資源簡介

第一單元　物質的分類、轉化與化學計量
(滿分:100分)
一、選擇題:本題包括15小題,每小題3分,共45分。每小題只有一個選項符合題意。
1.《天工開物》中蘊含著豐富的化學史料,以下為其中記載海鹽性質及制鹽過程的片段:“凡鹽見水即化,見(濕)風即鹵,見火(冷卻后)愈堅。”“凡煎鹵未即凝結,將皂角椎碎,和粟米糠二味,鹵沸之時投入其中攪和,鹽即頃刻結成。”據上述記載,推斷下列說法正確的是 (　　)
A.“見(濕)風即鹵”是說海鹽易風化
B.“見水”“見火”時,海鹽中的氯化鈉均發生了化學變化
C.“煎鹵”的操作類似于蒸發濃縮
D.“皂角結鹽”的原理是發生了膠體聚沉
2.設NA是阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是 (　　)
A.10 g O與O的混合物中所含中子數目為5NA
B.物質的量相同的CH4和P4的共價鍵數之比為1∶1
C.標準狀況下,1 mol H2和1 mol F2混合后,所含氣體的體積約為44.8 L
D.常溫常壓下,0.5 mol Fe和足量濃硝酸混合,轉移電子數為1.5NA
3.(2024·廣東汕頭檢測)勞動有利于“知行合一”。下列勞動項目與所述的化學知識沒有關聯的是 (　　)
選項 勞動項目 化學知識
A. 幫廚活動:幫食堂師傅煎雞蛋準備午餐 加熱使蛋白質變性
B. 環保行動:宣傳使用聚乳酸制造的包裝材料 聚乳酸在自然界可生物降解
C. 家務勞動:擦干已洗凈的鐵鍋,以防生銹 鐵絲在O2中燃燒生成Fe3O4
D. 學農活動:利用秸稈、廚余垃圾等生產沼氣 沼氣中含有的CH4可作燃料
4.下列物質的應用不涉及氧化還原反應的是 (　　)
A.NH4Cl和ZnCl2混合液可用于除鐵銹
B.FeCl3溶液可用于制作銅印刷電路板
C.K2FeO4可用于天然水的殺菌消毒和凈化
D.Na2O2可用于呼吸面具和潛水艇中的供氧劑
5.(2024·安徽合肥一中檢測)某溶液中含有五種離子,且陽離子濃度均為0.5 mol·L-1,陰離子濃度均為1 mol·L-1,有關該溶液的離子組合正確的是 (　　)
A.Al3+、Fe3+、Cl-、N、I-
B.Na+、K+、Cl-、S、OH-
C.Na+、Mg2+、N、Cl-、N
D.Na+、N、H+、K+、C
6.下列離子方程式的書寫正確的是 (　　)
A.將2 mol Cl2通入含1 mol FeI2的溶液中:2Fe2++2I-+2Cl2===2Fe3++4Cl-+I2
B.Ba(HCO3)2溶液與足量的NaOH溶液反應:Ba2++HC+OH-===BaCO3↓+H2O
C.少量SO2通入NaClO溶液中:SO2+H2O+ClO-===Cl-+S+2H+
D.1 mol·L-1的Na[Al(OH)4]溶液和2.5 mol·L-1的HCl溶液等體積混合:2[Al(OH)4]-+5H+===Al3++Al(OH)3↓+5H2O
7.關于反應2KMnO4+2KF+10HF+3H2O2===2K2MnF6+8H2O+3O2↑,下列說法正確的是 (　　)
A.H2O2既是氧化劑又是還原劑
B.每消耗2 mol KF,轉移3 mol電子
C.每轉移2 mol電子,產生22.4 L O2
D.氧化產物與還原產物的物質的量之比為3∶2
8.下列古詩或古文中的描述與化學方程式對應關系不正確的是 (　　)
A.丹砂燒之成水銀:HgSHg+S
B.爆竹聲中一歲除:S+2KNO3+3CK2S+3CO2↑+N2↑
C.爐火照天地,紅星亂紫煙:Cu2(OH)2CO3+2H22Cu+CO2+3H2O
D.曾青得鐵化為銅:CuSO4+Fe===FeSO4+Cu
9.(2024·海南海口模擬)過氧乙酸()能有效滅活病毒,在一定條件下可通過反應CH3COOH+H2O2===CH3COOOH+H2O制備。設NA為阿伏加德羅常數的值,下列說法正確的是 (　　)
A.60 g CH3COOH中含有的σ鍵數目為7NA
B.該反應中消耗1 mol H2O2時轉移2 mol電子
C.3.4 g O2中含有的中子數為2NA
D.100 mL 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中含有的CH3COO-數目為0.01NA
10.(2024·黑龍江齊齊哈爾模擬)“84”消毒液常用于殺菌、消毒、漂白等,有效成分是NaClO。欲用NaClO固體準確配制480 mL密度為1.19 g·cm-3、NaClO的質量分數為25%的消毒液。下列說法正確的是 (　　)
A.所配得的NaClO消毒液在空氣中光照久置后,溶液的漂白性不變
B.應稱取142.80 g NaClO固體配制該溶液
C.定容時仰視刻度線導致所配溶液濃度偏高
D.該消毒液的物質的量濃度約為4.0 mol·L-1
11.汽車尾氣常用三元催化劑處理,其表面物質轉化關系如圖所示,下列說法正確的是 (　　)
A.該過程的催化劑是Ba(NO3)2
B.轉化過程中,氮元素均被還原
C.還原過程中每生成0.1 mol N2,轉移2 mol電子
D.三元催化劑使汽車尾氣中污染物轉化為無毒物質
12.(2024·湖南長沙雅禮中學檢測)m g鋁鎂合金與一定濃度的稀硝酸恰好完全反應而溶解(假定硝酸的還原產物只有NO),向反應后的混合溶液中滴加a mol·L-1 NaOH溶液,當滴加到V mL時,得到沉淀質量恰好為最大值n g,再將得到的沉淀灼燒至質量不再改變為止,得到固體p g,則下列有關該實驗的說法中正確的有 (　　)
①沉淀中OH-的質量為(n-m) g
②恰好溶解后溶液中的N的物質的量為aV mol
③反應過程中轉移電子的物質的量為 mol
④生成NO氣體的體積在室溫下為 L
⑤與合金反應的硝酸的物質的量為(+) mol
⑥用m表示p的范圍:mA.2項 B.3項 C.4項 D.5項
13.已知:還原性:HS>I-,氧化性:I>I2。在含3 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液。加入KIO3和析出I2的物質的量的關系曲線如圖所示。下列說法不正確的是 (　　)
A.0~a段發生反應:3HS+I===3S+I-+3H+
B.a~b段共消耗NaHSO3的物質的量為1.8 mol
C.b~c段反應的氧化產物為I2
D.當溶液中I-與I2的物質的量之比為5∶1時,加入KIO3的物質的量為1.1 mol
14.(2024·吉林長春外國語學校檢測)測定某溶液中甲醇含量的部分過程如下:
①KMnO4溶液處理:CH3OH+Mn+XC+Mn+H2O(未配平,下同)
②酸化處理:Mn+H+MnO2↓+Mn+H2O
下列說法錯誤的是 (　　)
A.“反應①”中X為OH-,配平后化學計量數為8
B.“反應①”中氧化性:Mn>C
C.“反應②”中,可用鹽酸進行酸化
D.“反應②”消耗119 g Mn時,反應中轉移 mol電子
15.(2024·河南信陽高級中學檢測)每年夏天是菠蘿上市的季節,有不少消費者因為菠蘿“扎嘴”的口感而放棄這一酸酸甜甜獨具風味的水果。菠蘿“扎嘴”的原因之一是菠蘿中含有一種難溶于水的草酸鈣針晶。隔絕空氣條件下,16.4 g草酸鈣晶體(CaC2O4·2H2O)受熱分解過程的熱重曲線(剩余固體質量隨溫度變化的曲線)如圖所示,下列說法錯誤的是 (　　)
A.草酸鈣晶體中碳元素的化合價為+3
B.物質M的化學式為CaC2O4·H2O
C.溫度在200~520 ℃階段,反應的化學方程式為CaC2O4CaCO3+CO↑
D.溫度高于940 ℃,所得物質X的俗名為生石灰
二、非選擇題:本題共4小題,共55分。
16.(18分)(2024·江西南昌模擬改編)物質集合M中含有常見物質Na2O2、NaHCO3、Al、SO2、Fe、NH3、Na,這些物質按照以下方法進行分類后如圖所示,請按照要求回答問題。
(1)(4分)B組物質中屬于非電解質的物質為　　　　　　,
其中一種物質的水溶液顯堿性的原因用方程式表示為　　　　　　。
(2)(2分)C組中某物質能與冷水反應生成還原性氣體,該反應的化學方程式為　　　　　 　　　　　　。
(3)(2分)D組物質的共同點是常溫下在　　　　　　中會發生鈍化。
(4)(2分)請寫出F組中的酸性氧化物與酸性KMnO4溶液反應的離子方程式　　　　　 　　　　　　。
(5)(4分)F組中的酸性氧化物與硝酸鋇溶液反應的實驗現象為　　　　　　;反應的化學方程式為　　　　　　
　　　　　　。
(6)(4分)將E組中的兩種物質混合,混合物中金屬原子與氧原子的物質的量之比為1∶2,將此混合物置于干燥密閉容器中加熱,充分反應后排出氣體,剩余固體的成分為　　　　　　(填化學式);反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為　　　　　　。
17.(10分)(2024·北京第四中學測驗)某工廠的廢金屬屑中主要成分為Cu、Fe和Al,此外還含有少量Al2O3和Fe2O3,該廠用上述廢金屬屑制取新型高效水處理劑Na2FeO4(高鐵酸鈉)等產品,過程如下:
Ⅰ .向廢金屬屑中加入過量的NaOH溶液,充分反應后過濾;
Ⅱ .向 Ⅰ 所得固體中加入過量稀H2SO4,充分反應后過濾;
Ⅲ .向 Ⅱ 所得固體中繼續加入熱的稀H2SO4,同時不斷鼓入空氣,固體溶解得CuSO4溶液;
Ⅳ.……
(1)(2分)步驟 Ⅰ中發生反應的化學方程式為　　　　　 　　　　　　。
(2)(2分)步驟 Ⅱ 所得的濾液中一定含有的陽離子為　　　　　　。
(3)(2分)步驟Ⅲ獲得CuSO4溶液的反應的離子方程式為　　　　　　。
(4)(4分)步驟 Ⅱ 所得濾液經進一步處理可制得Na2FeO4,流程如圖:
濾液Fe(OH)3固體含Na2FeO4的溶液
①測得濾液中c(Fe2+)為a mol·L-1,若要處理1 m3濾液,理論上需要消耗25%的H2O2溶液　　　　　
(用含a的代數式表示) kg。
②寫出由Fe(OH)3制取Na2FeO4的反應的化學方程式　　　　　 　　　　　　。
18.(14分)(2024·安徽合肥一中模擬)元素及其化合物的性質是學習化學的基礎。根據要求回答下列問題:
(1)(2分)取300 mL 0.2 mol·L-1 KI溶液與一定量的酸性KMnO4溶液恰好反應(Mn→Mn2+),生成等物質的量的I2和KIO3,則消耗KMnO4的物質的量是　　　　　　。
(2)(2分)向100 mL FeBr2溶液中通入標準狀況下3.36 L Cl2,溶液中有的Br-被氧化成單質Br2,則原FeBr2溶液中FeBr2的物質的量濃度為　　　　　　。
(3)(4分)Al、Al2O3和Al(OH)3的混合物與NaOH溶液恰好完全反應,反應后溶液中溶質的化學式為　　　　　
　　　　　　。
向反應后的溶液中通入過量CO2,反應的離子方程式為　　　　　　。
(4)(6分)三氟化氮(NF3)是一種無色、無味的氣體,是微電子工業技術的關鍵原料之一,NF3在潮濕的空氣中與水蒸氣能發生氧化還原反應,該反應的產物有HF、NO和HNO3。
①寫出該反應的化學方程式　　　　　 　　　　　　。
反應中生成0.2 mol HNO3,轉移電子的數目為　　　　　　(NA表示阿伏加德羅常數的值)。
②NF3無色、無臭,可一旦在空氣中泄漏,卻易于發現,判斷該氣體泄漏的現象是　　　　　 　　　　　
　　　　　 　　　　　　。
19.(13分)(2024·福建泉州檢測改編)Ⅰ .下列是某研究性學習小組對某無色水樣成分的檢測過程,已知該水樣中可能含有K+、Mg2+、Fe3+、Cu2+、Al3+、Ag+、Ca2+、C、S、Cl-中的若干種,該小組同學取100 mL水樣進行實驗:向水樣中先滴加硝酸鋇溶液,再滴加1 mol·L-1 HNO3溶液,實驗過程中沉淀質量的變化如圖所示。
(1)(1分)僅憑觀察可知該水樣中一定不含有的陽離子是　　　　　　。
(2)(1分)由B點到C點過程中消耗HNO3溶液的體積為　　　　　　mL。
(3)(3分)試根據實驗結果推測K+是否存在:　　　　(1分)(填“是”或“否”);若存在,其物質的量濃度的范圍是　　　　(2分)mol·L-1(若不存在,則不必回答)。
(4)(2分)設計簡單實驗驗證原水樣中可能存在的離子:　　　　　 　　　　　　(寫出實驗步驟、現象和結論)。
Ⅱ .濕法制備高鐵酸鉀(K2FeO4)是以次氯酸鈉和氯化鐵為原料,在堿性溶液中反應生成高鐵酸鈉,然后加入氫氧化鉀,將其轉化成高鐵酸鉀。
(5)(2分)寫出并配平生成高鐵酸鈉反應的離子方程式:　　　　　　。
(6)(2分)若反應過程中轉移了0.3 mol電子,則還原產物的物質的量為　　　　　　mol。
(7)(2分)低溫下,向高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和可析出高鐵酸鉀(K2FeO4),原因是　　　　　 　　　　　 　　　　　　。
物質的分類、轉化與化學計量
1.答案　C
解析　“見(濕)風即鹵”是說海鹽易析出,溶解度較小,而不是易風化,A錯誤;“見水”為溶解,“見火”為熔化,海鹽中的氯化鈉均未發生化學變化,B錯誤;“煎鹵”即加熱蒸發,析出晶體,該操作類似于蒸發濃縮,C正確;鹵水不是膠體,則“皂角結鹽”的原理不是發生了膠體聚沉,D錯誤。
2.答案　A
解析　10 g O中含有的中子數為5NA,10 g O中含有的中子數也為5NA,故10 g O組成的混合物中含有的中子數為5NA,A正確;物質的量相同的CH4與P4含有的共價鍵的個數比為4∶6=2∶3,B錯誤;H2與F2的混合氣體在冷暗的環境下能劇烈反應生成HF,而HF在標準狀況下不是氣態的,故無法準確計算出氣體的體積,C錯誤;常溫下Fe遇濃硝酸鈍化,D錯誤。
3.答案　C
解析　加熱能使蛋白質失去生理活性,發生變性,A不符合題意;聚乳酸由乳酸發生縮聚反應制得,在自然界可生物降解,B不符合題意;鐵鍋生銹是因為發生了吸氧腐蝕,擦干已洗凈的鐵鍋,去除了電解質溶液,不能形成原電池,可以防止生銹,與鐵絲在氧氣中的燃燒無關,C符合題意;利用秸稈、廚余垃圾等進行發酵可以生產沼氣,沼氣的主要成分為甲烷,甲烷可作為燃料,D不符合題意。
4.答案　A
解析　NH4Cl與ZnCl2混合液可用于除鐵銹,和鹽的水解有關,水解生成的H+與鐵銹發生復分解反應,A符合題意;FeCl3溶液可用于制作銅印刷電路板,原因是FeCl3能與銅發生氧化還原反應:2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2,B不符合題意;K2FeO4具有氧化性,所以能殺菌,高鐵酸鉀被還原為Fe3+,Fe3+水解生成的Fe(OH)3膠體具有凈水作用,C不符合題意;Na2O2與人體呼出的二氧化碳和水發生氧化還原反應,生成氧氣,涉及氧化還原反應,D不符合題意。
5.答案　C
解析　溶液中的離子既要符合離子共存要求,又要符合電中性原則。
選項 是否共存 是否符合電中性原則 判斷
A Fe3+與I-能夠發生氧化還原反應,不能大量共存 - 錯誤
B 所有離子能大量共存 正電荷之和∶負電荷之和=1∶4,不符合 錯誤
C 所有離子能大量共存 正電荷之和∶負電荷之和=1∶1,符合 正確
D H+和C會發生反應,生成水和二氧化碳,不能大量共存 - 錯誤
]
6.答案　D
解析　2 mol Cl2能將1 mol FeI2完全氧化,生成氯化鐵和碘單質,所以參加反應的Fe2+、I-的物質的量之比為1∶2,A錯誤;碳酸氫鋇與足量氫氧化鈉溶液反應,生成碳酸鋇、碳酸鈉和水,B錯誤;次氯酸鈉過量時,產物中應寫成HClO,而不是H+,C錯誤;四羥基合鋁酸鈉與氯化氫按照物質的量之比為1∶2.5反應時生成氯化鋁、氫氧化鋁和水,其中氯化鋁與氫氧化鋁的物質的量之比為1∶1,D正確。
7.答案　D
解析　該反應中H2O2中的氧元素化合價升高,是還原劑,A錯誤;每消耗2 mol KF,則消耗2 mol KMnO4,轉移6 mol電子,B錯誤;該反應中每轉移2 mol電子,產生1 mol O2,其在標準狀況下的體積為22.4 L,題中缺少“標準狀況”作為前提條件,則1 mol O2的體積未必是22.4 L,C錯誤;K2MnF6為還原產物,O2為氧化產物,氧化產物與還原產物的物質的量之比為3∶2,D正確。
8.答案　C
解析　丹砂的主要成分為硫化汞,受熱分解得到單質汞和硫,A正確;黑火藥的主要成分為“一硫二硝三木炭”,燃燒時發生氧化還原反應生成硫化鉀、二氧化碳和氮氣,B正確;“爐火照天地,紅星亂紫煙”,描述的是古代冶煉場景,化學方程式錯誤,C錯誤;“曾青得鐵化為銅”指濕法煉銅,金屬鐵與硫酸銅溶液反應生成單質銅,D正確。
9.答案　A
解析　已知1個CH3COOH分子中含有7個σ鍵,故60 g CH3COOH中含有的σ鍵數目為×7×NA mol-1=7NA,A正確;H2O2中O為-1價,CH3COOOH中有2個O為-1價,故該反應為非氧化還原反應,不存在電子的轉移,B錯誤;3.4 g ×2×(18-8)×NA mol-1≈1.8NA,C錯誤;CH3COOH為弱酸,其在水溶液中部分電離,故100 mL 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中含有的CH3COO-數目小于0.01NA,D錯誤。
10.答案　D
解析　NaClO消毒液在空氣中光照久置會發生反應NaClO+H2O+CO2===NaHCO3+HClO,HClO光照條件下易分解,溶液的漂白性減弱,A錯誤;要準確配制溶液,應用容量瓶,本題選用500 mL容量瓶,所需NaClO的質量為500 mL×1.19 g·cm-3×25%=148.75 g,B錯誤;定容時仰視刻度線導致濃度偏低,C錯誤;由c=1 000 ρw/M可知該消毒液的物質的量濃度為 mol·L-1≈4.0 mol·L-1,D正確。
11.答案　D
解析　根據題圖可知,催化劑是BaO,而Ba(NO3)2是中間產物,故A錯誤;轉化過程中,NOx中的N元素可能為+2、+3、+4、+5價,則NOx轉化為Ba(NO3)2時,氮元素可能被氧化或既不被氧化也不被還原,故B錯誤;還原過程中,Ba(NO3)2轉化為N2,氮元素的化合價由+5變為0,故每生成0.1 mol N2,轉移1 mol電子,故C錯誤;根據題圖中循環反應進入的物質和出來的物質判斷,三元催化劑使汽車尾氣中污染物轉化為無毒物質氮氣、二氧化碳和水,故D正確。
12.答案　C
解析　①沉淀為Mg(OH)2、Al(OH)3,沉淀質量等于鋁鎂合金質量與OH-質量之和,故沉淀中OH-的質量為(n-m) g,正確。②恰好溶解后溶液中的N的物質的量,當沉淀質量最大時,溶液中的溶質只有NaNO3,則n(N)=n(Na+)=n(NaOH)=aV×10-3 mol,錯誤。③在沉淀中,OH-的物質的量等于Mg2+、Al3+所帶電荷的物質的量,也等于合金失去電子的物質的量,即為反應過程中轉移電子的物質的量,n(e-)=n(OH-)= mol,正確。④由得失電子守恒可知,生成NO時,HNO3中N由+5價降為+2價,則生成n(NO)= mol,則生成NO氣體的體積在標準狀況下為 L,錯誤。⑤整個過程消耗的HNO3的物質的量為溶液中的N的物質的量與生成的NO的物質的量之和,即為aV×10-3 mol+ mol,正確。⑥MgO和Al2O3的質量可以按照極值方法計算,若m g全是Mg,得到的固體是MgO,根據鎂元素守恒,p=m;若m g全是Al,得到的固體是Al2O3,根據鋁元素守恒,p=m,則用m表示p的范圍為m,正確。綜上所述,C正確。
13.答案　D
解析　根據題意I+I-+3H+,A正確;a~b段共消耗0.6 mol I,則消耗NaHSO3的物質的量為1.8 mol,B正確;b~c段反應的離子方程式為5I-+I+6H+===3I2↓+3H2O,氧化產物和還原產物均為I2,C正確;根據圖像信息可知,開始有沉淀析出時,共消耗1 mol KIO3,說明此時溶液中共有1 mol I-,再加入KIO3溶液,發生反應5I-+I+6H+===3I2↓+3H2O,假設與I-發生反應的KIO3的物質的量為x mol,則有,x=0.05 mol,則加入KIO3的物質的量為1 mol+0.05 mol=1.05 mol,D錯誤。
14.答案　C
解析　根據氧化還原反應中得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒,將“反應①”配平為CH3OH+6Mn+6H2O,A正確;“反應①”中Mn為氧化劑,C是氧化產物,根據反應中氧化劑的氧化性強于氧化產物的氧化性可知,氧化性:Mn,B正確;由于Cl-在酸性條件下可與Mn發生氧化還原反應,因此“反應②”中,不能用鹽酸進行酸化,C錯誤;根據三個守恒配平“反應②”,并用雙線橋標出轉移電子的方向和數目,其為,119 g Mn的物質的量為1 mol,則消耗119 g Mn時,反應中轉移 mol電子,D正確。
15.答案　B
解析　草酸鈣晶體中Ca為+2價,O為-2價,根據化合物中各元素正負化合價代數和為零可知,C為+3價,A正確;16.4 g草酸鈣晶體的物質的量為0.1 mol,生成M時,固體質量減少(16.4-12.8) g=3.6 g,即減少了0.2 mol水,則物質M的化學式為CaC2O4,B錯誤;在200~520 ℃階段,固體質量減少(12.8-10.0) g=2.8 g,即0.1 mol CO,則反應的化學方程式為CaC2O4CaCO3+CO↑,C正確;在520~940 ℃階段,質量減少(10.0-5.6) g=4.4 g,即0.1 mol CO2,則發生的反應為碳酸鈣煅燒得到氧化鈣和二氧化碳,物質X是氧化鈣,俗稱生石灰,D正確。
16.答案　(1)SO2、NH3　NH3+H2ONH3·H2ON+OH-
(2)2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
(3)濃硝酸或濃硫酸
(4)5SO2+2Mn+2Mn2++4H+
(5)產生白色沉淀　3SO2+3Ba(NO3)2+2H2O===3BaSO4↓+2NO+4HNO3　(6)Na2CO3　1∶1
解析　(1)電解質、非電解質均為化合物,故A組為單質,B組為化合物,其中屬于非電解質的為SO2、NH3,其中氨的水溶液顯堿性的原因是NH3+H2ONH3·H2ON+OH-。(2)能與冷水反應的物質為Na,Na能與冷水反應產生還原性氣體,反應的化學方程式為2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。(3)D組物質為Al與Fe,Al、Fe在常溫下遇濃硝酸或濃硫酸會發生鈍化。(4)F組物質為SO2、NH3,其中酸性氧化物SO2能與酸性KMnO4溶液發生氧化還原反應,其反應的離子方程式為5SO2+2Mn+2Mn2++4H+。(5)F組中酸性氧化物為SO2,SO2水溶液呈酸性,酸性條件下硝酸根離子具有強氧化性,能將SO2氧化為S,故SO2與硝酸鋇溶液反應產生白色沉淀BaSO4,發生反應的化學方程式為3SO2+3Ba(NO3)2+2H2O===3BaSO4↓+2NO+4HNO3。(6)E組物質為NaHCO3和Na2O2,設NaHCO3的物質的量為x mol,Na2O2的物質的量為y mol,根據鈉元素、氧元素質量守恒,可得,則x∶y=2∶1,二者加熱時發生反應2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑、2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑。由于過氧化鈉與水反應生成的NaOH會繼續與CO2反應,可認為過氧化鈉先與CO2反應再與水反應,設NaHCO3的物質的量為2 mol,則Na2O2的物質的量為1 mol,2 mol NaHCO3加熱分解生成1 mol Na2CO3、1 mol CO2和1 mol H2O,1 mol Na2O2只能與1 mol CO2反應生成1 mol Na2CO3,氣體排出后剩余的固體為2 mol Na2CO3;反應中Na2O2既是氧化劑又是還原劑,且氧化劑與還原劑的物質的量之比為1∶1。
17.答案　(1)2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑、
Al2O3+2NaOH+3H2O===2Na[Al(OH)4]　(2)H+、Fe2+
(3)2Cu+O2+4H+2Cu2++2H2O
(4)①68a　②2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH===2Na2FeO4+3NaCl+5H2O
解析　(1)步驟Ⅰ向廢金屬屑中加入過量的NaOH溶液,鋁、氧化鋁轉化為四羥基合鋁酸鈉,反應的化學方程式為2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑、Al2O3+2NaOH+3H2O===2Na[Al(OH)4];(2)步驟Ⅰ過濾得到的固體為銅、鐵、氧化鐵,步驟Ⅱ加入過量稀硫酸,鐵、氧化鐵轉化為鹽溶液,鐵能和鐵離子反應生成亞鐵離子,故所得的濾液中一定含有的陽離子為氫離子、亞鐵離子;(3)步驟Ⅱ過濾得到的固體為銅,步驟Ⅲ加入稀硫酸、鼓入空氣并加熱,反應生成硫酸銅和水,反應的離子方程式為2Cu+O2+4H+2Cu2++2H2O;(4)①過氧化氫和亞鐵離子發生氧化還原反應生成鐵離子和水,根據得失電子守恒可知H2O2~2Fe2+,測得濾液中c(Fe2+)為a mol·L-1,若要處理1 m3濾液,理論上需要×103 L×a mol·L-1=500a mol H2O2,則消耗的25%的H2O2溶液的質量為=68a kg;②反應中鐵元素化合價由+3升高到+6,氯元素化合價由+1降低到-1,根據得失電子守恒和原子守恒可知,反應的化學方程式為2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH===2Na2FeO4+3NaCl+5H2O。
18.答案　(1)0.032 mol　(2)2 mol·L-1　(3)Na[Al(OH)4]
[Al(OH)4]-+CO2===Al(OH)3↓+HC
(4)①3NF3+5H2O===9HF+2NO+HNO3　0.4NA
②出現紅棕色有刺激性氣味的氣體
解析　(1)根據題給信息可知n(KI)=300×10-3 L×0.2 mol·L-1=0.06 mol,與一定量的酸性KMnO4溶液恰好反應,生成等物質的量的I2和KIO3,則n(I2)=n(KIO3)=0.02 mol,KI失去電子的物質的量為2×0.02 mol+6×0.02 mol=0.16 mol,1 mol Mn得到5 mol電子生成Mn2+,根據得失電子守恒,消耗KMnO4的物質的量是0.032 mol。(2)n(Cl2)==0.15 mol,還原性Fe2+>Br-,Cl2先氧化Fe2+,與Fe2+反應完畢,再氧化Br-,溶液中有的Br-被氧化成單質Br2,發生反應的離子方程式為4Fe2++2Br-+3Cl2===4Fe3++Br2+6Cl-,則n(FeBr2)=n(Fe2+)=n(Cl2)=×0.15 mol=0.2 mol,c(FeBr2)==2 mol·L-1。(3)Al、Al2O3、Al(OH)3都能和NaOH溶液反應生成Na[Al(OH)4],Na[Al(OH)4]溶液能和過量的CO2反應生成Al(OH)3和碳酸氫鈉,反應的離子方程式為[Al(OH)4]-+CO2===Al(OH)3↓+HC。(4)①由題意知,NF3在潮濕的空氣中與水蒸氣能發生氧化還原反應,生成HF、NO和HNO3,在該反應中NF3中的N的化合價一部分由+3升高到+5,失去2個電子,一部分由+3降低到+2,得到1個電子,根據得失電子守恒和原子守恒配平該反應的化學方程式為3NF3+5H2O===9HF+2NO+HNO3。根據反應的化學方程式,在反應過程中,被氧化的N與被還原的N的物質的量之比為1∶2,則每產生1 mol HNO3,轉移2 mol電子,因此若反應中生成0.2 mol HNO3,轉移電子的數目為0.2×2NA=0.4NA。②NF3是一種無色、無臭的氣體,但一旦在空氣中泄漏,就會發生反應3NF3+5H2O===9HF+2NO+HNO3,2NO+O2===2NO2,NO2是紅棕色有刺激性氣味的氣體,所以判斷該氣體泄漏的現象是出現紅棕色有刺激性氣味的氣體。
19.答案　Ⅰ.(1)Fe3+、Cu2+　(2)40　(3)是　≥0.6　(4)取少量水樣于試管中,加入過量的硝酸鋇溶液,待沉淀完全后,向上層清液中滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液(或過濾,向濾液中滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液),若產生白色沉淀,則原水樣中含有Cl-
Ⅱ.(5)2Fe3++3ClO-+10OH-===2Fe+3Cl-+5H2O
(6)0.15　(7)該溫度下K2FeO4比Na2FeO4的溶解度小
解析　Ⅰ.水樣為無色,說明水樣中一定不含有Fe3+、Cu2+;向100 mL水樣中先滴加硝酸鋇溶液,產生沉淀,再滴加1 mol·L-1 HNO3溶液,沉淀部分溶解,說明水樣中含有C;根據離子共存原則,水樣中沒有Mg2+、Al3+、Ag+、Ca2+。根據題圖知硫酸鋇沉淀為2.33 g,即S為0.01 mol,碳酸鋇沉淀的質量為6.27 g-2.33 g=3.94 g,碳酸鋇的物質的量為=0.02 mol,即C為0.02 mol,根據溶液呈電中性可知,K+一定存在,不能確定Cl-是否存在。(1)水樣為無色,所以僅憑觀察可知該水樣中一定不含有的陽離子是Fe3+、Cu2+。(2)由上述分析知,B點到C點有0.02 mol BaCO3溶解,消耗HNO3的物質的量為0.04 mol,硝酸的體積為=0.04 L=40 mL。(3)根據以上分析可知K+一定存在,假設水樣中不存在Cl-,根據溶液呈電中性可知,n(K+)=(0.02×2+0.01×2) mol=0.06 mol,其物質的量濃度為0.6 mol·L-1。由于水樣中還可能含有Cl-,所以K+的物質的量濃度≥0.6 mol·L-1。(4)原水樣中可能有Cl-,檢驗Cl-需要用硝酸酸化的硝酸銀溶液,S會對其檢驗產生干擾,所以必須先除去這兩種離子,實驗步驟為取少量水樣于試管中,加入過量的硝酸鋇溶液,待沉淀完全后,向上層清液中滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液(或過濾,向濾液中滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液),若產生白色沉淀,則原水樣中含有Cl-。Ⅱ.(5)根據元素化合價分析,鐵元素化合價升高,則ClO-作氧化劑,再根據得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒配平離子方程式:2Fe3++3ClO-+10OH-===2Fe+3Cl-+5H2O。(6)根據(5)中的離子方程式可知,反應中轉移6 mol電子時生成3 mol Cl-,所以當轉移0.3 mol電子時,還原產物即Cl-的物質的量為0.15 mol。(7)低溫下向高鐵酸鈉溶液中加入氫氧化鉀至飽和可析出高鐵酸鉀,說明在該溫度下K2FeO4比Na2FeO4的溶解度小。

展開更多......

收起↑