题目内容

16．H3PO2是精细磷化工产品．工业制备原理如下：
Ⅰ.2P4+3Ba（OH）2+6H2O═3Ba（H2PO2）2+2PH3↑
Ⅱ．Ba（H2PO2）2+H2SO4═BaSO4↓+2H3PO2
下列推断不正确的是（　　）
A．反应Ⅰ是氧化还原反应，反应Ⅱ是非氧化还原反应
B．H3PO2具有还原性，在空气中可能被氧化成磷酸
C．反应Ⅰ中氧化剂与还原剂的质量之比为1：1
D．反应Ⅰ中，在标准状况下生成2.24 L PH3时，转移0.3 mol电子

分析 Ⅰ.2P4+3Ba（OH）2+6H2O═3Ba（H2PO2）2+2PH3↑中只有P元素的化合价发生变化，6P的化合价由0升高到+1价，2P元素的化合价由0降低到-3价，则$\frac{3}{2}$P4作还原剂，$\frac{1}{2}$P4作氧化剂；Ⅱ．Ba（H2PO2）2+H2SO4═BaSO4↓+2H3PO2，为强酸制弱酸没有化合价变化，以此来解答．

解答 解：A、Ⅰ.2P4+3Ba（OH）2+6H2O═3Ba（H2PO2）2+2PH3↑中只有P元素的化合价发生变化是氧化还原反应，Ⅱ．Ba（H2PO2）2+H2SO4═BaSO4↓+2H3PO2，为强酸制弱酸没有化合价变化是非氧化还原反应，故A正确；
B、H3PO2中P的化合价为+1，具有还原性，在空气中可能被氧化成磷酸，故B正确；
C、Ⅰ.2P4+3Ba（OH）2+6H2O═3Ba（H2PO2）2+2PH3↑中只有P元素的化合价发生变化，6P的化合价由0升高到+1价，2P元素的化合价由0降低到-3价，则$\frac{3}{2}$P4作还原剂，$\frac{1}{2}$P4作氧化剂，所以氧化剂与还原剂的质量之比为1：3，故C错误；
D、Ⅰ.2P4+3Ba（OH）2+6H2O═3Ba（H2PO2）2+2PH3↑中2P元素的化合价由0降低到-3价，所以在标准状况下生成2.24 L 即0.1molPH3时，转移0.1mol×3=0.3 mol电子，故D正确；
故选：C．

点评 本题考查氧化还原反应，熟悉氧化还原反应中的元素的化合价变化是解答本题的关键，难度不大．

练习册系列答案
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3．煤炭中以FeS2形式存在的硫，在有水和空气及在脱硫微生物存在下发生生物氧化还原反应，有关反应的离子方程式依次为：
①2FeS2+7O2+2H2O$\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$ 4H++2Fe2++4SO42-；
②Fe2++O2+H+$\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$ Fe3++2H2O；
③FeS2+2Fe3+$\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$ 3Fe2++2S；
④2S+3O2+2H2O $\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$ 4H++2SO42-．
已知：FeS2中的硫元素为-1价．
回答下列问题：
（1）根据质量守恒定律和电荷守恒定律，将上述②离子方程式配平并补充完整4Fe2++O2+4H+$\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$ 4Fe3++2H2O．
（2）反应③的还原剂是FeS2．
（3）观察上述反应，硫元素最终转化为FeSO4、H2SO4从煤炭中分离出来．
4．生活中处处有化学，下列说法不正确的是（　　）
A．铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性
B．为防止月饼等富脂食品氧化变质，常在包装袋中放入生石灰
C．“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”，上述对青篙素的提取过程属于物理变化
D．含重金属离子的电镀废液不能随意排放
5．碳酸亚铁（FeCO3）是菱铁矿的主要成分，将FeCO3加热到200℃开始分解为FeO和CO2，若在空气中高温煅烧FeCO3则生成Fe2O3．
Ⅰ．已知25℃，101kPa时：4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s）△H=-1648kJ•mol-1
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393kJ•mol-1
2FeCO3（s）═2Fe（s）+2C（s）+3O2（g）△H=+1480kJ•mol-1
（1）请写出FeCO3在空气中煅烧生成Fe2O3的热化学方程式4FeCO3（s）+O2（g）=2Fe2O3（s）+4CO2（g）△H=-260kJ•mol-1．
Ⅱ．生成的FeO和Fe2O3在一定条件下被还原为金属铁．
（2）据报道，一定条件下Fe2O3可被甲烷还原为“纳米级”的金属铁．其反应为：Fe2O3（s）+3CH4（g）?2Fe（s）+3CO（g）+6H2（g）△H＞0
①原子序数为26的铁元素位于元素周期表的第四周期．
②反应在5L的密闭容器中进行，2min后达到平衡，测得Fe2O3在反应中质量减少4.8g．则该段时间内H2的平均反应速率为0.018mol•（L•min）-1．
③将固定质量的Fe2O3（s）和CH4（g）置于恒温恒压容器中，在一定条件下反应，能表明该反应达到平衡状态的是bcd．
a．CH4的转化率等于CO的产率                          b．混合气体的平均相对分子质量不变
c．v正（CO）：v逆（H2）=1：2                         d．固体的总质量不变
（3）FeO可用CO进行还原，已知：t℃时，FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO2（g）     K=0.5
若在1L密闭容器中加入0.04mol FeO（s），并通入x molCO，t℃时反应达到平衡．此时FeO（s）的转化率为50%，则x=0.06．
Ⅲ．Fe2O3还可用来制备FeCl3，FeCl3在水溶液中的水解分三步：
Fe3++H2O?Fe（OH）2++H+ K1
Fe（OH）2++H2O?Fe（OH）2++H+ K2
Fe（OH）2++H2O?Fe（OH）3+H+  K3
（4）以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小的顺序是K1＞K2＞K3．通过控制条件，以上水解产物聚合生成聚合物的离子方程式为：xFe3++yH2O?Fex（OH）（3x-y）+y+yH+
欲使平衡正向移动可采用的方法是acd（填字母 ）．
a．  加水稀释           b．加入少量NaCl固体       c． 升温     d．加入少量Na2CO3固体．
11．甲醇作为基本的有机化工产品和环保动力燃料具有广阔的应用前景，CO2 加氢合成甲醇是合理利用CO2的有效途径．由CO2制备甲醇过程可能涉及反应如下：
反应Ⅰ：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H1=-49.58kJ•mol-1
反应Ⅱ：CO2（g）+H2（g）?CO （g）+H2O（g）△H2
反应Ⅲ：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H3=-90.77kJ•mol-1
回答下列问题：
（1）反应Ⅱ的△H2=+41.19 kJ•mol-1，反应 I自发进行条件是较低温（填“较低温”、“较高温”或“任何温度”）．
（2）在一定条件下3L恒容密闭容器中，充入一定量的H2和CO2仅发生反应Ⅰ，实验测得反应物在不同起始投入量下，反应体系中CO2的平衡转化率与温度的关系曲线，如图1所示．①H2和CO2的起始的投入量以A和B两种方式投入
A：n（H2）=3mol，n（CO2）=1.5mol
B：n（H2）=3mol，n（CO2）=2mol，曲线 I代表哪种投入方式A（用A、B表示）
②在温度为500K的条件下，按照A方式充入3mol H2和1.5mol CO2，该反应10min时达到平衡：a．此温度下的平衡常数为450；500K时，若在此容器中开始充入0.3molH2和0.9mol CO2、0.6molCH3OH、0.6molH2O，反应在开始时向正方向进行．b．在500K时，恒压条件下按照A方式充入3mol H2和1.5mol CO2，平衡时二氧化碳的转化率大于60%（大于、小于、等于）

（3）固体氧化物燃料电池是一种新型的燃料电池，它是以固体氧化锆氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子（O2-）在其间通过，该电池的工作原理如图3所示，其中多孔电极均不参与电极反应，图2是甲醇燃料电池的模型．
①写出该燃料电池的负极反应式CH3OH-6e-+3O2-=CO2↑+2H2O．
②如果用该电池作为电解氯化钠溶液的电池装置，当有16g甲醇发生反应时，则理论上阴极产生的H2在标况下是33.6L．
1．碳、氮和铝的单质及其化合物在工农业生产和生活中有重要的作用．
（1）真空碳热还原-氯化法可实现由铝矿制备金属铝，其相关的热化学方程式如下：
2Al2O3（s）+2AlCl3（g）+6C（s）=6AlCl（g）+6CO（g）△H=a kJ•mol-1
3AlCl（g）=2Al（l）+AlCl3（g）△H=b kJ•mol-1
反应Al2O3（s）+3C（s）=2Al（l）+3CO（g）的△H=0.5a+bkJ•mol-1（用含a、b的代数式表示）；
（2）用活性炭还原法可以处理氮氧化物．某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，发生反应C（s）+2NO（g）?N2（g）+CO2（g）△H=Q kJ•mol-1在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：
时间（mol/L）
浓度（mol/L）		01020304050
NO1.000.680.500.500.600.60
N200.160.250.250.300.30
CO200.160.250.250.300.30
①0～10min内，NO的平均反应速率v（NO）=0.032mol•L-1•min-1，T1℃时，该反应的平衡常数K=0.25；
②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是ad（填字母编号）．
a．通入一定量的NO            b．加入一定量的活性炭
c．加入合适的催化剂           d．适当缩小容器的体积
③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为3：1：1，则Q＜0（填“＞”或“＜”）．
④在恒容条件下，能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是bc（填选项编号）．
a．单位时间内生成2n mol NO（g）的同时消耗n mol CO2（g）
b．反应体系的温度不再发生改变
c．混合气体的密度不再发生改变
d．反应体系的压强不再发生改变
（3）铝电池性能优越，Al-Ag2O电池可用作水下动力电源，其原理如图所示：
请写出该电池正极反应式Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-；常温下，用该化学电源和惰性电极电解300ml硫酸铜溶液（过量），消耗27mg Al，则电解后溶液的pH=2（不考虑溶液体积的变化）．
8．下列变化属于化学变化的是（　　）
A．酒精挥发B．干冰升华C．铁钉生锈D．石蜡融化
5．A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大．A是原子半价最小的元素；B的最外层电子数是次外层电子数的2倍； D的L能层有两对成对电子；E+的核外有三个能层，且都外于全满状态．试回答下列问题：
（1）基态D原子核外电子的排布式为1s22s22p4．
（2）B、C、D三种元素的电负性由大到小的顺序是O＞N＞C（填元素符号）．
（3）E（NH3）2+4离子的颜色是深蓝色；含有化学键类型是共价键、配位键；离子中N原子杂化轨道类型是sp3．
（4）D、E能形成两种晶体，其晶胞分别如甲、乙两图．晶体乙中，E的配位数为2；在一定条件下，甲和C2A4反应生成乙，同时生成在常温下分别为气体和液体的另外两种常见无污染物质．该化学反应方程式为4CuO+N2H4 $\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$2Cu2O+2H2O+N2↑．
（5）若甲的密度为ρ g/cm3，NA表示阿伏加德罗常数，则甲晶胞的边长可表示为$\root{3}{{\frac{4×80}{{{N_A}•ρ}}}}$cm．
6．某实验需要0.4mol•L-1NaOH溶液480mL，回答下列问题：
（1）配制该溶液：
①需用托盘天平称量NaOH固体的质量为8.0g．
②选择仪器：完成本实验所必需的仪器除托盘天平、药匙、量筒外，还需要烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管．
（2）配制时，正确操作顺序是BCAFED（填序号）．
A．用适量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，洗涤液均注入容量瓶，振荡
B．将称量好的NaOH固体放在烧杯中，再加入适量蒸馏水，用玻璃棒搅拌，使固体全部溶解
C．将已冷却的溶液沿玻璃棒注入所选容量瓶中
D．盖好瓶塞，上下颠倒摇匀
E．改用胶头滴管加水，使溶液凹液面恰好与刻度线相切
F．继续往容量瓶内小心加水，直到液面接近刻度线1～2cm处
（3）操作A中，将洗涤液都注入容量瓶，其目的是避免溶质损失，若无操作A，则所配溶液浓度偏小（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
（4）确定NaOH溶液体积（定容）时，俯视观察液面与容器瓶刻度线，则所配溶液浓度偏大（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
（5）E中加蒸馏水不慎超过了刻度线，则所配溶液浓度偏小（填“偏大”、“偏小”或“不变”），应如何处理重新配制．

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