第3章《物质的性质与转化》检测题
一、单选题
1.下列有关物质性质或用途的说法不正确的是
A.常温下浓硫酸可贮存在铁罐中
B.ClO2具有氧化性,可用于自来水的杀菌消毒
C.燃着的镁条放入盛满二氧化碳的集气瓶中可继续燃烧
D.铁比铜金属性强,所以可用FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板
2.下列各组中的两物质相互反应时,若改变反应条件(温度、反应物用量比),反应结果并不改变的是
A.Na和O2 B.Cu和硝酸 C.Cu和硫酸 D.Al和NaOH
3.利用下列实验装置能完成相应实验的是
A.该装置(秒表未画出)测定化学反应速率
B.该装置制取HCl并吸收尾气
C.该装置制备纯净的NH3
D.该装置比较MnO2、Cl2、S的氧化性
4.“十四五”生态环保工作强调要落实“减污降碳”的总要求。下列说法正确的是
A.在一定条件下,选择合适的催化剂将CO2氧化为甲酸
B.推广使用煤液化技术,可减少二氧化碳等温室气体的排放
C.向河水中加入明矾,可除去许多杂质并杀灭有害细菌
D.人工合成淀粉技术的应用有助于实现“碳达峰”和“碳中和”
5.对下列离子方程式书写的判断和分析正确的是
选项 离子反应 判断和分析
A 向碳酸钠溶液中通入少量CO2:CO+CO2+H2O=2HCO 离子方程式书写错误,因生成NaHCO3会沉淀
B Fe(OH)3固体溶于HI溶液:Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O 离子方程式书写正确
C 向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸:Ba2++OH-+H++SO=BaSO4↓+H2O 离子方程式书写错误,原因是OH-和H+前面系数应为2,生成的H2O前面系数也为2
D 向碳酸氢铵溶液中加入足量的澄清石灰水Ca2++HCO+OH-CaCO3↓+H2O 离子方程式书写正确
A.A B.B C.C D.D
6.下列说法不正确的是
A.用自来水、KI淀粉试纸和白醋可检验加碘盐中碘的存在
B.根据燃烧产生的气味,可区分棉纤维和蛋白质纤维
C.取少量晶体放入试管中,再加入适量NaOH溶液,加热,在试管口用湿润的蓝色石蕊试纸检验,若试纸变红,则可证明该晶体中含有NH
D.将新制氯水滴入紫色石蕊试液中,可以看到石蕊试液先变红后褪色
7.下列离子方程式符合题目要求的是
A.向少量中滴加足量醋酸溶液:
B.向溶液中滴加氨水:
C.在空气中变为红褐色:
D.向稀硫酸中滴加少量氢氧化钡溶液:
8.下列说法不正确的是
A.储热材料是一类重要的能最存储物质,单位质量的储热材料在发生熔融或结晶时会吸收或释放较大的热量
B.锗的单晶可以作为光电转换材料用于太阳能电池
C.煤的脱硫、汽车尾气实行国VI标准排放都是为了提高空气质量
D.纳米级的铁粉能通过吸附作用除去水体中的Cu2+、Hg2+等重金属离子
9.下列物质间的转化不能一步完成的是
A. B. C. D.
10.下列说法中正确的有
①二氧化氮能溶于水生成硝酸,属于酸性氧化物;
②二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸;
③水玻璃可作木材防火剂;
④光导纤维和石墨烯都是新型无机非金属材料;
⑤浓硫酸在常温下可迅速与碳反应放出二氧化硫气体;
⑥NH3易液化,液氨常用作制冷剂;
⑦工业上常用硅制造光导纤维;
⑧普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅的混合物;
⑨在标准状况下,等物质的量的SO2和SO3所占体积相同;
⑩铵盐分解不一定产生氨气;
工业制粗硅在高温下焦炭还原二氧化硅,副产物为CO;
工业制硫酸,黄铁矿煅烧生成的气体经接触氧化后用浓硫酸吸收
A.5个 B.6个 C.7个 D.8个
11.下列说法正确的是
A.钠在氧气中燃烧生成过氧化钠,则锂在氧气中燃烧也生成过氧化锂
B.的分子构型为直线形,则分子构型也为直线形
C.碳酸钠溶于水放出热量,则碳酸氢钠溶于水也是放出热量
D.在空气中加热分解生成,则在空气中加热也分解生成
12.化学与生活密切相关,下列说法不正确的是
A.用铁锅炒菜比用铝锅好
B.FeCl3浓溶液与沸水反应生成Fe(OH)3胶体,可作净水剂
C.“84消毒液”可用来杀菌消毒的原因是里面含有氯水
D.食品包装袋内常用铁粉作为脱氧剂以延长食品保存时间
13.下列有关物质的性质和用途对应关系不正确的是( )
选项 物质的性质 有关用途
A SO2具有漂白性 SO2可用于漂白纸张、织物
B 氨气极易溶于水 液氨可以作制冷剂
C 铁粉具有还原性 铁粉可作糕点包装袋中的脱氧剂
D ClO2具有氧化性 ClO2是一种新型的消毒剂
A.A B.B C.C D.D
14.某钠盐溶液中可能含有SO、SO、NO、CO、Cl-、I-等阴离子。现取2份此溶液样品,编号①②,分别进行如下实验:
向①中加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,加稀硝酸后沉淀消失且有气体生成。
向②中加入过量的硝酸酸化的AgNO3溶液,有沉淀生成且放出无色气体,该气体遇空气变红棕色。
根据上述实验现象,下列说法正确的是
A.原溶液中CO与SO至少存在一种.
B.原溶液中一定存在Na+、CO、I-
C.原溶液中一定存在CO,可能存在SO、Cl-
D.原溶液中一定不存在SO、I-,无法判断是否存在SO
15.下列微粒在所给条件下,能大量共存的是
A.滴加KSCN溶液后显红色的溶液中:、、、
B.遇酚酞显红色的溶液中:、、、
C.澄清透明的酸性溶液中:、、、
D.常温下,的溶液中:、、、
二、填空题
16.(1)磁铁矿的主要成分是_______;
(2)钾云母的化学式是K2H4Al6Si6O24,以氧化物形式可表示为_________________________;
(3)向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液,实验现象是__________________________________;
(4)高温分解碳酸钙,选择合适的坩埚_____(A.瓷坩埚 B.铁坩埚 C.氧化铝坩埚)
(5)生产玻璃的原料有_________、________、石灰石
(6)用于太阳能电池板,进行光电转化的重要半导体材料,其主要成分是________,
(7)写出一种和氯水漂白原理相同的物质______。
17.常见金属和非金属及其化合物是化学研究的重要内容。回答问题:
(1)常温下,金属钠露置在空气中会发生变化,实验室通常把钠保存在____ (填 “煤油”或“水”)中。钠在空气中燃烧生成淡黄色的______ (填化学式)。
(2)实验室制取氢氧化铝时,常用铝盐溶液和________(填“氨水”或“氢氧化钠溶液”)作为原料。
(3) 向FeCl3溶液中加入足量NaOH溶液,可以观察到的现象是_______,向FeCl2溶液中滴入新制的氯水,反应的离子方程式为:2Fe+Cl2= 2____+2Cl-。
(4)氯气在通常情况下是______(填“无”或“黄绿”)色的有毒气体,工业上将氯气通入冷的消石灰中可制得漂白粉,漂白粉的有效成分是______ ( 填化学式)。
三、实验题
18.粗食盐中除含有钙离子、镁离子、硫酸根离子等可溶性杂质外,还含有泥砂等不溶性杂质。我们食用的精盐是用粗食盐提纯而得到的。通过教材中“粗盐的提纯”及你做过的该实验回答下列问题。
(1)实验室进行NaCl溶液蒸发时,一般有以下操作过程 ①放置酒精灯;②固定铁圈位置;③放上蒸发皿(蒸发皿中盛有NaCl溶液);④加热搅拌;⑤停止加热。其正确的操作顺序为_________________。
(2)如何运用最简方法检验溶液中有无SO42-离子?__________________。如果有,应该如何除去SO42-离子?_________________________。
(3)在粗盐经过溶解→过滤后的溶液中滴加饱和Na2CO3溶液,直至不再产生沉淀为止。请问这步操作的目的是__________________________________________________。
(4)实验室里将粗盐制成精盐的过程中,在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒,分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的;溶解时:________。过滤时:_________。蒸发时:__________。
19.分别用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备白色的Fe(OH)2沉淀:
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入稀硫酸和铁屑,请写出加入铁屑的原因:___________。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用的方法___________。
(3)生成白色Fe(OH )2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是:_________________。
(4)下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是_________(填序号)。
四、计算题
20.硝酸铵是一种常用的化肥,其工业生产流程如图,请回答下列问题。
(1)写出反应容器B中发生反应的化学方程式:____。
(2)吸收塔C中通入空气的目的是___;C、D两个反应容器中发生的反应,属于氧化还原反应的是___(填反应容器代号)。
(3)浓硝酸一般保存在棕色试剂瓶里,并放置在阴凉处,用化学方程式解释原因:___。
(4)碳与浓硝酸反应的化学方程式是_____。
(5)将128g铜置于一定量的浓硝酸中并微热。当铜片完全消失时,共收集到NO2和NO的混合气体44.8L(标准状况)。
①写出上述过程中,有关反应的离子方程式:____、____。
②完成该反应至少需要量取10mol·L-1的浓硝酸_____mL。
③混合气体中NO2的体积为____L,NO的体积为____L(均为标准状况下)。
④将收集上述气体的容器倒扣在盛有水的水槽中,并向其中缓慢通入O2使其充分反应,若要使溶液恰好充满容器,则理论上需要参加反应的O2的物质的量为____mol。
21.将16.1g氯化铵固体与足量熟石灰混合加热,使之充分反应,能制得氨气_______升(标准状况)?将此气体通入100mL氯化铝溶液,恰好将溶液中的Al3+完全沉淀,求氯化铝溶液的物质的量浓度_________。(要有计算过程)
参考答案:
1.D
【详解】A. 常温下铁在浓硫酸中钝化,浓硫酸可贮存在铁罐中,故A正确;
B. 二氧化氯中氯元素化合价为+4价,具有强氧化性,可用于自来水的杀菌消毒,故B正确;
C. 燃着的镁条放入盛满二氧化碳的集气瓶中,镁和二氧化碳反应生成氧化镁和碳,故C正确;
D. Cu与FeCl3发生氧化还原反应生成氯化亚铁和氯化铜,该反应表现Fe3+的氧化性,与铁比铜金属性强无关,故D错误;
选D。
2.D
【详解】试题分析:A.钠和氧气反应,常温下生成氧化钠,加热时生成过氧化钠,A项错误;B.铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、NO2和水,铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,B项错误;C.铜与浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜、SO2和水,铜和稀硫酸在任何条件下均不反应,C项错误;D.Al和NaOH溶液反应,无论反应物用量还是温度变化,都只生成偏铝酸钠和氢气,D项正确;答案选D。
考点:考查常见的与量(温度)有关的化学反应。
3.A
【详解】A.秒表测定时间,针筒测定氧气的体积,则图中装置可测定反应速率,A能达到实验目的,A选项符合题意;
B.制备HCl时应将浓硫酸滴入浓盐酸中, HCl易溶于NaOH溶液,发生化学反应,发生倒吸现象,图中导气管应该在液面上,安装一个倒扣漏斗且使漏斗边缘刚好没入液面下,以防止倒吸的发生,用水作吸收剂即可,不必使用NaOH溶液,B选项不符合题意;
C.NH4HCO3受热分解生成氨气、水、二氧化碳,无水氯化钙可吸收水、氨气,不能制备NH3,C不能达到实验目的,C选项不符合题意;
D.浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气需要加热,因此该装置不能用于比较物质的氧化性,D不能达到实验目的,D选项不符合题意;
答案选A。
4.D
【详解】A.在一定条件下,选择合适的催化剂将CO2→甲酸是还原过程,故A错误;
B.根据原子守恒规律,推广使用煤液化技术,不能减少二氧化碳等温室气体的排放,故B错误;
C.向河水中加入明矾,明矾水解得到的氢氧化铝胶体可吸附悬浮杂质,但不能起到杀灭有害细菌的作用,故C错误;
D.人工合成淀粉技术的应用能减少二氧化碳的排放,有助于实现“碳达峰"和“碳中和”,故D正确;
故答案D。
5.C
【详解】A.离子方程式书写正确,少量二氧化碳通入碳酸钠溶液中不生成碳酸氢钠沉淀,分析错误,故A不符合题意;
B.离子方程式书写错误,沉淀溶解后与会发生氧化还原反应生成Fe2+和I2,故B不符合题意;
C.氢氧化钡溶液中加入稀硫酸发生反应:Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O,分析和判断正确,故C符合题意;
D.还有与反应生成,故D不符合题意;
故选:C。
6.C
【详解】A.加碘盐中的碘以形式存在,酸性条件下,能氧化I-生成碘,碘遇淀粉变蓝色,所以向淀粉碘化钾试纸上滴白醋和加碘盐的溶液,试纸变蓝,说明加碘盐中有,故A正确;
B.蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味,根据纤维在火焰上燃烧产生的气味,可区分棉纤维和蛋白质纤维,故B正确;
C.氨气为碱性气体,应该在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验,若试纸变蓝,则可证明该晶体中含有NH,不能使用蓝色石蕊试纸,故C错误;
D.氯水中含有HCl和HClO,具有酸性和漂白性,则向新制氯水中滴入紫色石蕊试液,溶液先变红后褪色,故D正确;
故答案选C。
7.C
【详解】A.向少量中滴加足量醋酸溶液生成醋酸钙、二氧化碳、水,反应的离子方程式是,故A错误;
B.向溶液中滴加氨水生成氢氧化铁沉淀和氯化铵,反应的离子方程式是,故B错误;
C.在空气中和氧气反应生成红褐色氢氧化铁,反应方程式为,故C正确;
D.向稀硫酸中滴加少量氢氧化钡溶液生成硫酸钡沉淀和水,反应的离子方程式是,故D错误;
选C。
8.D
【详解】A.储热材料是一类重要的存储物质,根据能量守恒知,这些物质在熔融时需要吸收热量,在结晶时放出热量,故A正确;
B.锗元素的原子序数为32,位于元素周期表的金属和非金属分界线处,可以作半导体材料,则锗的单晶可以作为光电转换材料用于太阳能电池,故B正确;
C.煤的脱硫、汽车尾气实行国VI标准排放都是为了减少二氧化硫和氮的氧化物等有害气体的排放,减小对大气污染,提高空气质量,故C正确;
D.铁是较活泼金属,能与Cu2+、Hg2+等重金属离子发生置换反应,降低水体中的Cu2+、Hg2+等重金属离子的浓度而达到治理污染的目的,与吸附作用无关,故D错误;
故选D。
9.D
【详解】A.硫和氧气燃烧生成二氧化硫,能一步完成,A不符合题意;
B.氯化铁和铁生成氯化亚铁,能一步完成,B不符合题意;
C.碳酸镁和稀盐酸生成氯化镁,能一步完成,C不符合题意;
D.氨气和氧气催化氧化生成一氧化氮,一氧化氮和氧气生成二氧化氮,不能一步完成,D符合题意;
故选D。
10.C
【详解】①酸性氧化物溶于水生成酸,与碱反应生成盐和水,而二氧化氮与水反应生成硝酸和NO,二氧化氮与氢氧化钠溶液的反应为,该反应中有化合价变化,不属于复分解反应,所以二氧化氮不属于酸性氧化物,故①错误;
②二氧化硅能溶于氢氟酸,故②错误;
③水玻璃是硅酸钠的水溶液,具有耐高温等特性,可以用作木材防火剂,故③正确;
④光导纤维的成分为二氧化硅,光导纤维和石墨烯都是新型无机非金属材料,故④正确;
⑤浓硫酸与碳在加热条件下反应,常温下不反应,故⑤错误;
⑥NH3易液化,液氨汽化吸收大量的热,所以液氨常用作制冷剂,故⑥正确;
⑦光导纤维的成分为二氧化硅,故⑦错误;
⑧普通玻璃的主要成分为Na2SiO3、CaSiO3和SiO2,它是以纯碱、石灰石和石英砂(主要成分是SiO2)为原料,经混合、粉碎,在玻璃窑中熔融,发生复杂的物理和化学变化而制得的,故⑧正确;
⑨SO3在标况为固态,不能用气体摩尔体积计算其物质的量和体积,故⑨错误;
⑩组成铵盐的酸根阴离子对应的酸是氧化性酸,加热时则发生氧化还原反应,无氨气逸出,故⑩正确;
工业制取粗硅是利用焦炭还原二氧化硅反应生成Si和CO,副产物为CO,故 正确;
工业制备硫酸是在沸腾炉中煅烧黄铁矿生成二氧化硫,在接触室中催化氧化二氧化硫生成三氧化硫,在吸收塔内三氧化硫被浓硫酸吸收得到硫酸,故 正确;
正确的有7个;
答案选C。
11.B
【详解】A.锂在氧气中燃烧只生成氧化锂,故A错误;
B.的分子构型为直线形,S与O同族,则分子构型也为直线形,故B正确;
C.碳酸钠溶于水,用温度计测出温度计升高,说明放出热量,则碳酸氢钠溶于水,用温度计测出温度计不变化,说明不会放出热量,故C错误;
D.在空气中加热分解生成,则在空气中先被氧气氧化为氢氧化铁,再受热分解生成,故D错误。
综上所述,答案为B。
12.C
【详解】A.使用铁锅和铝锅,均会有极微量的铁离子或者铝离子最终进入人体,铁元素的累积对人体影响不大,但铝元素累积会造成婴幼儿智力发育迟缓,老年人患老年痴呆症的概率明显上升,描述正确,不符题意;
B.Fe(OH)3胶体表面容易吸附水中的微小颗粒,可以起到净水作用,描述正确,不符题意;
C.“84消毒液”可以杀菌消毒是因为溶液中有次氯酸盐成分,而不是氯水,描述错误,符合题意;
D.还原铁粉可以吸附空气中的氧气与之反应,避免食品被氧气所氧化,且铁粉本身无毒,描述正确,不符题意;
综上,本题选C。
13.B
【详解】A. SO2具有漂白性,可用于漂白纸张或织物,故A正确;
B. 氨气易液化,可作制冷剂,故B错误;
C.铁粉具有还原性,能被氧气氧化,可作糕点包装中的脱氧剂,故C正确;
D. ClO2具有氧化性,能杀菌消毒,是一种新型的消毒剂,故D正确。
答案选B。
14.B
【详解】①加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,该沉淀溶于稀硝酸且有气体生成,则溶于酸的沉淀为碳酸钡沉淀,不可能是硫酸钡沉淀、亚硫酸钡沉淀,因为亚硫酸钡沉淀加入硝酸后转化为硫酸钡沉淀;故原溶液中含有碳酸根离子、不含亚硫酸根离子、硫酸根离子;②加入过量硝酸酸化的AgNO3溶液产生沉淀,且放出无色气体,该气体遇到空气变红棕色,说明该无色气体为NO,由①分析可知,原溶液不含,则说明原溶液中含有还原性较强的离子I-,同时生成不溶于酸的沉淀,则为氯化银沉淀,原溶液含有氯离子和碘离子,不能说明原溶液中是否含有,综上分析可知,原溶液中一定含有Na+、CO、Cl-、I-,一定不含、,可能含有,
故答案为:B。
15.D
【详解】A.滴加KSCN溶液后显红色的溶液中含有大量Fe3+,Fe3+、均能与发生复分解反应,Fe3+与I 能发生氧化还原反应,不能大量共存,故A项不选;
B.遇酚酞显红色的溶液中含有大量,与Mg2+能发生复分解反应生成难溶物Mg(OH)2,不能大量共存,故B项不选;
C.澄清透明的酸性溶液中含有大量H+,H+与能发生复分解反应生成SO2、H2O,且与之间能发生氧化还原反应,不能大量共存,故C项不选;
D.常温下,的溶液中含有大量H+,H+、、、、离子之间不反应,能大量共存,故D项选;
综上所述,答案为D。
16. Fe3O4 K2O · 3Al2O3 · 6SiO2 · 2H2O 生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色 B 纯碱 石英 硅 Na2O2或HClO、氯水、O3
【分析】(2)硅酸盐改写为氧化物形式,按照活泼金属氧化物、较不活泼金属氧化物、二氧化硅、水的顺序书写,注意氧化物形式与盐中原子数目关系对应;
(3)FeSO4溶液中滴加NaOH溶液,FeSO4和NaOH发生复分解反应生成氢Fe(OH)2,Fe(OH)2不稳定,易被氧气氧化生成Fe(OH)3;
(4)根据高温分解碳酸钙生成氧化钙和二氧化碳,根据坩埚本身不能参与反应选择;
(7)氯水、H2O2、O3、HClO均具有强氧化性,能使有色物质褪色。
【详解】(1)磁铁矿的主要成分是Fe3O4,故答案为:Fe3O4;
(2)K2H4Al6Si6O24改用氧化物的形式表示其组成为K2O · 3Al2O3 · 6SiO2 · 2H2O,故答案为:K2O · 3Al2O3 · 6SiO2 · 2H2O;
(3)FeSO4溶液中滴加NaOH溶液立即生成氢氧化亚铁白色沉淀,后被空气中氧气氧化为红褐色沉淀,所以实验现象是生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色,故答案为:
生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色;
(4)CaCO3CaO+CO2,瓷坩埚的主要成分是二氧化硅与氧化钙反应,不能选,氧化铝与氧化钙反应,不能选,故答案为:B;
(5)生产玻璃的原料有纯碱、石英、石灰石,故答案为:纯碱;石英;
(6)用作半导体材料的是单质硅,故答案为:硅;
(7)氯水是利用强氧化性漂白,原理相同的有Na2O2、HClO、氯水、O3等,故答案为:Na2O2或HClO、氯水、O3。
17. 煤油 Na2O2 氨水 产生红褐色沉淀 Fe3+ 黄绿 Ca(ClO)2
【分析】(1)实验室通常把钠保存在煤油中,隔绝钠与空气中的氧气和水蒸气的接触;金属钠在空气中燃烧生成淡黄色的过氧化钠;
(2)氢氧化铝是两性氢氧化物,能与强酸和强碱反应;
(3)氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀和氯化钠;新制的氯水与氯化亚铁溶液发生氧化还原反应生成氯化铁;
(4)氯气在通常情况下是黄绿色的有毒气体,氯化钙和次氯酸钙是漂白粉的主要成分,次氯酸钙是漂白粉的有效成分。
【详解】(1)金属钠具有强还原性,能与空气中的氧气和水蒸气反应,实验室通常把钠保存在煤油中,隔绝钠与空气中的氧气和水蒸气的接触,防止因反应而变质;金属钠在空气中燃烧生成淡黄色的过氧化钠,故答案为:煤油;Na2O2;
(2)氢氧化铝是两性氢氧化物,能与强酸和强碱反应,实验室常用铝盐溶液和氨水制取氢氧化铝,不选用氢氧化钠溶液,防止过量后生成偏铝酸钠,故答案为:氨水;
(3)向氯化铁溶液中加入足量氢氧化钠溶液,氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀和氯化钠;向氯化亚铁溶液中滴入新制的氯水,新制的氯水与氯化亚铁溶液发生氧化还原反应生成氯化铁,反应的离子方程式为:2Fe+Cl2=2Fe3++2Cl-,故答案为:产生红褐色沉淀;Fe3+;
(4)氯气在通常情况下是黄绿色的有毒气体,工业上将氯气通入冷的消石灰中,氯气与氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙和水,氯化钙和次氯酸钙是漂白粉的主要成分,次氯酸钙是漂白粉的有效成分,故答案为:黄绿;Ca(ClO)2。
【点睛】氢氧化铝是两性氢氧化物,能与强酸和强碱反应,实验室常用铝盐溶液和氨水取氢氧化铝,不选用氢氧化钠溶液是解答关键。
18. ①②③④⑤ 取粗盐溶解于水,静置片刻取上层清液,滴加盐酸后,无明显变化,再滴加一滴BaCl2溶液,如果出现白色浑浊或者沉淀,溶液中有SO42-,不出现浑浊就说明SO42-已经除尽 在溶液中加入过量的BaCl2溶液 除去Ca2+、Mg2+及加入的过量Ba2+ 搅拌,加速溶解 引流,使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗,防止外洒 搅拌,防止因局部过热导致液滴或晶体飞溅
【分析】(1)组装仪器的一般顺序是采用先下后上,先左后右的原则,利用本规则即可解答;
(2)加入氯化钡溶液检验硫酸根离子是否除尽;
(3)在粗盐提纯的过程中需要滴加饱和Na2CO3溶液除去钙离子以及过量的钡离子;
(4)溶解时为加快溶解、过滤时为防止液体外洒、冲破滤纸而引流、蒸发时为防止液体溅出都要使用玻璃棒。
【详解】(1)组装仪器时要从下向上组装,酒精灯在铁圈和蒸发皿的下方,所以要先放酒精灯;然后再固定铁圈,放置蒸发皿;然后再点燃酒精灯加热,并搅拌,当有较多晶体析出时,停止加热,利用余热蒸干,所以正确的操作顺序为:①②③④⑤,
因此,本题正确答案是:①②③④⑤;
(2)加入过量氯化钡溶液除去硫酸根离子,检验硫酸根离子已除尽,可静止片刻在上层清液处,滴加一滴氯化钡溶液,不出现浑浊就说明硫酸根离子已经除尽;如果还有硫酸根离子没有除尽,可以在溶液中继续加入过量的氯化钡,
因此,本题正确答案是:取粗盐溶解于水,静置片刻取上层清液,滴加盐酸后,无明显变化,再滴加一滴BaCl2溶液,如果出现白色浑浊或者沉淀,溶液中有SO42-,不出现浑浊就说明SO42-已经除尽;在溶液中加入过量的BaCl2溶液;
(3)碳酸钠与镁离子生成碳酸镁沉淀、与钙离子生成碳酸钙沉淀、与钡离子生成碳酸钡沉淀,所以滴加饱和碳酸钠溶液,可以除去钙离子、镁离子和过量的钡离子,
因此,本题正确答案是:除去Ca2+、Mg2+及加入的过量Ba2+;
(4)在溶解操作中,玻璃棒起到搅拌以加快食盐的溶解的作用;
过滤操作中,玻璃棒用以引流而防止液体外洒,冲破滤纸;
蒸发操作中,玻璃棒起到搅拌而使液体受热均匀,防止因局部过热液滴或晶体飞溅,
因此,本题正确答案是:搅拌,加速溶解;引流,使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗,防止外洒;搅拌,防止因局部过热导致液滴或晶体飞溅。
19.(1)防止亚铁离子被氧化成三价铁离子
(2)煮沸
(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2
(4)①②④
【分析】制备氢氧化亚铁时,由于氢氧化亚铁容易被氧气氧化为氢氧化铁,故配制时所用的蒸馏水要煮沸后才能使用,保存的时候,为了防止二价铁被氧化为三价铁,故哟啊放入铁屑,以此解题。
【详解】(1)根据FeSO4具有易被氧化和易水解的特点,在配制其溶液时还需加入稀H2SO4防止发生水解反应,同时加入铁屑防止硫酸亚铁被氧化,故答案为:防止亚铁离子被氧化成三价铁离子;
(2)蒸馏水中若溶有O2,则会加速Fe(OH)2氧化,由于氧气的溶解度随温度的升高而减小,因此可采用加热煮沸的方法除去,故答案为:加热煮沸;
(3)为避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2,可用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液方可达到目的,故答案为避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化;
(4)①Fe与稀硫酸反应生成的氢气将装置内空气排出,可防止生成的氢氧化亚铁被氧化,①正确;
②Fe与稀硫酸反应生成的氢气将装置内空气排出,且利用氢气的压力使硫酸亚铁与NaOH接触而反应,可防止生成的氢氧化亚铁被氧化,②正确;
③没有隔绝空气,生成的氢氧化亚铁易被氧化,③错误;
④苯隔绝空气,可防止生成的氢氧化亚铁被氧化,④正确;
故答案为①②④ 。
20. 4NH3+5O24NO+6H2O 将一氧化氮氧化成二氧化氮 C 4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O 600 22.4 22.4 1
【分析】(1)反应容器B中氨气发生催化氧化反应;
(2)吸收塔中NO被氧气氧化为NO2,进而与水反应生成硝酸;有元素化合价变化的反应是氧化还原反应;
(3)浓硝酸见光易分解;
(4)碳与浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮、水;
(5)①铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮、水;铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮、水;
②根据氮元素守恒计算硝酸的体积;
③根据得失电子守恒计算NO2、NO的体积;
④反应最后又生成HNO3,纵观整个过程可知,铜提供的电子等于氧气获得的电子,据此计算需要氧气的物质的量。
【详解】(1)反应容器B中氨气发生催化氧化反应生成NO和H2O,反应方程式是4NH3+5O24NO+6H2O;
(2)吸收塔中NO被氧气氧化为NO2,进而生成硝酸,所以吸收塔C中通入空气的目的是将一氧化氮氧化成二氧化氮;有元素化合价变化的反应是氧化还原反应,C中发生反应4NO+3O2+2H2O=4HNO3,N、O元素化合价变化,属于氧化还原反应;D中发生反应NH3+ HNO3=NH4NO3,元素化合价不变,属于非氧化还原反应;
(3)浓硝酸见光发生分解反应4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O,所以浓硝酸一般保存在棕色试剂瓶里,并放置在阴凉处;
(4)碳与浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮、水,反应方程式是C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O;
(5)①铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮、水,反应的离子方程式是Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O;铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮、水,反应的离子方程式是3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;
②128g铜的物质的量是 ,根据Cu(NO3)2~~~Cu2+~~~~~2NO3-,表现酸性的硝酸4mol,共收集到NO2和NO的混合气体44.8L(标准状况),表现氧化性的硝酸 ,所以参加反应的硝酸共6mol,则硝酸的体积是=600 mL;
③设NO2的体积是xL,则NO的体积是44.8L-xL,根据得失电子守恒n(NO2)×1+n(NO) ×3=n(Cu) ×2; ,x=22.4L,所以混合气体中NO2的体积为22.4L,NO的体积为22.4L(均为标准状况下);
④根据铜提供的电子等于氧气获得的电子建立关系式2Cu~~O2,2mol铜失电子数等于1mol O2得电子数,所以需要氧气的体积是1mol。
【点睛】本题考查根据方程式及氧化还原反应的有关计算,(4)如果利用方程式进行计算比较麻烦,注意根据原子守恒、电子转移守恒进行计算可以简化计算。
21. 6.72 1mol/L
【分析】氯化铝溶液中通氨气有氢氧化铝生成,且氢氧化铝不能被氨水溶解,结合c=计算。
【详解】已知:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O
2×53.5 g 2×22.4L
16.1 g V(NH3)
=,解得:V(NH3)= =6.72L;
n(NH3)= =0.3mol
AlCl3+ 3NH3 + 3H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl
1 3
n(AlCl3) 0.3mol
=
解得:n(AlCl3)=0.1mol,c(AlCl3)==1mol/L。