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文档介绍
陕西省渭南市临渭区尚德中学2020届高三上学期第三次月考化学试题
化 学 试 题 考生注意:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分 可能用到的相对原子质量: H 1 Cu 64 O 16 第I卷(选择题) 一、选择题 1.保护环境是我国的一项基本国策,下列做法不应该提倡的是( ) A. 出门尽可能步行骑行或坐公交 B. 深入农村和社区进行环保宣传 C. 吃快餐时尽量不要用塑料袋 D. 用过的废旧电池埋到田地里。 【答案】D 【解析】 【详解】A.出门尽可能步行骑行或坐公交,可以减少化石燃料的使用,减少空气污染,应该提倡,故A不选; B.深入农村和社区进行环保宣传,可以提高公众的环保意识,有利于环境保护,应该提倡,故B不选; C.吃快餐时尽量不要用塑料袋,可以减少化工产品的使用,减少环境污染,应该提倡,故C不选; D.用过的废旧电池埋到田地里,会污染土壤和地下水,引起环境污染问题,不应该提倡,故D选; 故选D。 2.我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素与的说法正确的是( ) A. 与互为同位素 B. 与的质量数相同 C. 与是同一种核素 D. 与核外电子数和中子数都为62 【答案】A 【解析】 【详解】A. 由稀土元素与可知,该元素是含有相同质子数、不同中子数的同种元素,所以两者互为同位素,A项正确; B. 的质量数为144,的质量数为150,所以这两种核素的质量数不同,B 项错误; C. 与虽然质子数相同,但质量数不同,所以62144Sm与62150Sm是不同核素,C项错误; D. 的核外电子数为62,中子数为82,的核外电子数为62,中子数为88,D项错误; 答案选A。 3.下列离子中半径最大的是( ) A. H+ B. Mg2+ C. O2- D. S2- 【答案】D 【解析】 【详解】一般而言,电子层越多的离子半径越大,电子层数一样的离子,核电荷数越多,半径越小。四种离子中,硫离子的电子层数最多,半径最大,故选D。 4.钢铁在潮湿空气中表面会出现暗红色锈斑,其主要原因是钢铁发生了电化学腐蚀。下列有关钢材生锈的说法,正确的是( ) A. 涂油漆是为防止钢铁的腐蚀,其名称叫牺牲阳极的阴极保护法 B. 在潮湿环境中,纯铁比钢铁更容易腐蚀生锈 C. 空气中太阳、风雨、湿度对钢材的腐蚀有影响 D. 钢材在空气中的腐蚀主要为电化学腐蚀,其负极的反应为:Fe-3 e-= Fe3+ 【答案】C 【解析】 【详解】A.涂油漆可以隔绝空气,达到防止钢铁的腐蚀的目的,属于物理方法,不是牺牲阳极的阴极保护法,故A错误; B.在潮湿环境中,钢铁会发生原电池反应,更容易腐蚀生锈,故B错误; C.钢材的腐蚀以电化学腐蚀为主,空气中太阳、风雨、湿度对钢材的腐蚀速率都有影响,故C正确; D.钢材在空气中的腐蚀主要为电化学腐蚀,铁为负极,发生氧化反应生成亚铁离子,负极的反应为:Fe-2e-= Fe2+,故D错误; 故选C。 【点睛】本题的易错点为D,要注意无论钢铁发生何种电化学腐蚀,负极的电极反应式均为 Fe-2e-= Fe2+。 5.已知SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S-F键。1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1 mol F-F、S-F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。则S(s)+3F2(g)=SF6(g)的反应热△H为 A. -1780kJ.mol-1 B. +430kJ.mol-1 C. -450kJ.mol-1 D. -1220kJ.mol-1 【答案】D 【解析】 【分析】 根据反应热△H=反应物总键能-生成物总键能计算反应热。 【详解】反应热△H=反应物总键能-生成物总键能,所以对于S(s)+3F2(g)═SF6(g),其反应热△H=280kJ/mol+3×160kJ/mol-6×330kJ/mol=-1220kJ/mol。 答案选D。 6.化学用语是国际化学界统一规定的用来表示物质的组成、结构和变化规律的特殊符号,同时也是学习化学的一种专用工具。下列有关化学用语正确的是( ) A. NH4Cl中Cl−的结构示意图: B. 质子数为17、中子数为20的氯原子: C. 新制氯水中会有少量次氯酸,其电子式为: D. 明矾可用于净水,其化学式为:KAl(SO4)2 ∙12H2O 【答案】D 【解析】 【详解】A.NH4Cl中Cl−最外层达到8电子稳定结构,离子结构示意图为,故A错误; B.质子数为17、中子数为20的氯原子的质量数为17+20=37,原子符号为:,故B错误; C.新制氯水中会有少量次氯酸,次氯酸中氯原子只能形成1对共用电子对,氧原子形成2 对共用电子对,其电子式为:,故C错误; D.明矾是十二水合硫酸铝钾的俗名,其化学式为:KAl(SO4)2 ∙12H2O,故D正确; 故选D。 【点睛】本题的易错点为B,要注意原子符号中各位置的数字的含义的识别。 7.反应A+B→C △H <0,分两步进行 ① A+B→X △H>0 ② X→C △H<0 。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 根据物质具有的能量进行计算:△H=E(生成物的总能量)-E(反应物的总能量),当反应物的总能量大于生成物的总能量时,反应放热,当反应物的总能量小于生成物的总能量时,反应吸热,以此解答该题. 【详解】由反应 A+B→C(△H<0)分两步进行 ①A+B→X(△H>0),②X→C(△H<0)可以看出,A+B→C(△H<0)是放热反应,A和B的能量之和大于C,由①A+B→X(△H>0)可知这步反应是吸热反应,X→C(△H<0)是放热反应,故X的能量大于A+B;A+B的能量大于C;X的能量大于C,图象D符合, 故选D。 【点睛】本题为图象题,主要考查了物质的能量分析应用,化学反应的能量变化、分析,题目难度不大,注意反应热与物质总能量大小的关系判断 8.下列各组物质中,含有共价键但属于离子化合物的是( ) A. NH4NO3 B. MgCl2 C. HF D. H2O 【答案】A 【解析】 【详解】A.硝酸铵中含有离子键和共价键,属于离子化合物,故正确; B.氯化镁只有离子键,属于离子化合物,故错误; C.氟化氢是含有共价键的共价化合物,故错误; D.水是含有共价键的共价化合物,故错误。 故选A。 9.下列事实不能用元素周期律解释的是( ) A. 原子半径:Na > O B. 气态氢化物的稳定性:H2O > H2S C. 向Na2CO3溶液中加盐酸,有气泡产生 D. 与同浓度盐酸反应的剧烈程度:Mg >Al 【答案】C 【解析】 【详解】A.钠原子有三个电子层,氧原子有2个电子层,所以钠原子半径大于氧,故能用元素周期律解释,不符合题意; B.因为氧的非金属性比硫强,所以水的稳定性大于硫化氢,能用元素周期律解释,不符合题意; C.碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠和水和二氧化碳,能说明盐酸的酸性大于碳酸,但不能用于比较氯和碳的非金属性,故不能用元素周期律解释,符合题意; D.镁的金属性比铝强,所以与盐酸反应时镁会更剧烈,能用元素周期律解释,不符合题意。 故选C。 10.已知热化学方程式: ①C2H2(g)+O2(g)2CO2(g)+H2O(l) ΔH1=-1 301.0 kJ·mol-1 ②C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ·mol-1 ③H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH3=-285.8 kJ·mol-1 则反应④2C(s)+H2(g)C2H2(g)的ΔH为( ) A. -228.2 kJ·mol-1 B. +228.2 kJ·mol-1 C. +1301.0 kJ·mol-1 D. +621.7 kJ·mol-1 【答案】B 【解析】 【分析】 利用盖斯定律解答。 【详解】考查盖斯定律的应用。根据已知反应可知,②×2+③-①即得到④,所以反应热是-393.5 kJ•mol -1 ×2-285.8 kJ·mol -1 +1301.0 kJ•mol -1 =+228.2 kJ·mol -1 ,故B正确; 答案选B。 11.元素周期表和元素周期律可以指导人们进行规律性的推测判断,下列说法不正确的是( ) A. 若X+和Y2-核外电子层结构相同,X+离子半径小于Y2-离子半径 B. 硅和锗都位于金属与非金属的交界处,都可以做半导体材料 C. 由水溶液的酸性:HCl > H2S可推断出元素的非金属性Cl>S D. Cs和Ba分别位于第六周期 ⅠA 和Ⅱ A 族 ,碱性CsOH> Ba(OH)2 【答案】C 【解析】 【详解】A.X+和Y2-的核外电子层结构相同,则核外电子数相同,原子失去电子形成阳离子,原子获得电子形成阴离子,故原子序数:X>Y,原子序数越大,离子半径越小,则X+离子半径小于Y2-离子半径,故A正确; B.硅、锗均处于金属与非金属的交界处,既表现一定的金属性又表现一定的非金属性,都可以做半导体材料,故B正确; C.HCl 和H2S不是最高价含氧酸,不能比较非金属性强弱,故C错误; D.Cs、Ba分别位于第六周期 ⅠA 和Ⅱ A 族 ,同一周期,自左而右,元素的金属性减弱,最高价氧化物对应水化物的碱性减弱,故碱性CsOH>Ba(OH)2,故D正确; 故选C。 12.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如下图所示,其中W原子的质子数是其最外层电子数的三倍,下列说法不正确的是( ) A. 原子半径:W>Z>Y>X B. 最高价氧化物对应水化物的酸性:X>W>Z C. 最简单气态氢化物的热稳定性:Y>X>W>Z D. 元素X、Z、W最高化合价分别与其主族序数相等 【答案】A 【解析】 【详解】A、同一周期的元素,原子序数越大,原子半径越小,不同周期的元素,原子核外电子层数越多,原子半径就越大,所以原子半径大小关系是:Z>W>X>Y,故A错误; B、元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,元素的非金属性:X>W>Z,所以它们的最高价氧化物对应水化物的酸性:X>W>Z,故B正确; C、元素的非金属性越强,其相应的氢化物的稳定性就越强,元素的非金属性:Y>X>W>Z,所以元素的氢化物的稳定性:Y>X>W>Z,故C正确; D、主族元素除了O和F之外,最高化合价等于主族序数,所以X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等,故D正确; 故选A。 13.已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(1)的燃烧热分别是-285.8kJ·mol-1、-1411.0kJ·mol-1和-1366.8kJ·mol-1,则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的△H为( ) A. -44.2kJ·mol-1 B. +44.2kJ·mlo-1 C. -330kJ·mol-1 D. +330kJ·mlo-1 【答案】A 【解析】 【详解】由题干条件可知如下反应: H2(g)+O2(g) H2O(l);ΔH=-285.8 kJ·mol-1 ① C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l);ΔH=-1 411.0 kJ·mol-1 ② C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l);ΔH=-1 366.8 kJ·mol-1 ③ 根据盖斯定律则②-③可得:C2H4(g)+H2O(l)C2H5OH(l);ΔH=-44.2 kJ·mol-1。 答案选A。 14.可以将反应Zn+Br2= ZnBr2设计成蓄电池,下列4个电极反应: ①Br2+ 2e-= 2Br- ②2Br-- 2e-= Br2③Zn – 2e-= Zn2+④Zn2++ 2e-= Zn 其中表示充电时的阳极反应和放电时的负极反应的分别是 A. ④和① B. ②和① C. ③和① D. ②和③ 【答案】D 【解析】 【详解】原电池反应是自发反应,负极反应是氧化反应,电解池是非自发反应,阳极反应是氧化反应,所以阳极反应为②,负极反应为③。答案选D。 【点睛】在原电池中较活泼的金属作负极,失去电子,发生氧化反应。电子经导线传递到正极上,所以溶液中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。正极得到电子,发生还原反应,据此可以进行有关的判断。 15.某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构见下图,电池总反应可表示为:2H2+O2=2H2O,下列有关说法正确的是 A. 电子通过外电路从b极流向a极 B. b极上的电极反应式为:O2+2H2O+4e--=4OH-- C. 每转移0.1mol电子,消耗1.12L的H2 D. H+由a极通过固体酸电解质传递到b极 【答案】D 【解析】 【详解】A.燃料电池中,通入燃料氢气的电极是负极,则a是负极,通入氧化剂的电极b是正极,电子从负极a沿导线流向正极b,A错误; B.b是正极,电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,B错误; C.温度和压强未知,导致气体摩尔体积未知,所以无法计算氢气体积,C错误; D.放电时,a是负极、b是正极,阳离子氢离子从负极a通过固体酸电解质传递到b极,D正确,答案选选D。 16.氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是 A. 一定温度下,反应2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)能自发进行,该反应的ΔH<0 B. 氢氧燃料电池的负极反应为O2+2H2O+4e−4OH− C. 常温常压下,氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2 L H2,转移电子的数目为6.02×1023 D. 反应2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)的ΔH可通过下式估算:∆H=反应中形成新共价键的键能之和-反应中断裂旧共价键的键能之和 【答案】A 【解析】 【详解】A.体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向,该反应属于混乱度减小的反应,能自发说明该反应为放热反应,即∆H<0,故A正确; B.氢氧燃料电池,氢气作负极,失电子发生氧化反应,中性条件的电极反应式为:2H2 - 4e- =4H+,故B错误; C.常温常压下,Vm≠22.L/mol,无法根据气体体积进行微粒数目的计算,故C错误; D.反应中,应该如下估算:∆H=反应中断裂旧化学键的键能之和-反应中形成新共价键的键能之和,故D错误; 故选A。 17. X、Y、Z、W、R是5种短周期元素,其原子序数依次增大。X是周期表中原子半径最小的元素,Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,Z、W、R处于同一周期,R与Y处于同一族,Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等。下列说法正确的是( ) A. 元素Y、Z、W具有相同电子层结构的离子,其半径依次增大 B. 元素X能与元素Y形成化合物X2Y2 C. 元素Y、R分别与元素X形成的化合物的热稳定性:XmY>XmR D. 元素W、R的最高价氧化物的水化物都是强酸 【答案】BC 【解析】 【分析】 X、Y、Z、W、R是5种短周期元素,其原子序数依次增大,X是周期表中原子半径最小的元素,X为H;Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,Y是O;R与Y处于同一族,因此R是S;Y、R原子的核外电子数之和是24,所以Z、W原子的核外电子数之和应是24,又因为Z、W、R处于同一周期,且原子序数依次增大,所以Z、W为Na和Al。 【详解】X是H元素,Y是O元素,Z是Na元素,W是Al元素,R是S元素。 A、Y、Z、W形成的具有相同电子层结构的离子为O2-、Na+、Al3+,根据核外电子排布相同的离子,半径随着核电荷数的增加而减小,其半径依次减小,故A错误; B、X和Y元素能形成2种化合物,X2Y(H2O)和X2Y2(H2O2),故B正确; C、元素Y、R分别与元素X形成的化合物是氢化物,因为Y(O元素)和R(S元素)的非金属性强弱:Y>R,所以对应的氢化物的稳定性:XmY>XmR,故C正确; D、W元素最高价氧化物的水化物是Al(OH)3,是两性氢氧化物,R元素最高价氧化物的水化物是H2SO4,属于强酸,故D错误; 答案选BC。 18.我国科学家研制了一种新型的高比能量锌-碘溴液流电池,其工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液,提高电池的容量。下列叙述不正确的是 A. 放电时,a电极反应 B. 放电时,溶液中离子数目增大 C. 充电时,b电极每增重,溶液中有被氧化 D. 充电时,a电极接外电源负极 【答案】D 【解析】 【分析】 放电时,Zn是负极,负极反应式为Zn-2e-═Zn2+,正极反应式为I2Br-+2e-=2I-+Br-,充电时,阳极反应式为Br-+2I--2e-=I2Br-、阴极反应式为Zn2++2e-=Zn,只有阳离子能穿过交换膜,阴离子不能穿过交换膜,据此分析解答。 【详解】A、放电时,a电极为正极,碘得电子变成碘离子,正极反应式为I2Br-+2e-=2I-+Br-,故A正确; B、放电时,正极反应式为I2Br-+2e-=2I-+Br-,溶液中离子数目增大,故B正确; C、充电时,b电极反应式为Zn2++2e-=Zn,每增加0.65g,转移0.02mol电子,阳极反应式为Br-+2I--2e-=I2Br-,有0.02molI-失电子被氧化,故C正确; D、充电时,a是阳极,应与外电源的正极相连,故D错误; 故选D。 【点睛】本题考查化学电源新型电池,会根据电极上发生的反应判断正负极是解本题关键,会正确书写电极反应式,易错选项是B,正极反应式为I2Br-+2e-=2I-+Br-,溶液中离子数目增大。 第Ⅱ卷(非选择题) 19.在400℃、101 kPa时,NO2(g) +CO(g)=NO(g) + CO2(g) 反应过程的能量变化如下图所示。 反应过程 (1)该反应是_____________(填“吸热”或“放热”)反应。 (2)该反应的热化学方程式为_____________。 (3)改变下列条件都可使该反应的反应速率改变,其中通过降低活化能加快反应速率的是_____________。 a.浓度 b.压强 c.温度 d.催化剂 (4)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响?____(填“是”或“否”),原因是____。 【答案】 (1). 放热 (2). NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g) △H= -234 kJ·mol-1 (3). d (4). 否 (5). 催化剂只能改变化学反应的速率和途径,不能改变化学反应始态和终态的能量,因此对反应热没有影响 【解析】 (1)从图中明显得到反应物能量高于生成物能量,所以反应是放热反应。 (2)从图中看出反应物和生成物的能量差为134-368=-234;所以反应△H= -234 kJ·mol-1,需要注意的问题是:题目要求反应所处的环境为400℃,所以要求标出该测定的条件。 (3)能够改变反应活化能的条件只能是催化剂。 (4)对于一个确定的反应而言,实际上能影响反应焓变的只有方程式中的物质系数和物质状态,除此之外都不会影响焓变。 20.下图表示由元素周期表中1到20号且不同主族的元素组成的单质及化合物之间的转化关系(产物中的水已略去)。其中A为黄绿色气体单质,D有漂白性;在实验室中常用固体B和固体C加热制取刺激性气味F;F和G的组成元素相同,G与H分子所含电子数相同。 请回答 (1)单质A的组成元素在周期表中的位置是________; (2)B的化学式为________,F的电子式为________,C中所含化学键类型有_______; (3)写出反应②化学方程式_____________; (4)反应④中F和气体H在空气中相遇时的实验现象为__________写出的F一种具体用途_______________; (5)向具有漂白作用的D溶液中加入H的浓溶液有A生成,其反应的离子方程式为______________。 (6)砷元素(As)与上述某元素处于同一主族。砷酸铅可用作杀虫剂。已知: ①在砷酸铅中,砷处于最高价态,铅处于稳定价态。 ②砷酸铅是正砷酸对应的盐,1mol正砷酸分子中含有8mol原子. 砷的最高价氧化物的化学式为___________砷酸铅的化学式为________ 【答案】 (1). 第三周期VIIA (2). Ca(OH) 2 (3). (4). 离子键 共价键 (5). 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O (6). 有白烟产生 (7). 制氮肥(或制硝酸、制纯碱、制铵盐或做制冷剂) (8). ClO- +Cl- +2H + =Cl2↑+H2O (9). As2O5 (10). Pb3(AsO4)2 【解析】 【分析】 A为黄绿色气体单质,A为Cl2,D有漂白性,则D为次氯酸或其盐类;在实验室中,常用固体B和固体C加热制取刺激性气味气体F,根据框图,B为碱,应为Ca(OH)2,则C为NH4Cl,二者反应生成氨气,则F为NH3,E为CaCl2,则D为Ca(ClO)2;根据F可与H生成C,则H为HCl,根据F与G的组成元素相同,G与H分子所含电子数相同,其中HCl含有18个电子,则G为N2H4,结合元素及其化合物的性质分析解答。 【详解】(1)A为氯气,Cl的原子序数为17,位于元素周期表中第三周期ⅤⅡA族,故答案为第三周期ⅤⅡA族; (2)根据上述分析可知,B为Ca(OH)2,F为NH3,电子式为;C为NH4Cl,属于离子化合物,其电子式为,含有离子键和共价键,故答案为Ca(OH)2;;离子键、共价键; (3)反应②是氢氧化钙和氯化铵固体加热制取氨气,反应的化学方程式:Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O,故答案为Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O; (4)反应④的方程式为NH3+HCl═NH4Cl,反应生成氯化铵固体,有白烟生成,NH4Cl常用作氮肥、制硝酸、制纯碱、制铵盐、做制冷剂,故答案为有白烟产生;制氮肥(或制硝酸、制纯碱、制铵盐、做制冷剂); (5)HClO为弱电解质,在Ca(ClO)2溶液中加入盐酸有HClO生成,ClO-在酸性条件下具有强氧化性,与Cl-反应生成Cl2,发生反应为ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O,故答案为ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O; (6)砷的最高价为+5价,氧化物中氧元素是-2价,砷的最高价氧化物的化学式为As2O5; 1mol正砷酸分子中含有8mol原子,砷酸的分子式为H3AsO4;铅处于稳定价态,则砷酸铅中铅元素是+2价,砷酸根为-3价,砷酸铅的化学式为Pb3(AsO4)2,故答案为As2O5;Pb3(AsO4)2。 【点睛】解答此类试题需要抓住题目中的组成、结构、性质等关键信息作为做题的突破口,如本题中“A为黄绿色气体单质,D有漂白性”,说明A为氯气,D为次氯酸或其盐类,则B为水或碱。本题的易错点为(6),要注意+4价的铅具有强氧化性,不稳定,铅处于稳定价态,为+2价。 21.亚氯酸钠(NaClO2)是一种强氧化性漂白剂,广泛用于纺织、印染和食品工业.它在碱性环境中稳定存在。某同学查阅资料后设计生产NaClO2主要流程如下: (1)Ⅰ中发生反应的还原剂是___________,气体a的名称是___________ (2)Ⅱ中反应的离子方程式是___________ (3)A的化学式是___________ (4)Ⅲ中电极X是___________,(填“阴极”“阳极”),其上发生 的电极反应为 _______________________。离子交换膜N是 ____(填“阴”“阳”)离子交换膜。 (5)ClO2是一种高效水处理剂,可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备:5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是 _______ 。 (6)NaClO2变质可转化为NaClO3和NaCl。取等质量变质前后的NaClO2试样配成溶液,分别与足量FeSO4溶液反应时,消耗Fe2+的物质的量_____(填“相同”“不相同”“无法判断”)。 【答案】 (1). Na2SO3 (2). 氧气 (3). 2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O; (4). H2SO4 (5). 阳极 (6). 2H2O−4e− =O2↑+4H+ (或4OH--4e-=O2+2H2O (7). 阳 (8). 1:4 (9). 相同 【解析】 【分析】 ClO2和双氧水在II中发生氧化还原反应生成NaClO2和气体a,该反应中Cl元素化合价由+4价变为+3价,则O元素化合价由-1价变为0价,所以生成的气体a是O2,离子反应方程式为2 ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O;硫酸钠溶液通入离子隔膜电解池中,在III中发生电解,根据图知,电极Y生成氢氧化钠,说明电极Y为阴极,阴极上生成氢气同时阴极附近生成NaOH,所以生成的气体b是H2;电极X为阳极,阳极上氢氧根离子放电生成氧气,所以a是O2,同时生成硫酸,所以A溶液是硫酸;酸性条件下,在I中NaClO3、Na2SO3发生氧化还原反应生成ClO2气体和硫酸钠溶液,反应的离子方程式为2ClO3-+2H++SO32-=2ClO2↑+SO42-+H2O,据此分析解答。 【详解】(1)根据上述分析,I中NaClO3、Na2SO3发生氧化还原反应生成ClO2气体和硫酸钠溶液,反应的离子方程式为2ClO3-+2H++SO32-=2ClO2↑+SO42-+H2O,失电子化合价升高的反应物是还原剂,还原剂是Na2SO3;气体a是O2,故答案为Na2SO3;氧气; (2)碱性条件下,ClO2、H2O2发生氧化还原反应生成氧气、ClO2-和水,Ⅱ中反应的离子方程式为2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O,故答案为2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O; (3)通过以上分析知,电解硫酸钠溶液,阳极上氢氧根离子放电生成氧气,同时生成硫酸,所以A是硫酸,硫酸在阳极附近生成,故答案为H2SO4; (4)根据上述分析,Ⅲ中电极X阳极,阳极上氢氧根离子放电生成氧气,电极反应式为2H2O−4e− =O2↑+4H+(或4OH--4e-=O2+2H2O),电极Y为阴极,阴极上生成氢气同时阴极附近生成NaOH,溶液中的钠离子通过离子交换膜N进入阴极区,因此离子交换膜N为阳离子交换膜,故答案为阳极;2H2O−4e− =O2↑+4H+ (或4OH--4e-=O2+2H2O);阳; (5)5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O反应中,4NaClO2→4ClO2,+3价的氯元素化合价升高到+4价,所以NaClO2是还原剂;1NaClO2→1NaCl,+3价的氯元素的化合价降低到-1价,所以NaClO2作氧化剂;所以该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶4,故答案为1∶4; (6)NaClO2变质可转化为NaClO3和NaCl,Cl元素从+3价变为+5价和-1价,反应为3NaClO2=2NaClO3+NaCl,NaClO2试样与足量FeSO4溶液反应3ClO2-+12Fe2++6H2O=4Fe(OH)3↓+3Cl-+8Fe3+,最终得到Cl元素由+3价变为-1价,所以NaClO2变质前后分别与Fe2+反应时,最终均得到等量NaCl,Cl元素均由+3价变为-1 价,根据电子守恒,两个过程中得到的电子的物质的量相同,故答案为相同。 【点睛】明确I、II、III中发生的反应及物质的性质是解本题关键。本题的易错点为(5),要注意5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O中NaClO2既是氧化剂又是还原剂。 查看更多