2023年高考真题变式分类汇编:氧化还原反应的电子转移数目计算5

2023年高考真题变式分类汇编:氧化还原反应的电子转移数目计算5
一、选择题
1.(2016·上海)O2F2可以发生反应:H2S+4O2F2→SF6+2HF+4O2,下列说法正确的是(  )
A.氧气是氧化产物
B.O2F2既是氧化剂又是还原剂
C.若生成4.48 L HF,则转移0.8 mol电子
D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:4
2.(2016·上海)某铁的氧化物(FexO)1.52g溶于足量盐酸中,向所得溶液中通入标准状况下112mL Cl2,恰好将Fe2+完全氧化.x值为(  )
A.0.80 B.0.85 C.0.90 D.0.93
3.(2012·海南)将0.195g锌粉加入到20.0mL的0.100mol L﹣1MO2+溶液中,恰好完全反应,则还原产物可能是(  )
A.M B.M2+ C.M3+ D.MO2+
4.(2021·长春模拟)N A 表示阿伏加德罗常数的值,下列判断正确的是(  )
A.10gH218O 含有的中子数为 5 NA
B.0.5 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液中阳离子所带电荷数为 3 NA
C.常温下,1 mol 浓硝酸与足量 Al 反应,转移电子数为 3 NA
D.标准状况下,5.6 L Cl2溶于水配成 1 L 溶液,溶液中 Cl-数为 0.25 NA
5.(2021·乾安模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是(  )
A.1L0.1mol·L-1Na2SO3溶液中阴离子数目为0.1NA
B.9.2gC2H6O含有共价键的数目为1.6NA
C.NA个CO2分子形成的晶体中电子对数目为4NA
D.1molNa与足量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,钠失去电子数为2NA
6.(2021·吉林模拟)硫化钠可用于生产非那西丁等解热药,硫化钠的一种制法Na2SO4+2C Na2S+2CO2↑。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )
A.每生成1molCO2时转移电子数为8NA
B.常温常压下,2.24LCO2中含质子的数目为2.2NA
C.4.2g14C原子所含的中子数目为2.4NA
D.1L1mol/LNa2SO4溶液中含有钠原子的数目为4NA
7.(2021·大庆模拟)一种新型电解废水处理技术是以活性炭为电极板和粒子凝胶颗粒填充的电解装置(如图所示)。该装置电解过程中产生的羟基自由基(·OH)氧化能力极强,能将苯酚(C6H6O)氧化为CO2和H2O。下列说法错误的是(  )
A.b的电极反应为H2O-e-=·OH+H+
B.电子迁移方向:直流电源负极→a电极,b电极→直流电源正极
C.苯酚被氧化的化学方程式为C6H6O+28·OH=6CO2↑+17H2O
D.当两极室产生气体体积为5.6 L时,电路中转移电子0.35 mol
8.(2021·大庆模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(  )
A.7.8 g Na2O2晶体中阳离子和阴离子总数为0.3NA
B.标准状况下,11.2 L 3He含有NA个中子
C.100 mL 0.1 mol·L-1的Al2(SO4)3溶液,溶液中的Al3+数目小于0.02NA
D.电解精炼铜时,若阳极质量减少64 g,则转移电子的数目不一定等于2NA
9.(2021·湛江模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值.下列说法错误的是(  )
A.1L 0.1mol/L CH3COONa溶液中含有的阴离子数目为0.1NA
B.1mol Na与足量O2充分反应后,转移的电子数目为NA
C.常温常压下,17g H2O2含有的氧原子数目为NA
D.11.2L(标准状况)N2与NH3的混合物中含有的共用电子对数目为1.5NA
10.(2021·深圳模拟)我国科学家报道了机理如下图所示的电化学过程。下列相关说法错误的是(  )
A.Ni电极为阴极
B.Ni-YSZ电极上发生的反应为CH4+2O2-—4e-=CO2+2H2
C.该电化学过程的总反应为CH4 C+2H2
D.理论上,每有1molCO2与1molO2-结合,电路中转移2mole-
11.(2021·深圳模拟)设阿伏加德罗常数的值为NA.下列说法正确的是(  )
A.0.1molCl2溶于水制成饱和氯水,转移电子数目为0.1NA
B.12.0gNaHSO4与MgSO4的固体混合物中含有离子总数为0.2NA
C.标准状况下,11.2LCH2Cl2所含氢原子数为NA
D.1mol-CH3中含有电子数为10NA
12.(2021·广州模拟)设阿伏加德罗常数的值为 ,下列说法正确的是(  )
A. 与水反应,生成 转移的电子数为
B. (分子结构: )中的共价键数目为
C. 溶液中含有的 离子数为
D.标准状况下,22.4L甲烷和乙烯混合物中含有的氢原子数为
13.(2021·马鞍山模拟)水在石墨相氮化碳纳米材料催化下可利用太阳光实现分解,其原理如图所示。下列说法正确的是(  )
A.阶段I、II、III均为吸收能量的过程
B.阶段II涉及到非极性键、极性键的形成
C.阶段III每生成1molO2转移2mol电子
D.该纳米材料有效减少了水分解反应的反应热
14.(2021·合肥模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中一定正确的是(  )
A.1molFe3O4被完全还原为Fe2+时转移的电子数为2NA
B.10.5gHClO中含有H—Cl键的数目为0.2NA
C.2molSO2与1molO2充分反应后气体分子总数小于2NA
D.8.8g由CO2和N2O组成的混合气体含氧原子总数为0.3NA
15.(2021·烟台模拟)2020年6月,清华大学发现了一种新型的钾离子电池。电池示意图如下,总反应为FeC2O4F+KC6 C6+KFeC2O4F。下列说法错误的是(  )
A.放电时,正极反应为FeC2O4F+e-+K+=KFeC2O4F
B.充电时,K+向碳极移动
C.用该电池电解精炼铜,粗铜溶解12.8 g时,通过隔膜的K+一定为0.4 mol
D.放电时,当电路中通过的电子为0.02 mol时,碳电极减小的质量为0.78 g
16.(2021·潍坊模拟)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(  )
A.12g石墨中含有C-C键的数目为2NA
B.标准状况下(STP),2.24LCHCl3中含有σ键的数目为0.4NA
C.常温下,1L0.1mol·L-1HF(Ka=8.1×10-4)溶液中所含H+的数目约为9×10-3NA
D.5.6gFe发生吸氧腐蚀,最终生成Fe2O3·xH2O,电极之间转移的电子数为0.3NA
17.(2021·潍坊模拟)将电化学法和生物还原法有机结合,利用微生物电化学方法生产甲烷,装置如图所示。下列说法错误的是(  )
A.离子交换膜可允许H+通过
B.通电时,电流方向为:a→电子导体→离子导体→电子导体→b
C.阳极的电极反应式为
D.生成0.1molCH4时阳极室中理论上生成CO2的体积是4.48L(STP)
18.(2021·潍坊模拟)复旦大学研究团队研究 和 之间的可逆转化;二氧化锰在石墨毡上可逆的沉积和溶解,储存、释放电解液中的水合氢离子;设计出能在-70℃工作的电池,该电池放电时的总反应为: 下列说法错误的是(  )
A.放电时,负极反应为
B.放电时, 移向b电极
C.充电时,阳极反应为
D.充电时,电路中通过 ,阳极附近电解质溶液质量减少19g
19.(2021·潍坊模拟)光催化甲烷重整技术利用太阳光作为反应动力。以 为载体,激发产生电子(e-)—空穴(h+),反应机理如图所示。下列说法错误的是(  )
A.该催化重整过程中,C原子的成键数目不变
B. 在 上发生还原反应
C.在 表面,每生成 ,向空穴转移电子数为
D.该反应可表示为
20.(2021·泰安模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(  )
A.18gD2O中所含中子的数目为10NA
B.1molNa与O2完全反应生成34g固体时转移的电子数目为NA
C.1 L 0.1mol·L-1Na2CO3溶液中含有的 的数目为0.1NA
D.11.2 L乙烷与丙烯的混合物中含有的氢原子数目为3NA
21.(2021·泰安模拟)锌-空气燃料电池是一种低能耗电池,在生产生活中应用广泛,其装置示意图如图所示。下列说法错误的是(  )
A.充电时,a与电源正极相连
B.放电过程中,KOH溶液浓度不变
C.充电时,N极的电极反应式为ZnO+2H++2e-=Zn+H2O
D.放电时,M极每消耗16gO2,理论上N极质量增加16g
22.(2021·日照模拟)科学家设想利用图示装置进行CO2的固定,同时产生电能。该装置工作时,生成的碳附着在电极上。下列说法错误的是(  )
A.电解板(Li)作该电池的负极
B.若导线中流过4mole-,理论上负极区减少4molLi+
C.负极区不适合选用水溶液作电解质溶液
D.采用多孔催化剂电极有利于CO2扩散到电极表面
23.(2021·青岛模拟)目前,光电催化反应器(PEC)是利用太阳能制备燃料的理想途径之一,它利用吸光电极材料,加少量电能辅助,就能实现光驱动的水分解。通过光解水可由CO2制得主要产物异丙醇,工作原理如图所示。下列说法中正确的是(  )
A.H+通过蛋白质纤维膜自左向右移动
B.该装置能量转化形式是电能→化学能
C.每生成60g异丙醇,同时消耗100.8LCO2
D.生成异丙醇的电极反应为3CO2+18e-+18H+=CH3CH(OH)CH3+5H2O
二、多选题
24.(2022高一上·章丘期中)一定条件下,与发生反应:。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )
A.分子中所含的质子总数为
B.常温常压下,每消耗,此时转移的电子数为
C.每生成,此时所得氧化产物的分子总数为
D.室温下,分子中所含的原子总数为
25.(2022高三上·兖州期中)实验室中利用洁净的铜片和浓硫酸进行如图实验,经检测所得固体中含有和白色物质X,下列说法正确的是(  )
A.白色物质X为,体现了浓硫酸具有吸水性
B.NO和Y均为还原产物
C.3mol Cu参与反应,转移了6mol电子
D.若稀硫酸足量,在溶解的环节中至少需要0.8mol的稀硝酸
26.(2022高一上·天津市期中)下列有关说法正确的是(  )
A.在酒精灯加热条件下,Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解
B.不同条件下,23g钠在空气中充分反应时转移电子数均为NA
C.11gCO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NA
D.将Na2O2加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生
三、非选择题
27.(2021高二上·德州期末)滴定实验是化学学科中重要的定量测定方法,某兴趣小组对滴定实验的原理和相关应用进行了如下探究。
实验I:探究中和滴定原理
i.连接计算机、pH传感器等仪器并组装,如图1所示。
ii.向烧杯中加入20.00mL0.1000mol·L-1盐酸,放入磁子,置于搅拌器上。
iii.向50mL碱式滴定管中加入0.1000mol·L-1NaOH溶液,赶走气泡,并调零。
……
v.向小烧杯中逐滴加入NaOH溶液,得到图2中的pH变化曲线图。
(1)实验I中步骤iii忽略赶气泡,滴定前有气泡,滴定过程中消失,则测得的结果   (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(2)若实验I中使用指示剂指示终点,3种指示剂中不应选用的指示剂是   。选用合适的指示剂进行食醋中的总酸量测定时,达到滴定终点的现象是   。
实验II:测定废水水样的COD(即化学需氧量,以氧化1升水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量为指标,折算成每升水样全部被氧化后,需要氧的毫克数,以mg/L表示。)
i取某湖水水样100.00mL,酸化后加入0.1000mol·L-1的K2Cr2O7溶液20.00mL,使水中的还原性物质完全被氧化(Cr2O被还原为Cr3+);
ii再用1.000mol·L-1的FeSO4溶液滴定剩余的Cr2O,3次平行实验中消耗FeSO4溶液情况如下表。
序号 起始读数/mL 终点读数/mL
1 0.00 10.10
2 1.20 11.10
3 1.50 14.60
(3)实验II中量取一定体积的K2Cr2O7溶液时,需要用   (填“酸式”或“碱式”)滴定管;酸化水样时,应选用   (填写所用酸的名称)酸化。
(4)实验II步骤ii反应的离子方程式为   。
(5)水样的COD为   mg/L。
28.(2021高一上·绍兴期末)取4.9g和0.87g的固体混和物,加热一段时间后剩余固体为4.81g。该剩余固体与足量的浓盐酸在加热条件下充分反应,生成单质气体A。提示:。请计算:
(1)的分解率   。
(2)气体A的物质的量   。
29.(2021高一上·红桥期末)回答下列问题
(1)补齐物质(或粒子)与其用途之间的连线   。
物质(粒子) 用途 A.铝 a.制合金 B.四氧化三铁 b.测定文物年代 C.碳酸氢钠 c.作自来水消毒剂 D.14C d.作食用碱 E.氯气 e.作磁性材料
(2)下列物质中① MgCl2②NaOH ③Na2O2④N2⑤H2S ⑥H2O2⑦CO2 ⑧CaO ⑨CH4 ⑩NH4Cl
只含有极性键的物质是   (填序号,下同),既含有极性键又含有非极性键的物质是   ,既含有共价键又含有离子键的物质是    ,属于离子化合物的物质是   ,属于共价化合物的物质是   。
(3)我国古代四大发明之一的黑火药是由硫磺粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的,爆炸时反应为:S + 2KNO3 + 3C = K2S + N2↑ + 3CO2↑。在该反应中,还原剂是   (填化学式),化合价升高;氧化剂是S和KNO3,被   ,发生    反应;当反应释放出33.6L(标准状况)的CO2气体时,转移电子数目为   。
30.(2021高一上·台州期末)填空。
(1)臭氧的分子式   ,硫酸钾在水中的电离方程式   。
(2)个
气体分子质量为
的相对原子质量为   。
(3)已知:
,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为   。
(4)写出氯气通入溴化钠溶液的离子方程式   。
(5)写出一种治疗胃酸过多的物质的化学式   。
31.(2021高一上·德州期末)K2FeO4是常见的水处理剂,其原理如图所示。请回答下列问题:
(1)高铁酸钾(K2FeO4)中铁元素的化合价为   。
(2)过程a中K2FeO4体现   (填“氧化”或“还原”)性,氧化产物是   ,反应过程中转移5.418×1022电子,需要   molK2FeO4。
(3)过程b反应的离子方程式为   ,过程c属于   (填“物理”或“化学”)变化。
(4)碱性条件下用Fe(OH)3和KClO反应制备K2FeO4。配平其反应的化学方程式:   。
_Fe(OH)3+_KOH+_KClO=_K2FeO4+_KCl+_H2O
(5)根据以上K2FeO4净水原理,相比于Cl2,其优点是   。
32.(2021高一上·南阳期末)中国疾控中心指出,消毒是疫情防控的重要措施。含氯消毒剂是一种高效、安全的杀菌消毒剂。
(1)84消毒液是一种家庭常用消毒剂,但与洁厕灵(主要成分为盐酸)混合使用,混合时会产生黄绿色的有毒气体,其反应的离子方程式为   。
(2)是国际上公认的高效、安全的杀菌消毒剂。工业制备的反应原理为:,X的化学式为   ,每生成1mol,反应中转移电子   mol。在进行饮用水消毒时,可转化为,1mol与   g(保留两位小数)NaClO氧化消毒能力相当(用得电子数目多少衡量氧化消毒能力强弱)。
33.(2021高一上·辽阳期末)分类是学习化学的一种重要方法,科学合理的分类对于系统掌握知识、提高学习效率、解决问题都有着重要的意义。请回答下列问题:
(1)现有以下物质:①固体 ②稀硫酸 ③熔融KCl ④KOH溶液 ⑤⑥铜,上述物质中能导电的是   (填标号,下同),属于电解质的是   。写出少量的⑤通入④中发生反应的化学方程式:   。
(2)请对下列过程形成的分散系进行分类:
①将植物油加入水中,充分搅拌;
②一定温度下,向蒸馏水中加入氯化钠至恰好饱和;
③将颗粒直径为的氧化铜分散在塑料中制备的复合材料;
④将饱和氯化铁溶液加入沸水中加热至呈红褐色。
属于溶液的是   (填标号,下同);属于胶体的是   。
(3)常用碘酸钠和亚硫酸氢钠反应来制备单质碘,其化学方程式为。
①该反应中被还原的是   (填化学式)。
②用单线桥法标出电子的转移方向和数目:   。
34.(2021高一上·丹东期末)氯及其化合物在化学实验、实际生活、生产中应用广泛,请完成以下内容。
(1)在常温下实验室制备少量氯气的反应原理如下:
①该反应中HCl体现的性质为   (填字母)
A.氧化性 B.还原性 C.酸性
②用单线桥法表示该反应电子转移的方向和数目   。
③写出实验室用制备的化学方程式   ,根据以上信息判断、、的氧化性由强到弱的顺序为   。
(2)加入氧化剂可以实现下列物质转化的是____(填字母)。
A. B.
C. D.
(3)实验室常用烧碱溶液吸收尾气,若将通入热的烧碱溶液中,可以得到NaCl、NaClO和NaClO3的混合液。当混合液中NaClO和NaClO3的物质的量之比为5∶1时,则被氧化的氯原子与被还原的氯原子的物质的量之比为   。
(4)我国从2000年起逐步用ClO2代替对饮用水进行消毒。工业上用NaClO3和SO2在酸性条件下反应制备ClO2,已知SO2被氧化为SO,写出该反应的离子方程式   ;若反应中产生,转移的电子数为   。
35.(2021高一上·蚌埠期末)实验室可常用浓盐酸与高锰酸钾发生反应快速制备少量氯气,该反应的化学方程式为:(浓)。
(1)该反应的氧化剂是   ,氧化剂与还原剂的物质的量之比为   。
(2)用单线桥法表示该反应过程中电子转移的方向和数目   。
(3)当消耗时,求所得氯气在标准状况下的体积(写出计算过程)。   
36.(2021高二上·肇庆期末)钙元素在人体内参与神经递质的合成与释放、激素的合成与分泌、肌肉的收缩过程等。人体缺钙时上述过程会受阻,特别是儿童缺钙会发生夜惊、烦躁、失眠,严重的导致大脑发育障碍。某实验小组查阅资料设计了如下实验方案测定某血清样本中的含量。
回答下列问题:
(1)“沉淀”时,发生反应的离子方程式为   。
(2)①“滴定”实验中,将标准溶液装入滴定管的正确操作顺序为   (填字母),夹在滴定管夹上备用。
a.装入标准溶液至0刻度以上;b.检查滴定管是否漏液;c.排尽尖嘴部分气泡;d.用标准溶液润洗滴定管2~3次;e.用蒸馏水清洗2~3次;f.将液面调节至0刻度或以下。
②已知滴定过程中发生反应(未配平),则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为   。
(3)实验小组做了3组平行实验,测得的数据如下表所示:
实验序号 盛装溶液的滴定管刻度/mL
滴定前 滴定后
1 0.60 12.55
2 0.20 14.20
3 1.50 13.55
则血液样品中的含量=   。
(4)下列操作可使测定结果偏低的是____(填选项字母)。A.酸式滴定管未用溶液润洗
A.读取溶液体积时滴定前仰视,滴定后俯视
B.盛放血清样本的锥形瓶用蒸馏水洗净后未干燥
C.酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失
(5)实验小组成员在做滴定实验时发现,在刚开始滴入每一滴溶液后,锥形瓶中溶液立刻变为紫红色,经振荡数秒后溶液才褪为无色,待滴入少量溶液后,锥形瓶中溶液的褪色速度明显加快。
实验编号 试剂
4 4mL A+2mL (填试剂的标号)
5 (填试剂的标号,涉及用量的需标出)
①猜测产生上述现象的原因为   。
②他们选用了一些试剂对上述猜测进行了实验验证。横线处分别为   、   ,观察现象发现实验5溶液褪色速度比实验4快,证明了猜测正确。
可供选择的试剂有:
A.溶液
B.溶液
C.溶液
D.溶液
E.1粒黄豆大的
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.O元素由+1价降低到0价,化合价降低,获得电子,所以氧气是还原产物,故A错误;
B.在反应中,O2F2中的O元素化合价降低,获得电子,所以该物质是氧化剂,而硫化氢中的S元素的化合价是﹣2价,反应后升高为+6价,所以H2S表现还原性,而O2F2表现氧化性,故B错误;
C.外界条件不明确,不能确定HF的物质的量,所以不能确定转移电子的数目,故C错误;
D.由方程式可知还原剂和氧化剂的物质的量的比是1:4,故D正确.
故选D.
【分析】反应H2S+4O2F2→SF6+2HF+4O2中,S元素化合价由﹣2价升高到+6价,被氧化,O元素由+1价降低到0价,被还原,以此解答该题.本题考查氧化还原反应的计算,为高频考点和常见题型,侧重于考查学生的分析、计算能力,答题注意把握元素化合价的变化,为解答该题的关键,易错点为C,注意因条件未知,不能确定HF的物质的量,题目难度不大.
2.【答案】A
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】根据电子守恒可知,FexO被氧化为Fe3+转移的电子数和Cl2转移的电子数相等.标准状况下112mL Cl2转移电子数为 ×2=0.01mol.则有: ×(3﹣ )×x=0.01mol,解得x=0.8,
故选:A.
【分析】本题考查氧化还原反应计算,注意氧化还原反应计算中电子转移守恒运用,本题中注意平均化合价的应用,侧重考查学生的分析计算能力.
3.【答案】B
【知识点】氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】解:n(Zn)= =0.003mol,
n(MO2+)=0.02L×0.100mol L﹣1=0.002mol,
设反应后M的化合价为+x价,
则(5﹣x)×0.002mol=0.003mol×(2﹣0),
x=2,
故选B.
【分析】根据氧化还原反应中氧化剂和还原剂之间得失电子数目相等计算反应后M元素的化合价,进而可判断还原产物.
4.【答案】A
【知识点】原子中的数量关系;分子、原子、离子;氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A.H218O的摩尔质量为20g/mol,含10个中子,10g H218O的物质的量为n=m/M=10/20mol=0.5mol,含有的中子数为5NA,故A符合题意;
B.溶液的体积未知不能计算物质的量,且铝离子会发生水解,则不能计算溶液中阳离子所带电荷数,故B不符合题意;
C.常温下,浓硝酸与Al会钝化,浓硝酸未完全反应,不能算出转移的电子数目,故C不符合题意;
D.标准状况下,5.6 L Cl2的物质的量为n=V/Vm=5.6L/22.4L/mol=0.25mol,氯气和水反应是可逆反应,溶液中 Cl-数小于0.25 NA,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.元素质子数固定,根据质量数和质子数计算中子数,再根据题目条件计算中子数即可;
B.离子溶液用阿伏加德罗常数表示要注意是否标注溶液体积,并且注意离子是否是完全电离,有无水解现象;
C.注意反应在题目条件下是否会发生,浓硝酸会钝化金属表面而导致反应停滞;
D.气体用阿伏加德罗常数表示时要注意标准状况是否提及,其次注意涉及到的反应是否为可逆反应。
5.【答案】B
【知识点】分子、原子、离子;氧化还原反应的电子转移数目计算;物质结构中的化学键数目计算;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A.Na2SO3在水溶液中发生水解反应:SO +H2O=HSO +OH-,从而1L0.1mol·L-1Na2SO3溶液中阴离子数目大于0.1NA,故A不符合题意;
B.C2H6O有两种同分异构体CH3CH2OH、CH3OCH3,每个分子都含有8个共价键,9.2gC2H6O为0.2mol,含有共价键的数目为1.6NA,故B符合题意;
C.NA个CO2分子的物质的量为1mol,CO2的结构式是O=C=C,1个CO2分子含有4个共用电子对,1molCO2中共用电子对数目为4NA,故C不符合题意;
D.钠和氧气反应生成Na2O和Na2O2的混合物,钠元素化合价由0升高为+1,1mol钠反应失去1mol电子,钠失去电子数为NA,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.涉及溶液离子数量的题目要注意物质是否是在溶液中完全电离,且是否会发生水解反应,从而再对离子数量进行计算或判断;
B.当遇到有机物分子式表示来判断共价键数量的时候,首先判断有几种同分异构体,再对各同分异构体的共价键数进行计算;
C.CO2为分子晶体,一个CO2分子内由两个C=O双键组成即有四个电子对;
D.根据反应前后变价元素化合价升高降低数来判断得失电子数,而若该元素有多种不同化合价产物,则需要分别计算化合价升高(或降低)量。
6.【答案】C
【知识点】原子中的数量关系;分子、原子、离子;氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.根据反应Na2SO4+2C Na2S+2CO2↑可知,碳元素化合价由0价变为+4价,每生成1molCO2时转移电子数为4NA,选项A不符合题意;
B.常温常压下,气体的摩尔体积不为22.4L/mol,故无法计算2.24LCO2的物质的量,也就无法计算质子的数目,选项B不符合题意;
C.14C原子中含有14-6=8个中子,4.2g14C原子的物质的量为0.3mol,所含的中子数目为2.4NA,选项C符合题意;
D.1L1mol/LNa2SO4溶液中含有钠原子的数目为2NA,选项D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.由化合价变化计算转移电子数
B.常温常压下,气体的摩尔体积不为22.4L/mol,故无法计算2.24LCO2的物质的量
C.计算14C原子中含有的中子个数,再计算4.2g14C原子的物质的量,最后计算 4.2g14C原子所含的中子数目
D.1L1mol/LNa2SO4溶液中含有钠原子的数目为2NA
7.【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式;电解池工作原理及应用;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.分析可知,b做阳极,H2O失去电子生成·OH、H+,电极反应为H2O-e-=·OH+H+,A说法不符合题意;
B.分析可知,b作阳极,a作阴极,电子迁移方向:直流电源负极→a电极,b电极→直流电源正极,B说法不符合题意;
C.苯酚被·OH氧化为CO2和H2O,化学方程式为C6H6O+28·OH=6CO2↑+17H2O,C说法不符合题意;
D.电路中转移28个电子时,阳极生成28个·OH,产生6个CO2,阴极产生14个氢气,即两电极产生20个气体分子,转移28个电子,则当两极室产生标况下的气体体积为5.6 L时,电路中转移电子0.35 mol,未说明气体的状态,不能计算转移电子的物质的量,D说法符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据装置图可知,H2O失去电子生成·OH、H+,则b极作阳极,阳极区中羟基自由基(·OH)能将苯酚(C6H6O)氧化为CO2和H2O;阴极上水得电子生成氢气和氢氧根离子。
8.【答案】B
【知识点】分子、原子、离子;氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.1个Na2O2中含有2个钠离子、1个过氧根离子,则7.8g Na2O2晶体中阳离子和阴离子总数为0.3NA,A说法不符合题意;
B.3He中含有1个中子,则标准状况下,11.2L 3He即0.5mol,含有0.5NA个中子,B说法符合题意;
C.Al2(SO4)3溶液中的Al3+水解生成氢氧化铝,则100 mL 0.1 mol·L-1的Al2(SO4)3溶液,溶液中的Al3+数目小于0.02NA,C说法不符合题意;
D.电解精炼铜时,粗铜中的Zn、Fe及Ag等生成离子或阳极泥,若阳极质量减少64 g,不能确定完全为铜失电子,则转移电子的数目不一定等于2NA,D说法不符合题意;
答案为B。
【分析】A.1个Na2O2中含有2个钠离子、1个过氧根离子
B.3He中含有1个中子,当说到气体体积时注意标准状况
C.Al3+会发生水解
9.【答案】A
【知识点】分子、原子、离子;氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.CH3COONa溶液中存在水的电离和醋酸根的水解,故1L 0.1mol/L CH3COONa溶液中含有的阴离子数目不为0.1NA,A项符合题意;
B.1mol Na与足量O2充分反应,Na变为Na+转移1mol e-,B项不符合题意;
C.17g H2O2的物质的量为0.5mol,含有的氧原子数目为2×0.5mol×NA=NA,C项不符合题意;
D.N2与NH3分子中均含有3对共用电子对,故11.2L(标准状况) N2与NH3的混合物中含有的共用电子对数目为1.5NA,D项不符合题意;
故答案为A。
【分析】A.未考虑到醋酸根的水解和水的电离
B.根据Na~Na+~e即可计算出转移的电子数
C.根据n=计算出物质的量,再根据分子式找出1个分子中含有的氧原子个数
D.先根据n=计算出物质的量,再根据结构式找出共用电子对数即可
10.【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式;电解池工作原理及应用;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.由分析可知,Ni电极为阴极,碳酸根离子在阴极得到电子发生还原反应生成碳和氧离子,故A不符合题意;
B.由分析可知,Ni-YSZ电极物为电解池的阳极,电极反应式为CH4+2O2-—4e-=CO2+2H2,故B不符合题意;
C.由分析可知,电解的总反应方程式为CH4 C+2H2,故C不符合题意;
D.由分析可知,每有1molCO2与1molO2-结合成1mol ,电路中转移4mole-,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】由图可知,该装置为电解池,Ni-YSZ电极物为电解池的阳极,Ni电极为阴极,在氧离子作用下,甲烷在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢气,电极反应式为CH4+2O2-—4e-=CO2+2H2,放电生成的二氧化碳在熔融盐中与氧离子结合生成碳酸根离子,碳酸根离子在阴极得到电子发生还原反应生成碳和氧离子,电极反应式为CO +4e-=C+2O2-,电解的总反应方程式为CH4 C+2H2。
11.【答案】B
【知识点】分子、原子、离子;氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.0.1molCl2溶于水制成饱和氯水,氯气和水的反应是可逆反应,不能彻底,故0.1mol氯气和水反应转移的电子数小于0.1NA个,故A不符合题意;
B.NaHSO4与MgSO4的摩尔质量均为120g/mol,故12.0g两者混合物的物质的量为0.1mol,且两者均由1个阳离子和1个阴离子构成,故0.1mol固体混合物中含离子为0.2NA个,故B符合题意;
C.标准状况下,CH2Cl2为液态,不能根据气体摩尔体积计算微粒数目,故C不符合题意;
D.-CH3中电子数为6+3=9,则1mol-CH3中含有电子数为9NA,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.氯气和水的反应是可逆反应;
B.根据NaHSO4与MgSO4的摩尔质量计算物质的量,再计算离子数;
C.标准状况下CH2Cl2为液体;
D.1个甲基有9个电子。
12.【答案】B
【知识点】分子、原子、离子;氧化还原反应的电子转移数目计算;物质结构中的化学键数目计算;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A. 与水反应生成0.1mol 转移 的电子,故A不符合题意;
B. 中有 共价键, 的物质的量为1/8mol,故共价键数为 ,故B符合题意;
C. 为二元弱酸, 溶液的 数小于 ,故C不符合题意;
D.标况下甲烷和乙烯均为气体,22.4L即1mol甲烷和乙烯的混合物共含有 氢原子,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.Na2O2与H2O反应,1molNa2O2转移1mol电子;
B.每个S8中有8个共价键;
C.H2C2O4是弱酸,不能完全电离;
D.根据n=计算。
13.【答案】C
【知识点】化学键;化学反应中能量的转化;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.根据图示,阶段II只有化学键形成过程,阶段II放出能量,故A不符合题意;
B.阶段II涉及到H-H、O-O键等非极性键的形成,没有极性键的形成,故B不符合题意;
C.根据图示,阶段III是H-O-O-H生成氢气和氧气,每生成1molO2转移2mol电子,故C符合题意;
D.反应热与催化剂无关,该纳米材料不能改变水分解反应的反应热,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.根据图示即可判断此反应是太阳能光解水的反应,反应I和III断键,反应II成键
B.根据图示II即可判断键的形成
C.根据反应III写出方程式即可
D.反应热与催化剂无关
14.【答案】A
【知识点】分子、原子、离子;氧化还原反应的电子转移数目计算;物质结构中的化学键数目计算;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.Fe3O4中有2个Fe3+、1个Fe2+,故1molFe3O4被完全还原为Fe2+时转移的电子数为2NA,A符合题意;
B.HClO的结构式为:H-O-Cl,故HClO中无H-Cl键,则10.5gHClO中含有H—Cl键的数目为0,B不符合题意;
C.由于SO2和O2的反应是一个可逆反应,故2molSO2与1molO2充分反应后气体分子总数大于2NA,C不符合题意;
D.由于CO2和N2O的摩尔质量均为44g/mol,故8.8g由CO2和N2O组成的混合气体分子个数为 ,氧原子总数为 ,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.根据给出的化学式找出被还原的物质的量即可计算出转移的电子数
B.写出其次氯酸的结构式即可判断
C.根据可逆反应不完全反应即可判断
D.根据给出的数据即可计算出氧原子的个数
15.【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式;化学电源新型电池;原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.总反应为FeC2O4F+KC6 C6+KFeC2O4F,放电时,正极得电子,反应为FeC2O4F+e-+K+=KFeC2O4F,A不符合题意;
B.充电时,碳极得电子为阴极,阳离子移向阴极,所以K+向碳极移动,B不符合题意;
C.用该电池电解精炼铜,粗铜为做阳极,粗铜混合物,溶解12.8 g时,不可算出转移电子总数,所以通过隔膜的K+不一定为0.4 mol,C符合题意;
D.放电时碳电极反应为:KC6-e-= C6+K+,当电路中通过的电子为0.02 mol时,碳极溶出0.02molK+,质量减少0.02mol×39g/mol=0.78g,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.根据 FeC2O4F+KC6 C6+KFeC2O4F ,放电时,负极是KC6中的钾失去电子,发生的是氧化反应,正极是FeC2O4F,得到电子发生的是FeC2O4F+e-+K+=KFeC2O4F,
B.充电时,是钾离子在C6上得到电子,发生还原反应,因此钾离子向碳棒移动,
C.用电池电解精炼铜时,粗铜做的是阳极,含有铜、铁锌等金属,物质的量不能计算,无法计算出转移的钾离子数目,
D.根据放电的电子的量即可计算出电极减少的量结合选项即可判断
16.【答案】C
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;气体摩尔体积;氧化还原反应的电子转移数目计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.石墨为层状结构,每个碳原子周围形成3个C—C键,由于C—C键为两个碳原子之间共有,故1个碳原子实际拥有的C—C数目为 ,故1 mol石墨( )中含有C—C数目为1.5 mol,A不符合题意;
B.标准状况下,CHCl3为液体,无法使用22.4 L/mol求算其物质的量,B不符合题意;
C.由电离方程式HF H++F-,知HF溶液中c(H+)≈c(F-)= ,则n(H+)= c(H+)·V= ,C符合题意;
D.发生吸氧腐蚀时,Fe在负极失电子转化为Fe2+,对应电极反应为:Fe-2e-=Fe2+,故电极之间转移电子数目= (注意Fe2+后续在环境中逐渐转化为Fe2O3·xH2O过程中转移的电子不算电极之间的电子转移),D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A根据n=计算出物质的量,结合结构式找出碳碳键
B.使用摩尔体积时需要注意物质的状态和条件
C.根据给出的数据进行计算即可
D.根据计算出发生Fe-2e-=Fe2+转移的电子
17.【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式;电解池工作原理及应用;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.由图示知,阳极反应产生H+,阴极反应消耗H+,故H+通过交换膜由阳极移向阴极,A不符合题意;
B.这个装置中电子的移动方向为:电源负极(b)→电解阴极,电解阳极→电源正极(a),故电流方向为:电源正极(a)→外电路(电子导体)→电解质溶液(离子导体,阳极→阴极)→外电路(电子导体)→电源负极(b),形成闭合回路,B不符合题意;
C.由分析知,左池为阳极,初步确定电极反应为:CH3COO--8e-→2CO2↑,根据图示知可添加H+配平电荷守恒,添加H2O配平元素守恒,得完整方程式为:CH3COO--8e-+2H2O→2CO2↑+7H+,C符合题意;
D.由图示知,右池生成CO2转化为CH4,根据转移电子关系CH4~8e-,0.1 mol CH4生成转移0.8 mol电子,由C选项知:CO2~4e-,故生成CO2的n(CO2)= ,故V(CO2)=0.2 mol×22.4 L/mol=4.48 L,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】由图示知,左池中CH3COO-在电极上失电子被氧化为CO2,故左池为电解的阳极室,右池为电解的阴极室,电源a为正极,b为负极。
18.【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.根据总反应式判断:放电时,MnO2发生还原反应,电极b为正极,a为负极,发生氧化反应,PTO-2H转化为PTO,电极反应式是 ,A项不符合题意;
B.放电时,阳离子向正极移动,应该流向b电极,B项不符合题意;
C.充电时,阳极发生氧化反应,电极反应式是 ,C项不符合题意;
D.根据阳极电极反应式,充电时,电解质溶液质量减少量是二氧化锰的质量,当电路中通过 时, ,D项符合题意;
故答案为D。
【分析】根据放电时总的反应为 ,负极是a,是PTO-2H放电,发生的反应为 ,正极为b,发生的是反应是MnO2+2e+4H3O+=Mn2++6H2O,放电时, 移向b电极 ,充电时,a连接的是电池的阴极,b连接是电池的正极,发生的反应是 ,结合转移的电子即可计算出阳极电解质减少的质量,结合选项进行判断即可
19.【答案】A
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A. 的结构式为O=C=O,甲烷与 中C原子成键数均为4,CO的结构式为C O,C原子成键数位3,C原子的成键数目改变,故A符合题意;
B.在Rh上 →CO,C元素的化合价降低,发生还原反应,故B不符合题意;
C.在 表面, ,每生成 ,向空穴转移电子数为 ,故C不符合题意;
D.在 上 + ,结合C选项解析得该反应可表示为 ,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.根据流程图物质发生了改变,碳原子的成键数目发生改变
B.根据碳元素化合价变化即可判断
C.根据反应方程式即可判断
D.根据反应物和生成物即可判断
20.【答案】B
【知识点】盐类水解的应用;氧化还原反应的电子转移数目计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.一个D2O中含有1×2+8=10个中子,18gD2O的物质的量为 =0.9mol,所含中子的数目为9NA,A不符合题意;
B.1molNa与O2完全反应,Na全部变为Na+,转移的电子数目为NA,B符合题意;
C.1 L 0.1mol·L-1Na2CO3溶液含有0.1molNa2CO3,但 在水溶液中会发生水解,所以数目小于0.1NA,C不符合题意;
D.未注明温度和压强,无法根据体积确定气体的物质的量,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据n=计算出物质的量,结合化学式找出中子数即可
B.根据钠全部变为钠离子即可判断
C.考虑碳酸根离子的水解
D.使用摩尔体积时需要注意物质的状态和条件
21.【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.放电时M为正极,则充电时M为阳极,a与电源正极相连,A不符合题意;
B.放电过程中N极反应为Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O,M极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-,总反应为2Zn+O2=2ZnO,所以KOH溶液浓度不变,B不符合题意;
C.电解质溶液为碱性溶液,充电时N极反应应为ZnO+H2O+2e-=Zn+2OH-,C符合题意;
D.16gO2的物质的量为0.5mol,根据电极方程式可知转移2mol电子,有1molZn转化为1molZnO,增加的质量即为1molO的质量,为16g,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】锌-空气燃料电池中Zn为活泼金属,放电时被氧化,所以N为负极,M为正极,氧气被还原。
22.【答案】B
【知识点】原电池工作原理及应用;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.由图知,Li为负极,多孔催化剂电极为正极,故A不符合题意;
B.导线中流过4 mol e-,负极产生4 mol Li+,同时有4 mol Li+向正极区移动,所以理论上负极区Li+的物质的量不变,故B符合题意;
C.Li能与水反应,负极区不适合选用水溶液作电解质溶液,故C不符合题意;
D.多孔结构有利于气体扩散,即有利于CO2扩散到电极表面,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】利用如图所示装置进行CO2的固定同时产生电能,故该装置为原电池,该装置工作时,生成的碳附着在电极上,则Li为负极,多孔催化剂电极为正极,据此分析解答。
23.【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式;电解池工作原理及应用;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.光电解池工作时,氢离子向阴极移动,则氢离子通过蛋白质纤维膜自右向左移动,故A不符合题意;
B.由分析可知,该装置为光电解池,将光能和电能转化为化学能,故B不符合题意;
C.缺标准状况,无法计算生成60g异丙醇时消耗二氧化碳的体积,故C不符合题意;
D.由分析可知,该装置为光电解池,左侧电极为阴极,在电催化剂作用下,二氧化碳和氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成异丙醇,电极反应式为3CO2+18e-+18H+=CH3CH(OH)CH3+5H2O,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】由图可知,该装置为光电解池,将光能和电能转化为化学能,右侧电极为阳极,在光催化剂作用下,水在光照条件下在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子,电极反应式为2H2O-4e-= O2↑+4 H+,左侧电极为阴极,在电催化剂作用下,二氧化碳和氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成异丙醇,电极反应式为3CO2+18e-+18H+=CH3CH(OH)CH3+5H2O。
24.【答案】A,D
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.的物质的量是0.1mol,1分子氨气含有10个质子,分子中所含的质子总数为,A符合题意;
B.常温常压下2.24L氯气的物质的量不是0.1mol,转移的电子数不是,B不符合题意;
C.氮元素化合价升高,氮气是氧化产物,每生成0.6mol氯化铵,此时所得氧化产物的分子总数为0.1,C不符合题意;
D.室温下,的物质的量是0.1mol,分子中所含的原子总数为,D符合题意;
故答案为:AD。
【分析】A、结合公式n=m/M判断;
B、未在标准状况下,无法结合气体体积计算物质的量;
C、结合化学计量数之比等于物质的量之比判断;
D、结合公式n=m/M判断。
25.【答案】A,D
【知识点】氧化还原反应;物质检验实验方案的设计;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.白色固体易吸水生成蓝色固体,现在溶液中生成白色固体,体现了浓硫酸具有吸水性,A符合题意;
B.,Y是硫,从化合价角度分析可知, NO为还原产物,Y为氧化产物,B不符合题意;
C.由前面分析可知反生反应,,5mol Cu参与反应,转移了8mol电子,C不符合题意;
D.若稀硫酸足量,在溶解的环节中稀硝酸做氧化剂,由分析中化学方程式得 ,则3molCu生成0.6molCu2S,最少消耗硝酸0.8mol,D符合题意;
故答案为:AD。
【分析】铜与足量浓硫酸反应生成Cu2S和白色物质X,无气体生成,生成Cu2S时铜元素从0价升高到+1价、硫元素从+6价降低到-2价,根据得失电子守恒和质量守恒可知,白色物质X为CuSO4。
26.【答案】B,D
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.Na2CO3比较稳定,受热不易分解,NaHCO3固体受热易分解,A不符合题意;
B.不同条件下,钠与氧气反应生成Na2O和Na2O2,两种钠的氧化物中钠元素均为+1价,则23g钠即1mol在空气中充分反应时转移电子数均为NA,B符合题意;
C.涉及反应是2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,反应中Na2O2中氧元素化合价由-1变为0和-2,即1mol Na2O2反应转移1mol电子,所以11gCO2即0.25mol与足量Na2O2反应转移的电子数为0.25NA,C不符合题意;
D.Na2O2与水反应生成O2和NaOH,NaOH与Ba(HCO3)2反应能生成BaCO3白色沉淀,D符合题意;
故答案为:BD。
【分析】A.加热条件下,Na2CO3比较稳定,NaHCO3易分解。
B.注意不同条件下,钠与氧气反应生成的氧化物中钠元素的化合价均为+1。
C.CO2与Na2O2反应中,1mol Na2O2反应转移1mol电子。
D. Na2O2与水反应能生成O2,OH-与HCO3-反应生成CO32-和H2O。
27.【答案】(1)偏大
(2)甲基橙;滴入一(半)滴NaOH溶液后溶液变成红色并且半分钟内不褪色
(3)酸式;硫酸
(4)Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
(5)160
【知识点】中和滴定;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】(1)实验I中步骤iii忽略赶气泡,滴定前有气泡,滴定过程中消失,消耗标准液体积偏大,则测得的结果偏大。
(2)甲基橙的变色不在突变范围内,所以不应选用的指示剂是甲基橙。用氢氧化钠滴定醋酸,滴定终点溶液呈碱性,选用酚酞作指示剂,达到滴定终点的现象是滴入一(半)滴NaOH溶液后溶液变成红色并且半分钟内不褪色。
(3)K2Cr2O7溶液具有强氧化性,能腐蚀橡胶,需要用酸式滴定管量取;K2Cr2O7能氧化氯离子、硝酸具有氧化性,酸化水样时,应选用硫酸酸化。
(4)实验II步骤ii用1.000mol·L-1的FeSO4溶液滴定剩余的Cr2O ,Fe2+被氧化为Fe3+,Cr2O 被还原为Cr3+,反应的离子方程式为Cr2O +6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;
(5)第三次实验数值明显超出正常误差范围,舍去不用,平行实验中消耗FeSO4溶液的体积为 ,根据Cr2O +6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O,FeSO4消耗Cr2O 的物质的量为 ,水样消耗Cr2O 的物质的量 ,根据得失电子守恒,相当于氧气的物质的量是 ,水样的COD为 mg/L。
【分析】(1) 根据 ,滴定前有气泡,滴定后气泡消失,导致标准溶液的体积增大;
(2)指示剂的变色范围要在突变范围内,因为氢氧化钠滴定醋酸,滴定终点溶液中的溶质是醋酸钠,溶液呈碱性,所以指示剂的变色范围要在碱性范围,所以只可以选用无色酚酞;
(3) K2Cr2O7溶液 具有强氧化性,所以只可以用酸式滴定管,酸化水样时选用硫酸,选盐酸,盐酸具有还原性,硝酸具有氧化性都不可用;
(4)实验 II步骤ii反应物是K2Cr2O7溶液和FeSO4溶液 , FeSO4被氧化得到铁离子,K2Cr2O7被还原为Cr3+;
(5)加入的0.1000mol·L-1的K2Cr2O7溶液20.00mL 先氧化水样,再氧化硫酸亚铁,算出与水样反应的K2Cr2O7的物质的量,再根据K2Cr2O7与O得得电子相等折算出需氧量。
28.【答案】(1)50%
(2)0.07mol
【知识点】氧化还原反应的电子转移数目计算;化学方程式的有关计算
【解析】【解答】(1)取4.9g
和0.87g
的固体混和物,加热一段时间后剩余固体为4.81g,减少的质量为氧气的质量,
,氧气的物质的量为0.03mol,由反应
知,消耗0.02mol
,则该
的分解率为:

(2)剩余固体与足量的浓盐酸在加热条件下充分反应,有氯酸钾和浓盐酸的反应、有二氧化锰和浓盐酸的反应,生成Cl2、KCl、MnCl2和H2O,则气体A为Cl2,从反应价态规律来说,氯酸钾和浓盐酸反应生成氯化钾、氯气和水时氯气既是氧化产物又是还原产物,但是结合元素守恒、贯穿整个过程电子总数守恒进行计算时,可以当做:氯酸钾中的氯化合价从+5直接下降到-1价,氯气由浓盐酸中-1价失去电子升到0价、二氧化锰中的锰元素从+4获得电子降为+2,氧气由氯酸钾中的-2价氧元素失电子得到,4.9g
的物质的量为
, 0.87g
的物质的量为0.01mol,生成氧气的物质的量为0.03mol,生成氯气为
,总过程电子守恒,则有:

,解得
=0.07mol。
【分析】(1)利用差量法,根据化学方程式进行计算;
(2)根据实验室制取氯气的反应和
,结合元素守恒和得失电子守恒计算。
29.【答案】(1)
(2)⑤⑦⑨;⑥;②③⑩;①②③⑧⑩;⑤⑥⑦⑨
(3)C;被还原;还原反应;6NA或3.612×1024
【知识点】离子化合物的结构特征与性质;共价键的形成及共价键的主要类型;氧化还原反应;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】(1)A.铝表面容易被氧气氧化生成致密的氧化铝薄膜,耐腐蚀,用途是制合金,连a;
B.四氧化三铁具有磁性,可用作磁性材料,连e;
C.碳酸氢钠具有弱碱性,可作食用碱,连d;
D.14C可测定文物年代,连b;
E.氯气溶于水生成次氯酸具有氧化性,可作自来水消毒剂,连c;即
(2)① MgCl2只含离子键,属于离子化合物;
②NaOH含有离子键和极性共价键,属于离子化合物;
③Na2O2含有离子键和非极性共价键,属于离子化合物;
④N2只含非极性键,属于单质;
⑤H2S只含极性键,属于共价化合物;
⑥H2O2含有H-O极性键和O-O非极性键,属于共价化合物;
⑦CO2只含极性键,属于共价化合物;
⑧CaO只含离子键,属于离子化合物;
⑨CH4只含极性键,属于共价化合物;
⑩NH4Cl含有离子键和极性共价键,属于离子化合物;
只含有极性键的物质是⑤⑦⑨;既含有极性键又含有非极性键的物质是⑥;既含有共价键又含有离子键的物质是②③⑩;属于离子化合物的物质是①②③⑧⑩;属于共价化合物的物质是⑤⑥⑦⑨;
(3)反应中N和S元素化合价降低,被还原,C元素化合价升高,所以还原剂是C、氧化剂是S和KNO3,被还原,发生还原反应,标准状况下放出33.6LCO2气体的物质的量,C→CO2中C元素化合价升高了4,则转移电子数目为4×1.5mol×NA mol-1=6NA。
【分析】(1)熟记常见物质的性质与用途;
(2)极性键由不同种原子形成的共价键,非极性键是由同种原子形成的共价键,离子键是阴阳离子间的相互作用力;
(3)判断化合价,还原剂所含元素的化合价升高,氧化剂所含元素的化合价降低,氧化剂发生还原反应,被还原,C从0价升高为+4价,生成1.5molCO2时,转移电子的数目为6NA.
30.【答案】(1);
(2)80
(3)5:1
(4)
(5)或者
【知识点】氧化还原反应;电离方程式的书写;摩尔质量;氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量的相关计算
【解析】【解答】(1)臭氧的分子式
,硫酸钾在水中电离出钾离子和硫酸根离子,其电离方程式
;故答案为:


(2)
个HX气体物质的量为
,分子质量为
HX的摩尔质量
,则X的相对原子质量为80;故答案为:80。
(3)已知: ,碘化合价升高,因此I2为还原剂,Cl化合价降低,因此Cl2作氧化剂,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:1;故答案为:5:1。
(4)氯气通入溴化钠溶液反应生成溴单质和氯化钠,其离子方程式
;故答案为:

(5)常用于治疗胃酸过多的物质的化学式
或者
;故答案为:
或者

【分析】(1)臭氧是分子中含三根氧原子的物质,硫酸钾是强电解质,水中完全电离;
(2)依据

据此计算X相对分子质量;
(3)氧化还原反应中氧化剂化合价降低,得到电子,被还原发生还原反应,得到还原产物,还原剂化合价升高,失去电子,被氧化,发生氧化反应,得到氧化产物;反应中得失电子数目相等,以此分析解答该题;
(4)氯气通入溴化钠溶液发生氧化还原反应生成溴单质和氯化钠;
(5)治疗胃酸过多的物质有小苏打、氢氧化铝等。
31.【答案】(1)+6
(2)氧化;灭活细菌;0.03
(3)Fe3++3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3H+;物理
(4)2Fe(OH)3+4KOH+3KClO=2K2FeO4+3KCl+5H2O
(5)Cl2只有杀菌消毒作用,高铁酸钾既能杀菌消毒又能除去水中的悬浮性颗粒
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平;离子方程式的书写;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】(1)K2FeO4中K为+1价、O为-2价,所以Fe为+6价;
(2)过程a中,反应过程中FeO
转化为Fe3+,铁元素化合价降低,故K2FeO4是氧化剂体现氧化性,活细菌是还原剂,Fe3+是还原产物,灭活细菌是氧化产物;1molK2FeO4参与反应转移3mol电子,故转移5.418×1022电子即0.09mol,需要0.03molK2FeO4;
(3)过程b是Fe3+转化为Fe(OH)3胶体,其反应的离子方程式为Fe3++3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3H+;过程c是Fe(OH)3胶体吸附水中的悬浮物,属于物理变化;
(4)根据所给信息可知KClO将Fe(OH)3氧化为K2FeO4,自身被还原为KCl,根据电子守恒可知KClO和Fe(OH)3的系数比为3:2,再结合元素守恒可得化学方程式为2Fe(OH)3+4KOH+3KClO=2K2FeO4+3KCl+5H2O;
(5)Cl2只有杀菌消毒作用,而高铁酸钾具有强氧化性的同时,其还原产物Fe3+还可以水解生成胶体进行净水,既能杀菌消毒又能除去水中的悬浮性颗粒。
【分析】(1)化合物中各元素的正负化合价的代数和为0。化合物中氧元素、钾元素的常见化合价分别为-2、+1。注意正化合价中别漏了“+”。
(2)过程a中,铁元素的化合价由+6降为+3,说明K2FeO4为还原剂,体现了氧化性,氧化产物是灭活细菌。根据n=可知,转移电子的物质的量为0.09mol,则n(K2FeO4)==0.03mol。
(3)注意方程式中生成的Fe(OH)3胶体不用向下的箭头标注。过程c中没有新物质生成,属于物理变化。
(4)氧化还原反应的配平方法:
首先标出反应前后变价元素的化合价。如该反应中,反应前铁元素、氯元素分别为+3、+1,反应后分别变为+6、-1。
其次要使升价和降价总数相等。如该反应中,升价总数为3,降价总数为2,所以需取最小公倍数6。
接着确定含化合价变化的元素的物质的化学计量数。根据前面分析,要使升价、降价总数相同均为6,则需在Fe(OH)3前面配2,KClO前面配3。
然后用观察法确定其他各物质的化学计量数。
最后检查反应前后原子、得失电子是否守恒。
(5)K2FeO4具有氧化性,能杀菌消毒,且其还原产物Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体,能吸附水中悬浮颗粒,达到净化水的目的。
32.【答案】(1)ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O
(2)CO2;1;186.25
【知识点】氯水、氯气的漂白作用;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】(1)84消毒液具有强氧化性,与洁厕灵(主要成分为盐酸)混合使用,混合时会产生黄绿色的有毒气体氯气,其反应的离子方程式为ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O。
(2)根据方程式结合原子守恒可知X的化学式为CO2,氯元素化合价从+5价降低到+4价,每生成1mol,反应中转移电子1mol。在进行饮用水消毒时,可转化为,1mol转移5mol电子,相当于次氯酸钠的质量是=186.25g。
【分析】(1)钢制器具主要由金属组成,易被氧化,在使用时不能与洁厕灵(主要成分为盐酸)混合使用,混合时会产生黄绿色的有毒气体,是次氯酸钠和盐酸溶液反应生成氯气;
(2)工业上制备ClO2的反应原理为:,原子守恒得到X的化学式,结合元素化合价变化计算电子转移总数,在进行饮用水消毒时,ClO2可转化为Cl-,NaClO消毒时,变化为Cl-,结合氧化还原反应电子守恒计算与NaClO氧化消毒能力相当的质量。
33.【答案】(1)②③④⑥;①③;
(2)②;③④
(3);
【知识点】物质的简单分类;分散系、胶体与溶液的概念及关系;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】(1)现有以下物质:①固体属于盐,是电解质,本身不导电;②稀硫酸本身能导电,是混合物,不是电解质;③熔融KCl属于盐,是电解质,本身能导电;④KOH溶液本身能导电,属于混合物,不是电解质;⑤是非金属氧化物,属于非电解质,不能导电;⑥铜能导电,是单质,既不是电解质也不是非电解质;上述物质中能导电的是②③④⑥,属于电解质的是①③;少量的⑤通入④是二氧化碳与氢氧化钾溶液反应生成碳酸钾和水,其发生反应的化学方程式:;故答案为为:②③④⑥;①③;。
(2)①将植物油加入水中,充分搅拌;两者不相溶,会分层;②一定温度下,向蒸馏水中加入氯化钠至恰好饱和形成了饱和溶液;③将颗粒直径为的氧化铜分散在塑料中制备的复合材料,形成了胶体;④将饱和氯化铁溶液加入沸水中加热至呈红褐色,制备了氢氧化铁胶体;属于溶液的是②;属于胶体的是③④;故答案为:②;③④。
(3)①该反应中中的碘化合价降低,被还原,因此被还原的是;故答案为:。
②该反应中亚硫酸氢钠中+4价硫化合价升高到+6价,失去电子,5mol亚硫酸氢钠总共失去10mol电子,碘酸钠中的碘化合价降低,得到电子,因此用单线桥法标出电子的转移方向和数目:;故答案为:。
【分析】(1)金属、有自由移动离子的物质能导电;依据在熔融状态下或者溶于水能导电的化合物,是电解质;二氧化碳与氢氧化钾溶液反应生成碳酸钾和水。
(2)①将植物油加入水中,充分搅拌;形成乳浊液;②饱和氯化钠溶液是溶液;③分散质直径为的分散系是胶体;④将饱和氯化铁溶液加入沸水中加热至呈红褐色,制备了氢氧化铁胶体;
(3)①反应中元素化合价降低,被还原。
②依据由还原剂转移到氧化剂,标出转移的电子数目;
34.【答案】(1)BC;;;>>
(2)C
(3)3:5
(4);0.1NA
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】(1)①还原剂具有还原性,化合价升高,盐酸中氯元素化合价有升高、有不变,则盐酸起到还原性和酸性的作用,答案选BC;
②根据电子转移数可知,HCl中有10个-1价的Cl原子化合价升高到0价,失去10个电子,故利用单线桥法表示电子转移的方向和数目如下:;
③实验室用制备的化学方程式为:;由以上信息可知,高锰酸钾和二氧化锰都能与浓盐酸反应制取氯气,因此氯气的氧化性最弱,而二氧化锰和浓盐酸反应需要加热,高锰酸钾却不需要,因此高锰酸钾的氧化性比二氧化锰强,三者氧化性由强到弱的顺序为:>>;
(2)氧化剂具有氧化性,化合价降低,需加入氧化剂才能实现,则原物质化合价升高,A中氯元素化合价+4到-1,B中氯元素化合价+1到0,C中氯元素化合价-1到0,D中氯元素化合价不变,都为+5,答案选C;
(3)若将通入热的烧碱溶液中,可以得到NaCl、NaClO和NaClO3的混合液。反应过程中氯气既是氧化剂又是还原剂,当混合液中NaClO和NaClO3的物质的量之比为5∶1时,化学方程式为,被氧化的氯原子与被还原的氯原子的物质的量之比为3:5;
(4)由题意可知反应物为、,生成物为ClO2和SO,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,其离子方程式为:;依据方程式可知,当生成2mol时,转移2mol电子,因此,当生成0.1mol时,转移0.1mol电子,电子数为0.1NA。
【分析】(1)①还原剂具有还原性,化合价升高;
②利用线桥表示由还原剂到氧化剂电子转移的数目;
③依据反应条件的难易及氧剂的氧化性大于氧化产物分析;
(2)氧化剂具有氧化性,化合价降低,需加入氧化剂才能实现,则原物质化合价升高;
(3)元素化合价升高被氧化,元素化合价降低被还原;
(4)依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒。
35.【答案】(1);1∶5
(2)(浓)
(3)1.12L
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】(1)锰元素化合价从+7价降低到+2价,得到5个电子,被还原,该反应的氧化剂是,氯元素化合价从-1价升高到0价,失去1个电子,根据电子得失守恒可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5。
(2)根据方程式可知反应中转移10个电子,则用单线桥法表示该反应过程中电子转移的方向和数目为(浓)。
(3)的物质的量是3.16g÷158g/mol=0.02mol,根据方程式可知生成0.05mol氯气,在标准状况下的体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L。
【分析】(1)氧化还原反应的基本口诀:升失氧化还原剂,降得还原氧化剂;
化合价升高,失去电子,被氧化,发生氧化反应,作为还原剂,得到还原产物;
化合价降低,得到电子,被还原,发生还原法院,作为氧化剂,得到氧化产物;
(2)电子的数目=元素的价态变化数目×该元素原子的个数;
(3)结合化学计量数之比等于物质的量之比判断。
36.【答案】(1)
(2);2:5
(3)0.096
(4)A
(5)产物对反应有催化作用;C;E
【知识点】探究影响化学反应速率的因素;离子方程式的书写;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】(1)“沉淀”时,发生反应的离子方程式为 。
(2)①将
标准溶液装入滴定管的具体操作为:检查不漏液后,先用蒸馏水清洗滴定管2~3次,再用
标准溶液润洗滴定管2~3次,后装入
标准溶液至0刻度以上,排尽尖嘴部分气泡,将液面调节至0刻度或0刻度以下,夹在滴定管夹上备用。
②滴定过程中发生反应的离子方程式为
,其中氧化剂
与还原剂
的物质的量之比为2:5。
(3)3组平行实验中第2组数据偏差较大应舍掉,根据其他两组数据可知平均消耗
溶液
。根据对应关系:
及相关数据,可得原血液样品中
的含量为0.096

(4)A.酸式滴定管未用
溶液润洗,会使标准液消耗体积偏大,测定结果偏高,A不选;
B.读取
溶液体积时滴定前仰视,滴定后俯视,会使读取标准液消耗体积偏小,测定结果偏低,B选;
C.盛放血样的锥形瓶用蒸馏水洗净后未干燥,对测定结果无影响,C不选;
D.酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失,会使标准液消耗体积偏大,测定结果偏高,D不选;
故答案为:B。
(5)
溶液与
溶液反应时开始溶液褪色较慢,随后褪色会加快,这是由于产物
对反应有催化作用。对上述猜测原因进行实验验证时,要注意两点:一是要保证
溶液过量从而观察到
溶液褪色,所以实验4中应选择
溶液而不是选择
;二是控制变量思想的运用,相比于实验5,实验4只改变催化剂而不改变其他条件,应使用药品为
溶液、
溶液和
固体。
【分析】(1)沉淀时生成了草酸钙;
(2) ①滴定管的使用,要先洗干净,再润洗,装液,赶气泡,调节液面;
② 分析化合价,根据化合价升高总数等于化合价降低总数,确定氧化剂与还原剂的物质的量之比;
(3) ,消耗高锰酸钾的体积用滴定后的减滴定前的,计算发现实验序号2有严重的误差要啥去,算出钙离子的质量,再将单位化为mg,用质量除以0.25L.
(4)根据 判断错误的操作引起高锰酸钾的体积如何改变,从而导致钙离子的含量的改变;
(5) 溶液与 溶液反应时开始溶液褪色较慢,随后褪色会加快,这是由于产物 对反应有催化作用。对上述猜测原因进行实验验证时,要注意两点:一是要保证 溶液过量从而观察到 溶液褪色,二是控制变量思想的运用,相比于实验5,实验4只改变催化剂而不改变其他条件,应使用药品为 溶液、 溶液和 固体。
2023年高考真题变式分类汇编:氧化还原反应的电子转移数目计算5
一、选择题
1.(2016·上海)O2F2可以发生反应:H2S+4O2F2→SF6+2HF+4O2,下列说法正确的是(  )
A.氧气是氧化产物
B.O2F2既是氧化剂又是还原剂
C.若生成4.48 L HF,则转移0.8 mol电子
D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:4
【答案】D
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.O元素由+1价降低到0价,化合价降低,获得电子,所以氧气是还原产物,故A错误;
B.在反应中,O2F2中的O元素化合价降低,获得电子,所以该物质是氧化剂,而硫化氢中的S元素的化合价是﹣2价,反应后升高为+6价,所以H2S表现还原性,而O2F2表现氧化性,故B错误;
C.外界条件不明确,不能确定HF的物质的量,所以不能确定转移电子的数目,故C错误;
D.由方程式可知还原剂和氧化剂的物质的量的比是1:4,故D正确.
故选D.
【分析】反应H2S+4O2F2→SF6+2HF+4O2中,S元素化合价由﹣2价升高到+6价,被氧化,O元素由+1价降低到0价,被还原,以此解答该题.本题考查氧化还原反应的计算,为高频考点和常见题型,侧重于考查学生的分析、计算能力,答题注意把握元素化合价的变化,为解答该题的关键,易错点为C,注意因条件未知,不能确定HF的物质的量,题目难度不大.
2.(2016·上海)某铁的氧化物(FexO)1.52g溶于足量盐酸中,向所得溶液中通入标准状况下112mL Cl2,恰好将Fe2+完全氧化.x值为(  )
A.0.80 B.0.85 C.0.90 D.0.93
【答案】A
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】根据电子守恒可知,FexO被氧化为Fe3+转移的电子数和Cl2转移的电子数相等.标准状况下112mL Cl2转移电子数为 ×2=0.01mol.则有: ×(3﹣ )×x=0.01mol,解得x=0.8,
故选:A.
【分析】本题考查氧化还原反应计算,注意氧化还原反应计算中电子转移守恒运用,本题中注意平均化合价的应用,侧重考查学生的分析计算能力.
3.(2012·海南)将0.195g锌粉加入到20.0mL的0.100mol L﹣1MO2+溶液中,恰好完全反应,则还原产物可能是(  )
A.M B.M2+ C.M3+ D.MO2+
【答案】B
【知识点】氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】解:n(Zn)= =0.003mol,
n(MO2+)=0.02L×0.100mol L﹣1=0.002mol,
设反应后M的化合价为+x价,
则(5﹣x)×0.002mol=0.003mol×(2﹣0),
x=2,
故选B.
【分析】根据氧化还原反应中氧化剂和还原剂之间得失电子数目相等计算反应后M元素的化合价,进而可判断还原产物.
4.(2021·长春模拟)N A 表示阿伏加德罗常数的值,下列判断正确的是(  )
A.10gH218O 含有的中子数为 5 NA
B.0.5 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液中阳离子所带电荷数为 3 NA
C.常温下,1 mol 浓硝酸与足量 Al 反应,转移电子数为 3 NA
D.标准状况下,5.6 L Cl2溶于水配成 1 L 溶液,溶液中 Cl-数为 0.25 NA
【答案】A
【知识点】原子中的数量关系;分子、原子、离子;氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A.H218O的摩尔质量为20g/mol,含10个中子,10g H218O的物质的量为n=m/M=10/20mol=0.5mol,含有的中子数为5NA,故A符合题意;
B.溶液的体积未知不能计算物质的量,且铝离子会发生水解,则不能计算溶液中阳离子所带电荷数,故B不符合题意;
C.常温下,浓硝酸与Al会钝化,浓硝酸未完全反应,不能算出转移的电子数目,故C不符合题意;
D.标准状况下,5.6 L Cl2的物质的量为n=V/Vm=5.6L/22.4L/mol=0.25mol,氯气和水反应是可逆反应,溶液中 Cl-数小于0.25 NA,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.元素质子数固定,根据质量数和质子数计算中子数,再根据题目条件计算中子数即可;
B.离子溶液用阿伏加德罗常数表示要注意是否标注溶液体积,并且注意离子是否是完全电离,有无水解现象;
C.注意反应在题目条件下是否会发生,浓硝酸会钝化金属表面而导致反应停滞;
D.气体用阿伏加德罗常数表示时要注意标准状况是否提及,其次注意涉及到的反应是否为可逆反应。
5.(2021·乾安模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是(  )
A.1L0.1mol·L-1Na2SO3溶液中阴离子数目为0.1NA
B.9.2gC2H6O含有共价键的数目为1.6NA
C.NA个CO2分子形成的晶体中电子对数目为4NA
D.1molNa与足量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,钠失去电子数为2NA
【答案】B
【知识点】分子、原子、离子;氧化还原反应的电子转移数目计算;物质结构中的化学键数目计算;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A.Na2SO3在水溶液中发生水解反应:SO +H2O=HSO +OH-,从而1L0.1mol·L-1Na2SO3溶液中阴离子数目大于0.1NA,故A不符合题意;
B.C2H6O有两种同分异构体CH3CH2OH、CH3OCH3,每个分子都含有8个共价键,9.2gC2H6O为0.2mol,含有共价键的数目为1.6NA,故B符合题意;
C.NA个CO2分子的物质的量为1mol,CO2的结构式是O=C=C,1个CO2分子含有4个共用电子对,1molCO2中共用电子对数目为4NA,故C不符合题意;
D.钠和氧气反应生成Na2O和Na2O2的混合物,钠元素化合价由0升高为+1,1mol钠反应失去1mol电子,钠失去电子数为NA,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.涉及溶液离子数量的题目要注意物质是否是在溶液中完全电离,且是否会发生水解反应,从而再对离子数量进行计算或判断;
B.当遇到有机物分子式表示来判断共价键数量的时候,首先判断有几种同分异构体,再对各同分异构体的共价键数进行计算;
C.CO2为分子晶体,一个CO2分子内由两个C=O双键组成即有四个电子对;
D.根据反应前后变价元素化合价升高降低数来判断得失电子数,而若该元素有多种不同化合价产物,则需要分别计算化合价升高(或降低)量。
6.(2021·吉林模拟)硫化钠可用于生产非那西丁等解热药,硫化钠的一种制法Na2SO4+2C Na2S+2CO2↑。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )
A.每生成1molCO2时转移电子数为8NA
B.常温常压下,2.24LCO2中含质子的数目为2.2NA
C.4.2g14C原子所含的中子数目为2.4NA
D.1L1mol/LNa2SO4溶液中含有钠原子的数目为4NA
【答案】C
【知识点】原子中的数量关系;分子、原子、离子;氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.根据反应Na2SO4+2C Na2S+2CO2↑可知,碳元素化合价由0价变为+4价,每生成1molCO2时转移电子数为4NA,选项A不符合题意;
B.常温常压下,气体的摩尔体积不为22.4L/mol,故无法计算2.24LCO2的物质的量,也就无法计算质子的数目,选项B不符合题意;
C.14C原子中含有14-6=8个中子,4.2g14C原子的物质的量为0.3mol,所含的中子数目为2.4NA,选项C符合题意;
D.1L1mol/LNa2SO4溶液中含有钠原子的数目为2NA,选项D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.由化合价变化计算转移电子数
B.常温常压下,气体的摩尔体积不为22.4L/mol,故无法计算2.24LCO2的物质的量
C.计算14C原子中含有的中子个数,再计算4.2g14C原子的物质的量,最后计算 4.2g14C原子所含的中子数目
D.1L1mol/LNa2SO4溶液中含有钠原子的数目为2NA
7.(2021·大庆模拟)一种新型电解废水处理技术是以活性炭为电极板和粒子凝胶颗粒填充的电解装置(如图所示)。该装置电解过程中产生的羟基自由基(·OH)氧化能力极强,能将苯酚(C6H6O)氧化为CO2和H2O。下列说法错误的是(  )
A.b的电极反应为H2O-e-=·OH+H+
B.电子迁移方向:直流电源负极→a电极,b电极→直流电源正极
C.苯酚被氧化的化学方程式为C6H6O+28·OH=6CO2↑+17H2O
D.当两极室产生气体体积为5.6 L时,电路中转移电子0.35 mol
【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式;电解池工作原理及应用;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.分析可知,b做阳极,H2O失去电子生成·OH、H+,电极反应为H2O-e-=·OH+H+,A说法不符合题意;
B.分析可知,b作阳极,a作阴极,电子迁移方向:直流电源负极→a电极,b电极→直流电源正极,B说法不符合题意;
C.苯酚被·OH氧化为CO2和H2O,化学方程式为C6H6O+28·OH=6CO2↑+17H2O,C说法不符合题意;
D.电路中转移28个电子时,阳极生成28个·OH,产生6个CO2,阴极产生14个氢气,即两电极产生20个气体分子,转移28个电子,则当两极室产生标况下的气体体积为5.6 L时,电路中转移电子0.35 mol,未说明气体的状态,不能计算转移电子的物质的量,D说法符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据装置图可知,H2O失去电子生成·OH、H+,则b极作阳极,阳极区中羟基自由基(·OH)能将苯酚(C6H6O)氧化为CO2和H2O;阴极上水得电子生成氢气和氢氧根离子。
8.(2021·大庆模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(  )
A.7.8 g Na2O2晶体中阳离子和阴离子总数为0.3NA
B.标准状况下,11.2 L 3He含有NA个中子
C.100 mL 0.1 mol·L-1的Al2(SO4)3溶液,溶液中的Al3+数目小于0.02NA
D.电解精炼铜时,若阳极质量减少64 g,则转移电子的数目不一定等于2NA
【答案】B
【知识点】分子、原子、离子;氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.1个Na2O2中含有2个钠离子、1个过氧根离子,则7.8g Na2O2晶体中阳离子和阴离子总数为0.3NA,A说法不符合题意;
B.3He中含有1个中子,则标准状况下,11.2L 3He即0.5mol,含有0.5NA个中子,B说法符合题意;
C.Al2(SO4)3溶液中的Al3+水解生成氢氧化铝,则100 mL 0.1 mol·L-1的Al2(SO4)3溶液,溶液中的Al3+数目小于0.02NA,C说法不符合题意;
D.电解精炼铜时,粗铜中的Zn、Fe及Ag等生成离子或阳极泥,若阳极质量减少64 g,不能确定完全为铜失电子,则转移电子的数目不一定等于2NA,D说法不符合题意;
答案为B。
【分析】A.1个Na2O2中含有2个钠离子、1个过氧根离子
B.3He中含有1个中子,当说到气体体积时注意标准状况
C.Al3+会发生水解
9.(2021·湛江模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值.下列说法错误的是(  )
A.1L 0.1mol/L CH3COONa溶液中含有的阴离子数目为0.1NA
B.1mol Na与足量O2充分反应后,转移的电子数目为NA
C.常温常压下,17g H2O2含有的氧原子数目为NA
D.11.2L(标准状况)N2与NH3的混合物中含有的共用电子对数目为1.5NA
【答案】A
【知识点】分子、原子、离子;氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.CH3COONa溶液中存在水的电离和醋酸根的水解,故1L 0.1mol/L CH3COONa溶液中含有的阴离子数目不为0.1NA,A项符合题意;
B.1mol Na与足量O2充分反应,Na变为Na+转移1mol e-,B项不符合题意;
C.17g H2O2的物质的量为0.5mol,含有的氧原子数目为2×0.5mol×NA=NA,C项不符合题意;
D.N2与NH3分子中均含有3对共用电子对,故11.2L(标准状况) N2与NH3的混合物中含有的共用电子对数目为1.5NA,D项不符合题意;
故答案为A。
【分析】A.未考虑到醋酸根的水解和水的电离
B.根据Na~Na+~e即可计算出转移的电子数
C.根据n=计算出物质的量,再根据分子式找出1个分子中含有的氧原子个数
D.先根据n=计算出物质的量,再根据结构式找出共用电子对数即可
10.(2021·深圳模拟)我国科学家报道了机理如下图所示的电化学过程。下列相关说法错误的是(  )
A.Ni电极为阴极
B.Ni-YSZ电极上发生的反应为CH4+2O2-—4e-=CO2+2H2
C.该电化学过程的总反应为CH4 C+2H2
D.理论上,每有1molCO2与1molO2-结合,电路中转移2mole-
【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式;电解池工作原理及应用;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.由分析可知,Ni电极为阴极,碳酸根离子在阴极得到电子发生还原反应生成碳和氧离子,故A不符合题意;
B.由分析可知,Ni-YSZ电极物为电解池的阳极,电极反应式为CH4+2O2-—4e-=CO2+2H2,故B不符合题意;
C.由分析可知,电解的总反应方程式为CH4 C+2H2,故C不符合题意;
D.由分析可知,每有1molCO2与1molO2-结合成1mol ,电路中转移4mole-,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】由图可知,该装置为电解池,Ni-YSZ电极物为电解池的阳极,Ni电极为阴极,在氧离子作用下,甲烷在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢气,电极反应式为CH4+2O2-—4e-=CO2+2H2,放电生成的二氧化碳在熔融盐中与氧离子结合生成碳酸根离子,碳酸根离子在阴极得到电子发生还原反应生成碳和氧离子,电极反应式为CO +4e-=C+2O2-,电解的总反应方程式为CH4 C+2H2。
11.(2021·深圳模拟)设阿伏加德罗常数的值为NA.下列说法正确的是(  )
A.0.1molCl2溶于水制成饱和氯水,转移电子数目为0.1NA
B.12.0gNaHSO4与MgSO4的固体混合物中含有离子总数为0.2NA
C.标准状况下,11.2LCH2Cl2所含氢原子数为NA
D.1mol-CH3中含有电子数为10NA
【答案】B
【知识点】分子、原子、离子;氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.0.1molCl2溶于水制成饱和氯水,氯气和水的反应是可逆反应,不能彻底,故0.1mol氯气和水反应转移的电子数小于0.1NA个,故A不符合题意;
B.NaHSO4与MgSO4的摩尔质量均为120g/mol,故12.0g两者混合物的物质的量为0.1mol,且两者均由1个阳离子和1个阴离子构成,故0.1mol固体混合物中含离子为0.2NA个,故B符合题意;
C.标准状况下,CH2Cl2为液态,不能根据气体摩尔体积计算微粒数目,故C不符合题意;
D.-CH3中电子数为6+3=9,则1mol-CH3中含有电子数为9NA,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.氯气和水的反应是可逆反应;
B.根据NaHSO4与MgSO4的摩尔质量计算物质的量,再计算离子数;
C.标准状况下CH2Cl2为液体;
D.1个甲基有9个电子。
12.(2021·广州模拟)设阿伏加德罗常数的值为 ,下列说法正确的是(  )
A. 与水反应,生成 转移的电子数为
B. (分子结构: )中的共价键数目为
C. 溶液中含有的 离子数为
D.标准状况下,22.4L甲烷和乙烯混合物中含有的氢原子数为
【答案】B
【知识点】分子、原子、离子;氧化还原反应的电子转移数目计算;物质结构中的化学键数目计算;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A. 与水反应生成0.1mol 转移 的电子,故A不符合题意;
B. 中有 共价键, 的物质的量为1/8mol,故共价键数为 ,故B符合题意;
C. 为二元弱酸, 溶液的 数小于 ,故C不符合题意;
D.标况下甲烷和乙烯均为气体,22.4L即1mol甲烷和乙烯的混合物共含有 氢原子,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.Na2O2与H2O反应,1molNa2O2转移1mol电子;
B.每个S8中有8个共价键;
C.H2C2O4是弱酸,不能完全电离;
D.根据n=计算。
13.(2021·马鞍山模拟)水在石墨相氮化碳纳米材料催化下可利用太阳光实现分解,其原理如图所示。下列说法正确的是(  )
A.阶段I、II、III均为吸收能量的过程
B.阶段II涉及到非极性键、极性键的形成
C.阶段III每生成1molO2转移2mol电子
D.该纳米材料有效减少了水分解反应的反应热
【答案】C
【知识点】化学键;化学反应中能量的转化;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.根据图示,阶段II只有化学键形成过程,阶段II放出能量,故A不符合题意;
B.阶段II涉及到H-H、O-O键等非极性键的形成,没有极性键的形成,故B不符合题意;
C.根据图示,阶段III是H-O-O-H生成氢气和氧气,每生成1molO2转移2mol电子,故C符合题意;
D.反应热与催化剂无关,该纳米材料不能改变水分解反应的反应热,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.根据图示即可判断此反应是太阳能光解水的反应,反应I和III断键,反应II成键
B.根据图示II即可判断键的形成
C.根据反应III写出方程式即可
D.反应热与催化剂无关
14.(2021·合肥模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中一定正确的是(  )
A.1molFe3O4被完全还原为Fe2+时转移的电子数为2NA
B.10.5gHClO中含有H—Cl键的数目为0.2NA
C.2molSO2与1molO2充分反应后气体分子总数小于2NA
D.8.8g由CO2和N2O组成的混合气体含氧原子总数为0.3NA
【答案】A
【知识点】分子、原子、离子;氧化还原反应的电子转移数目计算;物质结构中的化学键数目计算;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.Fe3O4中有2个Fe3+、1个Fe2+,故1molFe3O4被完全还原为Fe2+时转移的电子数为2NA,A符合题意;
B.HClO的结构式为:H-O-Cl,故HClO中无H-Cl键,则10.5gHClO中含有H—Cl键的数目为0,B不符合题意;
C.由于SO2和O2的反应是一个可逆反应,故2molSO2与1molO2充分反应后气体分子总数大于2NA,C不符合题意;
D.由于CO2和N2O的摩尔质量均为44g/mol,故8.8g由CO2和N2O组成的混合气体分子个数为 ,氧原子总数为 ,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.根据给出的化学式找出被还原的物质的量即可计算出转移的电子数
B.写出其次氯酸的结构式即可判断
C.根据可逆反应不完全反应即可判断
D.根据给出的数据即可计算出氧原子的个数
15.(2021·烟台模拟)2020年6月,清华大学发现了一种新型的钾离子电池。电池示意图如下,总反应为FeC2O4F+KC6 C6+KFeC2O4F。下列说法错误的是(  )
A.放电时,正极反应为FeC2O4F+e-+K+=KFeC2O4F
B.充电时,K+向碳极移动
C.用该电池电解精炼铜,粗铜溶解12.8 g时,通过隔膜的K+一定为0.4 mol
D.放电时,当电路中通过的电子为0.02 mol时,碳电极减小的质量为0.78 g
【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式;化学电源新型电池;原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.总反应为FeC2O4F+KC6 C6+KFeC2O4F,放电时,正极得电子,反应为FeC2O4F+e-+K+=KFeC2O4F,A不符合题意;
B.充电时,碳极得电子为阴极,阳离子移向阴极,所以K+向碳极移动,B不符合题意;
C.用该电池电解精炼铜,粗铜为做阳极,粗铜混合物,溶解12.8 g时,不可算出转移电子总数,所以通过隔膜的K+不一定为0.4 mol,C符合题意;
D.放电时碳电极反应为:KC6-e-= C6+K+,当电路中通过的电子为0.02 mol时,碳极溶出0.02molK+,质量减少0.02mol×39g/mol=0.78g,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.根据 FeC2O4F+KC6 C6+KFeC2O4F ,放电时,负极是KC6中的钾失去电子,发生的是氧化反应,正极是FeC2O4F,得到电子发生的是FeC2O4F+e-+K+=KFeC2O4F,
B.充电时,是钾离子在C6上得到电子,发生还原反应,因此钾离子向碳棒移动,
C.用电池电解精炼铜时,粗铜做的是阳极,含有铜、铁锌等金属,物质的量不能计算,无法计算出转移的钾离子数目,
D.根据放电的电子的量即可计算出电极减少的量结合选项即可判断
16.(2021·潍坊模拟)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(  )
A.12g石墨中含有C-C键的数目为2NA
B.标准状况下(STP),2.24LCHCl3中含有σ键的数目为0.4NA
C.常温下,1L0.1mol·L-1HF(Ka=8.1×10-4)溶液中所含H+的数目约为9×10-3NA
D.5.6gFe发生吸氧腐蚀,最终生成Fe2O3·xH2O,电极之间转移的电子数为0.3NA
【答案】C
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;气体摩尔体积;氧化还原反应的电子转移数目计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.石墨为层状结构,每个碳原子周围形成3个C—C键,由于C—C键为两个碳原子之间共有,故1个碳原子实际拥有的C—C数目为 ,故1 mol石墨( )中含有C—C数目为1.5 mol,A不符合题意;
B.标准状况下,CHCl3为液体,无法使用22.4 L/mol求算其物质的量,B不符合题意;
C.由电离方程式HF H++F-,知HF溶液中c(H+)≈c(F-)= ,则n(H+)= c(H+)·V= ,C符合题意;
D.发生吸氧腐蚀时,Fe在负极失电子转化为Fe2+,对应电极反应为:Fe-2e-=Fe2+,故电极之间转移电子数目= (注意Fe2+后续在环境中逐渐转化为Fe2O3·xH2O过程中转移的电子不算电极之间的电子转移),D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A根据n=计算出物质的量,结合结构式找出碳碳键
B.使用摩尔体积时需要注意物质的状态和条件
C.根据给出的数据进行计算即可
D.根据计算出发生Fe-2e-=Fe2+转移的电子
17.(2021·潍坊模拟)将电化学法和生物还原法有机结合,利用微生物电化学方法生产甲烷,装置如图所示。下列说法错误的是(  )
A.离子交换膜可允许H+通过
B.通电时,电流方向为:a→电子导体→离子导体→电子导体→b
C.阳极的电极反应式为
D.生成0.1molCH4时阳极室中理论上生成CO2的体积是4.48L(STP)
【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式;电解池工作原理及应用;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.由图示知,阳极反应产生H+,阴极反应消耗H+,故H+通过交换膜由阳极移向阴极,A不符合题意;
B.这个装置中电子的移动方向为:电源负极(b)→电解阴极,电解阳极→电源正极(a),故电流方向为:电源正极(a)→外电路(电子导体)→电解质溶液(离子导体,阳极→阴极)→外电路(电子导体)→电源负极(b),形成闭合回路,B不符合题意;
C.由分析知,左池为阳极,初步确定电极反应为:CH3COO--8e-→2CO2↑,根据图示知可添加H+配平电荷守恒,添加H2O配平元素守恒,得完整方程式为:CH3COO--8e-+2H2O→2CO2↑+7H+,C符合题意;
D.由图示知,右池生成CO2转化为CH4,根据转移电子关系CH4~8e-,0.1 mol CH4生成转移0.8 mol电子,由C选项知:CO2~4e-,故生成CO2的n(CO2)= ,故V(CO2)=0.2 mol×22.4 L/mol=4.48 L,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】由图示知,左池中CH3COO-在电极上失电子被氧化为CO2,故左池为电解的阳极室,右池为电解的阴极室,电源a为正极,b为负极。
18.(2021·潍坊模拟)复旦大学研究团队研究 和 之间的可逆转化;二氧化锰在石墨毡上可逆的沉积和溶解,储存、释放电解液中的水合氢离子;设计出能在-70℃工作的电池,该电池放电时的总反应为: 下列说法错误的是(  )
A.放电时,负极反应为
B.放电时, 移向b电极
C.充电时,阳极反应为
D.充电时,电路中通过 ,阳极附近电解质溶液质量减少19g
【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.根据总反应式判断:放电时,MnO2发生还原反应,电极b为正极,a为负极,发生氧化反应,PTO-2H转化为PTO,电极反应式是 ,A项不符合题意;
B.放电时,阳离子向正极移动,应该流向b电极,B项不符合题意;
C.充电时,阳极发生氧化反应,电极反应式是 ,C项不符合题意;
D.根据阳极电极反应式,充电时,电解质溶液质量减少量是二氧化锰的质量,当电路中通过 时, ,D项符合题意;
故答案为D。
【分析】根据放电时总的反应为 ,负极是a,是PTO-2H放电,发生的反应为 ,正极为b,发生的是反应是MnO2+2e+4H3O+=Mn2++6H2O,放电时, 移向b电极 ,充电时,a连接的是电池的阴极,b连接是电池的正极,发生的反应是 ,结合转移的电子即可计算出阳极电解质减少的质量,结合选项进行判断即可
19.(2021·潍坊模拟)光催化甲烷重整技术利用太阳光作为反应动力。以 为载体,激发产生电子(e-)—空穴(h+),反应机理如图所示。下列说法错误的是(  )
A.该催化重整过程中,C原子的成键数目不变
B. 在 上发生还原反应
C.在 表面,每生成 ,向空穴转移电子数为
D.该反应可表示为
【答案】A
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A. 的结构式为O=C=O,甲烷与 中C原子成键数均为4,CO的结构式为C O,C原子成键数位3,C原子的成键数目改变,故A符合题意;
B.在Rh上 →CO,C元素的化合价降低,发生还原反应,故B不符合题意;
C.在 表面, ,每生成 ,向空穴转移电子数为 ,故C不符合题意;
D.在 上 + ,结合C选项解析得该反应可表示为 ,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.根据流程图物质发生了改变,碳原子的成键数目发生改变
B.根据碳元素化合价变化即可判断
C.根据反应方程式即可判断
D.根据反应物和生成物即可判断
20.(2021·泰安模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(  )
A.18gD2O中所含中子的数目为10NA
B.1molNa与O2完全反应生成34g固体时转移的电子数目为NA
C.1 L 0.1mol·L-1Na2CO3溶液中含有的 的数目为0.1NA
D.11.2 L乙烷与丙烯的混合物中含有的氢原子数目为3NA
【答案】B
【知识点】盐类水解的应用;氧化还原反应的电子转移数目计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.一个D2O中含有1×2+8=10个中子,18gD2O的物质的量为 =0.9mol,所含中子的数目为9NA,A不符合题意;
B.1molNa与O2完全反应,Na全部变为Na+,转移的电子数目为NA,B符合题意;
C.1 L 0.1mol·L-1Na2CO3溶液含有0.1molNa2CO3,但 在水溶液中会发生水解,所以数目小于0.1NA,C不符合题意;
D.未注明温度和压强,无法根据体积确定气体的物质的量,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据n=计算出物质的量,结合化学式找出中子数即可
B.根据钠全部变为钠离子即可判断
C.考虑碳酸根离子的水解
D.使用摩尔体积时需要注意物质的状态和条件
21.(2021·泰安模拟)锌-空气燃料电池是一种低能耗电池,在生产生活中应用广泛,其装置示意图如图所示。下列说法错误的是(  )
A.充电时,a与电源正极相连
B.放电过程中,KOH溶液浓度不变
C.充电时,N极的电极反应式为ZnO+2H++2e-=Zn+H2O
D.放电时,M极每消耗16gO2,理论上N极质量增加16g
【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.放电时M为正极,则充电时M为阳极,a与电源正极相连,A不符合题意;
B.放电过程中N极反应为Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O,M极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-,总反应为2Zn+O2=2ZnO,所以KOH溶液浓度不变,B不符合题意;
C.电解质溶液为碱性溶液,充电时N极反应应为ZnO+H2O+2e-=Zn+2OH-,C符合题意;
D.16gO2的物质的量为0.5mol,根据电极方程式可知转移2mol电子,有1molZn转化为1molZnO,增加的质量即为1molO的质量,为16g,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】锌-空气燃料电池中Zn为活泼金属,放电时被氧化,所以N为负极,M为正极,氧气被还原。
22.(2021·日照模拟)科学家设想利用图示装置进行CO2的固定,同时产生电能。该装置工作时,生成的碳附着在电极上。下列说法错误的是(  )
A.电解板(Li)作该电池的负极
B.若导线中流过4mole-,理论上负极区减少4molLi+
C.负极区不适合选用水溶液作电解质溶液
D.采用多孔催化剂电极有利于CO2扩散到电极表面
【答案】B
【知识点】原电池工作原理及应用;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.由图知,Li为负极,多孔催化剂电极为正极,故A不符合题意;
B.导线中流过4 mol e-,负极产生4 mol Li+,同时有4 mol Li+向正极区移动,所以理论上负极区Li+的物质的量不变,故B符合题意;
C.Li能与水反应,负极区不适合选用水溶液作电解质溶液,故C不符合题意;
D.多孔结构有利于气体扩散,即有利于CO2扩散到电极表面,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】利用如图所示装置进行CO2的固定同时产生电能,故该装置为原电池,该装置工作时,生成的碳附着在电极上,则Li为负极,多孔催化剂电极为正极,据此分析解答。
23.(2021·青岛模拟)目前,光电催化反应器(PEC)是利用太阳能制备燃料的理想途径之一,它利用吸光电极材料,加少量电能辅助,就能实现光驱动的水分解。通过光解水可由CO2制得主要产物异丙醇,工作原理如图所示。下列说法中正确的是(  )
A.H+通过蛋白质纤维膜自左向右移动
B.该装置能量转化形式是电能→化学能
C.每生成60g异丙醇,同时消耗100.8LCO2
D.生成异丙醇的电极反应为3CO2+18e-+18H+=CH3CH(OH)CH3+5H2O
【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式;电解池工作原理及应用;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.光电解池工作时,氢离子向阴极移动,则氢离子通过蛋白质纤维膜自右向左移动,故A不符合题意;
B.由分析可知,该装置为光电解池,将光能和电能转化为化学能,故B不符合题意;
C.缺标准状况,无法计算生成60g异丙醇时消耗二氧化碳的体积,故C不符合题意;
D.由分析可知,该装置为光电解池,左侧电极为阴极,在电催化剂作用下,二氧化碳和氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成异丙醇,电极反应式为3CO2+18e-+18H+=CH3CH(OH)CH3+5H2O,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】由图可知,该装置为光电解池,将光能和电能转化为化学能,右侧电极为阳极,在光催化剂作用下,水在光照条件下在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子,电极反应式为2H2O-4e-= O2↑+4 H+,左侧电极为阴极,在电催化剂作用下,二氧化碳和氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成异丙醇,电极反应式为3CO2+18e-+18H+=CH3CH(OH)CH3+5H2O。
二、多选题
24.(2022高一上·章丘期中)一定条件下,与发生反应:。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )
A.分子中所含的质子总数为
B.常温常压下,每消耗,此时转移的电子数为
C.每生成,此时所得氧化产物的分子总数为
D.室温下,分子中所含的原子总数为
【答案】A,D
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.的物质的量是0.1mol,1分子氨气含有10个质子,分子中所含的质子总数为,A符合题意;
B.常温常压下2.24L氯气的物质的量不是0.1mol,转移的电子数不是,B不符合题意;
C.氮元素化合价升高,氮气是氧化产物,每生成0.6mol氯化铵,此时所得氧化产物的分子总数为0.1,C不符合题意;
D.室温下,的物质的量是0.1mol,分子中所含的原子总数为,D符合题意;
故答案为:AD。
【分析】A、结合公式n=m/M判断;
B、未在标准状况下,无法结合气体体积计算物质的量;
C、结合化学计量数之比等于物质的量之比判断;
D、结合公式n=m/M判断。
25.(2022高三上·兖州期中)实验室中利用洁净的铜片和浓硫酸进行如图实验,经检测所得固体中含有和白色物质X,下列说法正确的是(  )
A.白色物质X为,体现了浓硫酸具有吸水性
B.NO和Y均为还原产物
C.3mol Cu参与反应,转移了6mol电子
D.若稀硫酸足量,在溶解的环节中至少需要0.8mol的稀硝酸
【答案】A,D
【知识点】氧化还原反应;物质检验实验方案的设计;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.白色固体易吸水生成蓝色固体,现在溶液中生成白色固体,体现了浓硫酸具有吸水性,A符合题意;
B.,Y是硫,从化合价角度分析可知, NO为还原产物,Y为氧化产物,B不符合题意;
C.由前面分析可知反生反应,,5mol Cu参与反应,转移了8mol电子,C不符合题意;
D.若稀硫酸足量,在溶解的环节中稀硝酸做氧化剂,由分析中化学方程式得 ,则3molCu生成0.6molCu2S,最少消耗硝酸0.8mol,D符合题意;
故答案为:AD。
【分析】铜与足量浓硫酸反应生成Cu2S和白色物质X,无气体生成,生成Cu2S时铜元素从0价升高到+1价、硫元素从+6价降低到-2价,根据得失电子守恒和质量守恒可知,白色物质X为CuSO4。
26.(2022高一上·天津市期中)下列有关说法正确的是(  )
A.在酒精灯加热条件下,Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解
B.不同条件下,23g钠在空气中充分反应时转移电子数均为NA
C.11gCO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NA
D.将Na2O2加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生
【答案】B,D
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.Na2CO3比较稳定,受热不易分解,NaHCO3固体受热易分解,A不符合题意;
B.不同条件下,钠与氧气反应生成Na2O和Na2O2,两种钠的氧化物中钠元素均为+1价,则23g钠即1mol在空气中充分反应时转移电子数均为NA,B符合题意;
C.涉及反应是2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,反应中Na2O2中氧元素化合价由-1变为0和-2,即1mol Na2O2反应转移1mol电子,所以11gCO2即0.25mol与足量Na2O2反应转移的电子数为0.25NA,C不符合题意;
D.Na2O2与水反应生成O2和NaOH,NaOH与Ba(HCO3)2反应能生成BaCO3白色沉淀,D符合题意;
故答案为:BD。
【分析】A.加热条件下,Na2CO3比较稳定,NaHCO3易分解。
B.注意不同条件下,钠与氧气反应生成的氧化物中钠元素的化合价均为+1。
C.CO2与Na2O2反应中,1mol Na2O2反应转移1mol电子。
D. Na2O2与水反应能生成O2,OH-与HCO3-反应生成CO32-和H2O。
三、非选择题
27.(2021高二上·德州期末)滴定实验是化学学科中重要的定量测定方法,某兴趣小组对滴定实验的原理和相关应用进行了如下探究。
实验I:探究中和滴定原理
i.连接计算机、pH传感器等仪器并组装,如图1所示。
ii.向烧杯中加入20.00mL0.1000mol·L-1盐酸,放入磁子,置于搅拌器上。
iii.向50mL碱式滴定管中加入0.1000mol·L-1NaOH溶液,赶走气泡,并调零。
……
v.向小烧杯中逐滴加入NaOH溶液,得到图2中的pH变化曲线图。
(1)实验I中步骤iii忽略赶气泡,滴定前有气泡,滴定过程中消失,则测得的结果   (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(2)若实验I中使用指示剂指示终点,3种指示剂中不应选用的指示剂是   。选用合适的指示剂进行食醋中的总酸量测定时,达到滴定终点的现象是   。
实验II:测定废水水样的COD(即化学需氧量,以氧化1升水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量为指标,折算成每升水样全部被氧化后,需要氧的毫克数,以mg/L表示。)
i取某湖水水样100.00mL,酸化后加入0.1000mol·L-1的K2Cr2O7溶液20.00mL,使水中的还原性物质完全被氧化(Cr2O被还原为Cr3+);
ii再用1.000mol·L-1的FeSO4溶液滴定剩余的Cr2O,3次平行实验中消耗FeSO4溶液情况如下表。
序号 起始读数/mL 终点读数/mL
1 0.00 10.10
2 1.20 11.10
3 1.50 14.60
(3)实验II中量取一定体积的K2Cr2O7溶液时,需要用   (填“酸式”或“碱式”)滴定管;酸化水样时,应选用   (填写所用酸的名称)酸化。
(4)实验II步骤ii反应的离子方程式为   。
(5)水样的COD为   mg/L。
【答案】(1)偏大
(2)甲基橙;滴入一(半)滴NaOH溶液后溶液变成红色并且半分钟内不褪色
(3)酸式;硫酸
(4)Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
(5)160
【知识点】中和滴定;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】(1)实验I中步骤iii忽略赶气泡,滴定前有气泡,滴定过程中消失,消耗标准液体积偏大,则测得的结果偏大。
(2)甲基橙的变色不在突变范围内,所以不应选用的指示剂是甲基橙。用氢氧化钠滴定醋酸,滴定终点溶液呈碱性,选用酚酞作指示剂,达到滴定终点的现象是滴入一(半)滴NaOH溶液后溶液变成红色并且半分钟内不褪色。
(3)K2Cr2O7溶液具有强氧化性,能腐蚀橡胶,需要用酸式滴定管量取;K2Cr2O7能氧化氯离子、硝酸具有氧化性,酸化水样时,应选用硫酸酸化。
(4)实验II步骤ii用1.000mol·L-1的FeSO4溶液滴定剩余的Cr2O ,Fe2+被氧化为Fe3+,Cr2O 被还原为Cr3+,反应的离子方程式为Cr2O +6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;
(5)第三次实验数值明显超出正常误差范围,舍去不用,平行实验中消耗FeSO4溶液的体积为 ,根据Cr2O +6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O,FeSO4消耗Cr2O 的物质的量为 ,水样消耗Cr2O 的物质的量 ,根据得失电子守恒,相当于氧气的物质的量是 ,水样的COD为 mg/L。
【分析】(1) 根据 ,滴定前有气泡,滴定后气泡消失,导致标准溶液的体积增大;
(2)指示剂的变色范围要在突变范围内,因为氢氧化钠滴定醋酸,滴定终点溶液中的溶质是醋酸钠,溶液呈碱性,所以指示剂的变色范围要在碱性范围,所以只可以选用无色酚酞;
(3) K2Cr2O7溶液 具有强氧化性,所以只可以用酸式滴定管,酸化水样时选用硫酸,选盐酸,盐酸具有还原性,硝酸具有氧化性都不可用;
(4)实验 II步骤ii反应物是K2Cr2O7溶液和FeSO4溶液 , FeSO4被氧化得到铁离子,K2Cr2O7被还原为Cr3+;
(5)加入的0.1000mol·L-1的K2Cr2O7溶液20.00mL 先氧化水样,再氧化硫酸亚铁,算出与水样反应的K2Cr2O7的物质的量,再根据K2Cr2O7与O得得电子相等折算出需氧量。
28.(2021高一上·绍兴期末)取4.9g和0.87g的固体混和物,加热一段时间后剩余固体为4.81g。该剩余固体与足量的浓盐酸在加热条件下充分反应,生成单质气体A。提示:。请计算:
(1)的分解率   。
(2)气体A的物质的量   。
【答案】(1)50%
(2)0.07mol
【知识点】氧化还原反应的电子转移数目计算;化学方程式的有关计算
【解析】【解答】(1)取4.9g
和0.87g
的固体混和物,加热一段时间后剩余固体为4.81g,减少的质量为氧气的质量,
,氧气的物质的量为0.03mol,由反应
知,消耗0.02mol
,则该
的分解率为:

(2)剩余固体与足量的浓盐酸在加热条件下充分反应,有氯酸钾和浓盐酸的反应、有二氧化锰和浓盐酸的反应,生成Cl2、KCl、MnCl2和H2O,则气体A为Cl2,从反应价态规律来说,氯酸钾和浓盐酸反应生成氯化钾、氯气和水时氯气既是氧化产物又是还原产物,但是结合元素守恒、贯穿整个过程电子总数守恒进行计算时,可以当做:氯酸钾中的氯化合价从+5直接下降到-1价,氯气由浓盐酸中-1价失去电子升到0价、二氧化锰中的锰元素从+4获得电子降为+2,氧气由氯酸钾中的-2价氧元素失电子得到,4.9g
的物质的量为
, 0.87g
的物质的量为0.01mol,生成氧气的物质的量为0.03mol,生成氯气为
,总过程电子守恒,则有:

,解得
=0.07mol。
【分析】(1)利用差量法,根据化学方程式进行计算;
(2)根据实验室制取氯气的反应和
,结合元素守恒和得失电子守恒计算。
29.(2021高一上·红桥期末)回答下列问题
(1)补齐物质(或粒子)与其用途之间的连线   。
物质(粒子) 用途 A.铝 a.制合金 B.四氧化三铁 b.测定文物年代 C.碳酸氢钠 c.作自来水消毒剂 D.14C d.作食用碱 E.氯气 e.作磁性材料
(2)下列物质中① MgCl2②NaOH ③Na2O2④N2⑤H2S ⑥H2O2⑦CO2 ⑧CaO ⑨CH4 ⑩NH4Cl
只含有极性键的物质是   (填序号,下同),既含有极性键又含有非极性键的物质是   ,既含有共价键又含有离子键的物质是    ,属于离子化合物的物质是   ,属于共价化合物的物质是   。
(3)我国古代四大发明之一的黑火药是由硫磺粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的,爆炸时反应为:S + 2KNO3 + 3C = K2S + N2↑ + 3CO2↑。在该反应中,还原剂是   (填化学式),化合价升高;氧化剂是S和KNO3,被   ,发生    反应;当反应释放出33.6L(标准状况)的CO2气体时,转移电子数目为   。
【答案】(1)
(2)⑤⑦⑨;⑥;②③⑩;①②③⑧⑩;⑤⑥⑦⑨
(3)C;被还原;还原反应;6NA或3.612×1024
【知识点】离子化合物的结构特征与性质;共价键的形成及共价键的主要类型;氧化还原反应;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】(1)A.铝表面容易被氧气氧化生成致密的氧化铝薄膜,耐腐蚀,用途是制合金,连a;
B.四氧化三铁具有磁性,可用作磁性材料,连e;
C.碳酸氢钠具有弱碱性,可作食用碱,连d;
D.14C可测定文物年代,连b;
E.氯气溶于水生成次氯酸具有氧化性,可作自来水消毒剂,连c;即
(2)① MgCl2只含离子键,属于离子化合物;
②NaOH含有离子键和极性共价键,属于离子化合物;
③Na2O2含有离子键和非极性共价键,属于离子化合物;
④N2只含非极性键,属于单质;
⑤H2S只含极性键,属于共价化合物;
⑥H2O2含有H-O极性键和O-O非极性键,属于共价化合物;
⑦CO2只含极性键,属于共价化合物;
⑧CaO只含离子键,属于离子化合物;
⑨CH4只含极性键,属于共价化合物;
⑩NH4Cl含有离子键和极性共价键,属于离子化合物;
只含有极性键的物质是⑤⑦⑨;既含有极性键又含有非极性键的物质是⑥;既含有共价键又含有离子键的物质是②③⑩;属于离子化合物的物质是①②③⑧⑩;属于共价化合物的物质是⑤⑥⑦⑨;
(3)反应中N和S元素化合价降低,被还原,C元素化合价升高,所以还原剂是C、氧化剂是S和KNO3,被还原,发生还原反应,标准状况下放出33.6LCO2气体的物质的量,C→CO2中C元素化合价升高了4,则转移电子数目为4×1.5mol×NA mol-1=6NA。
【分析】(1)熟记常见物质的性质与用途;
(2)极性键由不同种原子形成的共价键,非极性键是由同种原子形成的共价键,离子键是阴阳离子间的相互作用力;
(3)判断化合价,还原剂所含元素的化合价升高,氧化剂所含元素的化合价降低,氧化剂发生还原反应,被还原,C从0价升高为+4价,生成1.5molCO2时,转移电子的数目为6NA.
30.(2021高一上·台州期末)填空。
(1)臭氧的分子式   ,硫酸钾在水中的电离方程式   。
(2)个
气体分子质量为
的相对原子质量为   。
(3)已知:
,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为   。
(4)写出氯气通入溴化钠溶液的离子方程式   。
(5)写出一种治疗胃酸过多的物质的化学式   。
【答案】(1);
(2)80
(3)5:1
(4)
(5)或者
【知识点】氧化还原反应;电离方程式的书写;摩尔质量;氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量的相关计算
【解析】【解答】(1)臭氧的分子式
,硫酸钾在水中电离出钾离子和硫酸根离子,其电离方程式
;故答案为:


(2)
个HX气体物质的量为
,分子质量为
HX的摩尔质量
,则X的相对原子质量为80;故答案为:80。
(3)已知: ,碘化合价升高,因此I2为还原剂,Cl化合价降低,因此Cl2作氧化剂,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:1;故答案为:5:1。
(4)氯气通入溴化钠溶液反应生成溴单质和氯化钠,其离子方程式
;故答案为:

(5)常用于治疗胃酸过多的物质的化学式
或者
;故答案为:
或者

【分析】(1)臭氧是分子中含三根氧原子的物质,硫酸钾是强电解质,水中完全电离;
(2)依据

据此计算X相对分子质量;
(3)氧化还原反应中氧化剂化合价降低,得到电子,被还原发生还原反应,得到还原产物,还原剂化合价升高,失去电子,被氧化,发生氧化反应,得到氧化产物;反应中得失电子数目相等,以此分析解答该题;
(4)氯气通入溴化钠溶液发生氧化还原反应生成溴单质和氯化钠;
(5)治疗胃酸过多的物质有小苏打、氢氧化铝等。
31.(2021高一上·德州期末)K2FeO4是常见的水处理剂,其原理如图所示。请回答下列问题:
(1)高铁酸钾(K2FeO4)中铁元素的化合价为   。
(2)过程a中K2FeO4体现   (填“氧化”或“还原”)性,氧化产物是   ,反应过程中转移5.418×1022电子,需要   molK2FeO4。
(3)过程b反应的离子方程式为   ,过程c属于   (填“物理”或“化学”)变化。
(4)碱性条件下用Fe(OH)3和KClO反应制备K2FeO4。配平其反应的化学方程式:   。
_Fe(OH)3+_KOH+_KClO=_K2FeO4+_KCl+_H2O
(5)根据以上K2FeO4净水原理,相比于Cl2,其优点是   。
【答案】(1)+6
(2)氧化;灭活细菌;0.03
(3)Fe3++3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3H+;物理
(4)2Fe(OH)3+4KOH+3KClO=2K2FeO4+3KCl+5H2O
(5)Cl2只有杀菌消毒作用,高铁酸钾既能杀菌消毒又能除去水中的悬浮性颗粒
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平;离子方程式的书写;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】(1)K2FeO4中K为+1价、O为-2价,所以Fe为+6价;
(2)过程a中,反应过程中FeO
转化为Fe3+,铁元素化合价降低,故K2FeO4是氧化剂体现氧化性,活细菌是还原剂,Fe3+是还原产物,灭活细菌是氧化产物;1molK2FeO4参与反应转移3mol电子,故转移5.418×1022电子即0.09mol,需要0.03molK2FeO4;
(3)过程b是Fe3+转化为Fe(OH)3胶体,其反应的离子方程式为Fe3++3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3H+;过程c是Fe(OH)3胶体吸附水中的悬浮物,属于物理变化;
(4)根据所给信息可知KClO将Fe(OH)3氧化为K2FeO4,自身被还原为KCl,根据电子守恒可知KClO和Fe(OH)3的系数比为3:2,再结合元素守恒可得化学方程式为2Fe(OH)3+4KOH+3KClO=2K2FeO4+3KCl+5H2O;
(5)Cl2只有杀菌消毒作用,而高铁酸钾具有强氧化性的同时,其还原产物Fe3+还可以水解生成胶体进行净水,既能杀菌消毒又能除去水中的悬浮性颗粒。
【分析】(1)化合物中各元素的正负化合价的代数和为0。化合物中氧元素、钾元素的常见化合价分别为-2、+1。注意正化合价中别漏了“+”。
(2)过程a中,铁元素的化合价由+6降为+3,说明K2FeO4为还原剂,体现了氧化性,氧化产物是灭活细菌。根据n=可知,转移电子的物质的量为0.09mol,则n(K2FeO4)==0.03mol。
(3)注意方程式中生成的Fe(OH)3胶体不用向下的箭头标注。过程c中没有新物质生成,属于物理变化。
(4)氧化还原反应的配平方法:
首先标出反应前后变价元素的化合价。如该反应中,反应前铁元素、氯元素分别为+3、+1,反应后分别变为+6、-1。
其次要使升价和降价总数相等。如该反应中,升价总数为3,降价总数为2,所以需取最小公倍数6。
接着确定含化合价变化的元素的物质的化学计量数。根据前面分析,要使升价、降价总数相同均为6,则需在Fe(OH)3前面配2,KClO前面配3。
然后用观察法确定其他各物质的化学计量数。
最后检查反应前后原子、得失电子是否守恒。
(5)K2FeO4具有氧化性,能杀菌消毒,且其还原产物Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体,能吸附水中悬浮颗粒,达到净化水的目的。
32.(2021高一上·南阳期末)中国疾控中心指出,消毒是疫情防控的重要措施。含氯消毒剂是一种高效、安全的杀菌消毒剂。
(1)84消毒液是一种家庭常用消毒剂,但与洁厕灵(主要成分为盐酸)混合使用,混合时会产生黄绿色的有毒气体,其反应的离子方程式为   。
(2)是国际上公认的高效、安全的杀菌消毒剂。工业制备的反应原理为:,X的化学式为   ,每生成1mol,反应中转移电子   mol。在进行饮用水消毒时,可转化为,1mol与   g(保留两位小数)NaClO氧化消毒能力相当(用得电子数目多少衡量氧化消毒能力强弱)。
【答案】(1)ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O
(2)CO2;1;186.25
【知识点】氯水、氯气的漂白作用;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】(1)84消毒液具有强氧化性,与洁厕灵(主要成分为盐酸)混合使用,混合时会产生黄绿色的有毒气体氯气,其反应的离子方程式为ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O。
(2)根据方程式结合原子守恒可知X的化学式为CO2,氯元素化合价从+5价降低到+4价,每生成1mol,反应中转移电子1mol。在进行饮用水消毒时,可转化为,1mol转移5mol电子,相当于次氯酸钠的质量是=186.25g。
【分析】(1)钢制器具主要由金属组成,易被氧化,在使用时不能与洁厕灵(主要成分为盐酸)混合使用,混合时会产生黄绿色的有毒气体,是次氯酸钠和盐酸溶液反应生成氯气;
(2)工业上制备ClO2的反应原理为:,原子守恒得到X的化学式,结合元素化合价变化计算电子转移总数,在进行饮用水消毒时,ClO2可转化为Cl-,NaClO消毒时,变化为Cl-,结合氧化还原反应电子守恒计算与NaClO氧化消毒能力相当的质量。
33.(2021高一上·辽阳期末)分类是学习化学的一种重要方法,科学合理的分类对于系统掌握知识、提高学习效率、解决问题都有着重要的意义。请回答下列问题:
(1)现有以下物质:①固体 ②稀硫酸 ③熔融KCl ④KOH溶液 ⑤⑥铜,上述物质中能导电的是   (填标号,下同),属于电解质的是   。写出少量的⑤通入④中发生反应的化学方程式:   。
(2)请对下列过程形成的分散系进行分类:
①将植物油加入水中,充分搅拌;
②一定温度下,向蒸馏水中加入氯化钠至恰好饱和;
③将颗粒直径为的氧化铜分散在塑料中制备的复合材料;
④将饱和氯化铁溶液加入沸水中加热至呈红褐色。
属于溶液的是   (填标号,下同);属于胶体的是   。
(3)常用碘酸钠和亚硫酸氢钠反应来制备单质碘,其化学方程式为。
①该反应中被还原的是   (填化学式)。
②用单线桥法标出电子的转移方向和数目:   。
【答案】(1)②③④⑥;①③;
(2)②;③④
(3);
【知识点】物质的简单分类;分散系、胶体与溶液的概念及关系;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】(1)现有以下物质:①固体属于盐,是电解质,本身不导电;②稀硫酸本身能导电,是混合物,不是电解质;③熔融KCl属于盐,是电解质,本身能导电;④KOH溶液本身能导电,属于混合物,不是电解质;⑤是非金属氧化物,属于非电解质,不能导电;⑥铜能导电,是单质,既不是电解质也不是非电解质;上述物质中能导电的是②③④⑥,属于电解质的是①③;少量的⑤通入④是二氧化碳与氢氧化钾溶液反应生成碳酸钾和水,其发生反应的化学方程式:;故答案为为:②③④⑥;①③;。
(2)①将植物油加入水中,充分搅拌;两者不相溶,会分层;②一定温度下,向蒸馏水中加入氯化钠至恰好饱和形成了饱和溶液;③将颗粒直径为的氧化铜分散在塑料中制备的复合材料,形成了胶体;④将饱和氯化铁溶液加入沸水中加热至呈红褐色,制备了氢氧化铁胶体;属于溶液的是②;属于胶体的是③④;故答案为:②;③④。
(3)①该反应中中的碘化合价降低,被还原,因此被还原的是;故答案为:。
②该反应中亚硫酸氢钠中+4价硫化合价升高到+6价,失去电子,5mol亚硫酸氢钠总共失去10mol电子,碘酸钠中的碘化合价降低,得到电子,因此用单线桥法标出电子的转移方向和数目:;故答案为:。
【分析】(1)金属、有自由移动离子的物质能导电;依据在熔融状态下或者溶于水能导电的化合物,是电解质;二氧化碳与氢氧化钾溶液反应生成碳酸钾和水。
(2)①将植物油加入水中,充分搅拌;形成乳浊液;②饱和氯化钠溶液是溶液;③分散质直径为的分散系是胶体;④将饱和氯化铁溶液加入沸水中加热至呈红褐色,制备了氢氧化铁胶体;
(3)①反应中元素化合价降低,被还原。
②依据由还原剂转移到氧化剂,标出转移的电子数目;
34.(2021高一上·丹东期末)氯及其化合物在化学实验、实际生活、生产中应用广泛,请完成以下内容。
(1)在常温下实验室制备少量氯气的反应原理如下:
①该反应中HCl体现的性质为   (填字母)
A.氧化性 B.还原性 C.酸性
②用单线桥法表示该反应电子转移的方向和数目   。
③写出实验室用制备的化学方程式   ,根据以上信息判断、、的氧化性由强到弱的顺序为   。
(2)加入氧化剂可以实现下列物质转化的是____(填字母)。
A. B.
C. D.
(3)实验室常用烧碱溶液吸收尾气,若将通入热的烧碱溶液中,可以得到NaCl、NaClO和NaClO3的混合液。当混合液中NaClO和NaClO3的物质的量之比为5∶1时,则被氧化的氯原子与被还原的氯原子的物质的量之比为   。
(4)我国从2000年起逐步用ClO2代替对饮用水进行消毒。工业上用NaClO3和SO2在酸性条件下反应制备ClO2,已知SO2被氧化为SO,写出该反应的离子方程式   ;若反应中产生,转移的电子数为   。
【答案】(1)BC;;;>>
(2)C
(3)3:5
(4);0.1NA
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】(1)①还原剂具有还原性,化合价升高,盐酸中氯元素化合价有升高、有不变,则盐酸起到还原性和酸性的作用,答案选BC;
②根据电子转移数可知,HCl中有10个-1价的Cl原子化合价升高到0价,失去10个电子,故利用单线桥法表示电子转移的方向和数目如下:;
③实验室用制备的化学方程式为:;由以上信息可知,高锰酸钾和二氧化锰都能与浓盐酸反应制取氯气,因此氯气的氧化性最弱,而二氧化锰和浓盐酸反应需要加热,高锰酸钾却不需要,因此高锰酸钾的氧化性比二氧化锰强,三者氧化性由强到弱的顺序为:>>;
(2)氧化剂具有氧化性,化合价降低,需加入氧化剂才能实现,则原物质化合价升高,A中氯元素化合价+4到-1,B中氯元素化合价+1到0,C中氯元素化合价-1到0,D中氯元素化合价不变,都为+5,答案选C;
(3)若将通入热的烧碱溶液中,可以得到NaCl、NaClO和NaClO3的混合液。反应过程中氯气既是氧化剂又是还原剂,当混合液中NaClO和NaClO3的物质的量之比为5∶1时,化学方程式为,被氧化的氯原子与被还原的氯原子的物质的量之比为3:5;
(4)由题意可知反应物为、,生成物为ClO2和SO,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,其离子方程式为:;依据方程式可知,当生成2mol时,转移2mol电子,因此,当生成0.1mol时,转移0.1mol电子,电子数为0.1NA。
【分析】(1)①还原剂具有还原性,化合价升高;
②利用线桥表示由还原剂到氧化剂电子转移的数目;
③依据反应条件的难易及氧剂的氧化性大于氧化产物分析;
(2)氧化剂具有氧化性,化合价降低,需加入氧化剂才能实现,则原物质化合价升高;
(3)元素化合价升高被氧化,元素化合价降低被还原;
(4)依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒。
35.(2021高一上·蚌埠期末)实验室可常用浓盐酸与高锰酸钾发生反应快速制备少量氯气,该反应的化学方程式为:(浓)。
(1)该反应的氧化剂是   ,氧化剂与还原剂的物质的量之比为   。
(2)用单线桥法表示该反应过程中电子转移的方向和数目   。
(3)当消耗时,求所得氯气在标准状况下的体积(写出计算过程)。   
【答案】(1);1∶5
(2)(浓)
(3)1.12L
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】(1)锰元素化合价从+7价降低到+2价,得到5个电子,被还原,该反应的氧化剂是,氯元素化合价从-1价升高到0价,失去1个电子,根据电子得失守恒可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5。
(2)根据方程式可知反应中转移10个电子,则用单线桥法表示该反应过程中电子转移的方向和数目为(浓)。
(3)的物质的量是3.16g÷158g/mol=0.02mol,根据方程式可知生成0.05mol氯气,在标准状况下的体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L。
【分析】(1)氧化还原反应的基本口诀:升失氧化还原剂,降得还原氧化剂;
化合价升高,失去电子,被氧化,发生氧化反应,作为还原剂,得到还原产物;
化合价降低,得到电子,被还原,发生还原法院,作为氧化剂,得到氧化产物;
(2)电子的数目=元素的价态变化数目×该元素原子的个数;
(3)结合化学计量数之比等于物质的量之比判断。
36.(2021高二上·肇庆期末)钙元素在人体内参与神经递质的合成与释放、激素的合成与分泌、肌肉的收缩过程等。人体缺钙时上述过程会受阻,特别是儿童缺钙会发生夜惊、烦躁、失眠,严重的导致大脑发育障碍。某实验小组查阅资料设计了如下实验方案测定某血清样本中的含量。
回答下列问题:
(1)“沉淀”时,发生反应的离子方程式为   。
(2)①“滴定”实验中,将标准溶液装入滴定管的正确操作顺序为   (填字母),夹在滴定管夹上备用。
a.装入标准溶液至0刻度以上;b.检查滴定管是否漏液;c.排尽尖嘴部分气泡;d.用标准溶液润洗滴定管2~3次;e.用蒸馏水清洗2~3次;f.将液面调节至0刻度或以下。
②已知滴定过程中发生反应(未配平),则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为   。
(3)实验小组做了3组平行实验,测得的数据如下表所示:
实验序号 盛装溶液的滴定管刻度/mL
滴定前 滴定后
1 0.60 12.55
2 0.20 14.20
3 1.50 13.55
则血液样品中的含量=   。
(4)下列操作可使测定结果偏低的是____(填选项字母)。A.酸式滴定管未用溶液润洗
A.读取溶液体积时滴定前仰视,滴定后俯视
B.盛放血清样本的锥形瓶用蒸馏水洗净后未干燥
C.酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失
(5)实验小组成员在做滴定实验时发现,在刚开始滴入每一滴溶液后,锥形瓶中溶液立刻变为紫红色,经振荡数秒后溶液才褪为无色,待滴入少量溶液后,锥形瓶中溶液的褪色速度明显加快。
实验编号 试剂
4 4mL A+2mL (填试剂的标号)
5 (填试剂的标号,涉及用量的需标出)
①猜测产生上述现象的原因为   。
②他们选用了一些试剂对上述猜测进行了实验验证。横线处分别为   、   ,观察现象发现实验5溶液褪色速度比实验4快,证明了猜测正确。
可供选择的试剂有:
A.溶液
B.溶液
C.溶液
D.溶液
E.1粒黄豆大的
【答案】(1)
(2);2:5
(3)0.096
(4)A
(5)产物对反应有催化作用;C;E
【知识点】探究影响化学反应速率的因素;离子方程式的书写;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】(1)“沉淀”时,发生反应的离子方程式为 。
(2)①将
标准溶液装入滴定管的具体操作为:检查不漏液后,先用蒸馏水清洗滴定管2~3次,再用
标准溶液润洗滴定管2~3次,后装入
标准溶液至0刻度以上,排尽尖嘴部分气泡,将液面调节至0刻度或0刻度以下,夹在滴定管夹上备用。
②滴定过程中发生反应的离子方程式为
,其中氧化剂
与还原剂
的物质的量之比为2:5。
(3)3组平行实验中第2组数据偏差较大应舍掉,根据其他两组数据可知平均消耗
溶液
。根据对应关系:
及相关数据,可得原血液样品中
的含量为0.096

(4)A.酸式滴定管未用
溶液润洗,会使标准液消耗体积偏大,测定结果偏高,A不选;
B.读取
溶液体积时滴定前仰视,滴定后俯视,会使读取标准液消耗体积偏小,测定结果偏低,B选;
C.盛放血样的锥形瓶用蒸馏水洗净后未干燥,对测定结果无影响,C不选;
D.酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失,会使标准液消耗体积偏大,测定结果偏高,D不选;
故答案为:B。
(5)
溶液与
溶液反应时开始溶液褪色较慢,随后褪色会加快,这是由于产物
对反应有催化作用。对上述猜测原因进行实验验证时,要注意两点:一是要保证
溶液过量从而观察到
溶液褪色,所以实验4中应选择
溶液而不是选择
;二是控制变量思想的运用,相比于实验5,实验4只改变催化剂而不改变其他条件,应使用药品为
溶液、
溶液和
固体。
【分析】(1)沉淀时生成了草酸钙;
(2) ①滴定管的使用,要先洗干净,再润洗,装液,赶气泡,调节液面;
② 分析化合价,根据化合价升高总数等于化合价降低总数,确定氧化剂与还原剂的物质的量之比;
(3) ,消耗高锰酸钾的体积用滴定后的减滴定前的,计算发现实验序号2有严重的误差要啥去,算出钙离子的质量,再将单位化为mg,用质量除以0.25L.
(4)根据 判断错误的操作引起高锰酸钾的体积如何改变,从而导致钙离子的含量的改变;
(5) 溶液与 溶液反应时开始溶液褪色较慢,随后褪色会加快,这是由于产物 对反应有催化作用。对上述猜测原因进行实验验证时,要注意两点:一是要保证 溶液过量从而观察到 溶液褪色,二是控制变量思想的运用,相比于实验5,实验4只改变催化剂而不改变其他条件,应使用药品为 溶液、 溶液和 固体。

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