2014届小高考化学提高题库
1.已知氧化性Fe3+>Cu2+>Fe2+。现有一包铁粉和铜粉混合粉末,某研究小组同学为了确定其组成,利用4mol/L的FeCl3溶液(其他用品略),与混合粉末反应,实验结果如下(假定反应前后溶液体积不变):
组别
①
②
③
④
V[FeCl3(aq)]/mL
100
100
100
100
混合粉末质量/g
6
13.2
24.
36
反应后剩余固体质量/g
0
1.28
12.8
24.8
分析表中数据,下列结论不正确的是
A.第①组反应后溶液中剩余c(Fe3+) = 2 mol/L?
B.第②剩余固体全是铜,第③组有铜有铁
C.第④组的滤液中c(Fe2+) = 6 mol/L??
D.原混合粉末中n(Fe)∶n(Cu) = 1∶1
2、(10分)某教师在课堂上用下图所示的装置来验证浓硫酸与铜是否发生反应并探讨反应所产生气体的性质。请回答下列问题:
(1)通过试管乙中发生的 现象
说明了铜和浓硫酸发生了化学反应,并且
该现象还能说明产生的气体具有 。
(2)写出试管甲中所发生反应的化学反应方程
式 ,
试管乙口部浸有碱液的棉花的作用是 。
(3)SO2的排放是造成酸雨的主要因素,某同学通过实验探究,得出酸雨pH随时间的增加而减小的结论。其原因是 (用化学方程式表示)。
(4)为进一步研究酸雨的成分,该同学取某一时段的这种雨水V L,加入0.5 mol ·L—1的Ba(OH)2溶液至不再产生沉淀时,恰好消耗40.00 mL Ba(OH)2溶液。请计算:
①该V L雨水中共溶解的SO2体积是___ mL(标准状况)。
②若在上述实验中生成沉淀物的质量为4.50 g,该雨水中含有H2SO3的物质的量浓度 (要求写出计算过程)?
答案: ⑴ 品红溶液褪色 漂白性
⑵ Cu + 2H2SO4 CuSO4 + SO2↑+2H2O , 吸收产生的SO2气体 防止污染空气 ⑶ 2H2SO3+O2 2H2SO4 (以上每空1分,共5分)
⑷ ① 448 (2分) ② 0.01/V mol·L-1
设V L雨水中含有H2SO3和H2SO4的物质的量分别为x和y
H2SO3+Ba(OH)2 Ba SO3↓+2H2O
H2SO4+Ba(OH)2 Ba SO4↓+2H2O (1分)
x + y = 0.5×0.04
217x + 233y = 4.5
解之的 x = 0.01 mol y = 0.01 mol
C(H2SO4)=0.01/Vmol·L-1 (2分)
3. 向50mL 稀H2SO4与稀HNO3的混合溶液中逐渐加入铁粉,假设加入铁粉的质量与产生气体的体积(标准状况)之间的关系如右图所示,且每一段只对应一个反应。下列说法正确的是
A.产生氢气的体积为1.68L
B.产生二氧化氮的体积为1.12L
C.参加反应铁粉的总质量m2=5.6g
D.原混合溶液中c(HNO3)=0.5 mol·L—1
4.(10分)绿矾是一种重要的化工原料。
【问题1】绿矾晶体(FeSO4·7H2O)由于保存不妥或长久放置,容易被空气中的氧气氧化而变质。为探究绿矾样品的变质情况,化学兴趣小组的同学设计了下列实验方案。可供选择的试剂:KSCN溶液、酸性KMnO4溶液、Cl2水、NaOH溶液、BaCl2溶液请参与完成方案设计。
实验准备:取少量绿矾样品,用蒸馏水在烧杯中配成溶液。
方案1:取少量溶液,加入几滴 ▲ 试剂,如果观察到的现象是 ▲ ;实验结论:证明绿矾样品没有被氧化。
方案2:取少量溶液,加入几滴 ▲ 试剂,如果观察到的现象是 ▲ 。
实验结论:证明绿矾样品完全被氧化。
使用FeSO4时,如要防止Fe3+的干扰,可以加入适量铁粉进行除杂,写出加入铁粉后发生反应的离子方程式 ▲ 。
【问题2】以绿矾为原料可以制取聚合硫酸铁(SPFS)。聚合硫酸铁是一种重要的无机高分子絮凝剂,极易溶于水,作为工业和生活污水处理等领域具有重要的应用。其组成可表示成Fex(OH)y(SO4)z?nH2O(其中Fe为+3价)。工业上常用的一种制备流程为:
取7.507g某固体聚合硫酸铁溶解于水,向其中加入过量的BaCl2溶液到沉淀完全,经过滤、洗涤、干燥得白色沉淀10.485g,向上述滤液中加入NH3?H2O,调节溶液pH=6,经过滤、洗涤、干燥得Fe2O3固体2.800 g。通过计算确定该固体聚合硫酸铁样品的化学式为 ▲ 。(写出计算过程)
答案:(1)①滴入KSCN溶液 溶液不变红色
②滴入酸性KMnO4溶液 溶液不褪色
Fe+ 2Fe 3+=3Fe2+ (各1分)
(2)n(SO42-)= n(BaSO4)= 10.485g/233 g/mol=0.045 mol, (1分)
n(Fe2O3)=2.800/160 g/mol=0.0175 mol, (1分)
n(Fe3+)=2 n(Fe2O3)= 0.035 mol, (1分)
根据电荷守恒得:n(OH-)=3 n(Fe3+)—2 n(SO42-)=0.054 mol。 (1分)
n(Fe3+)︰ n(OH-) ︰n(SO42-)︰ n(H2O) ==35︰45︰15︰54
即化学式为Fe35(OH)15(SO4)45·54H2O (1分)
5.某溶液中可能含有以下6种离子中的几种:NH4+、A13+、Mg2+、CO32-、Cl一、SO42-,为确认溶液组成,现取三份各100 mI。溶液进行如下实验:
(1)向第一份溶液中加入 AgNO3溶液有沉淀产生; (2)向第二份溶液中加入足量NaOH溶液充分反应后,经过滤、洗涤、干燥,最终得到沉淀0.58 g,同时收集到气体0.03 mol(设气体全部从溶液中逸出);(3)向第三份溶液中加入足量BaCl2溶液(盐酸酸化)充分反应后,经过滤、洗涤、干燥,得到沉淀6.99 g。由此可知,下列关于原溶液组成的正确结论是 ( )
A.一定存在Cl一 B.一定存在A13+和NH4+[
C.一定不存在Mg2+,可能存在A13+ D.溶液中SO42-的浓度是0.03 mol/L
6(10分)一化学研究性学习小组对某工厂生产印刷电路板后所得废液进行探究(生产原理:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+)。请按要求完成下列探究报告。
[探究目的]
从废液中回收铜,并重新得到FeCl3溶液。
[资料获悉]
①3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
②有关金属离子从开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH:Fe3+:2.7~3.7 Cu2+:5.2~6.4
Fe3+:7.6~9.6
[探究思路]
(1)先确定废液的组成及各金属离子的浓度;(2)选择合适试剂回收铜,并重新得到FeCl3溶液。
[实验探究]
取几滴废液于试管中,加水稀释后,滴加KSCN溶液出现血红色,可知废液中除含有Fe2+、Cu2+外,还含有Fe3+。
甲同学取10 mL废液,向其中加入足量的AgNO3溶液,得到的沉淀经过滤、洗涤、干燥,称重得8.61g ;乙同学另取10 mL废液,加入某试剂将pH调至4.0,使其中Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,而Fe2+、Cu2+仍留在废液中,沉淀经过滤、洗涤、灼烧,冷却后称重得0.32 g 。通过计算可知废液中c(Fe3+)= mol/L,c(Fe2+)= mol/L,c(Cu2+)= mol/L。
[交流讨论]
如何回收1 L废液中含有的铜,并重新得到FeCl3溶液?
丙同学认为应该先向废液中加入w g铁粉[w =c(Cu2+)×1L×56 g·mol-1],使之充分反应置换出铜,过滤,得金属铜。再向滤液中加入适量的稀硝酸,将Fe2+全部氧化为Fe3+,并进行尾气处理,即可达实验目的。有些同学认为丙同学的方案不可行,请你评价丙同学的方案有哪些不妥之处? (不一定填满)
(1) ;
(2) ;
(3) 。
该小组同学根据讨论得到的合理方案进行操作,最终达到了预期目的。(方案内容略)
[拓展延伸]
请画出1 L废液中加入铁粉的物质的量与废液中铜离子的物质的量的关系曲线,并利用图像计算,当铜离子的物质的量减少一半时,加入铁粉的质量是 g 。
答案:
c(Fe3+)=0.4mol/L(1分),c(Fe2+)=1.6mol/L(1分),c(Cu2+)=0.8mol/L(1分)。
[交流讨论]
(1)加入的铁粉不足,有Cu2+剩余;(1分)
(2)用硝酸作氧化剂,带入了新的杂质离子NO3-(1分)。(合理答案也可)
[拓展延伸] (2分)33.6 g (2分) (3分)
7.某工厂用FeCl3溶液腐蚀镀有铜的绝缘板生产印刷电路(已知发生的反应为 2FeCl3 + Cu =2FeCl2 + CuCl2)。课外活动小组为确认生产后的废液的组成,进行如下实验:(1)取100 mL废液加入足量的AgNO3溶液,生成沉淀 86.1g。(2)另取100 mL废液放入铜片充分反应,铜片质量减少了2.56 g。下列关于原废液组成的判断错误的是
A.c(Fe2+)︰c(Fe 3+)︰c(Cu2+) = 2︰1 ︰1 B.c(Fe2+)︰c(Cu2+) = 2︰1
C.一定含有Fe 2+、Fe 3+、Cu2+、Clˉ D.c(Clˉ) = 6mol / L,c(Fe 2+) = 1.2mol / L
8.(10分)为测定某生铁(假设仅含Fe和C)粉末状样品中铁的质量分数,某化学研究性学习小组设计有关方案进行如下实验。
(1)设计如图甲所示装置,使生铁样品与稀硫酸反应的操作为
。实验结束后,读出量气管中的气体体积(换算为标准状况),计算生铁样品中铁的质量分数,测定的结果偏低,可能的原因是 。(填字母序号)
A. 反应结束并冷却后,未再次调节量气管和水准管中液面相平, 即读取气体体积
B. 稀硫酸过量
C. 水准管中有少量水溢出
(2)设计如图乙所示装置,测得反应前后的有关质量如表,则生铁样品中铁的质量分数为 ,根据图中装置判断,若实验中操 作没有失误,该实验结果可能 。(填“偏大”、“偏小”或 “准确”)
反应前:
整套装置+
稀硫酸质量/g
反应前:
生铁样品质量/g
反应后:整套装置+
锥形瓶中剩余物的质量/g
a
m
b
[
(3)若取生铁粉末5.72 g,高温下的氧气流中充分反应,得到CO2气体224 mL(标准状况)。则此生铁粉末中铁和碳的物质的量之比为 。若再取三份不同质量的生铁粉末,分别加到100 mL相同浓度的H2SO4溶液中,充分反应后,测得的实验数据如下表所示。计算实验Ⅱ结束后的溶液中,还能溶解生铁样品的质量 。
实验序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
加入生铁样品的质量/g
1.43
2.86
8.58
生成气体的体积/L(标准状况)
0.56
1.12
2.24
答案:(1)将Y型管倾斜,使硫酸溶液流入到生铁样品中。A(各1分,2分)
(2),偏大(H2携带水蒸气逸出)(各2分,4分)
(3)10:1 ,2.86 g。(各2分,4分)
9.某天然碱的化学式可表示为xNa2CO3·yNaHCO3·zH2O。取该天然碱3.32 g溶于水后,向其中加入足量盐酸产生CO2的体积为672 mL。另取3.32 g天然碱样品于300℃加热分解至完全时,产生112 mLCO2,固体质量减轻0.67 g。则该天然碱样品中x:y:z的比值为(已知:2000℃之内Na2CO3不分解;气体的体积均已折算成标准状况)
A.1:1:2 B.1:2:1 C.2:1:2 D.2:2:1
10.(10分)一种含有结晶水的化合物A,能作为新型化学冷却降温材料。实验室在碳酸氢镁溶液中通入热的水蒸气,Mg(HCO3)2溶液经受热分解、沉淀转化等一系列反应,再经过滤、洗涤、干燥得到化合物A。
(1)化合物A能作为化学冷却降温材料,说明其分解是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)过滤时,需要的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒,还需要 。
(3)对化合物A的成分做如下定性实验:
取少量化合物A样品于试管中加热,将生成的所有气体依次通过无水CuSO4和澄清石灰水。 试回答:
①澄清石灰水变浑浊,可证明化合物A的分解产物中含有 。
②无水CuSO4变蓝,可证明化合物A中除肯定含 ,还可能含有 。
(4)化合物A的组成可初步确定为Mgx(CO3)y(OH)z·nH2O,为进一步确定该化合物A的成分,进行了如下定量研究:取4.84 g化合物A加热分解,第一阶段为脱去全部结晶水,第二阶段最终剩余2.00g MgO固体。固体质量随温度的变化如下图所示。
请通过计算确定化合物A的化学式(写出计算过程)。
11.今有一混合物的水溶液,只可能含有以下离子中的若干种:Ba2+、Na+、NH4+、Cl-、CO32-、SO42--。现取两份200mL溶液进行如下实验:①第一份加足量NaOH溶液,加热,收集到气体1.36g;②第二份加足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀12.54g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为4.66g。根据上述实验,以下推测正确的是
A.一定存在NH4+、Cl-、CO32-、SO42-,可能存在Na+
B.一定存在NH4+、CO32-、SO42-、Na+,一定不存在Ba2+ 、Cl-
C.c(SO42-)=0.2mol·L-1,c(NH4+)> c(SO42-)
D.如果溶液中存在NH4+、Cl-、CO32-、SO42-、Na+五种离子,则c(Na+)>0.2mol·L-1
12.(10 分)以水氯镁石(主要成分为MgCl2·6H2O)为原料生产碱式碳酸镁的主要流程如下:
(l) 上述流程中的滤液浓缩结晶,所得主要固体物质的化学式为 ,
检验其中阳离子的实验方法是 。
(2)上述过程中的过滤操作所用的主要玻璃仪器有 。
(3)高温煅烧碱式碳酸镁得到MgO。取碱式碳酸镁4.66g,高温煅烧至恒重,得到固体2.00g和标准状况下CO20.896L,通过计算确定碱式碳酸镁的化学式(写出计算过程,否则不得分)。
答案:)NH4Cl (1分)取少量该固体于试管中配成溶液,向试管中加入适量的氢氧化钠溶液,然后加热试管,将湿润的红色石蕊试纸(或PH试纸)放在试管口,试纸变蓝,则可说明其中有铵根离子存在。(2分)
(2)玻璃棒、漏斗、烧杯(1分)
(3)(6分)
n(CO2)=0.896L/22.4L·mol-1=4.00×10-2 mol 1分
n(MgO)=2.00g/40g·mol-1=5.00×10-2 mol 1分
n(H2O)=(4.66g-4.00×10-2 mol×44g·mol-1-2.00g)/18g·mol-1=5.00×10-2 mol 1分
n(MgO):n(CO2): n(H2O)=5.00×10-2: 4.00×10-2:5.00×10-2=5:4:5 1分
碱式碳酸镁的化学式为:Mg(OH)2·4 MgCO3·4H2O(或Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O)2分
13. .向50mL 稀H2SO4与稀HNO3的混合溶液中逐渐加入铁粉,假设加入铁粉的质量与产生气体的体积(标准状况)之间的关系如右图所示,且每一段只对应一个反应。下列说法正确的是
A.产生氢气的体积为1.68L
B.产生二氧化氮的体积为1.12L
C.参加反应铁粉的总质量m2=5.6g
D.原混合溶液中c(HNO3)=0.5 mol·L—1
14.(10分)绿矾是一种重要的化工原料。
【问题1】绿矾晶体(FeSO4·7H2O)由于保存不妥或长久放置,容易被空气中的氧气氧化而变质。为探究绿矾样品的变质情况,化学兴趣小组的同学设计了下列实验方案。可供选择的试剂:KSCN溶液、酸性KMnO4溶液、Cl2水、NaOH溶液、BaCl2溶液请参与完成方案设计。
实验准备:取少量绿矾样品,用蒸馏水在烧杯中配成溶液。
方案1:取少量溶液,加入几滴 试剂,如果观察到的现象是 ;实验结论:证明绿矾样品没有被氧化。
方案2:取少量溶液,加入几滴 试剂,如果观察到的现象是 。
实验结论:证明绿矾样品完全被氧化。
使用FeSO4时,如要防止Fe3+的干扰,可以加入适量铁粉进行除杂,写出加入铁粉后发生反应的离子方程式 。
【问题2】以绿矾为原料可以制取聚合硫酸铁(SPFS)。聚合硫酸铁是一种重要的无机高分子絮凝剂,极易溶于水,作为工业和生活污水处理等领域具有重要的应用。其组成可表示成Fex(OH)y(SO4)z?nH2O(其中Fe为+3价)。工业上常用的一种制备流程为:
取7.507g某固体聚合硫酸铁溶解于水,向其中加入过量的BaCl2溶液到沉淀完全,经过滤、洗涤、干燥得白色沉淀10.485g,向上述滤液中加入NH3?H2O,调节溶液pH=6,经过滤、洗涤、干燥得Fe2O3固体2.800 g。通过计算确定该固体聚合硫酸铁样品的化学式为 。(写出计算过程)
15. .已知:Pb的化合价只有+2、+4,且+4价的Pb具有强氧化性,常温下能氧化浓HCl生成Cl2;PbO2不稳定,随温度升高按下列顺序逐步分解:PbO2→Pb2O3→Pb3O4→PbO。
现将a mol PbO2加热分解,收集产生的O2;加热反应后所得固体中,Pb2+占Pb元素的物质的量分数为x;向加热后所得固体中加入足量的浓盐酸,收集产生的Cl2。两步反应中收集的O2和Cl2的物质的量之和为y mol。
(1)若Fe3O4可表示为FeO·Fe2O3,则Pb2O3可表示为
(2)试写出Pb2O3与浓盐酸反应的化学方程式
(3)通过计算确定y与a、x的函数关系式____________________________。
16.已知某燃料含碳、氢、氧三种元素,为了测定该燃料的组成:将该燃料放入足量氧气中燃烧,并使产生的CO2和H2O蒸气及剩余的O2全部通过如图所示的装置,得到如下表所列的实验数据(假设生成的气体全部被吸收)。
实验前
实验后
甲的质量 / g
101.1
103.8
乙的质量 / g
82.0
86.4
根据实验数据填空:
(1)该燃料分子中碳、氢原子的数目比为 。
(2)已知该燃料分子的式量为46,且每个分子中含有1个氧原子,则其分子式为 。
答案:;C2H6O
17. 如图所示,用甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型燃料电池做电源,对A、B装置通电一段时间后,发现有1.6g甲醇参加反应且③电极增重(假设工作时无能量损失)。
请回答下列问题:
(1)分别指出F电极、②电极的名称 、 。
(2)④电极的反应式: 。E电极的反应式: 。
①电极上产生的实验现象是 。
(3)若A池中原混合液的体积为500 mL,CuSO4、K2SO4浓度均为0.1 mol/L,电解过程中A池中共收集到标准状况下的气体 L。
18.(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池,两电极间连接一个电流计。
锌片上发生的电极反应: ;
银片上发生的电极反应: 。
(2)若该电池中两电极的总质量为60 g,工作一段时间后,取出锌片和银片洗净干燥后称重,总质量为47 g,试计算:
①产生氢气的体积(标准状况);
②通过导线的电量。(已知NA=6.02×1023/mol,电子电荷为1.60×10-19 C)
答案:(1) 正极 阳极
(2) Ag -e—=Ag+ , CH3OH + 8OH-- 6e-== CO32- + 6H2O 、
先有红色固体析出,后有气泡产生
(3) 3.92 。 (每空2分)
(1)Zn-2e- = Zn2+ 2H++2e- =H2↑(2)①4.5 L ②3.8×104 C
19. 24.我国是氧化铝生产大国,工业上每生产1 t氧化铝将排出1~2 t赤泥,赤泥大量堆积会对环境造成严重污染。赤泥中主要成分及含量:CaO约占46%、SiO2约占22%、Al2O3约占7%、Fe2O3约占11%、TiO2约占5%及少量其他物质。
⑴一种利用废弃赤泥的方法是将赤泥配成一定的液固比,作为一种吸收剂,吸收热电厂排放的含SO2的烟气,写出吸收SO2时可能发生的化学反应方程式______________________。
⑵为综合利用赤泥中的各种成分,某科研小组设计了如下工艺流程:
已知:TiO2不溶于稀盐酸、稀硫酸,能溶于浓硫酸生成TiOSO4(硫酸氧钛,易水解)。
①氧化物D的化学式是_____________,原料A最好是下列物质中的____________。
A.氨水 B.氢氧化钠 C.生石灰 D.双氧水
②写出上述工艺中投入氢氧化钠时反应的离子方程式:
______________________________________________________。
③写出上述工艺中稀释时发生水解反应的化学方程式:
______________________________________________________。
20. 某工厂用FeCl3溶液腐蚀镀有铜的绝缘板生产印刷电路(已知发生的反应为 2FeCl3 + Cu =2FeCl2 + CuCl2)。课外活动小组为确认生产后的废液的组成,进行如下实验:(1)取100 mL废液加入足量的AgNO3溶液,生成沉淀 86.1g。(2)另取100 mL废液放入铜片充分反应,铜片质量减少了2.56 g。下列关于原废液组成的判断错误的是
A.c(Fe2+)︰c(Fe 3+)︰c(Cu2+) = 2︰1 ︰1 B.c(Fe2+)︰c(Cu2+) = 2︰1
C.一定含有Fe 2+、Fe 3+、Cu2+、Clˉ D.c(Clˉ) = 6mol / L,c(Fe 2+) = 1.2mol / L
21. (10分)为测定某生铁(假设仅含Fe和C)粉末状样品中铁的质量分数,某化学研究性学习小组设计有关方案进行如下实验。
(1)设计如图甲所示装置,使生铁样品与稀硫酸反应的操作为
。实验结束后,读出量气管中的气体体积(换算为标准状况),计算生铁样品中铁的质量分数,测定的结果偏低,可能的原因是 。(填字母序号)
A. 反应结束并冷却后,未再次调节量气管和水准管中液面相平, 即读取气体体积
B. 稀硫酸过量C. 水准管中有少量水溢出
(2)设计如图乙所示装置,测得反应前后的有关质量如表,则生铁样品中铁的质量分数为 ,根据图中装置判断,若实验中操 作没有失误,该实验结果可能 。(填“偏大”、“偏小”或 “准确”)
反应前:整套装置+
稀硫酸质量/g
反应前:
生铁样品质量/g
反应后:整套装置+
锥形瓶中剩余物的质量/g
a
m
b
(3)若取生铁粉末5.72 g,高温下的氧气流中充分反应,得到CO2气体224 mL(标准状况)。则此生铁粉末中铁和碳的物质的量之比为 。若再取三份不同质量的生铁粉末,分别加到100 mL相同浓度的H2SO4溶液中,充分反应后,测得的实验数据如下表所示。计算实验Ⅱ结束后的溶液中,还能溶解生铁样品的质量 。
实验序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
加入生铁样品的质量/g
1.43
2.86
8.58
生成气体的体积/L(标准状况)
0.56
1.12
2.24
22.有8 g Na2O2、Na2O、Na2CO3、NaOH的混合物与200 g质量分数为3.65%的盐酸恰好反应,蒸干溶液,最终得固体质量为( )
A.8 g B.15.5 g C.11.7 g D.无法计算
23. 某金属M的氢氧化物的结晶水合物M(OH)2·xH2O与Na2CO3的混合物共36.8g,加入足量的水后,生成白色沉淀(沉淀中不含结晶水),将沉淀过滤、洗涤、烘干,称得其质量为9.85g,将得到的沉淀高温灼烧后,质量变为7.65g,滤液与酸作用不产生气体,若用足量的铵盐与滤液共热,则产生4.48L气体(标准状况)。
(1)滤液中n(OH-)=____________mol
(2)M的相对原子质量_____________________
(3)M的氢氧化物的结晶水合物的化学式为____________________
(4)将M的此氢氧化物与NH4Cl置右图所示装置(玻璃片中与烧杯底部之间有一薄层水)中混合反应后,用手拿起烧杯时,玻璃片将___________________,与该反应对应的能量变化关系图是_________
24. 往100 mL的NaOH溶液中通入CO2充分反应后,在减压和较低温度下,小心地将溶液蒸干,得到白色固体M。通入的CO2的体积V(标准状况)与M的质量W的关系如下图所示。试解答下列问题:
(1)A点时,白色固体M的化学式为________,通入的CO2的体积为________ mL(标况下)。
(2)C点时,白色固体M的化学式为__________,通入的CO2的体积为________ mL。
(3)B点时M的组成成分为________(用化学式表示),通入的CO2的体积为________ mL。
(4)该NaOH溶液的物质的量浓度为________。
答案:(1)Na2CO3 1120 (2)NaHCO3 2240 (3)Na2CO3和NaHCO3 1792 (4)1.0 mol·L-1
25. 已知甲、乙溶质的质量分数与溶液密度的关系如下表所示:
溶质的质量分数
甲溶液密度╱g·cm-3
乙溶液密度╱g·cm-3
1%
0.95
1.02
5%
0.92
1.04
9%
0.90
1.07
甲物质的1%的溶液与9%的溶液等体积混合,乙物质的1%的溶液与9%的溶液等体积混合,下列叙述中,正确的是( )
A.混合后,甲、乙溶液中溶质的质量分数均大于5%
B.混合后,乙溶液中溶质的质量分数大于5%,甲溶液中溶质的质量分数小于5%
C.混合后,甲溶液中溶质的质量分数大于5%,乙溶液中溶质的质量分数小于5%
D.混合后,甲、乙溶液中溶质的质量分数均等于5%
26.将50mL某未知浓度的AlCl3溶液分别加到60mL1mol/LNaOH溶液或是60mL3mol/LNaOH溶液中,均能得到1.56gAl(OH)3沉淀,则AlCl3溶液的浓度可能是
A.0.4mol/L B. 0.5mol/L C.0.6mol/L D.1mol/L
27. 将一定质量的CuO投入500ml0.1mol/L的盐酸中,待CuO溶解后,再投入过量的铁粉,充分反应后,得到氢气在标准状况下的体积为224ml,溶液中除尚余1.06g固体外全部是FeCl2,求投入CuO和铁粉各多少克?
答案:.1.2gCuO,1.5g铁粉
28. 把aL含(NH4)2SO4和NH4NO3的混和溶液分成两等份,一份加入b mol的烧碱并加热,恰好将全部NH4+转变成NH3放出;另一份需含c mol 的BaCl2溶液恰能完全沉淀SO42-,则原溶液中NO3-的物质的的浓度是( )
A. (2b-4c)/a mol/L B. (b-2c)/a mol/L
C. (2b-c)/a mol/L D. (b-4c)/a mol/L
29.某试剂厂用银(含杂质铜)和硝酸(含Fe3+)反应制取硝酸银,步骤如下:
(1)工业上一般选用中等浓度的硝酸和银反应来制取硝酸银。请在下表空格处填空。
优点
缺点
使用浓硝酸
反应速率快
酸耗较大,产生NOx的量较多
使用稀硝酸
(2)步骤B加热保温的作用是 :
a. 有利于加快反应速率
b.有利于未反应的硝酸挥发
c.有利于硝酸充分反应,降低溶液中H+的浓度
(3)步骤C是为了除去Fe3+、Cu2+等杂质,冲稀时产生沉淀的原因是 ;
(4)步骤C中加水的量应该适量,若加入过多的水,对后续步骤造成的不良影响是:
;
(5)步骤E进行的操作是 。
(6)制得的硝酸银中含有少量硝酸铜,通常除去硝酸铜的方法是在步骤E之前加适量新制的Ag2O,使Cu2+转化为Cu(OH)2沉淀,反应后过滤除去。该反应的化学方程式为: 。
30. .某溶液中可能含有以下6种离子中的几种:NH4+、A13+、Mg2+、CO32-、Cl一、SO42-,为确认溶液组成,现取三份各100 mI。溶液进行如下实验:
(1)向第一份溶液中加入 AgNO3溶液有沉淀产生;
(2)向第二份溶液中加入足量NaOH溶液充分反应后,最终得到沉淀0.58 g(经过滤、洗涤、干燥,下同),同时收集到气体0.03 mol(设气体全部从溶液中逸出);
(3)向第三份溶液中加入足量BaCl2溶液(盐酸酸化)充分反应后,得到沉淀6.99 g。
由此可知,下列关于原溶液组成的正确结论是 ( )
A.一定存在Cl一 B.一定存在A13+和NH4+
C.一定不存在Mg2+,可能存在A13+ D.溶液中SO42-的浓度是0.03 mol/L
31. 26.(10分)化学兴趣小组的同学为测定某Na2 C03和NaCl的固体混合物样品中Na2 C03的质量分数进行了以下实验,请你参与并完成对有关问题的解答。
(1)甲同学用图1所示装置测定CO2的质量。实验时稀硫酸是与样品中的 (填“Na2CO3”或"NaCl”)发生反应。仪器b的名称是 。洗气瓶c中盛装的是浓硫酸,此浓硫酸的作用是 。
(2)乙同学用图2所示装置,取一定质量的样品(为m g;已测得)和足量稀硫酸反应进行实验,完成样品中Na2CO3”质量分数的测定。
①实验前,检查该装置气密性的方法是先打开活塞a,由b注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱,再将针筒活塞向内推压,若b下端玻璃管中的 上升,则装置气密性良好。
②在实验完成时,能直接测得的数据是CO2的 (填“体积”或“质量”)。
(3)丙同学用下图所示方法和步骤实验:
①操作I涉及的实验名称有 、洗涤;操作Ⅱ涉及的实验名称有干燥、 。
②丙测得的样品中Na2CO3质量分数的计算式为 。
(4)标准状况下,将672 mL CO2气通入50 mL1mol/LKOH溶液中,完全反应后,所得溶液中K2CO3和KHCO3的物质的量之比为(设反应前后溶液体积变化忽略不计) 。
答案:(1)Na2CO3 (1分) 分液漏斗(1分) 除去CO2中的水蒸气(1分)
(2)①液面(1分) ②体积(1分)
(3)①过滤(1分) 称量(1分) ②106y/197x (1分)
(4) n(K2CO3):n(KHCO3) = 2:1(2分)
32.向50mL 稀H2SO4与稀HNO3的混合溶液中逐渐加入铁粉,假设加入铁粉的质量与产生气体的体积(标准状况)之间的关系如右图所示,且每一段只对应一个反应。下列说法正确的是
A.产生氢气的体积为1.68L
B.产生二氧化氮的体积为1.12L
C.参加反应铁粉的总质量m2=5.6g
D.原混合溶液中c(HNO3)=0.5 mol·L—1
33. (10分)绿矾是一种重要的化工原料。
【问题1】绿矾晶体(FeSO4·7H2O)由于保存不妥或长久放置,容易被空气中的氧气氧化而变质。为探究绿矾样品的变质情况,化学兴趣小组的同学设计了下列实验方案。可供选择的试剂:KSCN溶液、酸性KMnO4溶液、Cl2水、NaOH溶液、BaCl2溶液请参与完成方案设计。
实验准备:取少量绿矾样品,用蒸馏水在烧杯中配成溶液。
方案1:取少量溶液,加入几滴 ▲ 试剂,如果观察到的现象是 ▲ ;实验结论:证明绿矾样品没有被氧化。
方案2:取少量溶液,加入几滴 ▲ 试剂,如果观察到的现象是 ▲ 。
实验结论:证明绿矾样品完全被氧化。
使用FeSO4时,如要防止Fe3+的干扰,可以加入适量铁粉进行除杂,写出加入铁粉后发生反应的离子方程式 ▲ 。
【问题2】以绿矾为原料可以制取聚合硫酸铁(SPFS)。聚合硫酸铁是一种重要的无机高分子絮凝剂,极易溶于水,作为工业和生活污水处理等领域具有重要的应用。其组成可表示成Fex(OH)y(SO4)z?nH2O(其中Fe为+3价)。工业上常用的一种制备流程为:
取7.507g某固体聚合硫酸铁溶解于水,向其中加入过量的BaCl2溶液到沉淀完全,经过滤、洗涤、干燥得白色沉淀10.485g,向上述滤液中加入NH3?H2O,调节溶液pH=6,经过滤、洗涤、干燥得Fe2O3固体2.800 g。通过计算确定该固体聚合硫酸铁样品的化学式为 ▲ 。(写出计算过程)
答案:(1)①滴入KSCN溶液 溶液不变红色
②滴入酸性KMnO4溶液 溶液不褪色
Fe+ 2Fe 3+=3Fe2+ (各1分)
(2)n(SO42-)= n(BaSO4)= 10.485g/233 g/mol=0.045 mol, (1分)
n(Fe2O3)=2.800/160 g/mol=0.0175 mol, (1分)
n(Fe3+)=2 n(Fe2O3)= 0.035 mol, (1分)
根据电荷守恒得:n(OH-)=3 n(Fe3+)—2 n(SO42-)=0.054 mol。 (1分)
n(Fe3+)︰ n(OH-) ︰n(SO42-)︰ n(H2O) ==35︰45︰15︰54
即化学式为Fe35(OH)15(SO4)45·54H2O (1分)
34. 一定浓度100mL的HNO3溶液中加入2.8gFe,全部溶解,得到标准状况下的NO气体1.12L,测得反应后溶液中的c(H+)=0.1mol/L。若反应前后溶液体积变化忽略不计,则下列有关判断错误的是
A.反应后溶液中无硝酸亚铁
B.反应前HNO3溶液的浓度为2.0mol·L-1
C.反应后溶液中c(NO3-)=1.6mol·L-1
D.反应后的溶液最多还能溶解1.61gFe
35. (10分)工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物,假设不含N2O4),对生态环境和人类健康带来较大的威胁。
(1)工业上可用氨催化吸收法处理NOx ,反应原理如下:
4xNH3 +6 NOx (2x + 3)N2 + 6xH2O
某化学兴趣小组模拟该处理过程的实验装置如下:
①装置A中发生反应的化学方程式为 ▲ 。
②装置D中碱石灰的作用是 ▲ 。
(2)工业上也常用Na2CO3溶液吸收法处理NOx 。已知: NO不能与Na2CO3溶液反应,。
NO + NO2 + Na2CO3 = 2NaNO2 + CO2 (I)
2NO2 + Na2CO3 = NaNO2 + NaNO3 + CO2 (II)
①当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时,x的值不可能是 ▲ (填字母)。
A.1.8 B.1.3 C 1.6
②将1mol NOx 通入Na2CO3溶液中,被完全吸收时,溶液中生成的NO3—、NO2—两种离子的物质的量随x变化关系如右图所示: 图中线段a表示 ▲ 离子随x值变化的关系;若用溶质质量分数为21.2%的 Na2CO3溶液吸收,则需要Na2CO3溶液至 ▲ g。
③用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx,每产生22.4L(标准状况)CO2(全部逸出)时,吸收液质量就增加44g,则NOx中的x值为 ▲ 。
(3)氨催化吸收法和Na2CO3溶液吸收法处理NOx尾气的意义是 ▲ 。
36.硫酸钠—过氧化氢加合物(xNa2SO4·yH2O2·zH2O)的组成可通过下列实验测定:
①准确称取1.7700 g样品,配制成100.00 mL溶液A。
②准确量取25.00 mL溶液A,加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体0.5825 g。
③准确量取25.00 mL溶液A,加适量稀硫酸酸化后,用0.02000 mol·L—1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液25.00 mL。H2O2与KMnO4反应的离子方程式如下:
2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑
则x∶z的比值为
A.1 B.2 C.4 D.0.5
37.(10分)某化学兴趣小组在实验室制取漂白粉,并探究氯气与石灰乳反应的条件和产物。
已知:①二氧化锰与浓盐酸反应可制备氯气,同时生成MnCl2。
②氯气和碱的反应为放热反应。温度较高时,氯气和碱还能发生如下反应:
3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+3H2O
该兴趣小组设计了下列实验装置,进行实验。
甲 乙 丙 丁
请回答下列问题:
⑴①甲装置用于制备氯气,乙装置的作用是_____▲_____。
②该兴趣小组用100mL 12mol/L盐酸与8.7g MnO2制备氯气,并将所得氯气与过量的石灰乳反应,则理论上最多可制得Ca(ClO)2_____▲_____g。
⑵小组成员发现,产物中Ca(ClO)2的质量明显小于理论值。他们讨论后认为,部分氯气未与石灰乳反应而逸出,以及温度升高是可能原因。为了探究反应条件对产物的影响,他们另取一定量的石灰乳,缓慢匀速地通入足量氯气,得出了ClO-、ClO3-两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的关系曲线,粗略表示为右图所示(不考虑氯气和水的反应)。
①图中曲线I表示_____▲_____离子的物质的量随反应时间变化的关系。
②所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为_____▲_____mol。
③另取一份与②等物质的量的石灰乳,以较大的速率通入足量氯气,反应后测得产物中Cl-的物质的量为0.37mol,则产物中=_____▲_____。
⑶为了提高Ca(ClO)2的产率,可对丙装置作适当改进。请你给出一种改进方法:_____▲_____。
38. (10分)工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物,假设不含N2O4),对生态环境和人类健康带来较大的威胁。
(1)工业上可用氨催化吸收法处理NOx ,反应原理如下:
4xNH3 +6 NOx (2x + 3)N2 + 6xH2O
某化学兴趣小组模拟该处理过程的实验装置如下:[来源:学_科_网
①装置A中发生反应的化学方程式为 ▲ 。
②装置D中碱石灰的作用是 ▲ 。
(2)工业上也常用Na2CO3溶液吸收法处理NOx 。已知: NO不能与Na2CO3溶液反应,。
NO + NO2 + Na2CO3 = 2NaNO2 + CO2 (I)
2NO2 + Na2CO3 = NaNO2 + NaNO3 + CO2 (II)
①当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时,x的值不可能是 ▲ (填字母)。
A.1.8 B.1.3 C 1.6
②将1mol NOx 通入Na2CO3溶液中,被完全吸收时,溶液中生成的NO3—、NO2—两种离子的物质的量随x变化关系如右图所示: 图中线段a表示 ▲ 离子随x值变化的关系;若用溶质质量分数为21.2%的 Na2CO3溶液吸收,则需要Na2CO3溶液至 ▲ g。
③用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx,每产生22.4L(标准状况)CO2(全部逸出)时,吸收液质量就增加44g,则NOx中的x值为 ▲ 。
(3)氨催化吸收法和Na2CO3溶液吸收法处理NOx尾气的意义是 ▲ 。
(1)①2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
②除去气体中含有的水蒸气
(2)①B ②NO2- 250(2分)
③1.875或
(3)将有毒气体转化为无毒气体
39.某溶液中可能含有下列5种离子中的某几种:Na+、NH4+、Mg2+、Al3+、Clˉ。为确认
该溶液组成进行如下实验:①取20.0 mL该溶液,加入25.0 mL 4.00 mol·L-1NaOH溶液,
有白色沉淀、无剌激气味气体生成。过滤、洗涤、干燥,得沉淀1.16 g。再将滤液稀释至
100 mL,测得滤液中c(OHˉ)为0.20 mol·L-1;②另取20.0 mL该溶液,加入足量的AgNO3
溶液,生成白色沉淀11.48 g。由此可得出关于原溶液组成的正确结论是
A.一定含有Mg2+、Al3+、Clˉ,不含Na+、NH4+
B.一定含有Na+、Mg2+、Clˉ,不含NH4+,可能含有Al3+
C.c (Clˉ) 为 4.00 mol·L-1,c (Al3+) 为1.00 mol·L-1
D.c (Mg2+) 为 1.00 mol·L-1,c(Na+ ) 为 0.50 mol·L-1
40. 工厂用FeCl3溶液腐蚀表面镀有铜的印刷电路板。课外活动小组为确定生产后废液的组成,进行如下实验:
(1)取10.0mL废液加入足量的AgNO3溶液,生成沉淀8.61g。
(2)另取10.0mL废液放入铜片充分反应,铜片质量减少了0.256g。
下列关于原废液组成的判断错误的是
A.一定含有Fe2+、Fe3+、Cu2+、Cl—
B.c(Fe2+)∶c(Cu2+)=2∶1
C.c(Fe2+)∶c(Fe3+)=3∶1
D.c(Cl—)=6.0mol·L—1,c(Fe2+)=1.2mol·L—1
41. (10分) 化学兴趣小组的同学为测定某Na2 CO3和NaCl的固体混合物样品中Na2CO3的质量分数进行了以下实验,请你参与并完成对有关问题的解答。
图1 图2
(1)甲同学用图1所示装置测定CO2的质量。实验时稀硫酸是与样品中的 (填“Na2CO3”或"NaCl”)发生反应。仪器b的名称是 。洗气瓶c中盛装的是浓硫酸,此浓硫酸的作用是 。
(2)乙同学用图2所示装置,取一定质量的样品(为m g;已测得)和足量稀硫酸反应进行实验,完成样品中Na2CO3”质量分数的测定。
①实验前,检查该装置气密性的方法是先打开活塞a,由b注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱,再将针筒活塞向内推压,若b下端玻璃管中的 上升,则装置气密性良好。
②在实验完成时,能直接测得的数据是CO2的 (填“体积”或“质量”)。
(3)丙同学用下图所示方法和步骤实验:
①操作I涉及的实验名称有 、洗涤;操作Ⅱ涉及的实验名称有干燥、 。
②丙测得的样品中Na2CO3质量分数的计算式为 (用含x、y的代数式表示)。
(4)标准状况下,将672 mL CO2气通入50 mL1mol/LKOH溶液中,完全反应后,所得溶液中K2CO3和KHCO3的物质的量之比为(设反应前后溶液体积变化忽略不计) 。
答案:(10分) (1) Na2CO3 (1分) 分液漏斗(1分) 除去CO2中的水蒸气(1分)
(2)①液面(或水柱)(1分)②体积(1分)
(3)①过滤(1分) 称量(1分) ②106y/197x (1分)
(4)n(K2CO3):n(KHCO3)=2:1(2分)
42.某1L溶液中含有大量的Cl—、Br—、I—,若向1L该溶液中通入一定量的氯气,溶液中Cl—、Br—、I—的物质的量与通入的氯气的体积(标准状况)的量关系如下表所示,分析后判断下列说法正确的是 ( )
V(Cl2)(标况,L)
2.8
5.6
11.2
n(Cl—) mol
1.5
1.75
2.25
n(Br—) mol
1.5
1.4
0.9
n(I—)mol
a
0
0
A.当通入氯气的体积为2.8L时,溶液中发生的离子反应式只有:Cl2+2I—=2Cl—+I2
B.表中a的值为0.5
C.原溶液中Cl—、Br—、I—物质的量之比为15∶15∶8
D.原溶液中I—的物质的量浓度为0.25mol/L
43. (10分)甲醛是世界卫生组织确认的致癌致畸物质之一。我国规定:室内甲醛含量不得超过8×10-5mg/L。某研究性学习小组利用酸性KMnO4溶液测定居室内空气中甲醛的含量。【实验原理】
KMnO4 ( H+)溶液为强氧化剂,可氧化甲醛,反应方程式为:
4MnO4―+5HCHO+12H+ = 4Mn2++5CO2+11H2O
【实验装置】
【实验步骤】
⑴先准确量取5.00mL 1.00×10-3mol·L-1KMnO4溶液于洗气瓶中,并滴入几滴稀H2SO4,加水20mL稀释备用。
⑵先打开 (填“a”或“b”),关闭另一个活塞,每次用注射器抽取100mL室内空气,然后进行相反关开活塞的操作,再推动注射器,将气体全部推入酸性高锰酸钾溶液中,使其充分反应,如此反复多次直至溶液完全褪色。
【交流讨论】
⑴某同学用该方法测量空气中甲醛的含量时,所测得的数值比实际含量低,你认为其可能的原因是(假设溶液配制、量取过程均无错误):
① ;② 。
(至少答出2种可能性)
⑵实验结束后,该小组成员在相互交流的过程中认为:
①实验装置应加以改进。
有同学提议:可将插入KMnO4溶液的管子下端改成具有多孔的球泡
(如右图),有利于提高实验的准确度,其理由是____ 。
②实验原理可以改进。
实验中直接抽取室内空气再压送到洗气瓶中至KMnO4溶液刚好褪色,抽气次数太多,太麻烦。有同学提议:通过测定洗气瓶中KMnO4的剩余量,可大大减少抽气的次数,也可达到实验目的,你认为是否可行: 。(填“是”或“否”)
⑶若该研究性学习小组的同学共抽气250次并压送到洗气瓶中使KMnO4溶液的红色刚好褪去,则该居室内空气中甲醛的浓度为 mg/L。
答案:【实验步骤】⑵ a(2分) 【交流讨论】
⑴注射器压送气体速度过快、装置气密性较差、导气管伸入KMnO4溶液中太浅、同一地点取样次数太多等等(答出以上2点即可,每点1分,共2分,其它合理答案也给)
⑵①可增大气体与溶液的接触面积,使空气中的HCHO被充分吸收(2分)
②是(2分)⑶7.5×10-3mg/L (2分)