第4章《氧化还原反应和电化学》单元检测题(含解析)2023--2024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》
一、单选题(共13题)
1.科学家发现某些生物酶体系可以促进和的转移(如a、b和c)。能将海洋中的转化为进入大气层,反应过程如图所示。下列说法正确的是
A.时的电子式为
B.过程III属于氮的固定
C.反应过程中有极性键的断裂与形成
D.过程II发生的反应为
2.汽车的启动电源常用铅酸蓄电池,该电池在放电时的总反应为。
下列说法正确的是
A.该铅酸蓄电池属于一次电池
B.负极的电极反应式为
C.铅酸蓄电池放电时,每转移0.2mol电子消耗0.4molH2SO4
D.电池放电时,两电极质量均增加,且每转移1mol电子,电池正极质量增加32g
3.工业上采用电解溶液制备溶液的装置如图所示,A、B两极均为惰性电极。下列说法正确的是
A.A极发生还原反应
B.生成的电极反应为
C.A极有少量产生,则气体M和R的体积比略大于2∶1
D.当、时,理论上可制得0.4(假设右室溶液体积为0.1L)
4.第24届冬奥会于2022年2月4日在北京开幕,许多核心技术为比赛保驾护航。下列说法不正确的是
A.大规模使用氢燃料电池车,行驶时只产生水,实现“零碳排放”
B.速滑馆“冰丝带”用干冰作为制冷剂,干冰升华过程中破坏了共价键
C.北京冬奥会的礼仪服采用石墨烯片聚热保暖,石墨烯与金刚石互为同素异形体
D.场馆选用了二氧化碳跨临界制冷系统,同时利用冷热联供一体化设计对制冷余热进行回收利用,比传统氟利昂制冷技术更节能、环保
5.下列关于各图的说法错误的是( )

A.①中阳极处能产生使湿润的淀粉-KI试纸变蓝的气体
B.②中待镀铁制品应与电源负极相连而形成铜镀层
C.③中可证明铁发生了析氢腐蚀
D.④中的离子交换膜可以避免生成的与NaOH溶液反应
6.下列反应方程式不正确的是
A.用铁氰化钾溶液检验:
B.单质溶解于:
C.与反应:
D.与少量反应:
7.科学家研制了一种两相无膜锌/吩噻嗪(PTZ)电池,其放电时的工作原理如图所示。

已知:CH2Cl2的密度为1.33g/cm3,难溶于水。下列说法错误的是
A.电池使用时不能倒置
B.充电时,石墨毡上的电极反应式为PTZ-e-=PTZ+
C.充电时,PF由CH2Cl2移向水层
D.放电时,Zn板每减轻6.5g,水层增重29g
8.下列“劳动最光荣、劳动最崇高、劳动最伟大、劳动最美丽”。下列劳动与所涉及的化学知识不相符的是
选项 劳动项目 化学知识
A 为保护地下钢管不被腐蚀,将钢管与直流电源负极相连 采用了牺牲阳极法进行防护
B 使用纯碱溶液去油污 水解使溶液显碱性
C 明矾可以除去水中的悬浮颗粒,用于净水 明矾溶于水可生成氢氧化铝胶体
D 施肥时,草木灰(有效成分是)不能与NH4Cl混合使用 与反应生成氨气会降低肥效
A.A B.B C.C D.D
9.下列实验装置(部分夹持装置略)或现象错误的是
A.滴入酚酞溶液 B.吸氧腐蚀 C.钠的燃烧 D.鉴别乙醇和甲醚
A.A B.B C.C D.D
10.中科院研制出了双碳双离子电池,以石墨(Cn)和中间相炭微粒球(MCMB)为电极,电解质溶液为含有的有机溶液,其充电示意图如图。下列说法错误的是
A.为离子化合物
B.放电时,K+向左迁移
C.放电时,负极反应为
D.充电时,若阴极增重39g则阳极增重145g
11.下列有关电解原理的应用的说法正确的是
A.氯化铝是一种电解质,可用于电解法制铝
B.电解饱和食盐水时,阴极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
C.电解法精炼铜时,以粗铜作阴极,纯铜作阳极
D.在铁制品上镀银时,铁制品与电源正极相连
12.依据下列实验现象推测,其反应过程不涉及氧化还原反应的是
A.把钠放入溶液中,有蓝色沉淀生成
B.向酸性溶液中加入,溶液紫色褪去
C.氯水在光照条件下放置一段时间后,溶液的pH降低
D.溶液和溶液混合,产生无色气体以及红褐色沉淀
13.如图,用铅蓄电池电解甲、乙两池中的溶液(均是情性电极)。已知铅蓄电池的总反应为。电解一段时间后,发现a极上析出红色固体物质,下列说法正确的是

A.d极为阴极
B.乙池的浓度不变
C.放电时铅蓄电池负极的电极反应式为
D.a极析出3.2g固体时,铅蓄电池消耗
二、填空题(共8题)
14.请仔细观察下列五种装置的构造示意图,回答下列问题。
(1)碱性锌锰电池的总反应为Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2,则负极的电极反应为 。
(2)碱性锌锰电池比普通锌锰电池(干电池)性能好,放电电流大。试从影响反应速率的因素角度分析其原因: 。
(3)图3中铅蓄电池放电过程中,H2SO4溶液浓度 (填“变大”“变小”或“不变”),充电时阴极的电极反应为 。
(4)图4中电解精炼铜时,a极是 (填“纯铜”或“粗铜”)。锌银钮扣电池在工作过程中 (填物质名称)被还原。
15.电化学原理在化学工业中有着广泛的应用。利用如图所示的装置能够完成很多电化学实验。回答下列问题:
(1)将开关K置于N处:若X、Y都是石墨电极,W是饱和CuSO4溶液,则X电极上的电极反应式为 ;若X是石墨电极,Y是铁电极,W还是饱和CuSO4溶液,可以 (填“加快”或“减慢”)铁的腐蚀,这种方法称为 。
(2)若粗铜中含有Au、Ag、Fe等杂质,要用电解方法精炼粗铜,则电解质溶液中Cu2+的浓度将 (填“增大”“减小”或“不变”),沉积在电解槽底部(阳极泥)的杂质是 。
(3)若X为石墨棒,Y为铁棒,W是饱和NaCl溶液,将开关K置于M处,可以 (填“加快”或“减慢”)铁的腐蚀,则X电极上的电极反应式为 。
(4)若X为铜棒,Y为铁棒,W是饱和CuSO4溶液,将开关K置于M处,当外电路中转移2 mol e-时,溶液 (填“增重”或“减轻”) g。
16.按照要求回答下列问题。
(1)已知下列七种物质:①NaCl②Cu③SO2④氯化铁溶液⑤稀硫酸⑥硫酸钡⑦熔融KNO3,其中属于电解质的是 。
(2)工业中常将钠块加入正己烷中,除去微量的水,反应的化学方程式为 ;若将23g钠与一定量的水发生上述反应,最终形成1L的溶液,其溶液的物质的量浓度为 ,同时生成的气体在标准状况下的体积为 。
(3)利用焰色试验的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花,也可定性鉴别某些金属盐,立德粉ZnS·BaSO4(也称锌钡白),是一种常用白色颜料。灼烧立德粉样品时,钡的焰色为 。
A.黄色 B.砖红色 C.紫色 D.黄绿色
(4)工业废水中含有的重铬酸根高子(Cr2O)有毒,必须处理达标后才能排放,工业上常用绿矾(FeSO4·7H2O)做处理剂,反应的离子方程式如下:6Fe2++Cr2O+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。
①在该反应中还原产物是 (填离子符号);
②用单线桥标出该反应电子转移的方向和数目 。
17.硼及硼的化合物有着广泛的用途。请回答下列问题:
(1)硼在元素周期表中的位置为 ,硼元素有两种天然同位素10B和11B,硼元素的近似相对原子质量为10.8,则两种同位素原子的原子个数之比为 。
(2)单质硼(B)在一定条件下与NaOH溶液反应生成NaBO2和一种气体,请写出该反应的化学方程式 。
(3)硼酸(H3BO3)是一种白色片状晶体,微溶于水,对人体的受伤组织有着和缓的防腐消毒作用。硼酸是一元弱酸,室温时0.1mol/L硼酸的pH为5,计算硼酸的电离常数数K= 。
氟硼酸(HBF4)是一种强酸,仅以离子状态存在于水中,请写出BF4-的电子式 。
(4)B2H6是硼的一种气态氢化物,因组成与乙烷(C2H6)相似而被称为乙硼烷。
①经测定B2H6中B原子最外层也满足8电子结构,由此推测B2H6与C2H6分子结构 (填“相同”或“不相同”)。
②B2H6可由BF3与NaBH4在一定条件下反应制得,写出该反应的化学方程式 。
③B2H6是强还原剂,它与水反应生成H3BO3和H2。若有0.1mol B2H6与水完全反应,则产生H2在标准状况下的体积为 L。
18.二甲醚气体是一种可再生绿色新能源,被誉为“21世纪的清洁燃料”。
(1)工业上可用水煤气合成二甲醚:
①测得和的浓度随时间变化如图所示,则反应开始至平衡时的平均反应速率 mol/(L min)。
②该反应在恒容密闭容器中进行,下列叙述中能表示该反应达到平衡状态的是 。
A.单位时间内生成CO和的物质的量之比为1:2 B.的浓度不再变化
C.容器内压强不再变化 D.与的物质的量相等
(2)二甲醚燃料电池工作原理如图所示
①该电池的负极是 (填“a电极”或“b电极”)
②通过质子交换膜时的移动方向是 。(填选项字母)
A.从左向右 B.从右向左
③通入的电极反应式是 。
(3)标况下每转移6mol电子需要氧气 L。
19.亚硝酸钠()是一种用途广泛的工业盐,因其外观和食盐相似容易误食中毒。亚硝酸钠加热到320℃以上会分解产生、和,其水溶液呈碱性,能与溶液反应生成难溶于水、易溶于酸的。由于有毒性,将含该物质的废水直接排放会引起水体严重污染,所以这种废水必须处理后才能排放。处理方法之一如下: ________________________________________________________
(1)请完成该化学方程式并配平。
(2)中N的化合价为 ,由N的化合价推测具有 (填“氧化性”、“还原性”或“氧化性、还原性”)。
(3)用上述反应来处理并不是最佳方法,其原因是 。从环保角度来讲,要将转化为氮气,所用物质的 (填“氧化性”或“还原性”)应该比更 (填“强”或“弱”)。
(4)下列方法不能用来区分固体和的是_______(填序号)。
A.分别溶于水并滴加酚酞试液 B.分别溶于水并滴加酸化的溶液
C.分别加强热并收集气体检验 D.用筷子分别蘸取固体品尝味道
(5)与反应:,若有0.5mol氧化剂被还原,则被氧化的还原剂的物质的量是 mol。
(6)已知亚硝酸钠可以与氯化铵反应生成氮气和氯化钠,写出该反应的化学反应方程式 。
20.按要求填空
(1)铁屑加入硝酸银溶液中反应的离子方程式为 。
(2)醋酸()与烧碱溶液反应的离子方程式为 。
(3)是一种 (填“酸、碱、盐”),向溶液中滴加溶液至溶液呈中性时,该反应的离子方程式为 。
(4)实验室制备少量胶体的化学方程式为 。
(5)配平下列方程式:
__________________________________________
(6)一定条件下,和氟气可发生如下反应:,从而可知在中,元素R的化合价是 。
21.将洁净的金属片Fe、Zn 、A、B 分别与Cu用导线连结浸在合适的电解质溶液里。实验并记录电压指针的移动方向和电压表的读数如下表所示:
金属 电子流动方向 电压/V
Fe Fe → Cu +0.78
Zn Zn → Cu +1.10
A Cu → A -0.15
B B → Cu +0.3
根据以上实验记录,完成以下填空:
(1)构成两电极的金属活动性相差越大,电压表的读数越 (填“大”、“小”)。Zn、A、B三种金属活动性由强到弱的顺序是 。
(2)Cu与A组成的原电池, 为负极,此电极反应式为 。
(3)A、B形成合金,露置在潮湿空气中, 先被腐蚀。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】A.时的电子式为,A项错误;
B.氮元素从游离态变成化合态属于氮的固定,过程III是生成氮气,不属于氮的固定,B项错误;
C.不同种非金属元素间形成的共价键是极性键,过程Ⅱ中NO+→H2O+N2H4,该反应过程形成H-O的极性共价键,同时N与O间的极性键断裂,C项正确;
D.反应电荷不守恒,D项错误
故答案选C 。
2.D
【详解】A.该铅酸电池属于二次电池,A错误;
B.由放电时电池的总反应可知:PbO2得电子发生还原反应,是电池的正极,负极的电极反应式为,正极的电极反应式为,B错误;
C.由总反应式可知,铅酸蓄电池放电时,每转移2mol电子消耗2 mol H2SO4,故每转移0.2mol电子消耗0.2molH2SO4,C错误;
D.负极Pb转化为PbSO4电极质量增加,正极PbO2转化为PbSO4电极质量增加,正极电极增加的质量相当于SO2的质量,每转移2mol电子,电池正极质量增加64g,则每转移1mol电子,电池正极质量增加32g,D正确;
故选D。
3.B
【分析】该装置为电解池,根据钠离子的移动方向可知,B为阴极,A为阳极,以此解题。
【详解】A.由分析可知,电极B为阴极,则A为阳极,在电解池中阳极发生氧化反应,A错误;
B.由分析可知A为阳极,在阳极水失去电子结合碳酸根离子生成碳酸氢根离子,电极方程式为:,B正确;
C.忽略其他影响因素,由得失电子守恒知生成和的体积比为1∶2,又A极有少量产生,故气体M[气体M为和]和的体积比略大于1∶2,C错误;
D.由阴极反应式知,当c1=9、c2=1时,右室生成0.8,所以电路中转移0.8电子,A极发生反应,根据得失电子守恒,理论上可制得0.8,D错误;
故选B。
4.B
【详解】A.氢燃料电池车总反应为氢气和氧气反应,只产生水,即可实现“零碳排放”,A正确;
B.干冰升华过程中只破坏了分子间作用力,B错误;
C.石墨烯与金刚石是碳元素形成的不同单质,即互为同素异形体,C正确;
D.传统氟利昂制冷技术会造成臭氧层空洞,而二氧化碳无毒,故选用二氧化碳跨临界制冷系统同时利用冷热联供一体化设计对制冷余热进行回收利用,比传统氟利昂制冷技术更节能、环保,D正确;
故选B。
5.C
【详解】A.电解氯化铜溶液时,阳极发生氧化反应,氯离子在阳极失电子,转化为氯气,则阳极处能产生使湿润的淀粉-KI试纸变蓝的气体,A正确;
B.电镀铜时,铜接在电源的正极作为阳极,待镀件接在电源的负极作为阴极,B正确;
C.铁钉用食盐水浸泡后在空气中发生吸氧腐蚀,C错误;
D.④中的离子交换膜只允许阳离子通过,不允许OH-通过,可以避免生成的与NaOH溶液反应,D正确;
故选C。
6.D
【详解】A.Fe2+能与铁氰化钾反应生成(蓝色沉淀),反应离子方程式为,故A项正确;
B.单质I2溶于KI溶液中能生成,反应离子方程式为,故B项正确;
C.与发生归中反应生成S单质和水,反应方程式为,故C项正确;
D.酸性高锰酸钾与反应过程中,Mn元素化合价由+7降低至+2,中O元素化合价由-1升高至0,根据化合价升降守恒、原子守恒以及电荷守恒可知反应离子方程式为,故D项错误;
综上所述,不正确的是D项。
7.D
【分析】放电时,Zn失电子,发生氧化反应,故Zn作负极;石墨毡作正极。充电时,Zn电极发生得电子反应,作阴极;石墨毡作阳极。
【详解】A.水和二氯甲烷的不互溶性和密度差能够将正极与负极分隔开,故不能倒置,故A正确;
B.由图可知,放电时,Zn为负极,石墨毡为正极,放电时,石墨毡发生反应:PTZ+-e-=PTZ,则充电时,石墨毡为阳极,发生氧化反应,电极反应式:PTZ-e-=PTZ+,故B正确;
C.放电时,阴离子向负极移动,Zn为负极,则放电时PF由CH2Cl2层移向水层,故C正确;
D.放电时,Zn板每减轻6.5g,同时水层增重6.5g,转移电子的物质的量为0.2mol,有0.2mol移动到水层,故水层增重为0.2mol×145g/mol+6.5g=35.5g,故D错误;
故选:D。
8.A
【详解】A.在电解池中,阳极被腐蚀,阴极被保护,故为了保护地下钢管,要让钢管和电源的负极相连做阴极,采用了外加电流的阴极保护法;牺牲阳极法进行防护采用的是原电池原理,即把要保护的金属和原电池的正极相连接,故A错误;
B.使用纯碱溶液去油污,碳酸根离子水解显碱性,有利于酯类的水解,故B正确;
C.明矾溶于水水解生成的Al (OH)3胶体,疏松多孔具有吸附性,所以可除去水中的悬浮颗粒等杂质,故C正确;
D.碳酸根离子水解显碱性,铵根离子水解显酸性,混合后会水解相互促进反应生成二氧化碳,氨气,故D正确;
故选:A。
9.C
【详解】A.碳酸钠和碳酸氢钠在溶液中均发生水解反应使溶液呈碱性,但碳酸钠在溶液中的水解程度大于碳酸氢钠,溶液的碱性强于碳酸氢钠,浓度相同的溶液中分别滴入酚酞溶液后,碳酸钠溶液呈红色,碳酸氢钠溶液呈浅红色,则滴入酚酞溶液能鉴别浓度相同的碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液,故A正确;
B.铁钉在氯化钠溶液中发生吸氧腐蚀导致试管中的气体的物质的量减小,压强减小,插入水在的导管口会形成一段水柱,则题给装置图能验证钢铁的吸氧腐蚀,故B正确;
C.玻璃表面皿不能直接加热,否则会受热不均而炸裂,所以钠的燃烧不能在玻璃表面皿中进行,故C错误;
D.钠和乙醇能缓慢反应生成氢气,金属钠的表面有气泡逸出,钠和甲醚不反应,则题给装置能鉴别乙醇和甲醚,故D正确;
故选C。
10.C
【详解】A.根据图示,充电时含有的有机溶液中,K+、分别向两极移动,固态为离子晶体,故A正确;
B.根据图示,充电时K+向右迁移,右侧MCMB为阴极;放电时,右侧MCMB为负极、左侧石墨电极为正极,原电池中K+向左迁移,移向正极,故B正确;
C.放电时,右侧MCMB为负极,负极反应为,故C错误;
D.充电时,阴极生成金属钾,若阴极增重39 g,外电路转移1 mol电子,阳极发生反应,根据电子守恒,阳极有1 mol参加反应,增重1 mol×145 g/mol=145 g,故D正确;
故答案为C。
11.B
【详解】A.氯化铝是一种电解质,属于共价化合物,熔融后不导电,不可用于电解法制铝,A错误;
B.电解饱和食盐水时,水电离出氢离子在阴极放电生成氢气,反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,B正确;
C.电解法精炼铜时,以粗铜作阳极,发生氧化反应生成铜离子;纯铜作阴极,铜离子发生还原反应生成铜,C错误;
D.在铁制品上镀银时,铁制品与电源负极相连作为电解池的阴极,D错误。
故选B。
12.D
【详解】A.把钠放入溶液中,有蓝色沉淀生成,钠先与水反应:为氧化还原反应,A不符合题意;
B.酸性高锰酸钾与H2O2反应,,为氧化还原反应,B不符合题意;
C.氯气在光照下放置:,为氧化还原反应,C不符合题意;
D.溶液和溶液混合,发生双水解:,无化合价变化,D符合题意;
故选D。
【点睛】氧化还原反应为化合价发生变化的化学反应。
13.D
【分析】电解CuCl2溶液过程中,阳极电极反应式为,阴极电极反应式为,电解Na2SO4溶液过程中,实质为电解水,该装置电解一段时间后,发现a极上析出红色固体物质,说明a电极为阴极,b为阳极,与阴极相连的电极为电源负极,与阳极相连的电极为电源正极,故d为阳极,c为阴极,以此进行解答。
【详解】A.由上述分析可知,d为阳极,A项错误;
B.乙池在电解水,的浓度增大,B项错误;
C.放电时铅蓄电池负极发生氧化反应,失去电子,C项错误;
D.电解池a极析出的固体是铜,3.2gCu的物质的量是0.05mol,电路中转移的电子数为,根据铅蓄电池的总反应,转移0.1mol电子时消耗硫酸的物质的量为0.1mol,D项正确。
故选D。
14.(1)Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2
(2)碱性锌锰电池用锌粉替代了普通锌锰电池的锌壳,增大了反应物的接触面积,加快了反应速率(其他合理答案均可)
(3) 变小 PbSO4+2e-=Pb+
(4) 纯铜 氧化银
【解析】(1)
碱性锌锰电池的总反应为Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2,锌失去电子,化合价升高,作负极,因此负极的电极反应为Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2;故答案为:Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2。
(2)
碱性锌锰电池比普通锌锰电池(干电池)性能好,放电电流大。试从影响反应速率的因素角度分析其原因:碱性锌锰电池用锌粉替代了普通锌锰电池的锌壳,增大了反应物的接触面积,加快了反应速率;故答案为:碱性锌锰电池用锌粉替代了普通锌锰电池的锌壳,增大了反应物的接触面积,加快了反应速率(其他合理答案均可)。
(3)
图3中铅蓄电池放电过程中,H2SO4不断和Pb、PbO2反应,因此H2SO4溶液浓度变小,放电时负极电极反应式为:Pb+ 2e-= PbSO4,充电时阴极的电极反应为PbSO4+2e-=Pb+;故答案为:变小;PbSO4+2e-=Pb+。
(4)
图4中电解精炼铜时,纯铜作阴极,粗铜作阳极,电解液为含有铜离子的盐溶液,则a极是纯铜。图5中锌银钮扣电池在工作过程中锌化合价升高,失去电子,氧化银化合价降低得到电子,因此氧化银被还原;故答案为:纯铜;氧化银。
15.(1) 4OH--4e-=2H2O+O2↑ 减慢 外加电流的阴极保护法
(2) 减小 Au、Ag
(3) 加快 O2+4e-+2H2O=4OH-
(4) 减轻 8
【详解】(1)若开关置于N处,装置为电解池,由于是石墨电极为惰性电极,电解CuSO4溶液水,阳极X电极上,水电离产生的OH-失去电子变为O2逸出,则X电极的电解反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑;
若X是石墨电极,Y是铁电极,W还是饱和CuSO4溶液,Fe电极为阴极,在阴极上溶液中的Cu2+在Fe上得到电子被还原为Cu,电极反应式为:Cu-2e-=Cu2+,Fe不能失去电子被氧化,因而可以减缓铁的腐蚀速率,这种方法称为外加电流的阴极保护法;
(2)若粗铜中含有Au、Ag、Fe等杂质,要用电解方法精炼粗铜,粗铜为阳极,精铜为阴极。在阳极上是活动性比Cu强的金属Fe及Cu失去电子变为金属阳离子进入溶液,在阴极上是溶液中的Cu2+得到电子被还原为Cu单质。根据同一闭合回路中电子转移数目相等,可知电解质溶液中Cu2+浓度会减小;活动性比Cu弱的Au、Ag将沉淀在阳极底部,形成阳极泥。故沉淀在阳极底部的杂质含有Au、Ag;
(3)若X为石墨棒,Y为铁棒,W是饱和NaCl溶液,将开关K置于M处,构成了原电池,Fe活动性比石墨强,Fe为原电池的负极,使铁更易失去电子而被氧化腐蚀,正极上是溶解在溶液的O2发生得电子的还原反应,则正极的电极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-;
(4)若X为铜棒,Y为铁棒,W是饱和CuSO4溶液,将开关K置于M处,构成原电池。由于金属活动性:Fe>Cu,则Fe棒为负极,失去电子,发生氧化反应,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+;Cu棒为正极,正极上发生还原反应,电极反应式为Cu2++2e-=Cu,总反应方程式为Fe+Cu2+=Fe2++Cu,每反应转移2 mol电子,反应消耗1 mol Fe,置换出1 mol Cu单质,则溶液质量减轻△m=64 g-56 g=8 g。
16.(1)①⑥⑦
(2) 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 1mol/L 11.2L
(3)D
(4) Cr3+
【详解】(1)电解质是溶于水或在熔融状态下能够导电的化合物;非电解质是溶于水或在熔融状态下不能够导电的化合物;
①NaCl是电解质,②Cu是金属单质,③SO2是非电解质,④氯化铁溶液是溶液属于混合物,⑤稀硫酸是溶液属于混合物,⑥硫酸钡是电解质,⑦熔融KNO3是电解质;故其中属于电解质的是①⑥⑦;
(2)钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;23gNa的物质的量为23g÷23g/mol=1mol,由化学方程式体现的关系可知,生成NaOH、H2的物质的量分别为1mol、0.5mol,最终形成1L的溶液,其溶液的物质的量浓度为1mol÷1L=1mol/L,同时生成的气体在标准状况下的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L;
(3)焰色反应,也称作焰色测试及焰色试验,是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特殊颜色的反应;钡的焰色为黄绿色,故选D。
(4)①在该反应中Cr2O中铬元素化合价降低,发生还原反应,得到还原产物Cr3+;
②单线桥可以电子转移的方向和数目,反应中Cr2O中铬元素得到电子,亚铁离子失去电子,单线桥为:。
17. 第二周期,第IIIA族 1∶4 2B + 2NaOH + 2H2O = 2NaBO2 + 3H2↑ 1.0×10-9 不相同 BF3 + 3NaBH4 = 2B2H6 + 3NaF 或4BF3 + 3NaBH4 = 2B2H6 + 3NaBF4 13.44
【详解】(1)硼的核电荷数为5,在元素周期表中的位置为第二周期,第IIIA族,有10B、11B两种核素,它们之间的关系互为同位素;硼元素的相对原子质量是10.8,则硼元素的摩尔质量是10.8g/mol,设10B和11B的物质的量分别是xmol、ymol,则M==10.8g/mol,x∶y=1∶4;
(2)单质硼(B)在一定条件下与NaOH溶液反应生成NaBO2和一种气体,根据原子守恒,此气体应为氢气,结合电子守恒及原子守恒,此反应的化学方程式2B + 2NaOH + 2H2O = 2NaBO2 + 3H2↑;
(3)电离方程式为:H3BO3+H2O [B(OH)4]-+H+,室温时0.1mol/L硼酸的pH为5,硼酸的电离常数数K==1.0×10-9;BF4-的电子式为 ;
(4)① B原子的价电子数为3,而C原子的价电子数为4,当B2H6中B原子最外层也满足8电子结构时,B2H6与C2H6分子结构不可能相同;
②B2H6可由BF3与NaBH4在一定条件下反应制得,根据原子守恒可知该反应的化学方程式为BF3 + 3NaBH4 = 2B2H6 + 3NaF;
③B2H6是强还原剂,它与水反应生成H3BO3和H2,根据电子守恒和原子守恒,发生反应的化学方程式为B2H6+6H2O=2H3BO3+6H2,有0.1mol B2H6与水完全反应,则产生H2的物质的量为0.6mol,在标准状况下的体积为22.4L/mol×0.6mol=13.44L。
18.(1) 0.16 BC
(2) a电极 A
(3)33.6L
【解析】(1)
①工业上可用水煤气合成二甲醚:,由图可知,CO的初始浓度为0.8mol/L,平衡时的浓度为0.4mol/L,则反应开始至平衡时CO的物质的量浓度变化为0.4mol/L,根据反应方程式可知,消耗的氢气的物质的量浓度为0.8mol/L,则用氢气表示的平均反应速率0.8mol/L÷5min=0.16 mol/(L min),故答案为:0.16 mol/(L min);
②A.CO和H2都是反应物,化学计量数之比为1:2,不管平衡与否,单位时间内生成CO和H2的物质的量之比一定为1:2,所以单位时间内生成CO和H2的物质的量之比为1:2不能代表反应达到平衡状态,故A错误;
B.CH3OCH3的浓度不再变化,代表反应达到平衡状态,故B正确;
C.恒温恒容条件下,压强和物质的量成正比,该反应前后气体系数之和不相等,所以压强是一个变量,容器内压强不再变化时代表反应达到平衡状态,故C正确;
D.CH3OCH3与H2O的物质的量相等,可能处于平衡状态,也可能不处于平衡状态,故D错误;
故答案为BC。
(2)
①二甲醚燃料电池是将二甲醚燃烧的化学能转化为电能,在二甲醚和氧气的反应中,二甲醚失去电子发生氧化反应,则通入二甲醚的a电极为负极,故答案为:a电极;
②在原电池中,阳离子移向正极,所以H+的移动方向是从左向右,故答案为:A;
③通入氧气的一极为正极,氧气在正极发生还原反应:,故答案为:。
(3)
1mol氧气得到6mol电子,标况下每转移6mol电子需要氧气的体积为L。
19.(1)
(2) 氧化性、还原性
(3) 反应生成了,该物质会造成大气污染 还原性 强
(4)D
(5)0.5
(6)
【详解】(1)做氧化剂,KI做还原剂,化学方程式为;
(2)中Na的化合价为+1价,O的化合价-2价,根据化合物整体化合价为0,可得N化合价为+3价;因为亚硝酸钠加热到320℃以上会分解产生、和,所以既具有氧化性,又具有还原性;
(3)根据上述反应可知反应生成了,该物质会造成大气污染,不是处理的最佳方法;要将转化为氮气,做氧化剂,则需要另一种物质为还原剂,因为KI只能将还原为NO,所以需要更强的还原剂才能将还原为N2;
(4)在水溶液中,是强碱弱酸盐显碱性,NaCl是强碱强酸盐显中性,可以用酚酞区分两者,A正确;能与溶液反应生成易溶于酸的,而NaCl与AgNO3反应生成难溶于酸的AgCl,所以滴加酸化的溶液可以区分两者,B正确;亚硝酸钠加热到320℃以上会分解产生、和,分解方程式为42Na2O+2N2↑+3O2↑,>,收集气体后,可用带火星的木条检验气体,而NaCl加热后没有气体产生,可以用加强热并收集气体检验,C正确;有毒性,不能用筷子蘸取品尝味道,D错误;故选D。
(5)在反应时体现氧化剂,HI 体现还原剂和酸性,根据,当有0.5mol被还原时,有1molKI被反应,被氧化的KI的物质的量是0.5mol;
(6)根据信息可知化学反应方程式为
20.(1)
(2)
(3) 盐
(4)
(5)
(6)+5价
【详解】(1)铁的还原性大于银,故能把银置换出来,即;
(2)醋酸是弱酸,离子反应中不拆,即;
(3)硫酸氢钠是酸式盐,故属于盐;呈中性即硫酸氢钠和加入的氢氧化钡物质的量1:1进行反应,即;
(4)向煮沸的蒸馏水中加入饱和氯化铁溶液,继续煮沸至红褐色即制得,;
(5)亚硫酸跟中+4价S被碘酸根中+5价I氧化到+6价,自身降到0价,由得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒得;
(6)由电荷守恒得n=1,所以带一个单位负电荷,又氧元素显-2价,由正负化合价代数和为-1得R显+5价。
21. 大 Zn> B > A Cu Cu-2e-= Cu2+ B
【分析】Fe、Zn分别与Cu、电解质溶液形成原电池时电压的读数;根据原电池中,电子经导线从活泼金属流向不活泼金属,活泼金属做负极,据此分析解答。
【详解】(1)Fe、Zn分别与Cu、电解质溶液形成原电池时,由表可知:前者的电压小,后者的电压大,而锌的活泼性大于铁,即金属活动性相差越大,电压表的读数越大;根据原电池中,电子经导线从活泼金属流向不活泼金属,由表可知:金属活泼性:Cu>A,B>Cu,金属活动性相差越大,电压表的读数越大,可知活泼性Zn>B,所以金属的活泼性:Zn>B>A,故答案为大;Zn>B>A;
(2)原电池中,活泼金属做负极,失去电子,所以铜做负极,电极反应式:Cu-2e-=Cu2+,故答案为Cu;Cu-2e-=Cu2+;
(3)原电池中,活泼金属做负极,被腐蚀,由(1)可知金属的活泼性:B>A,即B先被腐蚀,故答案为B。
答案第1页,共2页
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