2+2KClO3中,氧化剂是KBrO3,氧化产物是KClO3,所以氧化性:KBrO3>KClO3,故物质氧化性由强到弱的的顺序是:KBrO3>KClO3>Cl2>Br2,B正确;
C.在反应KClO3+6HCl=3Cl2↑+KCl+3H2O中,KClO3为氧化剂,HCl为还原剂,每有6个HCl参加反应,其中5个作还原剂,反应中转移5个电子,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:5,C错误;
D.在③2KBrO3+Cl2=Br2+2KClO3中,Cl2为还原剂,KBrO3为氧化剂,每有1 mol还原剂Cl2发生反应,氧化剂KBrO3得到电子的物质的量为 10 mol,D错误;
选B。
4.A
【详解】A.电解水时,氢元素的化合价降低被还原,氧元素的化合价升高被氧化,水既是反应的氧化剂也是反应的还原剂,故A正确;
B.电解水时,水分子中的氧元素的化合价升高被氧化,故B错误;
C.水电解生成氢气和氧气,反应生成1mol氧气时,转移4mol电子,故C错误;
D.电解水时,氢元素的化合价降低被还原,反应生成的氢气是反应的还原产物,故D错误;
故选A。
5.B
【详解】反应的化学方程式为Fe+Cu2+=Fe2++Cu,Fe元素的化合价升高,应为还原剂,故选B。
【点睛】本题考查氧化还原反应,为高考高频考点,把握反应中元素的化合价变化为解答的关键,侧重基本概念的考查,注意把握氧化剂发生还原反应,题目难度不大。
6.D
【分析】由曲线变化图可知,随反应进行HCO3-的物质的量增大,故HCO3-是生成物,根据碳元素守恒, CNO-应是反应物,N2是生成物;ClO-物质的量减小,ClO-是反应物,Cl-是生成物。ClO-中氯元素化合价降低,ClO-是氧化剂;CNO-中N元素化合价由-3升高为0,CNO-是还原剂。根据得失电子守恒,反应离子方程式是3ClO-+2CNO- +H2O = N2+2HCO3- +3Cl-。
【详解】A. ClO-是反应物,Cl-是生成物,ClO-中氯元素化合价降低,ClO-是氧化剂,CNO-中N元素化合价由-3升高为0,CNO-是还原剂,故A错误;
B. 氯元素化合价降低,Cl-是还原产物,N元素化合价由-3升高为0,氮气是氧化产物,还原产物与氧化产物的物质的量之比为3∶1,故B错误;
C. 根据方程式生成1mol N2转移6mol电子;在标准状况下,产生4.48 L N2时转移1.2 mol电子,故C 错误;
D. 上述反应中,只有N、Cl两种元素化合价发生了变化,故D正确。
7.A
【详解】A选项中,Fe从+3价降为0价,得电子,两个Fe原子共得到6个电子;C元素化合价升高,失去电子,因此单线桥的箭头应从C指向Fe,故A错误。其他选项均正确。
本题选A。
8.D
【详解】A.Fe3+对该反应有催化作用,Fe3+可以与Cu反应生成Fe2+、Cu2+,故图中M、N分别为Fe3+、Fe2+,故A错误;
B.碱式氯化铜中Cu元素为最高价,不能被氧化变质,故B错误;
C.根据得失电子守恒可知,制备1 molCuCl2,Cu失去2mol电子,则需要氧气0.5mol,则理论上消耗标准状况下11.2 LO2,故C错误;
D.由CuCl2制备碱式氯化铜没有元素化合价的变化,故不涉及氧化还原反应,故D正确;
故选D。
9.B
【详解】A.三价铁离子能够氧化碘离子,氢氧化铁溶于氢碘酸,离子方程式为,故A错误;
B.向CuSO4溶液中加入Na2O2生成氢氧化铜和氧气,离子方程式为:2Na2O2+2Cu2++2H2O=4Na++2Cu(OH)2↓+O2↑,故B正确;
C.从酸化的海带灰浸出液中提取碘,离子方程式为:2H++2I-+H2O2=I2+2H2O,故C错误;
D.向稀HNO3中滴加Na2SO3溶液会发生氧化还原反应:2H++2NO+3SO=3SO+H2O+2NO↑,故D错误;
故选B。
10.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。
11.(1)
(2) 0.6NA
(3) KMnO4 Mn2+ C
【解析】(1)
根据得失电子守恒可知,在H2O2前加系数3,在Cr2(SO4)3前加系数1,在K2CrO4前加系数2,通过观察,根据各种元素的原子守恒,在K2SO4前加系数3,在KOH前加系数10,在H2O前加系数8,配平的化学方程式用单线桥表示为。
(2)
根据质量守恒定律得,A的化学式为KHCO3;反应产生标准状况下NH3的物质的量n(NH3)==0.3 mol,根据方程式可知,每反应产生1 mol NH3,转移2 mol电子,则反应产生0.3 mol NH3转移的电子数为N(e-)=0.3 mol×2×NA/mol=0.6NA;
(3)
MnO2与浓盐酸反应需在加热条件下进行,而KMnO4在常温下就可氧化浓盐酸,所以氧化性强的是KMnO4;根据所给粒子可知,酸性条件下得到电子被还原产生Mn2+,故反应中发生还原反应的过程是;由于高锰酸钾能氧化HCl,醋酸是弱酸,等浓度醋酸的酸性比硫酸弱,故该反应应选择的酸是稀硫酸,答案为C。
12. NaH+H2O=NaOH+H2↑ H2 H2O
【分析】根据根据氧化还原反应原理及原子守恒规律书写相关反应方程式,根据氧化还原反应中元素化合价的变化判断氧化剂和氧化产物。
【详解】由题干信息知白色固体中,氢元素的化合价为-1价,则该白色固体为NaH,可与水反应生成氢化钠和氢气,则反应的化学方程式为NaH+H2O=NaOH+H2↑,NaH中氢元素化合价升高,被氧化,生成H2,则氧化产物为H2;氧化剂得电子,元素化合价降低,H2O中氢元素由+1价降低为H2中0价,则氧化剂为H2O,故答案为:NaH+H2O=NaOH+H2↑;H2;H2O;
【点睛】NaH中Na元素为+1价,H元素化合价为-1价,此处是解决此题的关键。
13. H2O2 MnSO4 a 、c
【分析】某反应中反应物与生成物有:KMnO4、H2O2、H2SO4、O2、K2SO4、H2O和一种未知物质X,反应中KMnO4得到电子,作氧化剂,那么根据氧化还原反应的规律可知反应物为KMnO4、H2O2、H2SO4,生成物为O2、K2SO4、H2O和未知物质X;根据化合价的变化关系可确定反应中的还原剂,结合电子转移的物质的量可确定X的化学式,由此进行分析作答。
【详解】(1) 某反应中反应物与生成物有:KMnO4、H2O2、H2SO4、O2、K2SO4、H2O和一种未知物质X,反应中KMnO4得到电子,作氧化剂,那么根据氧化还原反应的规律可知反应物为KMnO4、H2O2、H2SO4,生成物为O2、K2SO4、H2O和未知物质X,反应中Mn化合价降低,H2O2中O的化合价升高,因此还原剂为H2O2;
(2)设生成物X中Mn的化合价为x,那么有0.2mol×(7-x)=1,解得x=+2,因此X的化学式为MnSO4;
(3)根据题意可得该反应的方程式为:2KMnO4+5H2O2+3H2SO4=5O2↑+K2SO4+8H2O+2 MnSO4,反应中氧化剂为KMnO4,氧化产物为O2,还原剂为H2O2,还原产物为MnSO4,因此氧化性:KMnO4>O2,还原性:H2O2>X;答案选ac;
(4) 该反应的方程式为:2KMnO4+5H2O2+3H2SO4=5O2↑+K2SO4+8H2O+2 MnSO4,反应中氧化剂为KMnO4,还原剂为H2O2,2molKMnO4与5H2O2发生反应,电子转移10mol,因此有。
14. 正盐 <
【详解】(1)因为为一元弱酸,所以H2PO2-不能继续电离,故属于正盐,本题答案为:正盐;
(2)“合成”过程,、碘单质和水,反应生成亚磷酸,碘化钠和碘化氢,反应方程式为:,故本题答案为:;
(3)根据化学方程式,可知,故本题答案为:;
(4)已知为二元酸,25℃时其电离常数:,, 所以H2PO3-的电离常数为,H2PO3-的水解平衡常数Kh=,Ka2>Kh,电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,<7,所以本题答案为:<;
(5)溶液呈碱性是因为HPO32-水解生成H3PO3和OH-,离子方程式为,故本题答案为:。
【点睛】酸式盐判断溶液的酸碱性,需要判断电离程度和水解程度的大小,不可根据强碱弱酸盐来判断,此为易错点。
15. CO 降低 NO 1 22.4 4
【分析】由化学方程式2NO+2CON2+2CO2可知,NO转化为N2,N元素化合价降低,NO作氧化剂,N2为还原产物;CO转化为CO2,C元素化合价升高,CO作还原剂,CO2为氧化产物。
【详解】(1)由分析可知,CO作还原剂;NO转化为N2,N元素化合价降低;
(2)根据2NO+2CON2+2CO2可知,若反应中消耗了2mol NO,则生成N2的物质的量为1mol,标准状况下体积为22.4L,2个NO转化为1个N2,N元素化合价由+2价变为0价,共得到4个电子,反应消耗2mol NO,转移4mol电子。
16. ⑦ Cu(OH)2+2H+= Cu2-+2H2O;Zn+2H+= Zn2++H2↑ 氮(N) CuO 2:1 1.2
【详解】(1)①Na2O在熔融状态下能导电,是电解质; ②Cu(OH)2 在熔融状态下能导电,是电解质; ③Zn 是单质,既不是电解质,也不是非电解质; ④CaCO3 在熔融状态下能导电,是电解质; ⑤硫酸溶液 属于混合物,既不是电解质,也不是非电解质; ⑥Ba(OH)2 在水溶液里或熔融状态下能导电,是电解质;⑦干冰 本身不能电离,属于非电解质; ⑧A12(SO4)3 在水溶液里或熔融状态下能导电,是电解质; ⑨HCl水溶液 属于混合物,既不是电解质,也不是非电解质; ⑩KHSO4在水溶液里或熔融状态下能导电,是电解质;所以属于非电解质的是⑦;
(2)氢氧化铜与硫酸氢钠溶液反应实质是氢氧化铜与氢离子反应生成铜离子和水,离子方程式:Cu(OH)2+2H+═Cu2++2H2O;硫酸氢钠过量,加入锌,锌与氢离子反应生成氢气,离子方程式:Zn+2H+═Zn2++H2↑;
(3)①在反应过程中,铜化合价降低,失电子,氮元素化合价升高,得电子,所以双线桥法表示为;
②氮元素化合价升高,失去电子,被氧化;氧化铜中Cu元素的化合价降低,作氧化剂;
③还原剂是氯化铵,氧化产物是氮气,由反应可知,二者的物质的量之比为2∶1;
④氮元素化合价由-3 降低为0价,生成0.2mol氮气对应失去电子为0.2×2×3=1.2mol。
17. D B C A 6mol
【分析】H2O2仅体现氧化性,则O元素的化合价降低;双氧水仅体现还原性,则双氧水在反应中仅被氧化,化合价只升高;H2O2既体现氧化性又体现还原性,则O元素的化合价既升高又降低;H2O2既不做氧化剂又不做还原剂,说明在反应中双氧水中元素的化合价不发生变化;根据化合价的变化分析判断转移电子,据此分析解答。
【详解】(1)A.Na2O2+HCl→H2O2+NaCl,是一个非氧化还原反应,H2O2既不是氧化剂,也不是还原剂;
B.Ag2O+H2O2→Ag+O2+H2O,Ag2O被还原成单质银,H2O2中氧元素转化为O2,表现还原性;
C.H2O2→H2O+O2,是一个自身氧化还原反应,H2O2既表现了氧化性,又表现了还原性;
D.3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH=2K2CrO4+3K2SO4+8H2O,H2O2中氧元素化合价由-1变成-2,化合价降低被还原,表现氧化性;
所以H2O2仅体现氧化性的反应是D;H2O2仅体现还原性的反应是B;H2O2既体现氧化性,又体现还原性的反应是C;H2O2既不做氧化剂又不做还原剂的反应是A,故答案为:D;B;C;A;
(2) 3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH=2K2CrO4+3K2SO4+8H2O反应中氧化剂为H2O2,还原剂为Cr2(SO4)3,根据方程式,1mol还原剂完全反应,Cr由+3价升高为+6价,转移电子的物质的量为3mol×2=6mol,故答案为:6mol。
18.(1) 2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2 置换反应 氧化还原反应
(2) -1 +5
【详解】(1)氯气的氧化性比溴单质的强,能从溴化物中把溴置换出来,反应方程式为2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2;此反应属于置换反应,且有化合价的改变,因此也属于氧化还原反应;
(2)利用热空气把溴吹出,说明溴的沸点比水低,NaBr中Na显+1价,根据化合价的代数和为0,Br显-1价,NaBrO3中Na显+1价,O显-2价,化合价的代数和为0,Br显+5价。
19.(1) 还原
(2) 浓H2SO4和Cu 将产生的气体通入品红溶液中,溶液褪色
【详解】(1)与发生氧化还原反应生成S和水,化学方程式为:;用含的烟气处理含的酸性废水时,两者发生氧化还原反应,离子方程式为:;方程式中S元素化合价升高,为还原剂,故利用了二氧化硫的还原性;
(2)若要实现的转化,浓H2SO4与Cu在加热条件下可实现,故选以上两种试剂,发生反应的化学方程式为:;证明该反应发生,实质为检验二氧化硫生成,可选用品红溶液,具体操作和现象为:将产生的气体通入品红溶液中,溶液褪色。
20. 1 2 2 +5
【详解】离子方程式RO+F2+mOH-=RO+aF-+H2O中,根据质量守恒,可知a=2,m=2,根据电荷守恒,可知n=1,则RO为RO,而RO中元素R的化合价为+5价,故答案为:1;2;2;+5。
21.(1)淀粉溶液
(2)BaCl2[Ba(NO3)2]
(3)Fe、Cu
(4)2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O
(5)5Cl2+I2+12OH-=2+10Cl-+6H2O
(6)蒸发浓缩、冷却结晶
【分析】由含碘废水(I2、I-)制取KIO3晶体时,应先除去杂质离子,并实现I-的富集;然后将KIO3从溶液里提取出来。在具体操作过程中,先通入SO2、加入CuSO4溶液,将碘元素转化为CuI,去除废水中的杂质;加入过量铁粉,将CuI转化为FeI2,再加入K2CO3制得KI溶液;加H2O2的硫酸溶液进行氧化,将I-转化为I2晶体。最后用Cl2、KOH溶液处理,制得KIO3。
【详解】(1)检验“含碘废水”中是否含有单质I2,可利用碘水遇淀粉变蓝色的特征性质,所以常用的试剂是淀粉溶液。答案为:淀粉溶液;
(2)CuI沉淀所在的溶液中,含有大量的,检验沉淀是否已洗涤干净时,需在洗涤过程中检验是否存在,所以使用BaCl2[Ba(NO3)2]溶液。答案为:BaCl2[Ba(NO3)2];
(3)CuI与Fe粉在水中混合后,发生置换反应,生成FeI2和Cu,同时过量的铁粉还有剩余,所以滤渣1的成分为Fe、Cu。答案为:Fe、Cu;
(4)KI被H2O2在H2SO4溶液中氧化,可制得I2、K2SO4等,主要反应的离子方程式为2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O。答案为:2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O;
(5)“制KIO3溶液”时,I2与Cl2、KOH反应,生成KIO3和KCl等,主要反应的离子方程式为5Cl2+I2+12OH-=2+10Cl-+6H2O。答案为:5Cl2+I2+12OH-=2+10Cl-+6H2O;
(6)从溶解度曲线可以看出,KCl、KIO3的溶解度都随温度的升高而增大,但KIO3的溶解度比KCl小,所以由KIO3溶液得到KIO3晶体的方法为蒸发浓缩、冷却结晶。答案为:蒸发浓缩、冷却结晶。
【点睛】从混有杂质的溶液中提取溶质的方法,通常为:蒸发浓缩、冷却结晶。
22.(1) E 酸性 还原性
(2)D
(3)吸收多余的SO2和Cl2
(4)先变红,后褪色
(5)SO2+Cl2+2H2O=4H++2Cl-+SO
【分析】实验装置的选择原则是根据反应物的状态和反应条件选择反应装置,结合题给信息知,实验室制取氯气所用药品是固体和液体,反应条件是加热,所以应选用固液加热型装置;实验室制取氯气的反应方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑,由反应方程式条件可知用来制取氯气的装置是E;同理可推断A装置用来制备SO2,据此分析。
【详解】(1)据分析可知用来制取氯气的装置是E;由氯化氢生成氯化锰,氯元素化合价不变,由氯化氢生成氯气,氯元素化合价升高,所以浓盐酸所表现出的性质是酸性和还原性。故答案为:E,酸性,还原性;
(2)氯气通入品红溶液中红色褪去,是利用次氯酸的强氧化性,生成的无色物质稳定,加热不复原;二氧化硫的漂白性是利用二氧化硫和有色物质化合生成无色物质,生成的无色物质不稳定,加热复原,D中通入氯气,褪色后加热无明显现象。故答案为:D;
(3)装置C中是氢氧化钠溶液,其作用是吸收多余的SO2和Cl2,故答案为:吸收多余的SO2和Cl2;
(4)若装置D中的品红溶液换成紫色的石蕊溶液,则出现的现象是先变红,后褪色。故答案为:先变红,后褪色;
(5)氯气有强氧化性,二氧化硫有还原性,二者能按1∶1发生氧化还原反应生成盐酸和硫酸而使气体失去漂白性,反应的离子方程式为SO2+Cl2+2H2O=4H++2Cl-+SO。故答案为:SO2+Cl2+2H2O=4H++2Cl-+SO。
23.(1) 将部分NO转化为
(2) 三颈烧瓶或三口烧瓶 1.5
(3) 吸收尾气 防倒吸
(4) 乙 产品可能混有
【分析】铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,用氮气通入,将一氧化氮送入到碳酸钠溶液中,B中也通入氧气,与NO混合,在C处发生反应生成亚硝酸钠,用酸性高锰酸钾溶液处理尾气。
【详解】(1)利用饱和NH4Cl溶液和饱和NaNO2溶液在加热条件下反应生成N2、氯化钠和水,其反应的化学方程式为;实验时装置B中应间断性通入适量的,其目的是将部分NO转化为。
(2)根据图中信息得到装置C中盛装饱和Na2CO3溶液的仪器的名称是三颈烧瓶(或三口烧瓶);NO不能单独被纯碱溶液吸收,只有二氧化氮,则纯碱与二氧化氮的反应为 2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2,若是一氧化氮和二氧化氮混合物,则混合物于纯碱反应为NO2 +NO+Na2CO3=2NaNO2+CO2,为了使NOx完全被碱液吸收且产品纯度高,可以理解为N2O3即NO1.5,则x=1. 5。
(3)由于氮氧化物会污染环境,可能碳酸钠溶液没有完全吸收,则装置D的作用是吸收尾气,采用“倒置漏斗”措施的目的是防倒吸。
(4)由于二氧化氮与纯碱反应生成硝酸钠、亚硝酸钠和水,硝酸根在酸性条件下会氧化碘离子变为单质碘,因此上述实验乙的结论不可靠,理由是产品可能混有NO。以上经实验测得实验丙反应后的溶液中氮元素仅以NO的形式存在,酸性KMnO4溶液与NO反应生成锰离子、硝酸根和水,其反应的离子方程式为:。
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