1、选择题 铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂,它的氧化性比高锰酸钾更强,本身在反应中被还原为Fe3+离子。制取铁酸钠的化学方程式如下:
(1)□Fe(NO3)3+□NaOH+□Cl2===□Na2FeO4+□NaNO3+□NaCl+□H2O
(2)在上述反应中??元素被氧化,当3molCl2参与反应时,转移电子的总数为?;
(3)铁酸钠之所以能净水,除了能氧化杀菌外,另一个原因是?。
参考答案:(9分)
⑴(3分)2、16、3、2、6、6、8?(2)(4分)Fe(或铁)、 3.612×1024?
(3)(2分)还原产物Fe3+与水反应生成Fe(OH)3胶体,能吸附杂质。
本题解析:(1)根据电子守恒配平铁从正三价升高到正六价转移3个电子,氯气从0价到负一转移2个电子,最小公倍数是6,即可配平。(2)中铁元素化合价升高失电子被氧化。3mol氯气到氯离子转移6mol电子既是3.612×1024 (3) 还原产物Fe3+与水反应生成Fe(OH)3胶体,胶体的比表面积比较大能吸附杂质。
本题难度:一般
2、选择题 关于反应Zn+ 2HNO3+ NH4NO3→ N2↑+ 3H2O+ Zn(NO3)2,下列判断正确的是
A.生成1 mol N2,电子转移总数为3NA
B.生成1 mol N2,电子转移总数为5NA
C.溶解1 mol Zn,电子转移总数为2NA
D.溶解1 mol Zn,电子转移总数为4NA
参考答案:B
本题解析:A.生成1 mol N2,电子转移总数应该为5NA,A错误, B正确。C.溶解1 mol Zn,电子转移总数为5NA,CD错误。
本题难度:一般
3、填空题 氮元素广泛存在于自然界中,对人类生命和生活具有重要意义。含氮元素的化合物在工业生产和国防建设中都有广泛的应用。
(1)氮元素原子核外有?个未成对电子,最外层有?种能量不同的电子。PH3分子的空间构型为?,是?分子。(填极性或非极性)
(2)氮和磷是同主族元素,下列能说明二者非金属性相对强弱的是?(填编号)
a.NH3比PH3稳定性强
b.硝酸显强氧化性,磷酸不显强氧化性
c.氮气与氢气能直接化合,磷与氢气很难直接化合
d.氮气常温是气体,磷单质是固体
亚硝酸盐是食品添加剂中急性毒性较强的物质之一,可使正常的血红蛋白变成正铁血红蛋白而失去携带氧的功能,导致组织缺氧。
(3)亚硝酸钠溶液滴加到K2Cr2O7酸性溶液中,溶液由橙色变为绿色,反应如下,补上缺项物质并配平:
?Cr2O72-+ ?NO2-+??→ ?Cr3+ + ?NO3-+?
(4)上题反应中每消耗0.6mol NO2-,转移电子数为?。
(5)氮氧化物(NO和NO2)污染环境。若用Na2CO3溶液吸收NO2可生成CO2,9.2gNO2和Na2CO3溶液完全反应时转移电子0.1 mol,则反应的离子方程式为?。
参考答案:(1)3? 2?三角锥形?极性
(2)a c
(3)Cr2O72-+ 3NO2-+ 8H+ →2Cr3+ + 3NO3-+ 4H2O
(4)1.2NA
(5)2NO2+CO32-→ NO2-+NO3-+CO2
本题解析:(1)氮元素的原子序数是7,其核外电子排布为1s22s22p3,原子核外有3个未成对电子,最外层有2种能量不同的电子。PH3分子中P原子含有1对孤对电子,价电子数是4,所以其空间构型为三角锥形,是极性分子。
(2)a.非金属性越强,氢化物的稳定性越强,因此NH3比PH3稳定性强可以说明二者非金属性相对强弱,a正确;b.硝酸显强氧化性,磷酸不显强氧化性与非金属性强弱无关系,b不正确;c.非金属性越强,越容易与氢气化合,因此氮气与氢气能直接化合,磷与氢气很难直接化合可以说明二者非金属性相对强弱,c正确;d.氮气常温是气体,磷单质是固体,非金属性强弱与状态无关系,d不正确,答案选ac。
(3)根据方程式可知Cr元素的化合价从+6价降低到+3价,得到3个电子。氮元素的化合价从+3价升高到+5价,失去2个电子,所以根据电子得失守恒可知配平后的方程式为Cr2O72-+ 3NO2-+ 8H+ →2Cr3+ + 3NO3-+ 4H2O。
(4)氮元素的化合价从+3价升高到+5价,失去2个电子,所以每消耗0.6mol NO2-,转移电子数为0.6×2×NA=1.2NA。
(5)9.2gNO2的物质的量是9.2g÷46g/mol=0.2mol,反应中转移0.1mol电子,所以在反应中NO2部分不还原为亚硝酸根,另外一部分转化为硝酸根,所以反应的离子方程式为2NO2+CO32-→ NO2-+NO3-+CO2。
本题难度:一般
4、填空题 在K2Cr2O7+14HCl=2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O反应中,?是氧化剂,??是还原剂,?元素被氧化,?元素被还原,若0.3mol氯气生成则若0.3mol氯气生成转移的电子数目为?。
参考答案:K2Cr2O7; HCl; Cl; Cr; 0.6 NA..
本题解析:K2Cr2O7中Cr的化合价由+6变为CrCl3中的+3,化合价降低,被还原,所以K2Cr2O7是氧化剂;HCl中一部分Cl的化合价由-1变为Cl2中的0,化合价升高,被氧化,是还原剂。若生成0.3mol氯气,转移的电子数目为0.6 NA..
本题难度:一般
5、计算题 15.8gKMnO4与100mL12mol/L过量浓盐酸充分反应,化学方程式如下:2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl+5Cl2↑+8H2O,通过计算回答:
(1)产生的Cl2在标准状况下的体积为多少?
(2)有多少摩尔HCl被氧化?
(3)在反应后的溶液中加足量的AgNO3溶液可生成多少克沉淀?
参考答案:(1)5.6L (2分)?(2)0.5mol(3分)?(3) 100.45g(3分)
本题解析:(1)15.8g高锰酸钾的物质的量=15.8g÷158g/mol=0.1mol
浓盐酸的我知道=0.1L×12mol/L=1.2mol
根据方程式可知
2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl+5Cl2↑+8H2O
2mol? 16mol? 5mol
0.1mol? 0.8mol? 0.25mol
这说明反应中浓盐酸是过量的,因此生成的氯气在标准状况下的体积=0.25mol×22.4L/mol=5.6L
(2)被氧化的氯化氢生成了氯气,因此根据氯原子守恒可知,被氧化的氯化氢的物质的量=0.25mol×2=0.5mol。
(3)根据氯原子守恒可知,溶液中氯离子的物质的量=1.2mol-0.5mol=0.7mol,则根据氯原子守恒可知生成的氯化银的物质的量是0.7mol,质量=0.7mol×143.5g/mol=100.45g。
本题难度:一般