精品解析:北京市首都师范大学附属中学2026-2027学年高一上学期期中考试 化学试题
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内容正文:
2026-2027学年第一学期期中练习
高一化学
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Cl:35.5
第一部分
本部分共18题,每题2分,共36分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 在下列各氧化还原反应中,水既不作氧化剂,也不作还原剂的是
A. 2F2+2H2O═4HF+O2 B. Cl2+H2O═HCl+HClO
C. 2Na+2H2O═2NaOH+H2↑ D. C+H2O ═CO+H2
2. 下列说法正确的是
A. 氧化剂氧化性强弱只与得电子的难易程度有关,与得电子数目无关
B. 有单质参与或生成的反应一定是氧化还原反应
C. 实验室利用饱和溶液与NaOH溶液混合制备胶体
D. 胶体与溶液的本质区别在于其可以观测到丁达尔现象
3. 下列各组物质按照酸性氧化物、碱性氧化物、常见氧化剂、常见还原剂顺序排列的是
A. 、MgO、、
B. 、、、Fe
C. NO、CaO、、
D. 、CuO、C、
4. 下列转化中需要加入氧化剂才能实现的是
A. B.
C. D.
5. 在强碱性条件下,发生反应:,中X的化合价为
A. +3 B. +4 C. +5 D. +6
6. R2O在一定条件下可把Mn2+氧化为,若反应中R2O变为RO,又知反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为5:2,则n值为
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
7. 下列离子能在指定条件下大量共存的是
A. 能使紫色石蕊溶液变红的溶液:、、、
B. 含有大量的溶液:、、、
C. pH ≈ 1的溶液:、、、
D. pH ≈ 13的溶液:、、、
8. 氢化钠(NaH)可在野外用作省氢剂,其中氢元素为-1价。NaH用作生氢剂时的化学反应原理为:。下列有关该反应的说法中不正确的是
A. 该反应不属于置换反应
B. NaH是氧化剂
C. H2O中的氢元素被还原
D. 该反应中每生成N个H2,转移N个电子
9. 溶液中加入HBr溶液会发生下列反应(未配平):,下列关于该反应说法正确的是
A. KBr是还原产物 B. 所有参与反应的HBr均被氧化
C. 氧化剂与还原剂的微粒个数比为1:6 D. 每生成3个,转移5个电子
10. 下列情境对应的离子方程式书写正确的是
A. 少量溶液滴入溶液:
B. 少量NaOH溶液滴入溶液:
C. 少量铁粉溶于稀硝酸:
D. 少量通入溶液:
11. 川蜀三星堆遗址青铜器的发掘震惊世界,青铜器在历史长河中经过复杂化学反应会生成浅绿色粉状锈蚀物,其中涉及铜与土壤中的某些物质反应的过程,其反应的微观示意图如下,下列说法正确的是
A. 物质A在反应中作为氧化剂
B. 参与反应的B与C分子个数比为1:1
C. 反应过程中体现了HCl的还原性
D. 反应中每消耗1分子,转移4个电子
12. 下列各组物质中,物质之间按箭头方向不能通过一步反应实现如图所示的转化的是
A. 甲为、乙为、丙为
B. 甲为、乙为、丙为
C. 甲为、乙为、丙为
D. 甲为、乙为、丙为
13. 已知氧化性,则下列离子方程式正确的是(不考虑继续氧化的情况)
A. 向溶液中滴加KBr溶液:
B. 向溶液中通入少量:
C. 向溶液中通入足量:
D. 向溶液中通入少量:
14. 氢氧化钠俗称烧碱,是化学实验室中必备的化学品,用途极广。工业上用纯碱和石灰石为原料制备烧碱,主要流程如图所示(石灰石中杂质不参加反应)。
下列说法不正确的是
A. 步骤①发生的化学反应不是氧化还原反应
B. 步骤②发生的化学反应会放出热量
C. 步骤③形成的石灰水能使无色酚酞试液变红色
D. 步骤④中的化学反应实质为和结合生成NaOH
15. 某离子反应中涉及六种微粒。其中的分子个数随时间变化的曲线如图所示。下列判断正确的是
A. 该反应的还原剂是
B. 消耗1个还原剂,转移6个电子
C. 反应后溶液的酸性明显增强
D. 氧化剂与还原剂的微粒个数之比为2∶3
16. 具有还原性,含碘食盐中的碘元素主要以的形式存在,、、在一定条件下可发生如图转化关系。下列说法不正确的是
A. 由图可知氧化性的强弱顺序为
B. 用淀粉溶液和可检验食盐是否加碘
C. 生产等量的碘,途径Ⅰ和途径Ⅱ转移电子数目之比为1∶5
D. 途径Ⅲ反应的离子方程式:
17. 用还原法可以将硝酸厂烟气中的大量氮氧化物转化为无害物质。常温下,将NO与的混合气体通入与的混合溶液中,其转化过程如图所示。下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ的氧化产物为
B. 该流程的总反应可以表示为
C. 反应Ⅱ中每生成一个分子转移2个电子
D. 将与的混合气体通入该混合溶液也可以按照上述流程进行反应
18. 将一定量的与NaOH混合加热,发生如下反应(字母a~f表示配平系数):,下列说法不正确的是
A. 该反应中既是氧化剂,也是还原剂
B. 当d=e=1时,被氧化的Br与被还原的Br个数比为1:3
C. 当d:e=3:1时,每当有分子参与反应,转移电子数为
D. 该反应有多种配平方法,但是总满足a:b=1:2
第二部分
19. 某兴趣小组观察到化学实验室中含有下列物质。
A.Cu B. C.溶液 D.纯碱 E.蔗糖 F.干冰 G. H.熔融 I.稀盐酸 J.硫酸铁固体
(1)按照要求填入上述物质(填序号)
①属于电解质的有_________;
②属于非电解质的有_________;
③能够导电的物质有_______。
(2)已知氧化性:>,写出将A溶于J溶液的离子方程式_________;
(3)将C与G混合使得溶液恰好显中性,其离子方程式为:_________;
20. 氯气是一种重要的化工原料。
(1)实验室常用以下两个反应来制备,回答相关问题:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
①反应ⅰ中HCl主要体现的化学性质有_________和________;
②反应ⅱ中被氧化和未被氧化的HCl个数比为________;
③当反应ⅰ与反应ⅱ转移相同数目电子时,生成的质量比为_______;
(2)由于其强氧化性,可以用于泳池消毒、污水处理等。
①已知某碱性水样中含有大量,若向该水样通入10g,恰能将所有转化为难溶于水的S。实际处理时为了避免产生沉淀,需要通入更多将所有转化为,该转化对应的离子方程式为_________;实际处理该水样至少应当加入_________g;
②氯氧化法可以在碱性条件下,用将废水中的(N为-3价)氧化成无毒的和,写出该反应的离子方程式_________;
(3)使用进行自来水消毒常会有余氯残留,也会氧化部分有机物生成难以除去的有毒物质。目前,北京市自来水消毒所用的氧化剂已经由替换了之前使用的;已知这两种氧化剂用于处理自来水时,还原产物相同。
①工业上常用酸化的溶液处理来制备,其离子方程式为_________;
②将单位质量氧化剂得到电子数定义为氧化效率,则的氧化效率是的_________倍(精确到小数点后一位);
21. 某精炼铜工业产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au三种金属单质。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提取Au和Ag的流程,如下图所示。
已知:浸出液2中Au的存在形式为,两次浸取过程均未产生气体物质
(1)已知浸渣1的主要成分为Ag与Au,浸出液1中的主要阳离子为_________(填离子符号);
(2)Ag与Au均在“浸取2”步骤中被氧化,其对应的离子方程式分别为______、_________;
(3)“还原”步骤中,被氧化的与产物Au的个数之比为_________;该步骤完成后得到的滤液可以循环至_________步骤使用;
(4)“王水”由一定浓度的硝酸和盐酸混合而成,可溶解Au单质。Au在与王水的反应中被氧化为,反应过程中有NO气体产生,写出该反应的离子方程式________。
22. 工业利用软锰矿进行烟气脱硫并制备和的工艺流程如图所示。软锰矿的主要成分是,还含有以下杂质:、FeO、、、MgO、ZnO、NiO(氧化镍)
已知:(ⅰ)“脱硫浸锰”步骤中金属元素只有Mn发生了化合价变化;
(ⅱ)各金属离子沉淀的pH如下:
开始沉淀
8.8
7.5
2.2
4.1
9.6
6.5
6.4
完全沉淀
10.8
9.5
3.5
5.4
11.6
8.5
8.4
回答下列问题:
(1)反应前,需先将软锰矿石粉碎制成软锰矿浆,其目的是__________;
(2)“脱硫浸锰”中软锰矿浆吸收的化学方程式为__________;
(3)向浸出液中添加适量的作用是__________(用离子方程式表示);
(4)“调pH”步骤中pH应当不低于__________;
(5)“除杂”步骤未发生氧化还原反应,滤渣的主要成分为__________;
(6)“沉锰”步骤发生的主要反应的离子方程式为__________;
(7)“沉锰”过程中pH和温度对和沉淀率的影响如图所示。
由图可知,“沉锰”的适宜条件是__________。
23. 某兴趣小组探究在催化发生分解反应过程中的作用:
已知:为棕黑色固体,几乎无色。
(1)从氧元素化合价角度分析既有氧化性又有还原性的原因:_________;
(2)实验Ⅰ:探究不同条件下的分解反应,记录现象如下表:
序号
实验
试剂X
现象
a
溶液
i.体系pH≈0.6
ii.无明显现象
b
NaOH溶液
i.体系pH≈12.4
ii.产生少量气泡
c
溶液
i.体系pH≈0.6
ii.棕黑色固体逐渐溶解得无色溶液,有无色气体产生;pH增大至7.3左右,产生气体的速率减慢
d
NaOH溶液
i.体系pH≈12.4
ii.棕黑色固体不溶解,产生大量无色气体,pH降为11后迅速恢复至12左右并基本保持不变
①对比实验a与b,可以得到的结论是__________;
②根据实验现象推测实验c中棕黑色固体溶解的原因是__________(用离子方程式表示);
③某同学通过补充设计实验说明实验d中是分解的催化剂,其实验步骤和现象是__________;
(3)实验Ⅱ:将实验c所得pH约为7.3的溶液分为两等份进行如下实验:
e.第一份加入少量,又产生大量无色气体;
f.另一份滴加几滴NaOH溶液,出现棕黑色固体,再次产生大量气泡。
推测实验f中出现棕黑色固体最可能原因是__________(用离子方程式表示);
(4)根据上述实验现象,分析能催化分解的原因:_________。
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2026-2027学年第一学期期中练习
高一化学
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Cl:35.5
第一部分
本部分共18题,每题2分,共36分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 在下列各氧化还原反应中,水既不作氧化剂,也不作还原剂的是
A. 2F2+2H2O═4HF+O2 B. Cl2+H2O═HCl+HClO
C. 2Na+2H2O═2NaOH+H2↑ D. C+H2O ═CO+H2
【答案】B
【解析】
【详解】A、反应中氧元素化合价升高,失去电子,水是还原剂,A错误;B、氯元素化合价部分升高,部分降低,氯气既是氧化剂,也是还原剂,水既不作氧化剂,也不作还原剂,B正确;C、反应中氢元素化合价降低,得到电子,水是氧化剂,C错误;D、反应中氢元素化合价降低,得到电子,水是氧化剂,D错误,答案选B。
2. 下列说法正确的是
A. 氧化剂氧化性强弱只与得电子的难易程度有关,与得电子数目无关
B. 有单质参与或生成的反应一定是氧化还原反应
C. 实验室利用饱和溶液与NaOH溶液混合制备胶体
D. 胶体与溶液的本质区别在于其可以观测到丁达尔现象
【答案】A
【解析】
【详解】A.氧化剂氧化性强弱描述的是氧化剂得电子的能力,仅与得电子的难易程度有关,与反应过程中得电子的数目多少无关,A正确;
B.有单质参与或生成的反应不一定是氧化还原反应,例如同素异形体之间的转化,如放电条件下转化为,反应前后氧元素化合价均为0,无化合价升降,不属于氧化还原反应,B错误;
C.实验室制备胶体的操作是将饱和溶液滴入沸水中,继续煮沸至液体呈红褐色,若将饱和溶液与溶液混合,会直接反应生成沉淀,无法得到胶体,C错误;
D.胶体与溶液的本质区别是分散质粒子的直径大小不同(胶体分散质粒子直径介于,溶液分散质粒子直径小于),丁达尔现象只是胶体的特征性质,并非二者的本质区别,D错误;
故选A。
3. 下列各组物质按照酸性氧化物、碱性氧化物、常见氧化剂、常见还原剂顺序排列的是
A. 、MgO、、
B. 、、、Fe
C. NO、CaO、、
D. 、CuO、C、
【答案】B
【解析】
【详解】A.为酸性氧化物,为碱性氧化物,是常见氧化剂,但属于常见氧化剂而非常见还原剂,A错误;
B.是可与强碱反应生成盐和水的酸性氧化物,是可与酸反应生成盐和水的碱性氧化物,是反应中易得电子的常见氧化剂,是反应中易失电子的常见还原剂,完全符合给定的排列顺序,B正确;
C.属于不成盐氧化物,无法与碱反应生成对应价态的盐和水,不属于酸性氧化物,C错误;
D.为酸性氧化物,为碱性氧化物,但属于常见还原剂而非常见氧化剂,D错误;
故选B.
4. 下列转化中需要加入氧化剂才能实现的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.转化为的过程中,Cr元素化合价始终为+6,无元素化合价发生变化,属于非氧化还原反应,不需要加入氧化剂,A错误;
B.转化为可通过自身受热分解实现,该过程中同时作氧化剂和还原剂,不需要额外加入氧化剂,B错误;
C.转化为的过程中,Fe元素化合价从+2升高至+3,发生氧化反应,必须加入氧化剂才能实现该转化,C正确;
D.转化为的过程中,Cl元素化合价从0降低至-1,发生还原反应,不需要加入氧化剂;可加入还原剂实现,也可通过歧化反应生成Cl⁻,D错误;
故选C。
5. 在强碱性条件下,发生反应:,中X的化合价为
A. +3 B. +4 C. +5 D. +6
【答案】D
【解析】
【详解】根据电荷守恒,可知,可写为,由于O元素化合价为价,则X的化合价为价,
故选:D。
6. R2O在一定条件下可把Mn2+氧化为,若反应中R2O变为RO,又知反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为5:2,则n值为
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
【答案】C
【解析】
【详解】该反应中,锰元素的化合价变化为+2价→+7价,失电子化合价升高,锰离子作还原剂;氧元素的化合价不变,所以R元素得电子化合价降低,作氧化剂,与的物质的量之比为5:2,根据各元素的原子守恒写出并配平该方程式为,根据电荷守恒得,解得:n=2。故选C。
7. 下列离子能在指定条件下大量共存的是
A. 能使紫色石蕊溶液变红的溶液:、、、
B. 含有大量的溶液:、、、
C. pH ≈ 1的溶液:、、、
D. pH ≈ 13的溶液:、、、
【答案】B
【解析】
【详解】A.能使紫色石蕊溶液变红的溶液呈酸性,在酸性条件下,能将氧化为,发生反应,这些离子不能大量共存,A不符合题意;
B.与、不生成沉淀,所列各离子之间也不发生生成气体、难电离物质的反应或氧化还原反应,能大量共存,B符合题意;
C.pH ≈ 1的溶液呈强酸性,具有强氧化性,能将氧化为,发生反应,这些离子不能大量共存,C不符合题意;
D.pH ≈ 13的溶液呈强碱性,含有大量,与发生反应,不能大量共存,D不符合题意;
故选B。
8. 氢化钠(NaH)可在野外用作省氢剂,其中氢元素为-1价。NaH用作生氢剂时的化学反应原理为:。下列有关该反应的说法中不正确的是
A. 该反应不属于置换反应
B. NaH是氧化剂
C. H2O中的氢元素被还原
D. 该反应中每生成N个H2,转移N个电子
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应的反应物均为化合物,生成物中有一个单质和一个化合物,不符合置换反应的定义,因此该反应不属于置换反应,A正确;
B.NaH中H的化合价为-1,反应后变为0价,被氧化,因此NaH作还原剂而非氧化剂,B错误;
C.H2O中+1价H变为0价,H元素化合价降低被还原,C正确;
D.每生成1个H2分子,1个H来自NaH(-1→0,失去1e-),1个H来自H2O(+1→0,得到1e-),转移1个电子,因此生成N个H2时转移N个电子,D正确;
故选B。
9. 溶液中加入HBr溶液会发生下列反应(未配平):,下列关于该反应说法正确的是
A. KBr是还原产物 B. 所有参与反应的HBr均被氧化
C. 氧化剂与还原剂的微粒个数比为1:6 D. 每生成3个,转移5个电子
【答案】D
【解析】
【分析】该反应中中溴元素从+5价降低至单质中的0价,每个得到5个电子作氧化剂,为还原产物;中的溴元素从-1价升高到单质中的0价,每个被氧化失去1个电子作还原剂,为氧化产物,根据得失电子守恒可知被还原和被氧化的化学计量数之比为,根据元素守恒配平方程式为,由此解答;
【详解】A.由分析可知,还原产物为,KBr既不是氧化产物,也不是还原产物,A错误;
B.参与反应的中,有1个的元素化合价未发生变化(转化为),只有5个的元素被氧化为,并非所有参与反应的均被氧化,B错误;
C.由分析可知,反应中氧化剂为,每个得到5个电子作氧化剂;为还原剂,每个被氧化失去1个电子作还原剂,根据得失电子守恒可知,氧化剂和还原剂的微粒个数比为,C错误;
D.由分析可知,配平方程式为,每生成3个时有1个参与反应,转移5个电子,D正确;
故选D。
10. 下列情境对应的离子方程式书写正确的是
A. 少量溶液滴入溶液:
B. 少量NaOH溶液滴入溶液:
C. 少量铁粉溶于稀硝酸:
D. 少量通入溶液:
【答案】B
【解析】
【详解】A.少量溶液滴入溶液时,为少量反应物,其电离出的与须按物质的量之比1∶2参与反应,正确的离子方程式为:,A错误;
B.少量溶液滴入溶液时,在水溶液中完全电离出、、,少量提供的与过量的发生中和反应生成,、不参与反应,其离子方程式为:,B正确;
C.少量铁粉溶于稀硝酸时,稀硝酸具有强氧化性,反应不会生成,且Fe少量时被氧化为,还原产物为,正确的离子方程式为:,C错误;
D.少量通入溶液时,溶液中存在大量,生成的会与结合生成难溶的沉淀,正确的离子方程式为:,D错误;
故选B。
11. 川蜀三星堆遗址青铜器的发掘震惊世界,青铜器在历史长河中经过复杂化学反应会生成浅绿色粉状锈蚀物,其中涉及铜与土壤中的某些物质反应的过程,其反应的微观示意图如下,下列说法正确的是
A. 物质A在反应中作为氧化剂
B. 参与反应的B与C分子个数比为1:1
C. 反应过程中体现了HCl的还原性
D. 反应中每消耗1分子,转移4个电子
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,A为Cu、B为HCl、C为、D为CuCl、E为,配平该反应的化学方程式为:,据此解答。
【详解】A.物质A为,反应中元素化合价从0价升高为+1价,失电子,作还原剂,A错误;
B.根据原子守恒配平反应方程式为:,参与反应的B()与C()分子个数比为4∶1,B错误;
C.反应中内元素为+1价、元素为-1价,反应后仍为+1价(存在于中)、仍为-1价(存在于中),元素化合价未发生变化,未体现的还原性,C错误;
D.反应中为氧化剂,元素化合价从0价降低为-2价,1个分子含2个原子,共得到4个电子,即每消耗1分子,转移4个电子,D正确;
故选D。
12. 下列各组物质中,物质之间按箭头方向不能通过一步反应实现如图所示的转化的是
A. 甲为、乙为、丙为
B. 甲为、乙为、丙为
C. 甲为、乙为、丙为
D. 甲为、乙为、丙为
【答案】A
【解析】
【详解】A.高温分解可一步生成,与水反应可一步生成,但无法通过一步反应生成,不能实现图示转化,A符合题意;
B.与碱或金属氧化物反应可一步生成,通电分解可一步生成,与活泼金属反应可一步生成,能实现图示转化,B不符合题意;
C.与硫酸反应可一步生成,与活泼金属发生置换反应可一步生成,与、等还原剂加热可一步生成,能实现图示转化,C不符合题意;
D.不完全燃烧可一步生成,燃烧或与氧化铜在加热条件下反应可一步生成,完全燃烧可一步生成,能实现图示转化,D不符合题意;
故选A。
13. 已知氧化性,则下列离子方程式正确的是(不考虑继续氧化的情况)
A. 向溶液中滴加KBr溶液:
B. 向溶液中通入少量:
C. 向溶液中通入足量:
D. 向溶液中通入少量:
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据已知氧化性顺序,可知氧化性弱于,无法氧化生成,该反应不能发生,A错误;
B.所给离子方程式电荷不守恒、电子转移不守恒,正确反应为,B错误;
C.根据氧化性顺序可推知还原性顺序为,向溶液中通入足量时,、均被完全氧化,反应中2个和4个共失去6个电子,3个得到6个电子生成6个,发生反应,方程式满足原子守恒、电荷守恒、电子守恒,C正确;
D.根据还原性顺序,向溶液中通入少量时,优先氧化,发生反应,而非,D错误;
故答案选C。
14. 氢氧化钠俗称烧碱,是化学实验室中必备的化学品,用途极广。工业上用纯碱和石灰石为原料制备烧碱,主要流程如图所示(石灰石中杂质不参加反应)。
下列说法不正确的是
A. 步骤①发生的化学反应不是氧化还原反应
B. 步骤②发生的化学反应会放出热量
C. 步骤③形成的石灰水能使无色酚酞试液变红色
D. 步骤④中的化学反应实质为和结合生成NaOH
【答案】D
【解析】
【分析】步骤①为;步骤②为;步骤③为熟石灰溶于水得到石灰水;步骤④为,由此解答;
【详解】A.由已知可知,步骤①为,反应前后所有元素化合价均未发生改变,无电子转移,不属于氧化还原反应,A正确;
B.由已知可知,步骤②为,该反应会放出大量热量,B正确;
C.石灰水为氢氧化钙的水溶液,溶液呈碱性,能使无色酚酞试液变红色,C正确;
D.步骤④为氢氧化钙与碳酸钠的复分解反应,反应实质是溶液中的与结合生成碳酸钙沉淀,和在溶液中并未结合,始终以自由移动的离子形式存在,D错误;
故选D。
15. 某离子反应中涉及六种微粒。其中的分子个数随时间变化的曲线如图所示。下列判断正确的是
A. 该反应的还原剂是
B. 消耗1个还原剂,转移6个电子
C. 反应后溶液的酸性明显增强
D. 氧化剂与还原剂的微粒个数之比为2∶3
【答案】C
【解析】
【分析】其中的分子个数随时间变化的曲线如图所示,则氮气的物质的量不断增多,说明氮气是生成物,铵根是反应物,铵根中氮化合价升高,次氯酸根中氯化合价降低。
【详解】A.根据前面分析反应为,则该反应的还原剂是,故A错误;
B.反应为,消耗1个还原剂,转移3个电子,故B错误;
C.根据反应方程式反应,则溶液的酸性明显增强,故C正确;
D.根据反应方程式反应,氮化合价升高,次氯酸中氯化合价降低,根据得失电子守恒,因此氧化剂与还原剂的微粒个数之比为3∶2,故D错误。
综上所述,答案为C。
16. 具有还原性,含碘食盐中的碘元素主要以的形式存在,、、在一定条件下可发生如图转化关系。下列说法不正确的是
A. 由图可知氧化性的强弱顺序为
B. 用淀粉溶液和可检验食盐是否加碘
C. 生产等量的碘,途径Ⅰ和途径Ⅱ转移电子数目之比为1∶5
D. 途径Ⅲ反应的离子方程式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据途径Ⅲ,足量可将氧化为,反应中为氧化剂,为氧化产物,可得氧化性;结合途径Ⅱ中可被还原为,可得氧化性,因此正确氧化性顺序为,A错误;
B.含碘食盐中的碘元素以形式存在,可与反应生成,遇淀粉溶液变蓝,因此可用淀粉溶液和检验食盐是否加碘,B正确;
C.途径Ⅰ生成时,从价被氧化为价,转移电子;途径Ⅱ生成时,中价的被还原为价,转移电子,因此生产等量碘时两途径转移电子数目之比为,C正确;
D.途径Ⅲ中足量将氧化为,被还原为,结合原子守恒、电荷守恒配平得离子方程式为,D正确;
故答案选A。
17. 用还原法可以将硝酸厂烟气中的大量氮氧化物转化为无害物质。常温下,将NO与的混合气体通入与的混合溶液中,其转化过程如图所示。下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ的氧化产物为
B. 该流程的总反应可以表示为
C. 反应Ⅱ中每生成一个分子转移2个电子
D. 将与的混合气体通入该混合溶液也可以按照上述流程进行反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应Ⅰ中,作还原剂被氧化为,作氧化剂被还原为,因此氧化产物为,A错误;
B.根据转化过程可知,反应物为、,生成物为和,总反应为,B正确;
C.反应Ⅱ中,元素从中的+2价降低为中的0价,每生成1个分子,2个原子共得到4个电子,即转移4个电子,C错误;
D.总反应为,该反应中作还原剂,作氧化剂,而如果使用,中的氮元素为最低价态,无法作氧化剂,因此不能按照上述流程进行反应,D错误;
故选B。
18. 将一定量的与NaOH混合加热,发生如下反应(字母a~f表示配平系数):,下列说法不正确的是
A. 该反应中既是氧化剂,也是还原剂
B. 当d=e=1时,被氧化的Br与被还原的Br个数比为1:3
C. 当d:e=3:1时,每当有分子参与反应,转移电子数为
D. 该反应有多种配平方法,但是总满足a:b=1:2
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应中内的Br元素部分化合价降低生成,对应Br为-1价,部分化合价升高生成,对应Br为+1价,中Br为+5价,既得电子又失电子,既是氧化剂也是还原剂,A正确;
B.当时,被氧化的Br为生成和的Br,可视为共个,失电子总数为;根据得失电子守恒,被还原生成的Br共6个,因此被氧化的Br与被还原的Br个数比为,B正确;
C.当时,若取、,可视为失电子总数为,根据电子守恒,生成的8个,即系数;根据Br原子守恒,参与反应的的系数,即6个参与反应时转移8个电子,因此个参与反应时,转移电子数为,并非,C错误;
D.根据Na原子守恒,;根据Br原子守恒,,因此,即,与配平的具体系数无关,D正确;
故选 C。
第二部分
19. 某兴趣小组观察到化学实验室中含有下列物质。
A.Cu B. C.溶液 D.纯碱 E.蔗糖 F.干冰 G. H.熔融 I.稀盐酸 J.硫酸铁固体
(1)按照要求填入上述物质(填序号)
①属于电解质的有_________;
②属于非电解质的有_________;
③能够导电的物质有_______。
(2)已知氧化性:>,写出将A溶于J溶液的离子方程式_________;
(3)将C与G混合使得溶液恰好显中性,其离子方程式为:_________;
【答案】(1) ①.
B、D、G、H、J ②.
E、F ③.
A、C、H、I (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
①. 电解质是在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物,酸、碱、盐、活泼金属氧化物均属于电解质范畴,单质与混合物既不属于电解质也不属于非电解质。逐一判断各物质:属于弱酸,纯碱()、、硫酸铁固体属于盐,熔融属于活泼金属氧化物,以上物质均为化合物,符合电解质定义。所以电解质有:B、D、G、H、J。
②. 非电解质是在水溶液中和熔融状态下均不能导电的化合物,常见类别包括多数有机物、非金属氧化物。逐一判断:蔗糖属于有机物,干冰(固态)属于非金属氧化物,二者均为化合物,自身不能发生电离,符合非电解质定义。所以非电解质有:E、F。
③. 物质导电的前提是存在自由移动的带电粒子:金属单质依靠自由电子导电,电解质溶液、熔融电解质依靠自由移动的阴、阳离子导电。逐一判断:Cu为金属单质,存在自由电子;溶液、稀盐酸为电解质水溶液,存在自由移动的阴、阳离子;熔融为熔融状态的电解质,存在自由移动的阴、阳离子,以上物质均可导电。其余物质无自由移动的带电粒子,不具备导电性。所以能够导电的物质有:A、C、H、I。
【小问2详解】
根据题干给出的氧化性顺序,Cu可被氧化,反应中Cu失电子生成,得电子生成,结合电子守恒配平:1 mol Cu失去2 mol电子,1 mol 得到1 mol电子,因此与的系数为2,最终得到配平的离子方程式:。
【小问3详解】
溶液恰好显中性意味着与恰好完全中和生成水。1 mol 可电离出2 mol ,需要2 mol 完全中和,因此需要2 mol (每摩尔 可电离出1 mol );此时体系中1 mol 与1 mol 结合生成沉淀,剩余的与形成可溶性的,最终得到对应离子方程式:。
20. 氯气是一种重要的化工原料。
(1)实验室常用以下两个反应来制备,回答相关问题:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
①反应ⅰ中HCl主要体现的化学性质有_________和________;
②反应ⅱ中被氧化和未被氧化的HCl个数比为________;
③当反应ⅰ与反应ⅱ转移相同数目电子时,生成的质量比为_______;
(2)由于其强氧化性,可以用于泳池消毒、污水处理等。
①已知某碱性水样中含有大量,若向该水样通入10g,恰能将所有转化为难溶于水的S。实际处理时为了避免产生沉淀,需要通入更多将所有转化为,该转化对应的离子方程式为_________;实际处理该水样至少应当加入_________g;
②氯氧化法可以在碱性条件下,用将废水中的(N为-3价)氧化成无毒的和,写出该反应的离子方程式_________;
(3)使用进行自来水消毒常会有余氯残留,也会氧化部分有机物生成难以除去的有毒物质。目前,北京市自来水消毒所用的氧化剂已经由替换了之前使用的;已知这两种氧化剂用于处理自来水时,还原产物相同。
①工业上常用酸化的溶液处理来制备,其离子方程式为_________;
②将单位质量氧化剂得到电子数定义为氧化效率,则的氧化效率是的_________倍(精确到小数点后一位);
【答案】(1) ①.
还原性 ②.
酸性 ③.
5:3 ④.
1:1 (2) ①.
②.
40 ③.
(3) ①.
②.
2.6
【解析】
【小问1详解】
①反应中,部分中的元素化合价从-1价升高为0价生成,体现还原性;另一部分中的元素化合价保持-1价,生成盐,体现酸性。
②反应中,16个参与反应,其中10个中的元素化合价升高被氧化,生成5个,剩余6个中的元素化合价保持-1价,生成和,未被氧化,因此被氧化和未被氧化的个数比为。
③反应i中每生成1mol ,转移2mol电子;反应ii中每生成5mol ,转移10mol电子,即每生成1mol 同样转移2mol电子。因此当两个反应转移相同数目电子时,生成的物质的量相等,质量比为。
【小问2详解】
①碱性条件下,将氧化为,自身被还原为。元素化合价从-2价升高到+6价,每个失去8个电子;元素化合价从0价降低到-1价,每个得到2个电子,根据电子守恒,与的计量数比为。结合电荷守恒与原子守恒,配平得到离子方程式为。将氧化为单质时,每个失去2个电子,消耗1mol ;将完全氧化为时,每个失去8个电子,消耗的量是前者的4倍。
②碱性条件下,将氧化为和,中元素化合价为+2价、元素化合价为-3价,氧化后元素变为+4价、元素变为0价,每个共失去5个电子;每个得到2个电子,根据电子守恒,与的计量数比为。结合电荷守恒与原子守恒,配平得到离子方程式为。
【小问3详解】
①酸性条件下,还原制备,中元素化合价从+5价降低到+4价,每个得到1个电子;中元素化合价从-1价升高到0价,每个失去2个电子,根据电子守恒,与的计量数比为。结合电荷守恒与原子守恒,配平得到离子方程式为。
②两种氧化剂处理自来水时还原产物均为,1mol 的质量为,反应后得到5mol电子,其氧化效率为;1mol 的质量为,反应后得到2mol电子,其氧化效率为。因此的氧化效率是的倍。
21. 某精炼铜工业产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au三种金属单质。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提取Au和Ag的流程,如下图所示。
已知:浸出液2中Au的存在形式为,两次浸取过程均未产生气体物质
(1)已知浸渣1的主要成分为Ag与Au,浸出液1中的主要阳离子为_________(填离子符号);
(2)Ag与Au均在“浸取2”步骤中被氧化,其对应的离子方程式分别为______、_________;
(3)“还原”步骤中,被氧化的与产物Au的个数之比为_________;该步骤完成后得到的滤液可以循环至_________步骤使用;
(4)“王水”由一定浓度的硝酸和盐酸混合而成,可溶解Au单质。Au在与王水的反应中被氧化为,反应过程中有NO气体产生,写出该反应的离子方程式________。
【答案】(1)、
(2) ①. ②.
(3) ①. ②. 浸取2
(4)
【解析】
【分析】起始原料为含Cu、Ag、Au单质的铜阳极泥,核心目标产物为Au、Ag。浸取1环节加入硫酸、,Cu被氧化为可溶性进入浸出液1,Ag、Au不反应作为浸渣1进入下一环节。浸取2环节加入盐酸、,Ag被氧化为进入浸渣2,Au被氧化为进入浸出液2。浸出液2中加入,被还原为Au单质,滤液含、可循环利用。浸渣2加入,转化为可溶性银配合物进入浸出液3,经电沉积得到Ag单质。
【小问1详解】
铜阳极泥中的Cu与硫酸、发生氧化反应生成可溶性,硫酸过量未完全消耗,因此浸出液1中的主要阳离子为、。
【小问2详解】
浸取2中,Ag被氧化为+1价,结合体系中的生成沉淀,被还原为,配平得离子方程式为;Au被氧化为+3价,与结合生成,被还原为,配平得离子方程式为。
【小问3详解】
还原步骤中,中N为-2价,被氧化为中0价,每个分子失去4个电子;中Au为+3价,被还原为Au单质0价,每个Au原子得到3个电子,根据电子守恒,被氧化的与产物Au的个数之比为。该步骤完成后得到的滤液中含有、,与浸取2步骤所需的反应物组分一致,可循环至浸取2步骤使用。
【小问4详解】
Au与王水反应时,Au被氧化为,每个Au失去3个电子;被还原为NO,每个得到3个电子,结合电荷守恒、原子守恒,配平得离子方程式为。
22. 工业利用软锰矿进行烟气脱硫并制备和的工艺流程如图所示。软锰矿的主要成分是,还含有以下杂质:、FeO、、、MgO、ZnO、NiO(氧化镍)
已知:(ⅰ)“脱硫浸锰”步骤中金属元素只有Mn发生了化合价变化;
(ⅱ)各金属离子沉淀的pH如下:
开始沉淀
8.8
7.5
2.2
4.1
9.6
6.5
6.4
完全沉淀
10.8
9.5
3.5
5.4
11.6
8.5
8.4
回答下列问题:
(1)反应前,需先将软锰矿石粉碎制成软锰矿浆,其目的是__________;
(2)“脱硫浸锰”中软锰矿浆吸收的化学方程式为__________;
(3)向浸出液中添加适量的作用是__________(用离子方程式表示);
(4)“调pH”步骤中pH应当不低于__________;
(5)“除杂”步骤未发生氧化还原反应,滤渣的主要成分为__________;
(6)“沉锰”步骤发生的主要反应的离子方程式为__________;
(7)“沉锰”过程中pH和温度对和沉淀率的影响如图所示。
由图可知,“沉锰”的适宜条件是__________。
【答案】(1)
增大反应物接触面积,加快反应速率,提高浸取率
(2)
(3)
(4)
5.4 (5)
、
(6)
(7)
、45℃
【解析】
【分析】软锰矿浆经硫酸酸化并通入后,被还原为,同时矿石中的金属氧化物杂质溶于酸形成相应的金属离子,向浸出液中加入MnO2,将浸出液中的Fe2+氧化为Fe3+,加入氨水,调节pH值,使Fe3+、Al3+形成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀除去,再向浸出液中加入硫化铵把Zn2+、Ni2+转化为NiS和ZnS沉淀除去,过滤后得到的滤渣2为NiS和ZnS,向过滤后的滤液中加入碳酸氢铵沉淀出 ,得到碳酸锰和含有Mg2+的溶液,向碳酸锰中加入硫酸得到硫酸锰,向含有Mg2+的溶液通入氨气,得到氢氧化镁,据此分析解题。
【小问1详解】
将软锰矿石粉碎制成矿浆,可以有效增大固液接触面积,从而加快反应速率,提高锰元素的浸取率。
【小问2详解】
“脱硫浸锰”过程中,具有还原性,具有氧化性,两者发生氧化还原反应生成硫酸锰,化学方程式为。
【小问3详解】
浸出液中含,为了后续能通过调节pH将其完全沉淀除去,需先加入将氧化为。该反应在酸性条件下进行,离子方程式为。
【小问4详解】
“调pH”的目的是使溶液中的和转化为氢氧化物沉淀除去。根据表格数据可知,完全沉淀的pH为3.5,完全沉淀的pH为5.4,为保证两者均完全沉淀,pH应当不低于5.4。
【小问5详解】
“除杂”步骤中加入,溶液中的和会与结合生成难溶的硫化物沉淀,因此滤渣的主要成分为和。
【小问6详解】
“沉锰”步骤中加入,根据流程图可知该步骤生成了沉淀,并伴随气体的放出。反应的离子方程式为。
【小问7详解】
由左图可知,当 时,的沉淀率接近100%,而的沉淀率处于较低水平;由右图可知,当温度在 45℃ 左右时,的沉淀率达到最高,同时的沉淀率达到最低。综合考虑,实现锰、镁有效分离的适宜条件是、45℃。
23. 某兴趣小组探究在催化发生分解反应过程中的作用:
已知:为棕黑色固体,几乎无色。
(1)从氧元素化合价角度分析既有氧化性又有还原性的原因:_________;
(2)实验Ⅰ:探究不同条件下的分解反应,记录现象如下表:
序号
实验
试剂X
现象
a
溶液
i.体系pH≈0.6
ii.无明显现象
b
NaOH溶液
i.体系pH≈12.4
ii.产生少量气泡
c
溶液
i.体系pH≈0.6
ii.棕黑色固体逐渐溶解得无色溶液,有无色气体产生;pH增大至7.3左右,产生气体的速率减慢
d
NaOH溶液
i.体系pH≈12.4
ii.棕黑色固体不溶解,产生大量无色气体,pH降为11后迅速恢复至12左右并基本保持不变
①对比实验a与b,可以得到的结论是__________;
②根据实验现象推测实验c中棕黑色固体溶解的原因是__________(用离子方程式表示);
③某同学通过补充设计实验说明实验d中是分解的催化剂,其实验步骤和现象是__________;
(3)实验Ⅱ:将实验c所得pH约为7.3的溶液分为两等份进行如下实验:
e.第一份加入少量,又产生大量无色气体;
f.另一份滴加几滴NaOH溶液,出现棕黑色固体,再次产生大量气泡。
推测实验f中出现棕黑色固体最可能原因是__________(用离子方程式表示);
(4)根据上述实验现象,分析能催化分解的原因:_________。
【答案】(1)中氧元素为-1价,处于中间价态,既能降低至-2价,表现氧化性,又能升高至0价,表现还原性
(2) ①. 在本实验条件下,在碱性条件下比在酸性条件下分解更快 ②. ③. 实验d反应结束后,将固体过滤、洗涤、干燥后称量,质量仍为0.1 g;将回收固体加入由40 mL蒸馏水、6滴与实验d相同的NaOH溶液和2 mL 10%的溶液配成的混合液中,又产生大量无色气泡
(3)
(4)能将氧化为,自身被还原为;又能被氧化,重新生成。参与反应并不断再生,从而加快的分解,反应前后其质量和化学性质不变
【解析】
【分析】实验Ⅰ中,a、b均不加入,c、d均加入0.1 g ,各组所用蒸馏水和溶液的体积相同,通过加入硫酸或NaOH溶液改变体系的酸碱性。因此,对比a、b可研究酸碱性对分解反应的影响,对比b、d可研究碱性条件下加入的作用。实验c中,棕黑色固体逐渐溶解并得到无色溶液,结合已知信息,可推测转化为;pH增大说明反应消耗了。实验e中,向实验c所得溶液加入后又产生大量气体,说明该溶液中仍有未分解的,不能将此前产气速率减慢解释为已经耗尽。因此,实验f是在含和剩余的溶液中加入NaOH,需结合物质颜色和氧化还原反应分析固体重新生成的原因。
【小问1详解】
中氢元素为+1价,根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为零,可确定氧元素为-1价。该价态介于氧元素的-2价和0价之间:氧元素的化合价由-1价降低至-2价时,得到电子,表现氧化性;氧元素的化合价由-1价升高至0价时,失去电子,表现还原性。因此,既有氧化性又有还原性;
【小问2详解】
①实验a、b均未加入,所用溶液的浓度和体积相同。实验a的体系pH≈0.6,无明显现象;实验b的体系pH≈12.4,产生少量气泡。相同条件下,产生气泡越快,说明分解越快,因此在本实验条件下,在碱性条件下比在酸性条件下分解更快。
②实验c中,棕黑色逐渐溶解并得到无色溶液,说明锰元素由+4价降低至+2价,生成;同时中氧元素由-1价升高至0价,生成。每个中的锰原子得到2个电子,每个中的两个氧原子共失去2个电子,故二者的化学计量数之比为1∶1。体系pH增大,说明反应消耗;再根据电荷守恒和原子守恒配平,可得。
③实验b产生少量气泡,实验d产生大量气泡,二者的主要差别是是否加入,说明能加快的分解。要说明它是催化剂,还应检验其反应前后的质量和化学性质是否改变。因此,实验d反应结束后,将固体过滤、洗涤、干燥后称量,若质量仍为0.1 g,说明固体质量不变;再将回收固体加入由40 mL蒸馏水、6滴与实验d相同的NaOH溶液和2 mL 10%的溶液配成的混合液中,若又产生大量无色气泡,说明回收固体仍具有加快分解的作用。结合反应前后固体质量不变,可说明是该反应的催化剂;
【小问3详解】
实验c所得无色溶液中含有,实验e再次加入后又产生大量气体,说明溶液中还含有。实验f滴加NaOH溶液后出现棕黑色固体,结合已知颜色可推测生成了。在此过程中,锰元素由+2价升高至+4价,失去电子;中氧元素由-1价降低至-2价,得到电子。根据得失电子守恒,与的化学计量数之比为1∶1,再结合碱性条件和电荷、原子守恒,得到离子方程式。新生成的又促进剩余分解,所以再次出现大量气泡;
【小问4详解】
实验c中,将氧化为,自身被还原为,反应为;实验f中,加入NaOH溶液后,被剩余的氧化,重新生成,反应为。这些现象表明,可以先参与反应转化为,再由转化回来;在这一过程中,既被氧化又被还原,最终生成水和氧气,总反应为。因此,通过参与反应并不断再生,加快分解,反应前后其质量和化学性质不变。
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