章末质量检测(二) 元素与物质世界(Word练习)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学必修第一册(鲁科版)
2026-10-14
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摘要:
**基本信息**
高中化学元素与物质世界单元复习卷,以传统文化、科技前沿为情境,覆盖物质分类、氧化还原、离子反应等核心知识,注重化学观念建构与科学思维培养。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|15题/45分|物质分类(第2题)、氧化还原(第1题)、离子反应(第7题)|第1题以古诗词情境辨析反应类型,第5题结合环形碳分子科技前沿考查同素异形体|
|非选择题|5题/55分|实验设计(第16题)、离子方程式(第17题)、氧化还原计算(第18题)|第16题过碳酸钠性质探究,体现科学探究与实践;第18题结合曲线分析氧化还原反应,培养证据推理能力|
内容正文:
章末质量检测(二) 元素与物质世界
(分值:100分)
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1.古诗词是传统文化的重要组成部分。下列叙述只发生非氧化还原反应的是( )
A.北宋·王安石:“爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏”
B.东晋·葛洪:“以曾青涂铁,铁赤色如铜”
C.明·于谦:“粉骨碎身浑不怕,要留清白在人间”
D.唐·杜牧:“蜡烛有心还惜别,替人垂泪到天明”
2.(2026·安徽合肥高一期中)分类是学习和研究化学的重要方法,下列分类正确的是( )
选项
混合物
化合物
氧化物
酸
A
Na2CO3·10H2O
NaOH
ClO2
H2SO4
B
冰水混合物
K2O2
CO2
HClO
C
氢氧化铁胶体
漂白粉
Fe3O4
C2H5OH
D
盐酸
CaO
H2O
H3PO4
3.(2026·福建福州高一期中)为了除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法不正确的是( )
A.N2(O2):通入灼热的石墨烯纳米网(其主要成分是C)
B.CO2(HCl):通入饱和NaHCO3溶液的洗气瓶
C.Fe(OH)3胶体(NaCl):渗析
D.酒精(微量NaCl):蒸馏
4.下列各组物质的稀溶液,不需要加入其他试剂就能鉴别出来的是( )
A.FeCl3 NaCl NaOH KCl B.CuSO4 Ba(OH)2 HCl HNO3
C.Na2SO4 BaCl2 Na2CO3 HNO3 D.Ca(OH)2 K2CO3 CaCl2 NaCl
5.(2026·广东广州高一期中)科学家将C24O6在NaCl作用下首次制得环形碳分子C18,总反应为C24O6C18+6X。下列说法不正确的是( )
A.X为CO B.C18和C60互为同素异形体
C.CO是酸性氧化物 D.该反应为氧化还原反应
6.(2026·湖北黄石高一期中)为探究硫酸氢钠溶液的部分化学性质,某同学做了以下四组实验。
下列说法错误的是( )
A.实验①说明NaHSO4溶液显酸性
B.实验②中的离子方程式为Ba2++SBaSO4↓
C.实验③中反应本质是锌与氢离子发生置换反应
D.实验④说明Fe2O3可溶于NaHSO4溶液
7.(2026·宁夏银川高一期中)离子方程式:“HC+H+CO2↑+H2O”能代表的反应中,所涉及的物质组合是( )
①Na2CO3 ②NaHCO3 ③盐酸 ④CH3COOH ⑤BaCO3 ⑥NaHSO4
A.①③ B.②④
C.②⑥ D.③⑤
8.(2026·天津滨海新高一期中)在4M2++nH++O2xM3++yH2O的离子方程式中,化学计量数x和n的值分别是( )
A.6,4 B.8,8
C.4,4 D.10,1
9.下表所列各组第Ⅰ栏中的化学反应与第Ⅱ栏中的化学反应,都可以用第Ⅲ栏中的离子方程式表示的是( )
选项
第Ⅰ栏
第Ⅱ栏
第Ⅲ栏
A
将少量CO2通入KOH与Ca(OH)2的混合液中
将CO2通入大量KOH溶液中
CO2+2OH-C+H2O
B
向Fe2(SO4)3溶液中滴入氢氧化钠溶液
向Fe2(SO4)3
溶液中滴入氢氧化钡溶液
Fe3++3OH-Fe(OH)3↓
C
向NaHCO3溶液中滴入少量Ca(OH)2溶液
向NaHCO3溶液中滴入少量NaOH溶液
OH-+HC
C+H2O
D
向NaOH溶液中通入过量CO2气体
向Ca(OH)2溶液中通入过量CO2气体
CO2+OH-HC
10.(2025·无锡高一期中)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。Fe2(SO4)3溶液脱除空气中H2S并再生的原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.反应Ⅰ中H2S被还原
B.反应过程中,Fe3+是催化剂
C.反应Ⅱ的离子方程式为4Fe2++O2+2H2O4Fe3++4OH-
D.脱除1 mol H2S,标准状况下消耗氧气的体积为22.4 L
11.(2026·福建宁德高一期中)提纯NaCl粗品(含少量的Ca2+、Mg2+、K+和S)得到NaCl纯品的方案如下,所用试剂为BaCl2溶液、Na2CO3溶液、盐酸和NaOH溶液。
下列说法不正确的是( )
A.Ca2+、Mg2+、S通过生成沉淀后过滤除去
B.调滤液pH的目的是用盐酸除去过量的NaOH
C.三种沉淀剂的使用顺序为BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液
D.调pH后的滤液蒸发至大量固体析出,趁热过滤、洗涤、干燥后即得NaCl纯品
12.已知浓硫酸有强氧化性,沸点较高难挥发。溴为红棕色液体,但易挥发形成溴蒸气,碘为紫黑色固体。某小组比较Cl-、Br-、I-的还原性,实验如表,下列对实验的分析错误的是( )
实验1
实验2
实验3
装
置
操作现象
微热后,溶液颜色无明显变化;试管口有白雾,经检验不能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝(经检验无SO2气体)
溶液变黄;试管口有红棕色气体生成
溶液变深紫色;试管口有紫色烟,能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
A.实验1中可能生成了HCl气体 B.根据实验1和实验2能判断还原性:Br->Cl-
C.根据实验3能判断还原性:I->Br- D.由上述3个实验可以比较出还原性:I->Cl-
13.(2026·山东淄博高一期中)向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入稀盐酸,生成气体的量随盐酸量的变化关系如图所示,则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是( )
A.a点对应的溶液中:Na+、Mg2+、S、N
B.b点对应的溶液中:K+、S、Na+、OH-
C.d点对应的溶液中:F-、N、Na+、ClO-
D.c点对应的溶液中:Na+、Ca2+、Mg2+、N
14.某离子反应中涉及H2O、ClO-、N、H+、N2、Cl-六种微粒。其中N2的分子个数随时间变化的曲线如图所示。下列判断错误的是( )
A.该反应的还原产物是Cl-
B.若反应消耗a个还原剂,则转移6a个电子
C.反应后溶液的酸性明显增强
D.氧化剂与还原剂的个数之比为3∶2
15.(2026·天津红桥高一期中)铋(Bi)元素+3价时较稳定,铋酸钠(NaBiO3)溶液呈无色。现取一定量的硫酸锰(MnSO4)溶液,依次滴加下列溶液,对应现象如表所示:(已知I2能使淀粉碘化钾试纸变蓝)
加入溶液
实验现象
①适量铋酸钠溶液
溶液呈紫红色
②过量双氧水
溶液紫红色消失,产生气泡
③适量KI-淀粉溶液
溶液缓慢变成蓝色
在上述实验条件下,下列结论正确的是( )
A.铋酸钠(NaBiO3)中Bi元素化合价为+3
B.KI被还原成使淀粉变蓝的I2
C.离子方程式5H2O2+2Mn+6H+8H2O+2Mn2++5O2↑中的H2O2是氧化剂
D.氧化性强弱顺序:Bi>Mn
二、非选择题(本题共5小题,共55分)
16.(11分)过碳酸钠(化学式为2Na2CO3·3H2O2)俗名固体双氧水。溶于水可看作是Na2CO3溶液和H2O2溶液混合。为了方便保存,过碳酸钠样品可能添加少量的MgSO4和硅酸镁中的一种或两种作为稳定剂。已知①双氧水可用于供氧、消毒和漂白;②硅酸镁不溶于水。
(1)过碳酸钠的用途不合理的是 (填字母)。
A.鱼池供氧剂 B.消毒剂
C.干燥剂 D.漂白剂
(2)在过碳酸钠中加入下列物质时,不会导致过碳酸钠变质的是 (填字母)。
A.二氧化锰 B.稀盐酸
C.硫酸钠 D.石灰水
(3)利用实验室限选试剂,设计实验确定该样品中是否添加少量的MgSO4。
限选试剂:稀盐酸、稀硫酸、BaCl2溶液、蒸馏水、AgNO3溶液
实验操作
预期现象和必要结论
步骤1:取少量样品于烧杯中,缓慢加入足量蒸馏水,充分搅拌,静置,过滤
得到① (填颜色)溶液
步骤2:取少量步骤1所得的滤液于试管中,加入② ,振荡后静置
③
步骤3:取少量步骤2所得的溶液于试管中,④
⑤ ,说明样品中有MgSO4
17.(11分)(2026·陕西安康高一期中)生产和生活中我们会用到各类消毒剂,如84消毒液、漂白粉、氯水、ClO2、高铁酸钾(K2FeO4极易溶于水)等,如图所示是高铁酸钾净化水的原理。
已知:Fe(OH)3胶体可以使水中细小的悬浮颗粒聚集成较大的颗粒而沉降,从而除去水中的悬浮物。
回答下列问题:
(1)84消毒液的有效成分是 (填化学式);84消毒液不能与洁厕灵(主要成分是盐酸)混用,其原因是 (用离子方程式表示)。
(2)漂白粉与空气中的水和二氧化碳反应的化学方程式为
。
(3)实验室制备Fe(OH)3胶体的离子方程式为 。
(4)可以用KClO、KOH的混合溶液氧化Fe(OH)3制备K2FeO4,写出该反应的化学方程式:
。
(5)K2FeO4、ClO2均可用作自来水消毒剂。数量相同的K2FeO4、ClO2用于消毒时, (填“K2FeO4”或“ClO2”)转移电子更多(ClO2中Cl元素最终转化为Cl-)。
18.(11分)(2026·云南普洱高一期中)高锰酸盐具有强氧化性,常用于杀菌消毒。
(1)已知XeO3是一种不稳定的物质,具有强氧化性。可发生反应:XeO3+Mn2++H2OMn+Xe↑+H+。
①配平该反应的离子方程式:
XeO3+ Mn2++ H2O Mn+ Xe↑+ H+
②该反应的实验现象为 。
③上述反应中,发生还原反应的粒子是 (写化学式),每消耗3个Mn2+,反应转移电子的个数为 。
(2)已知某容器中发生了一个化学反应,反应过程中存在H2O、Mn、H2O2、O2、Mn2+、H+六种粒子。在反应过程中测得Mn和O2的粒子数目随时间变化的曲线如图所示。
①写出该反应的离子方程式: 。
②该反应中,氧化剂与还原剂的粒子数目之比为 。
③若消耗11.9 g Mn,则生成氧气的质量为 。
(3)水中的溶解氧(O2)是水生生物生存不可缺少的条件。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液混合,反应生成MnO(OH)2,实现氧的固定。“氧的固定”中发生反应的化学方程式为
。
19.(10分)化学不仅能创造新物质,还能分离提纯物质。
Ⅰ.用一种试剂除去下列各物质中的杂质(括号内为杂质),并写出离子方程式。
(1)NaOH溶液[Ca(OH)2 ],试剂: ,离子方程式: 。
(2)Ba(NO3)2 溶液(BaCl2 ),试剂: ,离子方程式: 。
Ⅱ.现要将含有少量Zn2+、Fe3+、Cu2+等重金属阳离子的生活污水(其阴离子主要为Cl- )进行处理,选择适当的试剂除去重金属离子,得到可排放的水,实验流程如图所示。
(3)操作Ⅰ的名称为 ,需要用到的玻璃仪器有 。
(4)写出生成Zn(OH)2 沉淀的离子方程式:
。
(5)若加入的稀硫酸过量,则红色固体属于 (填“纯净物”或“混合物”),浅绿色溶液中的溶质除了过量的硫酸,还有 (填化学式)。
20.(12分)Ⅰ.工业上使用氯气与氢氧化钠反应制取“84”消毒液。
(1)其有效成分是 (填化学式)。
(2)“84”消毒液使用时应按比例稀释,放置20~30 min,放置过程中生成碳酸氢钠,该反应的离子方程式为
。
Ⅱ.“消毒液”中氯元素的存在形态与溶液pH的关系如表:
溶液pH
>9
5~6
4~5
2~3
<2
主要成分
NaClO
HCl与
NaClO(少量)
HCl与
Cl2(少量)
HClO
与Cl2
Cl2
(3)请你写出pH降低时产生氯气的离子方程式:
。
Ⅲ.同学猜测“84”消毒液(以下简称“84”)可漂白米醋,进行了如下实验:
编号
实验操作
实验现象
实验一
滴入米醋后立即褪色,闻到刺激性气味
实验二
溶液为浅棕色,无刺激性气味
(4)实验二的目的是:① ;
② 。
(5)结合反应的化学方程式,解释实验一的现象: 。
Ⅳ.ClO2是一种常用的自来水消毒剂。某研究小组用如图装置制备少量ClO2(夹持装置已略去)。
资料:ClO2常温下为易溶于水而不与水反应的气体,水溶液呈深黄绿色,11 ℃时液化成红棕色液体。制备ClO2的化学方程式为2NaClO3+4HCl2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O
(6)装置中,冰水浴的作用是
。
(7) ClO2中Cl的化合价是 。现有10 L 0.2 mol·L-1的NaClO3溶液与足量浓HCl溶液反应,可获得ClO2的质量为 。
答案
章末质量检测(二) 元素与物质世界
1.C 燃放爆竹发生了氧化还原反应,A项不符合题意;硫酸铜等铜盐水溶液与铁发生置换反应,发生了氧化还原反应,B项不符合题意;碳酸钙分解生成生石灰,生石灰与水反应生成氢氧化钙,再吸收CO2生成碳酸钙,发生非氧化还原反应,C项符合题意;蜡烛燃烧是氧化还原反应,D项不符合题意。
2.D Na2CO3·10H2O是纯净物,不属于混合物,A错误;冰水混合物是纯净物,不属于混合物,B错误;漂白粉是CaCl2和Ca(ClO)2的混合物,不属于化合物;C2H5OH是醇而非酸,C错误;盐酸是HCl的水溶液,属于混合物;CaO是化合物;H2O是氧化物;H3PO4是酸,D正确。
3.A 灼热的C与O2反应生成CO2,虽然去除了O2,但引入了CO2新杂质,无法得到纯净N2,A错误; HCl与NaHCO3溶液反应生成CO2,饱和NaHCO3溶液可抑制CO2溶解,同时去除HCl,B正确;Fe(OH)3胶体粒子无法通过半透膜,而NaCl可透过,渗析法能有效分离,C正确;酒精沸点(78 ℃)远低于NaCl,蒸馏可分离出酒精,D正确。
4.C FeCl3溶液是黄色的,能与FeCl3溶液反应产生红褐色沉淀的是NaOH溶液,但其余试剂两两混合均没有明显现象,无法鉴别氯化钠、氯化钾,故不加其他试剂无法鉴别,A不符合题意;CuSO4溶液是蓝色的,首先鉴别出蓝色的 CuSO4溶液;能与CuSO4溶液反应同时产生蓝色沉淀和白色沉淀的是Ba(OH)2溶液,无法鉴别稀盐酸、稀硝酸,故不加其他试剂无法鉴别,B不符合题意;组内四种物质的溶液两两混合时,其中有一种溶液与其他三种溶液混合时出现一次白色沉淀和一次放出气体,该溶液为碳酸钠溶液;与碳酸钠溶液产生气体的溶液为HNO3,产生白色沉淀的为氯化钡;与碳酸钠溶液混合无任何明显现象的为硫酸钠溶液;故不加其他试剂可以鉴别,C符合题意;组内四种物质的溶液两两混合时,K2CO3与Ca(OH)2、CaCl2溶液反应均能产生白色沉淀,但其余试剂两两混合均没有明显现象,故不加其他试剂无法鉴别,D不符合题意。
5.C 根据原子守恒,反应式左边24C+6O,右边C18含18C,剩余6C和6O分布在6X中,故X为CO,A正确;C18和C60均为碳元素组成的不同单质,二者互为同素异形体,B正确;CO与碱不反应,不属于酸性氧化物,C错误;反应中C24O6中C的平均化合价为+0.5,变为C18中的0和CO中的+2,存在化合价变化,属于氧化还原反应,D正确。
6.B 实验①使紫色石蕊试液变红色,说明NaHSO4溶液呈酸性,A正确;还应该存在H+和OH-反应,若NaHSO4溶液少量,离子方程式为H++S+Ba2++OH-H2O+BaSO4↓,B错误;NaHSO4溶液与Zn反应本质上是Zn与NaHSO4电离出的H+反应生成锌离子和氢气的置换反应,C正确;溶液变黄说明生成Fe3+,说明Fe2O3可溶于NaHSO4溶液,D正确。
7.C A项,离子方程式为C+ 2H+CO2↑+ H2O;B项,CH3COOH为弱酸,离子方程式中应写为HC+CH3COOHCH3COO-+ CO2↑+ H2O;C项,NaHCO3提供HC,NaHSO4中HS完全电离提供H+,反应离子方程式为HC+H+CO2↑+H2O;D项,BaCO3为难溶固体,反应离子方程式应为BaCO3+2H+Ba2++CO2↑+H2O。
8.C 分析题目离子方程式,M的化合价由+2价变为+3价,氧元素化合价由0价变为-2价,该反应属于氧化还原反应,根据氧化还原反应得失电子守恒规律、电荷守恒和原子守恒进行配平,离子方程式为4M2++4H++O24M3++2H2O,则n=4,x=4,y=2。
9.D 将少量CO2通入KOH与Ca(OH)2的混合液中,CO2先与Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀,反应的离子方程式为CO2+2OH-+Ca2+CaCO3↓+H2O,A项错误;第Ⅰ栏反应的离子方程式为Fe3++3OH-Fe(OH)3↓,第Ⅱ栏反应的离子方程式为2Fe3++3S+3Ba2++6OH-2Fe(OH)3↓+3BaSO4↓,两者不同,B项错误;第Ⅰ栏反应的离子方程式为2HC+Ca2++2OH-CaCO3↓+2H2O+C,第Ⅱ栏反应的离子方程式为HC+OH-C+H2O,两者不同,C项错误;第Ⅰ栏反应生成的是 NaHCO3,第Ⅱ栏反应后生成易溶于水的Ca(HCO3)2,两者离子方程式相同,D项正确。
10.B 反应Ⅰ为H2S与Fe3+反应生成S、Fe2+和H+,离子方程式为H2S+2Fe3+S↓+2Fe2++2H+;反应Ⅱ为O2、Fe2+和H+反应生成Fe3+和H2O,离子方程式为O2+4Fe2++4H+4Fe3++2H2O。反应Ⅰ中H2S转化为S,S元素的化合价由-2价升高到0价,失电子被氧化,A项错误;将反应Ⅰ、Ⅱ依据得失电子相等加和,可得出总反应方程式为O2+2H2S2S+2H2O,则反应过程中,Fe3+是催化剂,B项正确;反应Ⅱ的离子方程式为O2+4Fe2++4H+4Fe3++2H2O,C项错误;依据总反应方程式O2+2H2S2S+2H2O,脱除1 mol H2S,消耗氧气的物质的量为0.5 mol,标准状况下的体积为11.2 L,D项错误。
11.B 粗盐溶液中的Ca2+用Na2CO3溶液除去,Mg2+用NaOH溶液除去,S用BaCl2溶液除去,Na2CO3溶液要放到BaCl2溶液之后,还可以除去多余的Ba2+,过滤后再加HCl调节pH值除去多余的Na2CO3和NaOH,最后再将滤液蒸发至大量固体析出,趁热过滤,让K+留在母液中,对沉淀进行洗涤、干燥后即得纯品。
12.C 实验1中,溶液颜色不发生变化,没有Cl2、SO2生成,发生非氧化还原反应,试管口产生白雾,则可能生成了HCl气体,A正确;实验2中,溶液变黄,试管口有红棕色气体生成,则表明反应生成了Br2,实验1中,浓硫酸不能氧化Cl-,实验2中,浓硫酸能将Br-氧化,则还原性:Br->Cl-,B正确;实验3中,由实验现象可确定反应生成了I2,但不能肯定I-是被Br2氧化,也可能是过量浓硫酸发生的氧化作用,所以不能判断还原性:I->Br-,C错误;不管实验3中I2是I-被浓硫酸氧化的产物还是被Br2氧化的产物,都存在氧化性:浓硫酸>I2,而浓硫酸不能将Cl-氧化,所以由上述3个实验可以比较出还原性:I->Cl-,D正确。
13.D 向Na2CO3、NaHCO3混合溶液中逐滴加入稀盐酸,a点溶液中含有C和HC,b点全部为HC,c点恰好完全反应生成NaCl,溶液呈中性,d点盐酸过量,呈酸性。A项,a点溶液中含有C和HC,Mg2+与C生成沉淀,不共存;B项,b点全部为HC,与OH-反应,不共存;C项,d点盐酸过量,呈酸性,F-、ClO-与H+不共存;D项,c点为NaCl,Na+、Ca2+、Mg2+、N,相互不反应,可共存。
14.B 由图像可知,氮气的物质的量不断增多,说明氮气是生成物,铵根离子是反应物,铵根离子中氮元素化合价升高,次氯酸根离子中氯元素化合价降低,反应为ClO-+N2+Cl-,氯元素化合价由+1价降低到-1价,还原产物是Cl-,A项正确;为还原剂,消耗1个,氮元素化合价由-3价升高到0价,转移3个电子,则反应消耗a个,则转移3a个电子,B项错误;配平该反应离子方程式:3ClO-+2NN2↑+3Cl-+3H2O+2H+,反应后溶液的酸性明显增强,氧化剂与还原剂的个数之比为3∶2,C、D项正确。
15.D 由①知:NaBiO3把Mn2+氧化生成Mn,则NaBiO3(氧化剂)的氧化性强于Mn (氧化产物)的氧化性;由②知:Mn氧化H2O2产生O2,自身被还原为Mn2+,则Mn(氧化剂)的氧化性强于H2O2的氧化性;由③知:碘离子被双氧水氧化成单质碘,则双氧水(氧化剂)的氧化性强于碘单质(氧化产物)的氧化性;综上所述,NaBiO3、Mn、I2、H2O2的氧化性由强到弱的顺序是:NaBiO3>Mn>H2O2>I2,D正确;NaBiO3中Bi元素化合价为+5,A错误;KI被氧化为I2,B错误;H2O2为还原剂,C错误。
16.(1)C (2)C (3)①无色 ②过量稀盐酸 ③有气泡产生
④滴加少量的BaCl2溶液 ⑤有白色沉淀生成
解析:过碳酸钠具有的性质就是Na2CO3溶液和H2O2溶液共同具有的性质。设计实验确定该样品中是否添加少量的MgSO4,可以检验Mg2+的存在,也可以检验S的存在。(1)H2O2分解可产生O2,可作为鱼池供氧剂,A合理;H2O2具有强氧化性,可作为消毒剂,B合理;不管是Na2CO3还是H2O2都不具有吸水性,不能作干燥剂,C不合理;H2O2具有强氧化性,可作为漂白剂,D合理。(2)二氧化锰是H2O2分解的催化剂,会导致过碳酸钠变质,A不符合题意;稀盐酸能与Na2CO3反应,会导致过碳酸钠变质,B不符合题意;硫酸钠与Na2CO3和H2O2都不反应,不会导致过碳酸钠变质,C符合题意;石灰水与Na2CO3能发生反应,会导致过碳酸钠变质,D不符合题意。
17.(1)NaClO Cl-+ClO-+2H+Cl2↑+H2O
(2)Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3+2HClO
(3)Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
(4)3KClO+4KOH+2Fe(OH)32K2FeO4+3KCl+5H2O (5)ClO2
解析:K2FeO4与活细菌发生氧化还原反应,生成铁离子和灭活细菌;铁离子在河水中生成Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体可以使水中细小的悬浮颗粒聚集成较大的颗粒而沉降,从而除去水中的悬浮物,达到净化水的目的。
(1)84消毒液的有效成分是NaClO;84消毒液不能与洁厕灵混用,其原因是NaClO与HCl可发生反应生成Cl2,反应的离子方程式为Cl-+ClO-+2H+Cl2↑+H2O。
(2)Ca(ClO)2与空气中的CO2和H2O反应的化学方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3+2HClO。
(3)向煮沸的蒸馏水中逐滴加入饱和FeCl3溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,可制得Fe(OH)3胶体,实验室制备Fe(OH)3胶体的离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+。
(4)根据电荷守恒和原子守恒,可以写出KClO、KOH的混合溶液氧化Fe(OH)3制备K2FeO4的化学方程式:3KClO+4KOH+2Fe(OH)32K2FeO4+3KCl+5H2O。
(5)K2FeO4中Fe元素化合价降低为+3价,1个K2FeO4得3个电子,ClO2中Cl元素化合价降低为-1价,1个ClO2得5个电子,则ClO2转移电子更多。
18.(1)①5XeO3+6Mn2++9H2O6Mn+5Xe↑+18H+ ②有气泡产生,溶液显紫红色 ③XeO3 15
(2)①2Mn+5H2O2+6H+2Mn2++5O2↑+8H2O
②2∶5 ③8 g
(3)2Mn(OH)2+O22MnO(OH)2
解析:(1)①反应XeO3+Mn2++H2OMn+Xe↑+H+中,Xe由+6价降低到0价,降6价,Mn由+2升高到+7价,升5价,根据得失电子守恒,Xe乘以5,Mn乘以6,结合电荷守恒和原子守恒,得到配平后的离子方程式为5XeO3+6Mn2++9H2O6Mn+5Xe↑+18H+;②该反应有Xe气体产生,则实验现象为有气泡产生,同时产生Mn,则溶液显紫红色;③XeO3化合价降低,被还原,发生还原反应;Mn由+2升高到+7价,升5价,每消耗3个Mn2+,则反应转移电子的个数为15。
(2)①由图可知,Mn减少,为反应物被还原,得到的Mn2+为还原产物;氧气增多,为生成物,得到H2O2为反应物被氧化;由此可得离子方程式为2Mn+5H2O2+6H+2Mn2++5O2↑+8H2O;②根据反应,氧化剂为Mn,还原剂为H2O2,故氧化剂与还原剂的粒子数目之比为2∶5;③11.9 g Mn的物质的量为0.1 mol,根据反应方程式可知生成氧气的物质的量为0.25 mol,质量为0.25 mol×32 g·mol-1=8 g。
(3)“氧的固定” 即为氧气与Mn(OH)2反应生成MnO(OH)2,Mn由+2升高到+4价,升2价,氧气中氧元素降低2价,则发生反应的化学方程式为2Mn(OH)2+O22MnO(OH)2。
19.(1)碳酸钠溶液 C+Ca2+CaCO3↓
(2)硝酸银溶液 Cl-+Ag+AgCl↓
(3)过滤 漏斗、玻璃棒、烧杯
(4)Zn2++2OH-Zn(OH)2↓
(5)纯净物 FeSO4、ZnSO4
解析:(1)可以加入适量碳酸钠,碳酸钠和氢氧化钙生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,反应为C+Ca2+CaCO3↓。(2)可以加入适量的硝酸银生成氯化银沉淀和硝酸钡,反应为Cl-+Ag+AgCl↓。(3)操作Ⅰ是分离固液的操作,为过滤,需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯。(4)氢氧化钠和锌离子生成氢氧化锌沉淀,Zn2++2OH-Zn(OH)2↓。(5)若加入的稀硫酸过量,铁、锌完全反应,则红色固体中只含有铜,属于纯净物,浅绿色溶液中的溶质除了过量的硫酸,还有铁、锌和硫酸生成的硫酸亚铁(FeSO4)和硫酸锌(ZnSO4)。
20.(1)NaClO (2)ClO-+H2O+CO2HClO+HC (3)ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O
(4)①排除因米醋被稀释导致颜色褪去的可能性
②排除醋酸挥发产生刺激性气味气体的可能性 (5)醋酸的酸性强于次氯酸,发生反应:ClO-+CH3COOHCH3COO-+HClO,所以立即褪色 (6)使ClO2冷凝为液体,收集ClO2 (7)+4 135 g
解析:(2)“84”消毒液有效成分是NaClO,由于空气中含有CO2,酸性:H2CO3>HClO,所以“84”消毒液在空气中久置,会发生反应:ClO-+H2O+CO2HClO+HC,最终得到NaHCO3和HClO。(3)“84”消毒液成分是NaCl、NaClO的混合物,随着溶液pH的降低,会发生归中反应:ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O,而产生Cl2。(4)“84”消毒液中含有水,实验二作为对照实验,可以排除因米醋被稀释导致颜色褪去的可能性,同时也可以排除醋酸挥发产生刺激性气味气体的可能性。(5)在实验一中,向5滴管“84”中滴加2滴米醋,醋酸的酸性强于次氯酸,发生离子反应:ClO-+CH3COOHCH3COO-+HClO,所以立即褪色。(6)ClO2在常温下是一种黄绿色气体,在11 ℃时液化成红棕色液体,所以冰水浴的作用是使ClO2冷凝为液体,便于收集ClO2。(7)ClO2中O为-2价,则根据化合物中元素化合价代数和为0,可知其中Cl的化合价为+4价。根据化学方程式2NaClO3+4HCl2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O可知,1 mol NaClO3发生反应可制取得到1 mol ClO2;10 L 0.2 mol·L-1NaClO3的物质的量n(NaClO3)=0.2 mol·L-1×10 L=2 mol,则产生的ClO2的物质的量为2 mol,其质量为m=n·M=2 mol×67.5 g·mol-1=135 g。
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