第三章铁金属材料练习高一上学期化学人教版(2019)必修第一册(含解析)

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名称 第三章铁金属材料练习高一上学期化学人教版(2019)必修第一册(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-01 17:53:14

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第三章 铁 金属材料 练习
一、单选题
1.将0.3 mol铜粉与一定量的浓硝酸反应,当铜粉完全反应时收集到气体11.2 L(标准状况下)。则所消耗硝酸的物质的量是
A.1.2 mol B.0.8 mol C.1.1 mol D.0.5 mol
2.下列反应的离子方程式正确的是
A.铁钉放入硫酸铜溶液中:
B.硫酸铜溶液与Ca(OH)2溶液混合:
C.钠与水反应:
D.氧化铁与稀盐酸混合:
3.铁是一种应用广泛的金属。下列有关铁的说法错误的是
A.铁与盐酸反应生成氯化铁与氢气 B.常温下,铁在浓硫酸中会发生钝化
C.铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁 D.铁是一种银白色金属
4.使Fe,Cu,Fe2+、Fe3+和Cu2+共处于同一容器内反应后铁有剩余,那么容器内还应存在
A.Cu,Fe3+ B.Fe2+,Fe3+ C.Cu,Cu2+ D.Fe2+,Cu
5.下列过程中颜色变化与化学变化无关的是
A.银白色的金属铁研磨成铁粉后变成黑色
B.新切割开的金属钠的表面由银白色迅速变成暗灰色
C.红棕色的NO2通过装有水的洗气瓶后得到无色气体
D.浅黄绿色的新制氯水久置后变为无色
6.下列物质的性质与用途对应关系错误的是
选项 化学性质 用途
A 氯气是有毒气体 Cl2常用于自来水的消毒
B Al2O3是两性氧化物 铝制餐具不宜蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物
C Fe2O3是红棕色粉末 Fe2O3常用作油漆、橡胶等的红色颜料
D Na2O2与CO2反应产生O2 Na2O2用作呼吸面具或潜水艇中的供氧剂
A.A B.B C.C D.D
7.化学与生产和生活密切相关。下列说法错误的是
A.明矾水解生成的胶体可吸附水中悬浮颗粒物
B.陶瓷、光导纤维、玻璃、水泥等,都是硅酸盐产品
C.Fe2O3常用作红色油漆和涂料
D.常用浸泡过高锰酸钾溶液的硅土来保鲜花朵
8.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.标准状况下,22.4LH2O含有的分子数为NA
B.Na2O2与CO2反应生成0.1molO2时转移电子0.2NA
C.0.1mol·L-1 MgCl2溶液中Cl-离子数为0.2NA
D.高温下,0.2molFe与足量水蒸气反应,生成的H2分子数目为0.3NA
9.下列说法错误的是
A.焰色试验中用盐酸来清洗铂丝
B.新制氯水可使红色石蕊试纸先变蓝后褪色
C.金属钠有很强的还原性,在空气中点燃生成的Na2O2可作供氧剂
D.将一块表面打磨过的铝箱在酒精灯上加热化,液态铝不会滴落
10.下列物质的转化在给定条件下能实现的是
①铝土矿
②盐卤(含)溶液无水


⑤NaCl溶液无水
⑥溶液
A.③⑥ B.③⑤⑥ C.①④⑤ D.①③⑥
11.依据中学化学反应原理判断下列实验能实现的是
①用直接加热的方法试分Na2CO3固体和NaHCO3固体;
②用过量的Fe与Cl2加热制取FeCl2;
③用Ba(OH) 2溶液鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液;
④用氢氧化钠溶液鉴别Al3+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、NH4+离子
A.全部 B.①②④ C.①④ D.①②③
12.设NA代表阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1molNa在空气中完全燃烧,转移的电子数为2NA
B.常温下,2.3g钠投入水中,产生0.05NA个氢分子
C.0.1molFe与足量水蒸气反应生成H2的分子数为0.1NA
D.0.1molFe与足量盐酸反应,转移0.3mol电子
13.下列实验操作正确的是
A.制备Fe(OH)2白色沉淀时用胶头滴管在试管口向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液
B.使用pH试纸时可直接用手捏住试纸
C.焰色试验后,要用稀硫酸洗涤铂丝并在火焰上灼烧至无色
D.转移溶液至容量瓶时必需用玻璃棒引流
二、填空题
14.铁、铝在生产生活中有广泛的应用。回答下列问题:
(1)铝的原子结构示意图为___。它位于元素周期表的第___周期,第___族。
(2)除去铁粉中混有的少量铝粉,可以加入足量的___溶液,充分反应后过滤、洗涤、烘干,反应的化学方程式为___。
(3)实验室制备氢氧化铝的常用方法是在氯化铝溶液中滴加氨水,反应的离子方程式为___。
(4)常温下,铁跟水不反应,但红热的铁会跟水蒸气发生反应,反应的化学方程式为___。
(5)检验某溶液中是否含有Fe3+的操作方法是___。
15.钠、铁及它们的化合物在生产、生活中有着重要的用途。
(1)某汽车安全气囊的产气药剂主要含有、、、等物质。当汽车发生碰撞时,迅速分解产生和Na,同时放出大量的热,使气囊迅速膨胀,从而起到保护作用。
①是助氧化剂,可处理产生的Na,其中氯元素的化合价是_______。
②是主氧化剂,也可处理产生的Na,反应为,反应中是_______(填“还原产物”或“氧化产物”)。
③是冷却剂,吸收产气过程中释放的热量而分解,其分解的化学方程式为_______。
(2)电子工业常用30%的溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。
①溶液与金属铜发生反应的离子方程式为_______。
②除去溶液中混有的可加入_______,反应的离子方程式为_______。
③将饱和溶液滴入沸水中,并继续加热至液体呈红褐色,制得分散系为_______(填“溶液”“胶体”或“浊液”)。
16.请按要求书写下列离子方程式:
①铝粉投入到NaOH溶液反应的离子方程式为________
②少量Ba(OH)2溶液与NaHSO4反应的离子方程式为________
③小苏打治疗胃酸过多的离子方程式为_____________
④已知酸性环境下,ClO-可将Mn2+氧化成MnO2,自身被还原成Cl-,该过程的离子反应方程式为_____________
17.FeCl3是一种重要的化工产品:
(1)电子工业用FeCl3腐蚀铜的原理制造印刷电路板,写出FeCl3与Cu反应的离子方程式: 。
(2)某校同学为测定FeCl3腐蚀铜后所得溶液的组成,进行了如下实验:
首先取少量待测溶液,滴入KSCN溶液呈红色,则溶液中含有的金属阳离子是  ;在此基础上,又进行了定量组成的测定:
①取50.0mL待测溶液,向其中加入足量的AgNO3溶液,得白色沉淀,过滤、干燥、称量,沉淀质量为43.05 g.溶液中c(Cl-)=   mol/L。
②再取50.0 mL待测溶液,向其中加入过量稀硝酸,得到0.448 L(标准状况下)一种无色气体.写出反应的离子方程式: ,待测溶液中c(Cu2+)=    mol/L。
18.由CO2、H2O(g)组成的混合气体共a mol,其中CO2的物质的量分数为x。将该混合气体慢慢通过装有lmol Na2O2的真空管,充分反应后,维持120° C、1.01×105Pa,收集所得气体,冷却、称量,真空管中固体质量增加yg。
(1)若a=2, x=0.5时,反应后所得气体的成分是_______。
(2)若a=2, y=28时,x的取值范围_______。
(3)若a=1.25,试作出y与x的关系曲线图像,并在y轴标明曲线起点和终点数值_______。
19.同学们用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。请回答下列问题:
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1mol·L-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是_______。
(2)甲同学取2mL FeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_______。
(3)乙同学认为甲同学的实验不够严谨,该同学在2mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油,再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和几滴氯水,溶液变红,煤油的作用是_______ 。
(4)丙同学取10mL 0.1 mol·L-1KI溶液,加入6mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液混合 ,加入1 mL 淀粉溶液,溶液变蓝色,发生反应的离子方程式为_______。
(5)丁同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为_______。
20.填写下列空格:
(1)标准状况下,5.6g N2的体积为______L,含有的氮原子数为______.
(2)同温、同压下,质量相等的SO2和CO2相比较,体积之比为____,已知SO2和CO2均为酸性氧化物,写出SO2与足量NaOH溶液反应的化学方程式______________________________.
(3)由硫酸钾、硫酸铝和硫酸组成的混合溶液,其c(H+)=0.1mol L﹣1,c(Al3+)=0.4mol L﹣1,c(SO42﹣)=0.9mol L﹣1,则c(K+)为_____mol L﹣1
(4)在100mLAl2(SO4)3溶液中含0.6molSO42﹣,Al3+的物质的量浓度为______mol/L,从中取出25mL加水稀释到100mL,则稀释后的溶液中SO42﹣的物质的量浓度为______.
(5)19 g某二价金属的氯化物ACl2中含有0.4mol Cl-,则ACl2的摩尔质量_________,画出A2+的结构示意图____________。
(6)在一定温度和压强下,5体积气体A2跟15体积的气体B2完全化合生成10体积某气体C,则该气体C的化学式为(用A、B表示)__________。
21.铁是人类较早使用的金属之一、运用所学知识,回答下列问题。
(1)鉴别Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的方法是_______。
(2)某研究性学习小组为测定FeCl3腐蚀铜后所得溶液的组成,进行了如下实验:
①溶液组成的测定:取50.0mL待测溶液,加入足量的AgNO3溶液,得21.525g白色沉淀,则溶液中c(Cl-)=_______mol·L-1。
②验证该溶液中含有Fe2+,正确的实验方法是_______。
A.观察溶液是否呈浅绿色
B.取适量溶液,滴入酸性高锰酸钾溶液,若褪色,证明含有Fe2+
C.取适量溶液,滴入氯水,再滴入KSCN溶液,若显血红色,证明原溶液中含有Fe2+
(3)绿矾(FeSO4 7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的主要成分,也是中学化学一种常见的化学试剂。亚铁盐在空气中容易被氧化而变质。
①甲同学取2mL稀硫酸酸化FeSO4溶液,加入几滴双氧水后,再加入1滴KSCN溶液溶液变红,说明H2O2可将Fe2+氧化。FeSO4溶液与双氧水反应的离子方程式为_______。
②乙同学认为甲同学的实验不够严谨,该组同学在2mL用稀H2SO4酸化的FeSO4溶液中先加入0.5mL煤油,再于液面下依次加入几滴双氧水和l滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是_______。
(4)电子工业用FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜,制造印刷电路板。
i.请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式:_______。
ii.工程师欲从制造印刷电路板的废水中回收铜,并获得FeCl3溶液,设计如下方案:
①滤渣C的化学式为_______。
②加过量D发生反应的离子方程式为_______。
③通入F发生反应的化学方程式为_______。
参考答案:
1.C
【详解】铜与反应时,消耗的转变为和氮的氧化物(或NO)。
由题意知,,,所以共耗的物质的量,
故选C。
2.D
【详解】A.铁钉放入硫酸铜溶液中,发生金属之间的置换反应产生Cu单质,离子方程式为:Fe+Cu2+=Fe2++Cu,A错误;
B.二者反应产生Cu(OH)2沉淀,离子方程式应该为:Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓,B错误;
C.原子不守恒,电子不守恒,离子方程式应该是:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,C错误;
D.反应符合事实,遵循物质的拆分原则,D正确;
故合理选项是D。
3.A
【详解】A.铁与盐酸反应生成氯化亚铁与氢气,A错误;
B.常温下,铁在浓硫酸中会发生钝化,B正确;
C.铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,C正确;
D.铁是一种银白色金属,D正确;
答案选A。
4.D
【详解】离子氧化性Fe3+>Cu2+>Fe2+,铁首先与铁离子反应生成亚铁离子,再与Cu2+反应,若有铁剩余,一定有铜生成,Fe3+离子和Cu2+离子无剩余,2FeCl3+Fe═3FeCl2、CuCl2+Fe═Cu+FeCl2,那么容器内还应存在Fe2+,Cu,故选D。
5.A
【详解】A、金属铁研磨成铁粉,没有新物质生成,属于物理变化,A正确;
B、新切割开的金属钠的表面由银白色迅速变成暗灰色是由于金属钠被氧化生成了氧化钠,属于化学变化,B错误;
C、NO2与水反应生成硝酸和一氧化氮,红棕色气体变为无色,属于化学变化,C错误;
D、新制氯水中存在平衡:Cl2+H2OHCl+HClO,久置,次氯酸见光分解,平衡不断右移的结果,最终变为盐酸,属于化学变化,D错误;
故选A。
6.A
【详解】A.氯气与水反应生成的次氯酸具有杀菌消毒作用,所以氯气常用做自来水的消毒,A符合题意;
B.三氧化铝是两性氧化物,与酸或者碱都发生化学反应,故铝制餐具不宜蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物,B不符合题意;
C.三氧化二铁是红棕色固体,常用作油漆、橡胶等的红色颜料和涂料,C不符合题意;
D.过氧化钠与二氧化碳或者水反应都生成氧气,所以过氧化钠用作呼吸面具和潜水艇中的供氧剂,D不符合题意;
故选A。
7.B
【详解】A.明矾水解生成氢氧化铝胶体,胶体具有吸附水中悬浮颗粒物达到净水作用,故A正确;
B.陶瓷、玻璃、水泥等,都是硅酸盐产品,光导纤维是二氧化硅,不是硅酸盐,故B错误;
C.Fe2O3是红棕色,因此常用作红色油漆和涂料,故C正确;
D.花朵会释放出乙烯气体,高锰酸钾和乙烯反应,因此常用浸泡过高锰酸钾溶液的硅土来保鲜花朵,故D正确。
综上所述,答案为B。
8.B
【详解】A.标准状况下水不是气态,22.4LH2O含有的分子数不是NA,A错误;
B.Na2O2与CO2反应中过氧化钠既是氧化剂也是还原剂,生成1mol氧气转移2mol电子,生成0.1molO2时转移电子0.2NA,B正确;
C.0.1mol·L-1 MgCl2溶液的体积未知,不能计算其中Cl-离子数,C错误;
D.高温下,0.2molFe与足量水蒸气反应,根据方程式3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2可知生成的H2分子数目为NA,D错误;
答案选B。
9.B
【详解】A.用盐酸清洗铂丝一方面盐酸遇热挥发不影响实验效果,另一方面铂丝不与盐酸反应,用盐酸可以清洗掉表面的一些杂质,故A正确;
B.新制氯水中有盐酸、次氯酸,次氯酸具有漂白性,氯水显酸性,可使红色石蕊试纸先变红后褪色,故B错误;
C.金属钠有很强的还原性,在空气中点燃, Na2O2可作供氧剂,故C正确;
D.铝箱加热生成氧化铝,氧化铝的熔点比铝高,在酒精灯上加热化,液态铝不会滴落,故D正确;
故答案为B。
10.A
【详解】①铝土矿与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,偏铝酸钠溶液通入足量的盐酸,生成氯化铝,得不到氢氧化铝,故①错误;
②盐卤(含MgCl2)与石灰乳反应生成氢氧化镁,氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁溶液,但由于Mg2+水解Mg2++2H2O Mg(OH)2+2H+,加热蒸发HCl挥发,平衡向右移动,所以得不到无水MgCl2,故②错误;
③氨催化氧化生成一氧化氮和水,一氧化氮氧化生成二氧化氮,二氧化氮与水反应生成硝酸,符合各步转化,故③正确;
④硫在氧气中燃烧只能生成二氧化硫,不能生成三氧化硫,故④错误;
⑤电解氯化钠溶液可以得到氯气,氯气与铁反应生成FeCl3,不是,故⑤错误;
⑥SiO2与氢氧化钠反应Na2SiO3,Na2SiO3溶液中通二氧化碳发生反应生成H2SiO3,故⑥正确;
综上所述选A。
11.C
【分析】①NaHCO3固体受热分解,Na2CO3固体受热不分解;
②Fe在Cl2中点燃生成FeCl3;
③Ba(OH) 2与Na2CO3和NaHCO3均能反应生成白色沉淀;
④OH-与Al3+先生成白色沉淀,当OH-过量后白色沉淀逐渐溶解;OH-与Mg2+生成白色沉淀;OH-与Fe2+生成白色沉淀,且白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色;OH-与Fe3+生成红褐色沉淀;OH-与Cu2+反应生成蓝色沉淀;OH-与NH4+结合生成NH3 H2O。
【详解】①NaHCO3固体受热分解,Na2CO3固体受热不分解,因此可用直接加热的方法试分Na2CO3固体和NaHCO3固体,正确;
②Fe在Cl2中点燃生成FeCl3,因此不能用过量的Fe与Cl2加热制取FeCl2,错误;
③Ba(OH) 2与Na2CO3和NaHCO3均能反应生成白色沉淀,因此不能用Ba(OH) 2溶液鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液,错误;
④OH-与Al3+先生成白色沉淀,当OH-过量后白色沉淀逐渐溶解;OH-与Mg2+生成白色沉淀;OH-与Fe2+生成白色沉淀,且白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色;OH-与Fe3+生成红褐色沉淀;OH-与Cu2+反应生成蓝色沉淀;OH-与NH4+结合生成NH3 H2O;现象不同,因此可用氢氧化钠溶液鉴别Al3+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、NH4+离子,正确;
因此正确的为①④;
答案选C。
12.B
【详解】A.1 mol Na在空气中完全燃烧生成0.5 mol Na2O2,转移1 mol电子,故A错误;
B.钠与水发生反应2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,2.3 g钠(0.1 mol)生成0.05 mol H2,故B正确;
C.根据反应3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2,0.1 mol Fe完全反应生成mol H2,故C错误;
D.Fe与盐酸反应生成FeCl2,0.1 mol Fe与足量盐酸反应,转移0.2 mol电子,故D错误;
故选:B。
13.D
【详解】A.制备Fe(OH)2白色沉淀时用胶头滴管在试管底部向FeSO4溶液中加入NaOH溶液,可较长时间观察实验现象,A操作错误;
B.使用pH试纸时应使用镊子捏住试纸,B操作错误;
C.焰色试验后,要用稀盐酸洗涤铂丝并在火焰上灼烧至无色,C操作错误;
D.用玻璃棒引流转移溶液至容量瓶,可防止液体残留在容量瓶中刻度线以上,D操作正确;
答案为D。
14. 3 ⅢA NaOH溶液 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ Al3++3NH3 H2O=Al(OH)3↓+3NH 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 取样,滴入几滴KSCN溶液,若溶液变红色说明有Fe3+,反之则无
【详解】(1)铝是13号元素,有3个电子层,分别排布2、8、3个电子,原子结构示意图为。根据铝的原子结构示意图可知,它位于元素周期表的第3周期第ⅢA族;
(2)铝与NaOH溶液反应而铁与NaOH溶液不反应,除去铁粉中混有的少量铝粉,可以加入足量的NaOH溶液,充分反应后过滤、洗涤、烘干,反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
(3)因氢氧化铝可与强碱溶液反应,则实验室制备氢氧化铝的常用方法是在氯化铝溶液中滴加氨水,反应生成氢氧化铝沉淀和氯化铵,反应的离子方程式为Al3++3NH3 H2O=Al(OH)3↓+3NH;
(4)常温下,铁与水不反应,但红热的铁会和水蒸气发生反应生成Fe3O4和H2,反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2;
(5)根据铁离子遇KSCN得红色溶液,检验某溶液中是否含有Fe3+的操作方法是取样,滴入几滴KSCN溶液,若溶液变红色说明有Fe3+,反之则无。
【点睛】氢氧化铝为两性氢氧化物,则制备氢氧化铝时可采用铝盐溶液中滴入弱碱(如氨水)或偏铝酸盐溶液中通入足量二氧化碳,避免氢氧化铝生成后又被强碱或强酸溶解。
15. +7价 氧化产物 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 氯水 Cl2+2Fe2+=2Fe3+ +2Cl- 胶体
【详解】(1)①中K是+1价,O是-2价,根据化合价代数和为0可知氯元素的化合价是+7价。
②反应中钠元素化合价升高,被氧化,作还原剂,因此是氧化产物。
③是冷却剂,吸收产气过程中释放的热量而分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,其分解的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。
(2)①溶液与金属铜发生反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。
②氯化亚铁易被氧化为氯化铁,则除去溶液中混有的可加入氯水,反应的离子方程式为Cl2+2Fe2+=2Fe3+ +2Cl-。
③将饱和溶液滴入沸水中,并继续加热至液体呈红褐色得到氢氧化铁胶体,制得分散系为胶体。
16. 2Al+2OH-+2H2O=2+3H2 Ba2++2OH-+2H++=BaSO4+2H2O + H+=CO2+ H2O ClO-+Mn2++H2O=MnO2+2H++Cl-
【详解】(1)Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2,离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2+3H2;
(2) Ba(OH)2少量可把Ba(OH)2看做1,即只有1个Ba2+和2个OH-,NaHSO4可以完全电离成Na+、H+和,离子方程式为Ba2++2OH-+2H++=BaSO4+2H2O
(3)小苏打是NaHCO3,胃酸的主要成分是盐酸,离子方程式为+ H+=CO2+ H2O;
(4)根据题意,反应物有ClO-和Mn2+,产物有MnO2和Cl-,Cl得到2e-,Mn失去2e-,转移电子守恒,根据电荷守恒,产物需要阳离子H+,则反应物需要用H2O配平,离子方程式为ClO-+Mn2++H2O=MnO2+2H++Cl-;
17.(1)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
(2)Fe2+、Cu2+、Fe3+;①6.0;
②3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O;0.6
【分析】(1)FeCl3溶液与铜反应生成铜离子和亚铁离子;
(2)滴入KSCN溶液呈红色,证明溶液中Fe3+有剩余;
①沉淀43.05g是AgCl,物质的量是0.3mol,据此计算Cl-的物质的浓度;
②稀硝酸具有强氧化性,与溶液中的Fe2+反应产生NO;根据NO的量可计算Fe2+物质的量,再根据2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+计算Cu2+的物质的量浓度。
【详解】(1)FeCl3溶液与铜反应生成铜离子和亚铁离子,离子方程式为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
(2)由于滴入KSCN溶液呈红色,证明溶液中Fe3+有剩余,由于已经发生了反应:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,因此该溶液中含有的金属阳离子是:Fe3+、Fe2+、Cu2+;
①沉淀43.05g是AgCl,根据Cl元素守恒可得:n(Cl-)=n(AgCl)==0.3mol,则溶液中c(Cl-)==6.0mol/L;
②稀硝酸具有强氧化性,与溶液中的亚铁离子反应产生一氧化氮,反应的离子方程式为:3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O;根据方程式可得关系式:3Fe2+~NO,则Fe2+的物质的量为n(Fe2+)=3n(NO)==0.06mol,根据2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+可知溶液中的Cu2+的物质的量为n(Cu2+)=0.06mol÷2=0.03mol,则铜离子的物质的量浓度c(Cu2+)=0.03mol÷0.05L=0.6mol/L。
18.(1)氧气、水蒸气
(2)0.5≤x<1
(3)
【详解】(1)由反应2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2↑可知,气体与过氧化钠都按1:1反应,a=2,x=0.5时,n(CO2)=1mol,二氧化碳与过氧化钠恰好反应,水不反应,从Na2O2的真空管出来的气体有氧气、水蒸气;
(2)a=2,y=28时,若x≥0.5,水不参加反应,根据过氧化钠计算增重为y=28n(Na2O2)=28,故0.5≤x<1,固体增重28g;若<0.5,二氧化碳完全反应,参加反应的水为[1-n(CO2)]mol,所以固体增重为y=28n(CO2)+2[1-n(CO2)]=28×2x+2(1-2x)=28,解得x=2,不符合题意,故答案为:0.5≤x<1;
(3)当a=1.25时,若x≥0.8,水不参加反应,根据过氧化钠计算增重为y=28n(Na2O2)=28;若x<0.8,二氧化碳完全反应,参加反应的水为[1-n(CO2)]mol,所以固体增重为y=28n(CO2)+2[1-n(CO2)]=28×1.25x+2(1-1.25x)=32.5x+2,当x=0时只有水蒸气,且反应后水蒸气过量,过氧化钠全部反应,y=2,所以y与x的关系曲线图为 。
19.(1)防止Fe2+被氧化
(2)Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-
(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)
(4)2Fe3++2I-=2Fe2++I2
(5)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
【详解】(1)Fe2+容易被氧化成Fe3+,且Fe与Fe3+反应生成Fe2+,因此配制FeCl2溶液时需要加入少量铁屑,其目的是防止Fe2+被氧化,故答案为防止Fe2+被氧化;
(2)滴入氯水后,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明氯水将Fe2+氧化成Fe3+,其离子方程式为Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-,故答案为Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-;
(3)亚铁离子能被氧气氧化,因此要防止氧气对实验干扰,煤油不溶于水,且密度小于水,分层后可以隔离溶液与空气接触,排除氧气对实验的影响;故答案为隔绝空气(排除氧气对实验的影响);
(4)淀粉变蓝,说明生成碘单质,Fe3+将I-氧化成碘单质,离子方程式为2Fe3++2I-=2Fe2++I2;故答案为2Fe3++2I-=2Fe2++I2;
(5)加入几滴酸化氯化亚铁溶液,溶液变为棕黄色,说明Fe2+被氧化成Fe3+,离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;故答案为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。
20. 4.48 2.408×1023(或0.4NA) 11:16 SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O 0.5 4.0 1.5 mol L﹣1 95 g·mol-1 AB3 或 B3A
【详解】(1)根据公式V=nVm=Vm,5.6g N2的体积为×22.4L·mol-1=4.48L,含有的氮原子数为×2×NA=2.408×1023(或0.4NA);
(2)依据n=m/M=V/Vm,质量相等的SO2和CO2物质的量之比为:44:64=11:16;同温、同压下,体积之比为:11:16,二氧化硫与过量氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,离子方程式:SO2+2NaOH-=Na2SO3+H2O;(3)根据溶液电荷守恒,溶液中存在3c(Al3+)+c(K+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(OH-),而溶液中c(OH-)很小,可以忽略不计,则有3c(Al3+)+c(K+)+c(H+)=2c(SO42-),所以:c(K+)=2c(SO42-)-3c(Al3+)-c(H+),c(K+)═2×0.9mol·L-1-3×0.4mol·L-1-0.1mol·L-1=0.5mol·L-1。(4)溶液中含0.6molSO42-,Al3+的物质的量是0.4mol,浓度为0.4mol/0.1L=4mol·L-1,从中取出25mL体积的该溶液再稀释到100mL,SO42-的物质的量为0.6mol×0.25=0.15mol,则稀释后的溶液中SO42-的物质的量浓度为0.15mol/0.1L=1.5 mol·L-1;(5)19g某二价金属氯化物(ACl2)中含有0.4molCl-,该金属的氯化物的物质的量为:0.4mol×1/2=0.2mol,则ACl2的摩尔质量为:19g/0.2mol=95g·mol-1,A的相对原子量为:95-71=24,A为Mg,ACl2的化学式为MgCl2,Mg2+的结构示意图;(6)由于5体积气体A2跟15体积的气体B2完全化合生成10体积某气体C,所以A2、B2、C的化学计量数之比为1:3:2,所以方程式为A2+3B2=2C,根据原子守恒可知C的化学式为AB3或B3A。
21. 用一束光线照射二者,能产生丁达尔效应的为Fe(OH)3胶体,不能产生丁达尔效应的为FeCl3溶液 3 B 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 隔绝空气,防止氧气溶于水将亚铁离子氧化为铁离子干扰实验, 2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+ Fe、Cu Fe+2H+=Fe2++H2↑ 2FeCl2+Cl2=2FeCl3
【详解】(1)胶体能产生丁达尔效应,溶液不能,则鉴别Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的方法是用一束光线照射二者,能产生丁达尔效应的为Fe(OH)3胶体;
(2) FeCl3溶液与铜反应:2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+,
①溶液组成的测定:取50.0mL待测溶液,加入足量的AgNO3溶液,得21.525g白色沉淀,该沉淀为氯化银,物质的量为=0.15mol,根据氯原子守恒,n(Cl-)= n(AgCl)=0.15mol,则溶液中c(Cl-)==3mol·L-1;
②A.由于反应后的溶液中含有铜离子,铜离子在溶液中显蓝色,亚铁离子在溶液中为浅绿色,铜离子的存在影响亚铁离子颜色的观察,不能通过溶液颜色判断是否含有亚铁离子,故A错误;
B.亚铁离子具有还原性,酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,二者发生氧化还原反应使酸性高锰酸钾溶液褪色,则取适量溶液,滴入酸性高锰酸钾溶液,若褪色,能证明含有Fe2+,故B正确;
C.试管中加入试液,滴入氯水,再滴入KSCN溶液,若显血红色,不能证明原溶液中含有Fe2+,应该是先加入硫氰化钾,不变色,再加入氯水,若显示红色,证明有Fe2+,故C错误;
答案选B;
(3)①FeSO4溶液与双氧水反应生成硫酸铁和水,离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
②乙同学认为甲同学的实验不够严谨,该组同学在2mL用稀H2SO4酸化的FeSO4溶液中先加入0.5mL煤油,再于液面下依次加入几滴双氧水和l滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是隔绝空气,防止氧气溶于水将亚铁离子氧化为铁离子干扰实验;
(4)制取的是氯化铁溶液,金属A是铁;滤液B是氯化亚铁溶液;加入的铁过量,滤渣C是铁和铜;制取的是氯化铁,铁溶解,D加入应该是盐酸,F是氯气;
i.FeCl3溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,离子方程式:2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+;
ii.①根据上述分析,滤渣C的化学式为Fe、Cu;
②D加入是盐酸,加过量盐酸发生反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑;
③F是氯气,通入氯气是将亚铁离子氧化成三价铁离子,反应方程式是:2FeCl2+Cl2=2FeCl3。