第4章《氧化还原反应和电化学》单元检测题(含解析)2022--2023上学期高二化学沪科版(2020)选择性必修1

第4章《氧化还原反应和电化学》单元检测题
一、单选题
1.下列化学物质的用途及对应性质,说法正确的是
A.使用来减轻盐碱地(含)的碱性,是利用显酸性
B.葡萄酒添加杀菌,是利用的漂白性
C.果汁中添加维生素C(又称抗坏血酸)防变质,是利用维生素C的酸性
D.铁表面镀锌防腐蚀,是利用活泼的作牺牲阳极
2.用如图装置模拟人工肾脏的工作原理,电解生成的Cl2将尿素[CO(NH2)2]氧化成N2排出,则下列说法正确的是
A.b为电源的负极
B.a极发生氧化反应
C.忽略阳极室溶液体积变化,c(Cl-)不变
D.电解结束后,阴极室溶液与电解前相比pH增大
3.已经 Fe(NO)2+和FeS2中铁元素化合价都为 +2价,如图是FeS2催化氧化关系转化图。下列说法正确的是
A.反应I中,还原剂为Fe2+
B.反应II中,FeS2既是氧化剂也是还原剂
C.反应Ⅲ属于氧化还原反应
D.FeS2催化氧化关系中,NO 是催化剂
4.对比类推法是一种常用的学习和研究方法。下列离子方程式的书写正确且类推合理的是
选项 离子方程式 类推
A 家庭漂白原理:Ca2++2ClO-+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO 向漂白粉溶液中通入少量SO2气体:Ca2++2ClO-+H2O+SO2=CaSO3↓+2HClO
B 向FeBr2溶液中通入少量Cl2: 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 向FeI2溶液中通入少量Cl2:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
C 用石墨电极电解NaCl饱和溶液:2H2O+2Cl-H2↑+Cl2↑+2OH- 用石墨电极电解AlCl3饱和溶液:2H2O+2Cl-H2↑+Cl2↑+2OH-
D 明矾净水:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+ 硫酸铁净水:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
A.A B.B C.C D.D
5.实验室可利用如图所示微生物电池将污水中的乙二胺[H2N(CH2)2NH2]转化为无毒无害的物质并产生电能(M、N均为石墨电极)。有关该电池工作时的说法,正确的是
A.该电池在微生物作用下将电能转化为化学能
B.负极的电极反应式为H2N(CH2)2NH2-16e-+4H2O=2CO2↑+N2↑+16H+
C.每消耗22. 4LO2时,通过质子交换膜的质子数为4NA
D.该电池中电子由N经导线流向M
6.氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业;CuCl难溶于水和乙醇,潮湿时易水解氧化。工业以硫化铜精矿为原料,设计符合绿色化学理念的制备CuCl的流程如图:
下列说法错误的是
A.步骤①焙烧产生的有毒气体用NaOH溶液吸收后可用于③的循环利用
B.步骤②中可以用硝酸代替硫酸,不影响后续处理
C.步骤③离子方程式:
D.步骤④用乙醇洗涤的目的是使CuCl加速干燥,防止发生水解氧化
7.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
8.具有高能量密度的锌—空气蓄电池是锂离子电池的理想替代品。如图是一种新型可充电锌—空气蓄电池放电时的工作原理示意图,下列说法正确的是
A.放电时,锌板为正极
B.放电时,正极的电极反应式为
C.放电时,OH-由过渡金属碳化物通过离子交换膜向锌板移动
D.放电时,每消耗22.4mL,外电路转移电子数约为
9.取5.6g铁粉与的稀盐酸反应时,为了使反应速率变慢且不影响的产量,可以使用的方法有
①加入NaOH溶液 ②改用的盐酸 ③加适量水 ④加固体
A.①④ B.②④ C.②③ D.①②
10.下列反应对应的离子方程式书写正确的是
A.向溶液中通入过量制:
B.将Na单质放入中:
C.的悬浊液中同时加入NaOH溶液和制:
D.用惰性电极电解NaCl溶液:
11.几种物质在酸性溶液中的还原性强弱顺序如下:SO2>I->Fe2+>H2O2。据此判断下列反应不能发生的是
A.2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+
B.2Fe3++2I-=2Fe2++I2
C.H2O2+H2SO4=SO2↑+O2↑+2H2O
D.SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI
12.上海生命科学研究院曾发表题为《揭开“铬”的真面目》的科普文。文中指出:与我们健康密切相关的有两种铬离子——三价铬和六价铬。三价铬被认为是我们机体需要的一种微量元素,而六价铬对健康有很大的危害。请根据所学的知识选出属于氧化还原反应的编号
A.①④⑤ B.①③④ C.①④⑥ D.②⑤⑥
13.下列化学用语的表述正确的是
A.异丁烷的球棍模型:
B.由和形成离子键的过程:
C.三价铁腐蚀铜的电路板:
D.电解饱和食盐水阳极的电极反应:
二、填空题
14.近几年我国大面积发生雾霾天气,其主要原因是SO2、NOx,挥发性有机物等发生二次转化,研究碳、氮、硫及其化合物的转化对于环境的改善有重大意义。
(1)在一定条件下,CH4可与NOx反应除去NOx,已知有下列热化学方程式:
①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3 kJ·mol-1
②N2(g)+2O2(g) 2NO2(g) △H=+67.0 kJ·mol-1
③H2O(g)=H2O(l) △H=-41.0 kJ·mol-1
则CH4(g)+2NO2(g) CO2(g)+2H2O(g)+N2 (g) △H=_____kJ·mol-1;
(2)某研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的二氧化硫,将得到的Na2SO3溶液进行电解,其中阴阳膜组合电解装置如图一所示,电极材料为石墨。
① a表示_____离子交换膜(填“阴”或“阳”)。A—E分别代表生产中的原料或产品。其中C为硫酸,则A表示_______。
②阳极的电极反应式为____________________。
(3)SO2经过净化后与空气混合进行催化氧化可制取硫酸,其中SO2发生催化氧化的反应为: 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。若在T1℃、0.1 MPa条件下,往一密闭容器通入SO2和O2 [其中n(SO2):n(O2)= 2:1],测得容器内总压强与反应时间如图二所示。
①图中A点时,SO2的转化率为________。
②在其他条件不变的情况下,测得T2℃时压强的变化曲线如图所示,则C点的正反应速率v0(正)与A点的逆反应速率vA(逆)的大小关系为v0(正)_____vA(逆) (填“>”、“<”或“ = ”)。
③图中B点的压强平衡常数Kp=______。(Kp=压强平衡常数,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
(4)为了清除NO、NO2、N2O4对大气的污染,常采用氢氧化钠溶液进行吸收处理。现有由a mol NO、b molNO2、c molN2O4组成的混合气体恰好被VL氢氧化钠溶液吸收(无气体剩余),则此氢氧化钠溶液的物质的量浓度最小为______________。
15.化学是一门以实验为基础的学科。回答下列问题:
Ⅰ.压强对化学平衡的影响。
(1)如图所示,用50 mL注射器吸入20 mLNO2和N2O4的混合气体(使注射器的活塞位于Ⅰ处),将细管端用胶塞封闭。然后把活塞拉到Ⅱ处,观察到管内混合气体的颜色变化为_____。
Ⅱ.沉淀的转化
(2)向盛有2 mL0.1 mol/LKI溶液的试管中滴加2滴0.1 mol/LAgNO3溶液,观察到的现象为_____,振荡试管,然后再向其中滴加8滴0.1 mol Na2S溶液,发生反应的离子方程式为_____,观察到的现象为_____。
Ⅲ.金属的腐蚀。
(3)将经过酸洗除锈的铁钉用饱和食盐水浸泡一下,放入如图所示的装置中,仪器a的名称为_____,几分钟后,观察导管中水柱的变化为______,引起这种变化的原因为_____。
16.利用反应Zn+CuSO4===Cu+ZnSO4,设计一个原电池。
(1)选用________为负极材料,________为正极材料,电解质溶液为________。
(2)写出电极反应式:负极________,正极________。
17.根据反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2,回答下列问题。
(1)氧化剂_______,还原剂_______
(2)氧化产物_______,还原产物_______
(3)用双线桥的方法表示该反应的电子转移情况_______
三、实验题
18.某小组进行如下实验:向0.1mol·L-1 FeCl3溶液中通入SO2或加入Na2SO3溶液,均得到红色溶液。
已知:溶液中+4价含硫微粒物质的量分数随pH变化的曲线如下图所示。
I.推测Fe3+与溶液中的某种+4价含硫微粒形成了红色的配离子。设计如下实验(均在常温下进行):
实验 溶液1(1mL) 溶液2(10mL) 现象
A 0.1mol·L-1 FeCl3溶液 SO2的饱和溶液 溶液1与溶液2混合后,实验A、B、C所得溶液红色依次加深
B 0.1mol·L-1 FeCl3溶液 SO2的饱和溶液,用NaOH固体调pH=5.0
C 0.1mol·L-1 FeCl3溶液 _______
(1)将上述实验补充完整________。
(2)配离子的配体为的实验证据是_______。
II.探究pH对FeCl3和Na2SO3反应的影响。设计如下实验:
序号 实验a 实验b
方案 5mL酸化的0.1mol·L-1 FeCl3与2mL 0.1mol·L-1 Na2SO3混合得红色溶液,测得pH=1.7 5mL酸化的0.1mol·L-1 FeCl3与2mL 0.1mol·L-1 Na2SO3混合得红色溶液,加几滴浓盐酸,调pH=1.3
现象 放置10分钟后,溶液红色均褪去,实验b中溶液褪色更快。经检验,褪色后的溶液中均存在Fe2+。
(3)探究实验b中溶液褪色更快的原因:
i.甲认为pH降低,有利于Fe3+氧化,导致实验b中溶液褪色更快。
①从电极反应的角度,进行理论分析:
还原反应为:Fe3++e-=Fe2+氧化反应为:_______。
②已知上述实验条件下pH对Fe3+的氧化性几乎没有影响。从平衡移动的角度判断pH对还原性的影响是_______(填“增强”或“减弱”)。
③通过理论分析,甲认为其猜测_______(填“成立”或“不成立”),并进一步实验,获得了证据。实验方案为:反应相同时间,分别取实验a和b中的溶液,检测_______浓度(填离子符号),比较其大小关系。
ii.乙猜测pH降低,有利于_______氧化,导致实验b中溶液褪色更快。
④将乙的假设补充完整_______(填化学式)。
⑤乙设计实验进行验证:
取10mL 0.1mol·L-1 Na2SO3溶液加硫酸调pH=1.7,用KMnO4溶液滴定,消耗体积为V1。另取一份相同的溶液放置10分钟后,再用KMnO4溶液滴定,消耗体积为V2.前后差值(V1-V2)为ΔVa。用同样的方法对10mL 0.1mol·L-1 Na2SO3(含H2SO4)pH=1.3进行滴定,消耗KMnO4溶液前后体积差值为ΔVb。
经对比可知,ΔVa>△Vb,由此得出的实验结论是_______。
(4)综合上述分析,pH降低,有利于_______反应的发生,导致实验b中溶液褪色更快。
19.Ⅰ.某兴趣小组为探究SO2与稀溶液反应的情况,实验装置如图:
(1)实验过程中,甲中溶液由黄色变为浅绿色但立即又变为黄色。请写出甲中溶液由浅绿色变为黄色的离子方程式_______。
(2)请设计实验方案,检验反应后甲溶液中的金属阳离子_______。
Ⅱ.某固体样品(含有杂质和),某小组用进行如下实验测定其某些组成:取样品m克,加水充分溶解,酸性滴定,消耗酸性,继续用EDTA试剂滴定其铁含量,消耗,已知:,试计算:
(3)样品中铁元素的百分含量_______;(列出表达式,下同)
(4)样品中的百分含量_______。
四、计算题
20.现有一份部分被氧化的铜片(氧化产物为CuO),称取4.32g铜片,溶于140mL 1.00mol/L稀硝酸中,反应恰好完全进行,收集到无色气体448mL(已折算为标况)。
(1)该稀硝酸中所含HNO3的物质的量为_______。
(2)4.32g铜片中CuO的质量为_______。
(3)该铜片被氧化的百分数为_______。
21.如图表示往某Na2CO3溶液中滴入盐酸及产生CO2的过程:
(1)写出a点以前发生反应的化学方程式____________________________________;
(2)若加酸至图像处于a点时,再向溶液中加入Al3+溶液,则发生反应的离子方程式为
________________________________________________________;
(3)若加酸至图像处于b点时,用惰性电极电解该溶液的总反应方程为__________________________________________________________;
当两极生成气体的体积均是1.12L(标准状况下)时,加入_______mol_______(填名称)恰好将原溶液复原;
(4)若某溶液中含1 mol NaHCO3,滴入一定量的稀NaOH,恰好使溶液中Na+和HCO3-的物质的量之比为2:1,则滴入的NaOH的物质的量为_____________mol。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】A.使用来减轻盐碱地(含)的碱性,是因为硫酸钙与碳酸钠反应生成难溶的碳酸钙和硫酸钠,硫酸钠溶水显中性,使土壤碱性降低,且硫酸钙为强酸强碱盐不显酸性,故A错误;
B.葡萄酒添加,是利用的还原性,起到抗氧化作用,与漂白性无关,故B错误;
C.维生素C具有强的还原性,果汁中添加是起抗氧化作用,与酸性无关,故C错误;
D.铁表面镀锌形成原电池,Zn作负极,铁做正极,铁被保护,该方法为牺牲阳极的阴极保护法,故D正确;
故选:D。
2.C
【分析】由题干信息可知,左侧电极为阴极,电极反应为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,右侧电极为阳极,电极反应为:2Cl- -2e-=Cl2↑,然后生成的Cl2将CO(NH2)2氧化为N2,反应方程式为:CO(NH2)2+3Cl2+H2O=CO2↑+N2↑+6HCl,
【详解】A.由分析可知,右侧电极为阳极,故b为电源的正极,A错误;
B.由分析可知,左侧电极a极为阴极,发生还原反应,电极反应为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,B错误;
C.由分析可知,阳极室的电极反应为:2Cl- -2e-=Cl2↑,然后生成的Cl2将CO(NH2)2氧化为N2,CO(NH2)2+3Cl2+H2O=CO2↑+N2↑+6HCl,则有忽略阳极室溶液体积变化,c(Cl-)不变,C正确;
D.由于阳极室产生的H+通过质子交换膜进入阴极室,根据电荷守恒可知,电解结束后,阴极室溶液与电解前相比pH保持不变,D错误;
故答案为:C。
3.D
【详解】A.根据图示,反应I中,氧化剂为O2,Fe2+变为Fe3+,所以还原剂为 Fe(NO)2+,故A错误;
B.反应II中,FeS2中S元素由-1价升高到+6价,是还原剂,不是氧化剂,故B错误;
C.根据图示,反应III中没有元素化合价的变化,一定不属于氧化还原反应,故C错误;
D.根据图示,FeS2催化氧化过程中,NO参与了反应,但经过反应后还变成NO,因此NO是催化剂,故D正确;
故选D。
4.D
【详解】A.由于HClO具有强氧化性,SO2具有强还原性,故向漂白粉溶液中通入少量SO2气体的离子方程式为:Ca2++3ClO-+H2O+SO2=CaSO4↓+2HClO+Cl-,A不合题意;
B.由于还原性:I->Fe2+>Br-,则向FeBr2溶液中通入少量Cl2的离子方程式为: 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,向FeI2溶液中通入少量Cl2的离子方程式为:2I-+Cl2=I2+2Cl-,B不合题意;
C.由于Al(OH)3是沉淀,则用石墨电极电解NaCl饱和溶液的离子方程式为:2H2O+2Cl-H2↑+Cl2↑+2OH-,而用石墨电极电解AlCl3饱和溶液的离子方程式为:2Al3++6H2O+6Cl-3H2↑+3Cl2↑+2Al(OH)3↓,C不合题意;
D.明矾和硫酸铁均由于产生胶体具有很强的吸附性而作净水剂,明矾净水的作用机理为:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,硫酸铁净水的作用机理为:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+, D符合题意;
故答案为:D。
5.B
【详解】A.该电池是原电池,电池在微生物作用下将化学能转化为电能,A错误;
B.负极上H2N(CH2)2NH2失去电子,发生氧化反应,产生N2、CO2,电极反应式为:H2N(CH2)2NH2-16e-+4H2O=2CO2↑+N2↑+16H+,B正确;
C.状况不知,无法由气体的体积求物质的量,所以无法求通过质子交换膜的质子数, C错误;
D.该电池中N极上氧气得电子发生还原反应、N为正极,M为负极,电子由M经导线流向N,D错误;
故合理选项是B。
6.B
【详解】步骤①焙烧产生的气体是,用NaOH溶液吸收,并产生,该物质可用于③的循环利用,A正确;若步骤②用硝酸代替硫酸,会有硝酸铜生成,所得溶液中含有的有氧化性,不利于CuCl的生成,B错误;步骤③中,、和反应产生CuCl沉淀和,该反应的离子方程式为,C正确;CuCl难溶于水和乙醇,潮湿时易水解氧化,步骤④用乙醇洗涤的目的是使CuCl加速干燥,防止发生水解氧化,D正确。
7.A
【详解】A.Al可以在高温的条件下将四氧化三铁还原为Fe,过量的Fe与稀硝酸反应生成硝酸亚铁,A项符合题意;
B.氢氧化钠溶液和氯化铵溶液反应可以产生氨气,氨气与二氧化碳通入氯化钠溶液中生成碳酸氢钠,不会生成碳酸钠,B项不符合题意;
C.氧化镁和硫酸反应生成硫酸镁和水,电解硫酸镁溶液,本质为电解水,得到氢气和氧气,得不到镁单质,C项不符合题意;
D.SO2与氯化钙不反应,D项不符合题意;
故选A。
8.C
【分析】锌—空气蓄电池中锌失电子,为负极;过渡金属碳化物作正极,氧气发生得电子的反应,据此解题。
【详解】A.据图可知放电时,锌板上Zn被氧化,为负极,A错误;
B.放电时,正极上是氧气得电子的还原反应,电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,B错误;
C.此电池中阴离子移向负极,故OH-由过渡金属碳化物通过离子交换膜向锌板移动,C正确;
D.由正极的电极反应式O2+4e-+2H2O=4OH-可知,每消耗标准状况下22.4mLO2,外电路中转移电子数约为2.408×1021,但由于未指明是否在标准状况下,故不能计算外电路中转移的电子数,D错误;
综上所述答案为C。
9.C
【分析】5.6g即0.1mol铁粉与的稀盐酸反应,Fe+2H+=Fe2++H2,铁过量,氢离子不足,氢气的产量取决于氢离子。
【详解】①.加入氢氧化钠溶液酸碱中和氢离子,速率减慢产量减小,错误;
②.改用的稀盐酸,n(H+)=0.2L0.5mol/L=0.1L1mol/L,故速率减慢,但氢气量不变,正确;
③.加适量水,氢离子浓度降低但物质的量不变,故速率减慢,但氢气量不变,正确;
④.加硫酸铜固体,铁单质将铜离子还原成铜单质形成原电池加速反应速率,错误;
故选C。
10.A
【详解】A.过量二氧化碳反应生成碳酸氢钠,向溶液中通入过量:,故A正确;
B.将Na单质放入中离子方程式为:,故B错误;
C.的悬浊液中同时加入NaOH溶液和离子方程式为:,故C错误;
D.用惰性电极电解NaCl溶液离子方程式:,故D错误;
故答案为A。
11.C
【分析】氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物。
【详解】A.该反应中SO2为还原剂,Fe2+为还原产物,还原性SO2>Fe2+,与题目所给信息相符,可以发生,A不符合题意;
B.该反应中I-为还原剂,Fe2+为还原产物,还原性I->Fe2+,与题目所给信息相符,可以发生,B不符合题意;
C.该反应中H2O2为还原剂,SO2为还原产物,还原性H2O2>SO2,与题目所给信息不符,不能发生,C符合题意;
D.该反应中SO2为还原剂,I-为还原产物,还原性SO2>I-,与题目所给信息相符,可以发生,D不符合题意;
综上所述答案为C。
12.C
【详解】由转化流程图可知,反应①中Cr的化合价降低了,是氧化还原反应,反应②中元素的化合价未改变,是非氧化还原反应,反应③元素的化合价未改变,是非氧化还原反应,反应④Cr的化合价升高了,是氧化还原反应,反应⑥中Cr元素的化合价降低了,是氧化还原反应,反应⑤元素的化合价未改变,是非氧化还原反应,综上所述,有①④⑥三个反应属于氧化还原反应,故答案选C。
13.B
【详解】A.是正丁烷的球棍模型,异丁烷主链有3个碳原子,有1个甲基支链,其结构简式为(CH3)2CHCH3,故其球棍模型为:,A项错误;
B.氯化钠为离子化合物,钠离子与氯离子通过离子键结合,用电子式表示形成过程为:,B项正确;
C.三价铁腐蚀铜的电路板,离子方程式为:2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+,C项错误;
D.碳棒作电极电解饱和食盐水,阳极发生氧化反应,氯离子被氧化生成氯气,阳极的电极反应式为2Cl--2e- ═ Cl2↑,D项错误;
故答案选B。
14.(1)-875.3
(2) 阳 NaOH溶液 SO-2e-+H2O=2H++SO
(3) 45% > 24300(MPa)-1
(4)mol·L-1
【详解】(1)①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3kJ·mol-1;
②N2(g)+2O2(g) 2NO2(g) △H=+67.0 kJ·mol-1;
③H2O(g)=H2O(l) △H=-41.0 kJ·mol-1;
根据盖斯定律,将①-②-③×2得:CH4(g)+2NO2(g) CO2(g)+2H2O(g)+N2 (g) △H=(-890.3kJ·mol-1)-(+67.0 kJ·mol-1)-(-41.0 kJ·mol-1)×2=-875.3kJ·mol-1,故答案为-875.3;
(2)①从C为硫酸可知,硫酸根来源于亚硫酸根放电,故b为阴离子交换膜,a为阳离子交换膜,在阴极区应为水放电生成氢气和氢氧根离子,故A为氢氧化钠,E为氢气,故答案为阳;NaOH溶液;
②阳极应为亚硫酸根放电生成硫酸根,反应的离子方程式为SO-2e-+H2O=2H++SO,故答案为SO-2e-+H2O=2H++SO;
(3)设氧气消耗物质的量为x,①
图中A点时,气体物质的量0.085,则=,x=0.45a
SO2的转化率=×100%=45%,故答案为45%;
②图象分析可知,先拐先平温度高则T1<T2,C点是平衡状态,A点反应未达到平衡状态,其中C点的正反应速率v0(正)与A点的逆反应速率vA(逆)的大小关系为v0(正)>vA(逆), 故答案为>;
③设图中B点氧气消耗物质的量为y,
B点气体物质的量为 0.007,则=,y=0.9a,
平衡常数K= =24300(MPa)-1,故答案为24300(MPa)-1;
(4)反应生成物有NaNO3、NaNO2,由化学式可知n(Na)=n(N),根据原子守恒可知n(NaOH)=n(NO)+n(NO2)+2n(N2O4)=(a+b+2c)mol,故此氢氧化钠溶液的物质的量浓度最小为=mol L-1,故答案为mol L-1。
15.(1)气体颜色先变浅又逐渐变深
(2) 产生黄色沉淀 S2-(aq)+2AgI(s)Ag2S(s)+2I-(aq) 黄色沉淀转化为黑色
(3) 具支试管 导管中水柱上升 铁钉表面吸附的水膜呈弱酸性或中性,溶有一定量的氧气,铁钉表面发生吸氧腐蚀
【详解】(1)在20 mL的密闭容器中存在NO2和N2O4的混合气体的可逆反应:2NO2(g)N2O4(g),当将活塞由Ⅰ处拉到Ⅱ处时,气体的体积增大,使气体浓度减小,混合气体颜色变浅,由于气体体积扩大,导致体系的压强减小,化学平衡向逆反应方向移动,又使c(NO2)有所增加,因此混合气体颜色加深,故当活塞由Ⅰ处拉到Ⅱ处时时,观察到管内混合气体的颜色变化为:气体颜色先变浅又逐渐变深;
(2)向盛有2 mL0.1 mol/LKI溶液的试管中滴加2滴0.1 mol/LAgNO3溶液,二者发生沉淀反应:I-+Ag+=AgI↓,产生黄色AgI沉淀,在溶液中存在沉淀溶解平衡:AgI(s)I-(aq)+Ag+(aq),向其中再滴入8滴0.1 mol Na2S溶液,AgI溶解电离产生的Ag+与S2-反应产生Ag2S黑色沉淀,从而发生沉淀转化,该反应的离子方程式为:S2-(aq)+2AgI(s)Ag2S(s)+2I-(aq),反应现象为:黄色沉淀转化为黑色;
(3)根据图示可知仪器a的名称为具支试管;
蘸有食盐水的铁钉处于中性溶液中,溶液上部含有氧气,在溶液中会溶解一部分氧气,铁钉在中性水膜中会发生吸氧腐蚀,导致试管中气体压强减小,因而试管中的水在外界大气压强作用下沿导气管进入具支试管中,故观察导管中水柱的变化为导管中水柱上升。
16.(1) 锌片 铜片(或碳棒) 硫酸铜溶液
(2) Zn-2e-=Zn2+ Cu2++2e-=Cu
【分析】原电池中负极发生失去电子的氧化反应,正极发生得到电子的还原反应,据此解答。
【详解】(1)根据反应Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4可知锌是还原剂,失去电子,硫酸铜得到电子,是氧化剂,因此选用锌片为负极材料,正极材料是金属性弱于锌的金属或能导电的非金属,因此可以是铜片或碳棒为正极材料,电解质溶液为硫酸铜溶液。
(2)锌是负极,负极反应是为Zn-2e-=Zn2+,正极铜离子得到电子,电极反应式为Cu2++2e-=Cu。
【点睛】明确原电池的工作原理是解答的关键,注意原电池中正负极的判断依据、离子的移动方向等,另外书写电极反应式时需要注意电解质溶液的酸碱性以及是否存在交换膜等。
17.(1) Cl2 NH3
(2) N2 NH4Cl
(3)
【详解】(1)由价态变化可知,Cl2在反应中得电子转化成氯化铵,作氧化剂,NH3失电子作还原剂,故答案为:Cl2;NH3;
(2)氨气被氧化成氮气,发生氧化反应,得到产物N2为氧化产物;氯气被还原成氯化铵,发生还原反应,得到产物NH4Cl为还原产物,故答案为:N2;NH4Cl;
(3)该反应中氯气得电子,氨气失电子,反应中有6个电子转移,用双线桥表示电子转移为:,故答案为:;
18.(1)SO2的饱和溶液,用NaOH固体调pH=10
(2)随着c()增大,溶液红色加深
(3) +H2O-2e-=+2H+ 减弱 不成立 Fe2+ O2 pH降低不利于O2氧化,乙猜测不成立
(4)与H+
【详解】(1)结合溶液中+4价含硫微粒物质的量分数随pH变化的曲线可知,实验A、B、C探究的是不同pH下,不同+4价含硫微粒对实验的影响,因此C实验应为:SO2的饱和溶液,用NaOH固体调pH=10。
(2)随着溶液pH的增大,溶液中浓度增大,所得溶液红色依次加深,因此说明配离子的配体为。
(3)①Fe3+与发生氧化还原反应,Fe3+得电子生成Fe2+,发生还原反应,则失电子生成,发生氧化反应,反应式为:+H2O-2e-=+2H+。
②在溶液中存在+H2O-2e- +2H+,溶液酸性增强,平衡逆向移动,还原性减弱。
③由上述分析可知,甲的猜测不成立,若溶液酸性增强有利于Fe3+和的反应,溶液中亚铁离子含量会增多,则可以反应相同时间,检测实验a和b中的溶液中Fe2+的浓度,比较其大小关系去验证。
④实验放在空气中进行,空气中O2有氧化性,因此乙猜测pH降低,有利于O2氧化,导致实验b中溶液褪色更快。
⑤由实验数据ΔVa>ΔVb可知,在空气中放置相同时间,结果酸性弱的溶液中消耗高锰酸钾的量少,酸性强的溶液中消耗高锰酸钾的量多,说明pH降低不利于O2氧化,乙猜测不成立。
(4)溶液酸性增强,会发生反应H++ HSO,H++HSO H2SO4,pH降低,有利于与H+反应的发生,导致实验b中溶液褪色更快。
19.(1)
(2)取甲中溶液少许,滴入KSCN溶液,若溶液显红色,则存在,另取甲中溶液少许,稍加热,滴加酸性高锰酸钾,若紫色褪去(或颜色变浅),则说明有。(或滴入溶液,若出现蓝色沉淀,则存在。)
(3)
(4)
【解析】(1)
溶液黄色变浅绿色,说明Fe3+被还原为Fe2+,而浅绿色又变回黄色,说明Fe2+被氧化回到Fe3+,能氧化Fe2+的是在酸性环境下的,所以本问离子方程式为“”;
(2)
Fe3+离子可用KSCN溶液检验,Fe2+离子可用K3Fe(CN)6溶液检验,或者利用Fe2+的还原性来检验该离子的存在,所以本问应填“取甲中溶液少许,滴入KSCN溶液,若溶液显红色,则存在,另取甲中溶液少许,稍加热,滴加酸性高锰酸钾,若紫色褪去(或颜色变浅),则说明有 (或滴入溶液,若出现蓝色沉淀,则存在)”;
(3)
设铁离子的物质的量为x
解之得铁离子有x=c2v2×10-3mol,所以样品中铁元素的百分含量为“”;
(4)
设FeC2O4物质的量为x mol,K2C2O4物质的量为y mol,Fe2(C2O4)3物质的量是z mol,则离子的物质的量为x+y+3z mol,和Fe2+都被氧化,根据、关系,得到3x+2y+6z=5c1v1×10-3mol;氧化生成的Fe3+与原有的Fe3+一共有x+2z mol,再根据关系,可得x+2z= c2v2×10-3mol,代入前一个计算式整理得,所以样品中K2C2O4的百分含量是“”。
20.(1)0.140mol
(2)2.40g
(3)50.0%
【详解】(1)由题干信息可得,该稀硝酸中所含HNO3的物质的量为0.14L×1.00mol·L-1=0.140mol;
故答案为:0.140mol。
(2)部分被氧化的铜片溶于稀硝酸中,反应恰好完全进行,收集到448mLNO气体,则由化学方程式3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可得,参与反应的n(Cu)=0.03mol,则4.32g铜片中CuO的质量=4.32g-0.03mol×64g·mol-1=2.4g;
故答案为:2.4g。
(3)由上述计算可得部分被氧化的铜片中各组分的物质的量为:n(Cu)=0.03mol,n(CuO)= 2.4g÷ 80g·mol-1=0.03mol,因此该铜片被氧化的百分数为50%;
故答案为:50%。
21. Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3 3HCO3-+Al3+=Al(OH)3↓+3CO2↑ 0.1 氯化氢
【详解】(1)0-a点:碳酸钠与盐酸反应生成的是碳酸氢钠和氯化钠,化学反应方程式为Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3;
(2)a点溶液中存在的是碳酸氢钠和氯化钠,加入铝离子,会与碳酸氢根离子发生双水解,离子反应方程式为:
(3)a-b点:碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳、水;b点溶质是氯化钠;电解氯化钠溶液,生成氢氧化钠、氢气、氯气,化学方程式为;当生成氢气、氯气均是1.12L(标准状况下),即0.05 mol时,相当于出来0.1 molHCl;即加入0.1 mol氯化氢恰好将原溶液复原;
(4)假设加入NaOH的物质的量x mol,则,溶液中Na+和HCO3-的物质的量之比,得x=,则滴入的NaOH的物质的量为mol。
答案第1页,共2页
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