高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册微项目 科学使用含氯消毒剂——运用氧化还原反应原理解决实际问题精练

第2章《元素与物质世界》本章测试

一、单选题(共16小题)                                                                         

1. 下列状态的物质，既能导电又属于电解质的是（     ）

A. 氯化钠晶体    B. 氢氧化钙溶液

C. 液态醋酸    D. 熔融的氢氧化钠

【答案】D

【解析】A．氯化钠晶体为电解质，没有自由移动的离子，则不导电，故A错误；

B．氢氧化钙溶液为混合物，能导电，不属于电解质也不是非电解质，故B错误；

C．液态的醋酸是电解质，没有自由移动的离子，则不导电，故C错误；

D、熔融的氢氧化钠存在自由移动的离子，能导电，属于电解质，故D正确；

故答案选D。

2. 下列说法不正确的是（     ）

A. 利用丁达尔效应可区分蛋白质溶液与葡萄糖溶液

B. “血液透析”涉及到胶体性质的应用

C. 用过滤法可以除去Fe(OH)3胶体中的FeCl3

D. 在豆浆中加入硫酸钙制豆腐，是利用了胶体的聚沉性质

【答案】C

【解析】A．蛋白质溶液为胶体分散系，则用丁达尔效应可区分蛋白质溶液与葡萄糖溶液，故A正确；

B．血液属于胶体，“血液透析”利用的是胶体不能透过半透膜而溶液可以，涉及到胶体性质的应用，故B正确；

C．胶体与溶液均可透过滤纸，则用过滤法无法除去Fe（OH）3胶体中的FeCl3，应该用渗析的方法，故C错误；

D．向豆浆中加入硫酸钙制豆腐，发生胶体聚沉，利用了胶体的聚沉性质，故D正确；

故答案选C。

3. 下列关于纯净物、混合物、强电解质、弱电解质和非电解质的组合正确的是（     ）

【答案】B

【解析】A．氨水、食盐水、硫酸、醋酸、干冰，分别属于混合物、混合物、强电解质、弱电解质、非电解质，故A错误；

B．氧化铁、盐酸、硫酸钡、磷酸、二氧化硫分别属于纯净物、混合物、强电解质、弱电解质、非电解质，故B正确；

C．胆矾、碘酒、苛性钠、碳酸、碳酸钙分别是纯净物、混合物、强电解质、弱电解质、强电解质，故C错误；

D．盐酸、氯化钾溶液、氯化钠、亚硫酸、氢气，分别是混合物、混合物、强电解质、弱电解质、单质，故D错误；

故答案选B。

4. 下列各选项中，不能满足下图一步关系选项是(　　)

A． X为铜、Y为氧化铜、Z为硫酸铜            B． X为二氧化碳、Y氧气、Z为一氧化碳

C． X为碳酸钙、Y氧化钙、Z为氢氧化钙    D． X为氢氧化钠、Y氯化钠、Z为碳酸钠

【答案】D

【解析】选项A中，铜与氧气反应生成氧化铜，氧化铜能与硫酸反应生成硫酸铜，硫酸铜溶液与铁反应生成铜；选项B中，二氧化碳发生光合作用生成氧气，氧气与碳反应可生成一氧化碳，CO继续燃烧生成CO2；选项C中，碳酸钙高温分解生成氧化钙，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与CO2反应生成碳酸钙；选项D中，氢氧化钠与金属氯化物反应生成氯化钠，氯化钠不能直接转化生成碳酸钠。

5.科学家曾在英国《自然》杂志上报道，他们用DNA制造出一种臂长7 nm的纳米级镊子，这种镊子能钳起分子或原子，并对它们随意组合。下列分散系中的分散质的微粒直径和上述镊子的臂长具有相同数量级的是(　　)

A． 溶液          B． 悬浊液       C． 胶体     D． 乳浊液

【答案】C

【解析】溶液中分散质粒子直径小于1 nm，胶体中分散质微粒直径在1 nm～100  nm之间，浊液中分散质粒子直径大于100 nm，上述钠米级镊子臂长(7 nm在1  nm～100 nm之间)与胶体中的分散质微粒直径具有相同的数量级。

6.下列有关电解质的说法正确的是(　　)

A． 氢氧化钠溶液能导电，所以它是电解质     B． 电解质在熔融状态下都能导电

C． 水溶液能导电的化合物不一定是电解质     D． 难溶物质肯定不是电解质

【答案】C

【解析】氢氧化钠溶液为混合物，不属于电解质，A项错误；某些电解质(如液态氯化氢、冰醋酸等)熔融状态下不能导电，B项错误；有些化合物(如二氧化碳等)的水溶液能导电，是因为与水反应生成电解质，这些化合物并不属于电解质，C项正确；某些难溶化合物(如氧化镁、硫酸钡等)熔融状态下能导电，它们属于电解质，D项错误。

7. 下列离子方程式正确的是（     ）

A. 稀硫酸滴在铜片上：Cu＋2H+＝Cu2＋＋H2↑

B. 碳酸钠溶液中加入澄清石灰水：Ca(OH)2 + CO32－＝CaCO3↓+2OH－

C. 铜片插入硝酸银溶液中：Cu + Ag+＝Cu2++ Ag

D. 氧化铝与稀盐酸反应：Al2O3＋6H+＝2Al3++ 3H2O

【答案】D

【解析】A．稀硫酸滴在铜片上不发生反应，则不能写离子反应方程式，故A错误；

B．碳酸钠溶液中加入澄清石灰水生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠：Ca2＋ +CO32－＝CaCO3↓，故B错误；

C．铜片插入硝酸银溶液中的离子反应为Cu+2Ag+＝Cu2++2Ag，故C错误；

D．氧化铝与稀盐酸反应：Al2O3＋6H+＝2Al3++3H2O，故D正确；

故答案选D。

8.对于反应CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑，有下列判断，其中正确的是(　　)

①氢气只是氧化产物　②氢气只是还原产物　③水是氧化剂　④氢化钙中的氢元素被还原　⑤此反应中的氧化产物与还原产物的分子个数之比为1∶1

A． ①④     B． ②③⑤     C． ①    D． ③⑤

【答案】D

【解析】本题先从分析变价元素开始。先定性解决问题，只有氢元素变价，在氢化钙中氢为－1价，被氧化成0价。在水中氢元素化合价为＋1价，被还原成0价。因此，氢气既是氧化产物又是还原产物，水是氧化剂。然后再定量解决问题，氢氧化钙中2个氢原子没有变价，2个水分子中的4个氢原子只有2个被还原生成1分子H2。氢化钙中2个氢原子被氧化生成1分子氢气。氧化产物与还原产物分子个数之比为1∶1。故选D项。

9.下列各氧化还原反应方程式表示的变化过程正确的是(　　)

A． A     B． B    C． C    D． D

【答案】D

【解析】　A项，电子不守恒，每生成3 mol O2，应失去6×2e－，生成2 mol KCl应得到2×6e－，错误；B项，生成1 mol Cl2应转移2 mol e－，有2 mol HCl未失去电子，错误；C项，一部分Cl2得电子，一部分失电子，电子数目为e－，错误。

10.关于物质氧化性及还原性的强弱，下列说法中，正确的是(　　)

A． 物质越易失电子，还原性越强             B． 原子失电子越多，还原性越强

C． 元素化合价降低越多，氧化性越强      D． 物质越是易被氧化，氧化性越强

【答案】A

【解析】物质越易失去电子，其还原性就越强，A正确；还原性强弱与电子转移数目无关，不能利用失去电子数目分析还原性，B错误；氧化性与化合价数目无关，不能利用元素化合价降低的多少分析氧化性，C错误；易被氧化的物质，还原性强，符合优先氧化的规律，D错误。

11. 下列粒子中，只有氧化性的是(　　)

①S2－　②Fe2＋　③Fe3＋　④S　⑤H＋　⑥Na＋　⑦Mg

A． ①⑦    B． ②④     C． ③⑤⑥   D． ②④⑤⑥

【答案】C

【解析】只有氧化性的粒子应该处于最高价态，所以符合题意的有Fe3＋、H＋、Na＋。

12. 下列各组离子一定能大量共存的是（     ）

A. 在无色溶液中：NH4+、Cu2+、NO3－、CO32－

B. 在强碱性的溶液中：Na+、K+、Cl－、SO42－

C. 在含大量Ba2+的溶液中：K+、Na+、Cl－、CO32－

D. 在强酸性的溶液中：Na+、Fe3+、SO42－、CH3COO－

【答案】B

【解析】A、铜离子在溶液中显蓝色，且和CO32－不能大量共存，A不符合；

B、在强碱性的溶液中Na+、K+、Cl－、SO42－之间不反应，可以大量共存，B符合；

C、在含大量Ba2+的溶液中CO32－不能大量共存，C不符合；

D、溶液显强酸性，则CH3COO－不能大量共存，D不符合；

答案选B。

13.在①化合反应、②分解反应、③置换反应、④复分解反应四种基本反应类型中，可以生成水的是(　　)

A． 只有②③     B． 只有①④     C． 只有①②④   D． ①②③④

【答案】D

【解析】解答此类题一般采用举例法。

如生成水的化合反应：2H2＋O22H2O；分解反应：H2CO3===CO2↑＋H2O；

置换反应：H2＋CuOH2O＋Cu；复分解反应：NaOH＋HCl===NaCl＋H2O。

14.已知有如下反应：①2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2　②2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－　③2Fe(CN)＋I2===2Fe(CN)＋2I－，试判断氧化性强弱顺序正确的是(　　)

A． Fe3＋＞Br2＞I2＞Fe(CN)

B． Br2＞I2＞Fe3＋＞Fe(CN)

C． Br2＞Fe3＋＞I2＞Fe(CN)

D． Fe(CN)＞Fe3＋＞Br2＞I2

【答案】C

【解析】依据同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，由反应方程式①判断氧化性Fe3＋＞I2，由反应方程式②得到氧化性Br2＞Fe3＋，由反应方程式③得到氧化性I2＞Fe(CN)，综合可得C项正确。

15. 某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。下列说法中正确的是(　　)

A． Ⅰ图中如果MnO2过量，浓盐酸就可全部消耗完

B． 将Ⅰ图中MnO2换成浓硫酸，撤去酒精灯后可以用于制取少量HCl气体

C． Ⅱ图中铜丝在氯气中燃烧，生成棕黄色的烟

D． 若将Ⅲ图装置直接与Ⅰ图发生装置连接，可用于证明干燥的氯气无漂白性

【答案】C

【解析】A项，随着反应的进行，浓盐酸变成了稀盐酸反应就不能进行了，盐酸会有剩余；B项，不能将浓盐酸滴入浓硫酸中，且把HCl气体直接通入NaOH溶液中容易产生倒吸；C项，由于生成了CuCl2晶体颗粒，因而产生棕黄色的烟；D项，缺少干燥装置，无法证明干燥的氯气无漂白性。

16. A2O82－离子在一定条件下可以把Mn2+离子氧化，若反应后A2O82－离子变为AO42－离子，又知反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2︰1，Mn2+离子被氧化后Mn元素的化合价为（     ）

A. 4    B. 5    C. 6    D. 7

【答案】C

【解析】A2O82－中A元素的化合价是+7价，AO42－中A元素的化合价是+6价，则A元素化合价降低1价，Mn2+是还原剂，设Mn元素的化合价升高到+x价，则根据得失电子守恒有：2×1×2＝1×（x－2），得x＝6，故答案选C。

二、填空题(共5小题)                                                                         

17.辉铜矿(Cu2S)可发生反应：2Cu2S＋2H2SO4＋5O2===4CuSO4＋2H2O，该反应的还原剂是________，当1 mol O2发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为________mol，其中被S元素还原的O2的物质的量为______mol。

【答案】Cu2S　4　0.8

【解析】该反应中Cu元素由＋1价变为＋2价、S元素由－2价变为＋6价，O元素由0价变为－2价，所以Cu2S是还原剂、O2是氧化剂，1 mol氧气发生化学反应时，有0.4 mol Cu2S参加反应，还原剂失去电子的物质的量＝0.4 mol×[2×(2－1)＋1×(6＋2)]＝4  mol,1 mol O2发生反应时参加反的硫的物质的量为0.4 mol，根据得失电子守恒，被S元素还原的O2的物质的量为＝0.8  mol

18.铜器久置于空气中会和空气中的水蒸气、二氧化碳、氧气作用产生“绿锈”，该“绿锈”俗称“铜绿”，又称“孔雀石”(碱式碳酸铜)，“铜绿”能跟酸反应生成铜盐、二氧化碳和水。某同学利用下述系列反应实现了“铜→铜绿→……→铜”的转化。

铜铜绿ACu(OH)2BCu

(1)从三种不同分类标准回答，“铜绿”属于物质的类别是______________。

(2)请写出铜绿与盐酸反应的化学方程式______________________。

(3)写出B的化学式________________。

(4)上述转化过程中属于化合反应的是__________，属于复分解反应的是______________。

【答案】(1)盐(或铜盐、或碳酸盐)

(2)Cu2(OH)2CO3＋4HCl===2CuCl2＋3H2O＋CO2↑

(3)CuO　(4)①　②③

【解析】铜绿(碱式碳酸铜)属于盐或碳酸盐或碱式盐；它能与盐酸反应生成氯化铜、二氧化碳和水。

19.某反应体系中的物质有：Cr2(SO4)3、K2S2O8、K2Cr2O7、K2SO4、H2SO4、H2O。已知K2S2O8的氧化性比K2Cr2O7强。

(1)请将以上反应物与生成物编写成一个氧化还原反应方程式(要求配平)________________。

(2)反应中，被还原的物质是________，Cr2(SO4)3是________剂。

(3)在酸性条件下K2Cr2O7与草酸(H2C2O4)反应的产物是Cr2(SO4)3、CO2、K2SO4和H2O，则还原剂与氧化剂物质的量之比为________。

【答案】(1)7H2O＋Cr2(SO4)3＋3K2S2O8===7H2SO4＋2K2SO4＋K2Cr2O7　

(2)_K2S2O8　还原　(3)_3∶1

【解析】首先结合双线桥法利用化合价升降总数或得失电子总数相等，配平方程式中氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的化学计量数，然后根据元素守恒及电荷守恒补齐所缺物质或微粒，并配平相应物质的化学计量数。(1)K2S2O8的氧化性比K2Cr2O7强，则Cr2(SO4)3→K2Cr2O7铬元素化合价升高，K2S2O8→K2SO4、H2SO4硫元素化合价降低，所以反应物为K2S2O8和Cr2(SO4)3，生成物为K2Cr2O7、K2SO4、H2SO4，发生K2S2O8＋Cr2(SO4)3＋H2O→K2Cr2O7＋K2SO4＋H2SO4。

(2)K2S2O8中S化合价降低，被还原；Cr2(SO4)3中Cr元素化合价升高被氧化，是还原剂。

(3)在酸性条件下K2Cr2O7与草酸(H2C2O4)反应，铬元素化合价由＋6→＋3，K2Cr2O7作氧化剂被还原，H2C2O4中的碳元素由＋3→＋4化合价升高被氧化，作还原剂，设还原剂的物质的物质的量x，氧化剂物质的量为y，由电子守恒规律可得x×2×(4－3)＝y×2×(6－3)，解得x∶y＝3∶1。

20.某化学实验小组为验证常见还原剂SO2、I－、Fe2＋的还原性强弱的顺序为SO2＞I－＞Fe2＋，用下图所示装置进行实验(加热和夹持装置已略，气密性已检验)。

已知：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O、Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑。

(1)上述实验需要加热的装置是______________。

(2)D中烧杯盛放的是__________________。

(3)实验开始时，关闭K1，打开K2，通入少量氯气，写出B中发生反应的离子方程式______________________________________________________________________。

①为验证I－的还原性比Fe2＋强，取(3)后B中的少量溶液于试管中，应再往试管中滴入____________________溶液，现象是________________________。

②在(3)后，为了比较SO2和I－的还原性强弱，接下来的操作是____________________。

A．关闭K2打开K1

B．关闭K1打开K2

C．同时打开K1和K2

(4)若打开K2，通入Cl2恰好将Fe2＋、I－全部氧化后，再打开K1通入SO2，当Fe3＋全部转化为Fe2＋时，此时通入的SO2的体积(标准状况下)为________________。

【答案】(1)C　(2)氢氧化钠溶液(NaOH溶液)　(3)2I－＋Cl2===I2＋2Cl－　①淀粉溶液　溶液呈蓝色　②A　(4)0.56 L

【解析】(1)二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下会发生反应生成氯气，所以需要加热的仪器是C。(2)氯气属于有毒气体，可以用氢氧化钠溶液来吸收，所以D中烧杯盛放的是氢氧化钠溶液。(3)亚铁离子和碘离子均具有还原性，能被氯气氧化，但是碘离子的还原性强于亚铁离子，所以少量的氯气可以将碘离子氧化，但是不能将亚铁离子氧化。①碘离子可以被氧化为单质碘，碘单质遇到淀粉溶液变为蓝色，据此可以用淀粉溶液检验碘单质的产生。②比较SO2和I－的还原性强弱，可以根据二氧化硫能否和碘单质间的反应来判断，所以可以关闭K2打开K1。(4)铁离子和二氧化硫之间的反应实质是SO2＋2Fe3＋＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋，根据铁元素守恒，铁离子的物质的量是0.05 mol，所以消耗二氧化硫的物质的量是0.025 mol，体积是0.025 mol×22.4 L·mol－1＝0.56  L。

21.研究性学习小组对某硫酸亚铁晶体(FeSO4·xH2O)热分解研究，该小组同学称取ag硫酸亚铁晶体样品按图1高温加热，使其完全分解，对所得产物进行探究，并通过称量装置B质量测出x的值。

图1

图2

(1)装置B中硫酸铜粉末变蓝，质量增加12.6 g，说明产物中有水。

(2)硫酸亚铁晶体完全分解后装置A中还残留红棕色固体氧化铁。

(3)装置C中高锰酸钾溶液褪色，说明产物中存在气体__________。

(4)实验中要持续通入氮气，否则测出的x会________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。

(5)从理论上分析得出硫酸亚铁分解还生成另一物质三氧化硫，写出硫酸亚铁分解的化学方程式________________________________。

(6)某研究所利用SDTQ600热分析仪对硫酸亚铁晶体(FeSO4·xH2O)进行热分解，获得相关数据，绘制成固体质量­分解温度的关系如图2，根据图2中有关数据，可计算出FeSO4·xH2O中的x＝______。

【答案】(3)二氧化硫　(4)偏小　(5)2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑　(6)7

【解析】含铁红棕色固体为氧化铁，说明铁元素化合价升高，而反应物中能降低化合价的只能是硫元素，其还原产物是二氧化硫，因为生成物中有三氧化硫，说明硫酸亚铁晶体分解时只有部分硫元素的化合价降低。反应的化学方程式为2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑。

由硫酸亚铁晶体分解的化学方程式可得：

解得x＝7。