第三章 物质的性质与转化检测题
一、单选题
1.下列除去物质中含少量杂质的方法正确的是
选项 物质(括号内为杂质) 实验方法
A FeCl2(FeBr2) 加入适量氯水,再加CCl4萃取、分液
B NaCl(KNO3) 样品配制成热饱和溶液,冷却结晶,过滤
C Cu(CuO) 加入稀硝酸,过滤、洗涤、干燥
D 镁粉(铝粉) 加入过量烧碱溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥
A.A B.B C.C D.D
2.是一种常见的化肥,其溶解度随着温度的升高而增大,某工厂用石膏、、和制备的工艺流程如图:
下列说法正确的是
A.通入和的顺序可以互换
B.操作2为将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,可得
C.步骤②中反应的离子方程式为
D.通入的和均应过量,且工艺流程中可循环利用
3.下列关于铁及其化合物的说法正确的是
A.红热的铁能与水蒸气反应,生成和
B.在空气中充分灼烧得到FeO
C.FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热,迅速转化成红棕色粉末
D.过量铁与氯气或者稀盐酸反应均可制得
4.下列有关自然界中氮循环的说法错误的是
A.工业合成氨属于人工固氮
B.豆科植物可实现生物固氮
C.氨和铵盐在硝化细菌作用下被还原
D.含氮无机物与有机氮可以相互转化
5.下列说法不正确的是
A.能杀菌消毒,是一种食品添加剂 B.可作阻燃剂
C.是治疗胃酸的药剂 D.石墨烯是一种具有优异性能的新型材料
6.下列关于铁单质的说法中不正确的是
A.3 mol单质Fe完全转变为Fe3O4,失去8NA个电子
B.装月饼的袋子里常放有干燥剂和铁粉,这是利用了铁粉的还原性
C.常温下,Fe与H2O不反应,但在空气中O2、H2O的共同作用下能发生氧化反应
D.56 g铁和71 g氯气完全反应,转移的电子数为3NA
7.同一还原剂与多种氧化剂在一起时,先与氧化性强的粒子反应,待强的反应完后,再与氧化性弱的反应,称为反应先后规律。已知,且氧化性:,在溶有和的溶液中加入铁粉,下列说法中正确的是
A.若铁粉无剩余,且溶液中有,则溶液中一定无
B.若铁粉无剩余,且溶液中无,则溶液中一定有,也可能有
C.若铁粉有剩余,则不溶物中一定有铜
D.若铁粉有剩余,则溶液中的金属阳离子有和
8.利用铜矿石(主要成分为,还含少量,,制备晶体的流程如下图所示。已知在酸性条件下不稳定,易生成金属和,下列说法错误的是
A.“滤渣1”的成分为、
B.“氧化”过程中的离子方程式:
C.“调”所用的试剂a可选用
D.操作X为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
9.某学校化学社团为探究SO2与Fe3+是否发生氧化还原反应,按如图所示装置进行实验(夹持、加热装置均省略),已知浓硫酸的沸点为338°C。下列说法错误的是
A.甲中生成SO2的同时还会有硫酸酸雾产生
B.试剂a为饱和NaHSO3溶液
C.丙中溶液pH降低,证明Fe3+氧化了SO2
D.若Fe3+氧化了SO2,则在丙中的溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,会出现蓝色沉淀
10.以粗铜为原料制取并收集NO2 。从反应后的溶液中回收Cu(NO3)2 6H2O。实验装置如下:
下列设计不能达到实验目的的是
A.用装置①制取NO2
B.用装置②收集NO2
C.用装置③除去反应残液中的不溶物
D.用装置④蒸发浓缩装置③所得滤液,然后冷却结晶、固液分离
二、填空题
11.合成氨工业生产中所用的α Fe催化剂的主要成分为FeO、Fe2O3。
(1)某FeO、Fe2O3混合物中,铁、氧的物质的量之比为4∶5,其中Fe2+与Fe3+物质的量之比为________。
(2)当催化剂中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为1∶2时,其催化剂活性最高,此时混合物中铁的质量分数为________(保留两位小数)。
(3)写出由C(炭粉)与Fe2O3在高温下反应制备α 铁触媒的化学方程式(另一种产物可溶于水):____________________________________________________________。
(4)为制得这种活性最高的催化剂,理论上应向480 g Fe2O3粉末加入炭粉的质量是多少?,生成该实验条件下CO2的体积是多少?(请写出计算过程。假设此实验条件下,气体摩尔体积为24 L·mol-1)。___________
12.回答下列问题:
(1)①写出生石膏的化学式_______;②写出乙酸的结构式_______。
(2)写出铜与浓硫酸共热时发生的化学反应方程式_______。
(3)向新制的氢氧化铜悬浊液中加入葡萄糖溶液,加热,观察到的现象是_______。
13.实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气并探究其性质,实验装置如图所示
(1)装置甲中发生的离子方程式为_______;
(2)装置乙中盛放的试剂为_______;装置丙的作用为_______;
(3)将生成的气体通入紫色石蕊试液中,现象为_______;
(4)戊中反应化学方程式为_______;
(5)如果将甲中产生的气体和SO2一起通入品红溶液中反应的方程式为_______;当两气体同时按照物质的量比1:1通入时,品红溶液中的现象为_______。
14.对化学反应的原理及物质的性质的认识离不开化学实验。回答下列问题。
(1)探究Ba(OH)2溶液与稀硫酸反应的实质。
向20mL0.01mol·L-1Ba(OH)2溶液中滴入几滴酚酞溶液,然后向其中匀速逐滴加入0.2 mol·L-1H2SO4溶液。测定电导率的变化如图所示。
①Ba(OH)2在水中的电离方程式是_______。
②A-B段,除电导率下降外,还能观察到的现象是_______,用离子方程式表示有关实验现象的原因_______。
(2)探究FeSO4溶液的性质。
①性质预测:从物质类别角度分析FeSO4属于盐,可以与某些碱反应;从元素化合价变化的角度分析FeCl2具有的性质是_______。
②实验探究:
FeSO4溶液 序号 操作
i 滴加NaOH溶液
ii 加入少量锌粉
iii 加入几滴酸性KMnO4溶液
i中的现象是_______,ii中的离子方程式是_______,iii中的现象是_______。
15.根据要求写出反应的方程式
(1)Na投到冷水中的离子方程式___________
(2)Al和氢氧化钠溶液反应的离子方程式___________
(3)Cu和稀硝酸反应的离子方程式___________
(4)氢氧化钙与氯化铵反应的化学方程式___________。
三、计算题
16.将45.0gFeC2O4 2H2O隔绝空气加热使之分解,最终可得到19. 6g某种铁的氧化物,请通过计算推测该铁的氧化物的组成:_______(写出化学式)。并写出计算过程:_______
17.为了测定某铜银合金成分,将30.0g合金溶于80mL13.5mol L-1的浓硝酸中,待反应完全后,收集到6.72L气体(已换算成标准状况),并测得溶液中c(H+)=1mol L-1。假设反应后溶液的体积仍为80mL,试计算(已知Ag可与HNO3反应):
(1)被还原的HNO3的物质的量为___;
(2)合金中银的质量分数为__。
四、实验题
18.某化学兴趣小组的同学进行Cl2、NH3的制备,性质等实验的流程和部分装置如图:
(1)①请利用A、G装置设计一个简单的实验验证Cl2、Fe3+、Br2的氧化性强弱为Cl2>Br2>Fe3+(实验中不断小心振荡G装置中的试管)。请写出A装置中发生反应的离子方程式:____,试剂M为____溶液,证明氧化性为Cl2>Br2>Fe3+的实验现象是____。
②已知3Cl2+2NH3=6HCl+N2,当D装置中的烧瓶充满黄绿色气体后,关闭a、c,打开b,烧瓶中的现象为____,反应一段时间后,关闭b打开c,观察到的现象为____。
③写出F装置中的发生反应的化学方程式____。
(2)某废水中含有一定量的Na+、SO,可能含有CO,某研究小组欲测定其中SO的浓度,设计如图实验方案:
①从下列试剂中选择试剂X为___(填字母)。
A.0.1mol·L-1KMnO4(H2SO4酸化)溶液 B.0.5mol·L-1NaOH溶液
C.新制氯水 D.H2O2
②方案中“一系列操作”包含的操作名称为____。
③证明该废水中是否含有CO的实验方案为____。
19.硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O] 比 FeSO4稳定,不易被氧气氧化,常用于代替 FeSO4作分析试剂。某小组在实验室制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O 并探究其分解产物。
Ⅰ.按以下流程制备硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]
(1)铁屑溶于稀硫酸过程中,适当加热的目的是________。
(2)流程中,需将滤液转移到____(填写仪器名称)中,迅速加入饱和硫酸铵溶液,直接加热蒸发混合溶液,观察到____,停止加热。
II.查阅资料可知硫酸亚铁铵晶体加热主要发生反应:(NH4)2Fe(SO4)2 — Fe2O3+ SO2↑+ NH3↑+ N2↑+ H2O但伴有副反应发生,生成少量SO3和O2。设计以下实验探究分解的产物:
(3)配平,完整写出上述分解反应的化学方程式_______。
(4)加热过程,A 中固体逐渐变为________色。待晶体完全分解后,为验证A中残留物是否含有FeO,需选用的试剂有______(填字母)。
A KSCN溶液 B 稀硫酸 C 浓盐酸 D 酸性KMnO4溶液
(5)B中有白色沉淀生成,写出生成该白色沉淀的离子方程式:_______。
(6)C的作用是___________。
(7)D中集气瓶能收集到氧气,________(填“能”或“不能”)用带火星木条检验。
(8)上述反应结束后,继续证明分解产物中含有 NH3的方法是_______。
参考答案:
1.D
【解析】A.由于还原性:Fe2+>Br-,所以加入适量氯水先氧化Fe2+,再氧化Br-,不能达到除杂、净化的目的,A错误;
B.硝酸钾的溶解度随温度的变化较大,NaCl的溶解度受温度的影响变化较小,应该将样品配制成热饱和溶液,再蒸发浓缩后趁热过滤,可以除去混去的硝酸钾杂质,B错误;
C.铜、氧化铜都溶于稀硝酸,不能达到除杂、净化的目的,C错误;
D.Mg不溶于NaOH溶液,而Al可以溶于NaOH溶液生成NaAlO2溶液,能够达到除杂、净化的目的,D正确;
故合理选项是D。
2.B
【解析】A.由于微溶于水,易溶于水,应先通入足量,使溶液呈碱性,然后再通入适量,反应的化学方程式为,通入和的顺序不可以互换,选项A错误;
B.向硫酸钙悬浊液中通入足量的氨气,使溶液呈碱性,再通入适量的二氧化碳利于反应的进行,硫酸钙与氨气、水和二氧化碳反应生成了硫酸铵和碳酸钙沉淀。操作2是溶液中得到溶质固体的过程,需要蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等,可得,选项B正确;
C.硫酸钙与氨气、水和二氧化碳反应生成了硫酸铵和碳酸钙沉淀,物质发生的主要化学反应为,反应的离子方程式为,选项C错误;
D.反应过程中二氧化碳参与反应生成硫酸铵和碳酸钙,碳酸钙分解生成二氧化碳,工艺流程中产生的可循环利用,通入足量,通适量二氧化碳,否则碳酸钙溶解,选项D错误。
答案选B。
3.A
【解析】A.铁与水蒸气在高温下生成Fe3O4和H2,故A正确;
B.氢氧化亚铁具有还原性,在空气中灼烧氧气将+2价Fe氧化+3价Fe,最终不能得到FeO,故B错误;
C.FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气里加热,最终被氧化成黑色的Fe3O4,故C错误;
D.铁无论过量还是不足,与氯气在加热条件下反应,均生成FeCl3,故D错误;
答案为A。
4.C
【解析】A.氮的固定分为三类:植物的根瘤菌固氮称为生物固氮、放电条件下生成一氧化氮为高能固氮、工业合成氨反应属于人工固氮,A正确;
B.豆科植物可将大气中的N2转化为NH3,从而实现生物固氮,B正确;
C.氨和铵盐在硝化细菌作用下最终转化为硝酸根离子,氮元素价态升高,被氧化,C不正确;
D.由二氧化碳与氨在一定条件下反应可制得尿素,从而实现含氮无机物与有机氮的转化,蛋白质在动物体内消化可生成氨,实现有机氮向含氮无机物的转化,D正确;
故选C。
5.C
【解析】A. 能杀菌消毒,是一种食品添加剂,如作为葡萄酒的抗氧剂,故A正确;
B. 分解生成MgO具有熔点高的性质,可作耐火材料,故B正确;
C. 碱性太强,常用NaHCO3作为治疗胃酸的药剂,故C错误;
D. 石墨烯是一种具有优异性能的新型材料,在国防、科技等行业具有广泛的应用,故D正确;
故选C。
6.D
【解析】A.3 mol单质Fe完全转变为Fe3O4,失去8NA个电子,故A正确;
B.装月饼的袋子里常放有干燥剂和铁粉,铁粉做脱氧剂,利用了铁粉的还原性,故B正确;
C.常温下,Fe与H2O不反应,但在空气中O2、H2O的共同作用下铁能发生氧化反应被锈蚀,故C正确;
D.56 g铁和71 g氯气完全反应,铁有剩余,氯气完全反应生成FeCl3,转移的电子数为2NA,故D错误;
选D。
7.C
【解析】三价铁离子氧化性强于铜离子,加入铁粉,铁粉先与三价铁离子反应生成二价铁离子,剩余铁粉再与铜离子反应生成二价铁离子,据以上分析进行解答。
【解析】A.若铁粉无剩余,且溶液中有Cu2+,则可能有三种情况,一种为铜离子只反应一部分,则三价铁离子完全反应,一种为铜离子未反应,则三价铁离子恰好反应,一种为铜离子未反应,三价铁离子只反应一部分,溶液中含有三价铁离子,A错误;
B.若铁粉无剩余,且溶液中无Cu2+,因为三价铁离子先于铁粉反应,所以一定不含三价铁离子,一定含有二价铁离子,B错误;
C.若有铁粉剩余,则三价铁离子、铜离子完全反应,不溶物中一定含有铜,C正确;
D.若有铁粉剩余,则Fe3+、Cu2+完全反应,则溶液中的金属阳离子只有Fe2+,D错误;
故答案选C。
8.B
【解析】由流程可知,原料(含Cu2O、Fe3O4、SiO2)与足量稀硫酸作用后得CuSO4、FeSO4虑液和SiO2、Cu滤渣。在滤液中加过氧化氢将Fe2+氧化为Fe3+,然后调节溶液的pH使Fe3+沉淀而得CuSO4溶液,再将CuSO4溶液蒸发浓缩、降温结晶、过滤洗涤即得晶体CuSO4 5H2O。
【解析】A.因Cu+在酸性条件下不稳定,易生成金属Cu和Cu2+,所以硫酸与氧化亚铜反应方程式为:H2SO4+Cu2O=CuSO4+Cu+H2O,四氧化三铁可溶于硫酸,反应方程式为:Fe3O4+4H2SO4=Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O,部分Cu与硫酸铁反应生成硫酸铜和硫酸亚铁,二氧化硅与硫酸不反应,故“滤渣1”的成分为:SiO2、Cu,A正确;
B.滤液中含Cu2+、Fe2+,Fe2+可被过氧化氢氧化为Fe3+,反应的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,B错误;
C.调节溶液的pH使Fe3+沉淀,为了不引入杂质,试剂a可选用CuO消耗H+来增大pH,C正确;
D.从CuSO4溶液溶液得到带有结晶水的晶体,可以采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥即得晶体CuSO4 5H2O,D正确;
故选B。
9.C
【解析】A.铜和浓硫酸反应需要加热,硫酸的沸点为338℃,所以甲中生成SO2的同时还会有硫酸酸雾产生,故A正确;
B.为了除去SO2中的硫酸酸雾,可以选择饱和NaHSO3溶液,故B正确;
C.丙中溶液pH降低,也可能是SO2溶于水生成了亚硫酸,不能证明是Fe3+氧化了SO2,故C错误;
D.若Fe3+氧化了SO2,则生成了Fe2+,Fe2+和K3[Fe(CN)6]反应会出现蓝色沉淀,故D正确;
故选C。
10.B
【解析】A.浓硝酸与铜反应生成二氧化氮,同时将球形分液漏斗的顶端与蒸馏烧相连也有利于浓硝酸顺利流入蒸馏烧瓶中,能达到实验目的,故A不选;
B.二氧化氮不仅能溶于水还能与水反应,所以不能用排水法收集二氧化氮,应选用向上排空气法或选用真空收集法收集,故选B;
C.除去反应残液中的不溶物选用过滤装置,故C不选;
D.装置④为蒸发装置可用于发浓缩装置③所得滤液,然后冷却结晶、过滤进行固液分离,故D不选。
答案选B
11. 1∶1 72.41% 2Fe2O3+C4FeO+CO2↑ 6 g、 12 L
【解析】(1)设FeO、Fe2O3分别为x mol、y mol,根据铁、氧物质的量之比得:(x+2y)∶(x+3y)=4∶5,x∶y=2∶1,Fe2+与Fe3+物质的量之比为x∶2y=1∶1,故答案为1∶1 ;(2)根据催化剂中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为1∶2,可推知,FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1,混合物中铁的质量分数为×100%≈72.41%,故答案为72.41% ;(3)由题给信息知,C(炭粉)会将一部分Fe2O3还原成FeO,同时C(炭粉)被氧化成CO2,故答案为2Fe2O3+C4FeO+CO2↑;(4)由于催化剂中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为1∶2时,其催化剂活性最高,此时反应后的混合物中,FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1,原料480 g Fe2O3为3 mol,Fe2O3~2FeO,原料中必须有的Fe2O3参加反应,即1 mol Fe2O3参加反应,理论上要有0.5 mol C反应,即6 g C,生成0.5 mol CO2,在该条件下体积为12 L,故答案为6 g、12 L。
12.(1)
(2)
(3)产生砖红色沉淀
【解析】;
(1)
生石膏是二水合硫酸钙,化学式为:;乙酸中含有羧基,结构式为:;
(2)
铜和浓硫酸加热生成硫酸铜、二氧化硫和水,化学反应方程式为:;
(3)
葡萄糖为多羟基醛,醛基和新制氢氧化铜反应产成砖红色沉淀。
13.(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(2) 饱和食盐水 干燥氯气
(3)溶液先变红后褪色
(4)Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O
(5) SO2+Cl2+2H2O = H2SO4+2HCl 不变色(或无色)
【解析】甲中用MnO2和浓盐酸反应制取氯气,乙中用饱和食盐水吸收氯气中的HCl,丙中用浓硫酸干燥氯气,丁中用向上排空气法收集氯气,戊中用NaOH溶液吸收多余的氯气。
【解析】(1)MnO2和浓盐酸在加热条件下生成氯气的同时,还生成MnCl2和水,反应的离子方程式为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)浓盐酸有挥发性,乙中用饱和食盐水除去氯气中的HCl气体;装置丙为浓硫酸,作用为干燥氯气;
(3)将生成的气体通入紫色石蕊试液中,氯气和水反应生成HCl、HClO,HCl具有酸性,HClO具有强氧化性,故现象为溶液先变红后褪色;
(4)戊中用氢氧化钠溶液吸收尾气,反应的化学方程式为Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O;
(5)Cl2和SO2一起通入品红溶液中反应生成硫酸和HCl,方程式为SO2+Cl2+2H2O = H2SO4+2HCl;当两气体同时按照物质的量比1:1通入时,反应生成硫酸和HCl,则品红溶液中的现象为不变色(或无色)。
14.(1) Ba(OH)2=Ba2++2OH- 产生白色沉淀,且溶液颜色逐渐变浅直到消失 Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O
(2) 氧化性和还原性 产生白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变为红褐色 Zn+Fe2+= Zn2++ Fe 酸性KMnO4溶液的紫色褪去
【解析】(1)
溶液导电能力强弱受溶液中离子浓度和离子带电荷量的影响。氢氧化钡溶于水完全电离,与硫酸发生酸碱中和反应生成弱电解质H2O和白色难溶盐BaSO4在,使溶液导电能力逐渐降低,离子反应式为:Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O;
(2)
亚铁离子化合价为+2价,处在铁元素化合价最高价态与最低价态之间,既有氧化性又有还原性;结合亚铁离子的化学性质可得:亚铁离子与氢氧根反应生成易被氧化的、难溶于水的白色氢氧化亚铁,加入活动性顺序比铁靠前的锌单质发生氧化还原反应生成锌离子和铁单质,加入强氧化剂KMnO4发生氧化还原反应,KMnO4被还原,溶液褪色。
15.(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】(1)Na投到冷水中,生成氢氧化钠和氢气,离子方程式为,故答案为;
(2)Al和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,离子方程式为,故答案为;
(3)Cu和稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,反应的离子方程式为,故答案为: ;
(4)氢氧化钙与氯化铵在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水,反应的化学方程式为,故答案为:。
16. Fe5O7 或Fe3O4 Fe2O3或2Fe2O3 FeO ,
【解析】45.0gFeC2O4 2H2O的物质的量为:,则所含Fe的质量为:m(Fe)=0.25mol×56g/mol=14g,最终可得到19. 6g某种铁的氧化物,其中铁的质量14g,则O的质量为:19.6g-14g=5.6g,n(O)=,n(Fe):n(O)=0.25:0.35=5:7,则氧化物的化学式为:Fe5O7 或Fe3O4 Fe2O3或2Fe2O3 FeO,故答案为:Fe5O7 或Fe3O4 Fe2O3或2Fe2O3 FeO;,;
17. 0.3mol 36%
【解析】(1)被还原为或NO和,因此产生的气体的物质的量即为被还原的的物质的量;所以被还原的HNO3的物质的量;
(2)反应后溶液中,说明硝酸过量,参加反应的的物质的量为;
设合金中Cu的物质的量为x,Ag的物质的量为y,则
,
解得,;则合金中银的质量分数为。
18.(1) MnO2+4H++2Cl-=Cl2↑+Mn2++2H2O 溴化亚铁溶液 先看到上层溶液由浅绿色变为黄色,后观察到下层CCl4由无色变为橙红色 黄绿色气体消失,产生白烟 烧杯中的水进入烧瓶产生喷泉
(2) CD 过滤、洗涤、干燥 向废水中加入足量的盐酸,将生成的气体先通入足量的酸性KMnO4溶液,通入澄清石灰水,若紫色KMnO4溶液颜色变浅,石灰水变浑浊,则证明废水中含有
【解析】(1)
①浓盐酸和二氧化锰在加热条件下能发生反应生成氯化锰、氯气和水,离子方程式为:MnO2+4H++2Cl-=Cl2↑+Mn2++2H2O;在G装置中,应用一个方程式判断出Cl2、Fe3+、Br2的氧化性强弱,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,加入溴化亚铁溶液,氯气先把亚铁离子氧化成三价铁离子,再把溴离子氧化成溴单质,所以看到的现象是:先看到上层溶液由浅绿色变为黄色,后观察到下层CCl4由无色变为橙红色。
②氯气是黄绿色的气体,氯气和氨气能生成氯化氢气体,氯化氢和氨气相遇立即生成白烟氯化铵,所以看到的现象是黄绿色气体消失,产生白烟;烧瓶内气体反应后压强减小,烧瓶内外导致产生压强差,所以反应一段时间后,关闭b打开c,烧杯中的水进入烧瓶产生喷泉。
③F装置中生石灰与水反应生成氢氧化钙,并放出大量的热,浓氨水受热分解生成氨气和水,故发生反应的化学方程式。
(2)
废水中的亚硫酸根离子被氧化成硫酸根离子,加入盐酸酸化,再加入氯化钡溶液沉淀硫酸根离子生成硫酸钡沉淀,过滤、洗涤、干燥,得到硫酸钡沉淀,称量计算。
所以要想使亚硫酸根离子生成硫酸根离子
①亚硫酸根离子有还原性,能被强氧化剂氧化成硫酸根离子,所以要想使亚硫酸根离子生成硫酸根离子,应选择氧化性物质。
A、虽然酸性高锰酸钾有强氧化性,但有硫酸根离子造成干扰,故A错误。
B、氢氧化钠没有氧化性,故B错误。
C、氯水有强氧化性,能将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,且不造成干扰,所以C选项是正确的。
D、H2O2有氧化性,能将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,故D正确。综上所述,本题正确选项CD。
②由固、液混合溶液得纯净、干燥的沉淀的操作要经过滤、洗涤、干燥。
③二氧化硫和二氧化碳都能使澄清的石灰水变浑浊,但二氧化硫具有还原性,能使酸性高锰酸钾褪色,要想检验碳酸根离子,首先要排除亚硫酸根离子的干扰,再将气体通入澄清的石灰水,若石灰水变浑浊,则证明废水中含有CO32-,否则没有,故可设计实验方案为:向废水中加入足量的盐酸,将生成的气体先通入足量的酸性KMnO4溶液,通入澄清石灰水,若紫色KMnO4溶液颜色变浅,石灰水变浑浊,则证明废水中含有。
19. 加快铁与稀硫酸的反应速率,使铁屑充分溶解 蒸发皿 表面有晶膜生成 2(NH4)2Fe(SO4)2Fe2O3+4SO2↑+2NH3↑+N2↑+5H2O 红棕 BD Ba2++SO3+H2O=BaSO4↓+2H+(或2Ba2++2SO2+O2+2H2O=2BaSO4↓+4H+) 检验产物中是否含有SO2 不能 取 B 中少量溶液于试管中,滴加少量 NaOH溶液并加热,能产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,说明分解产物中含有NH3
【解析】Ⅰ.称取一定量铁屑,加入稍过量的稀硫酸,加热,过滤将FeSO4滤液中加入(NH4)2SO4晶体,加热搅拌至全部溶解,再蒸发浓缩至溶液表面有晶膜出现时,静置冷却结晶,抽滤,用少量洗涤剂洗涤晶体2~3次,将晶体放在表面皿上晾干可得产品硫酸亚铁铵晶体;
Ⅱ.(NH4)2Fe(SO4)2 6H2O在A装置中受热分解,生成 红棕色Fe2O3,B中吸收碱性气体NH3,还会产生白色沉淀BaSO4,C中品红褪色,说明生成了SO2、最后用排水收集法收到难溶性的 N2 。
【解析】(1)适当加热可以加快铁与稀硫酸的反应速率,使铁屑充分溶解;
(2)蒸发需要在蒸发皿中进行,所以需将滤液转移到蒸发皿中,蒸发溶液时,当观察到表面有晶膜生成时停止加热;
(3)氮元素和铁元素化合价升高,根据在氧化还原反应中化合价有升必有降,硫化合价降低,根据电子守恒和元素守恒可得:2(NH4)2Fe(SO4)2Fe2O3+4SO2↑+2NH3↑+N2↑+5H2O;
(4)根据方程式可知(NH4)2Fe(SO4)2 6H2O在A装置中受热分解会生成红棕色Fe2O3,所以加热过程中A中固体逐渐变为红棕色;FeO溶于酸可以产生Fe2+,亚铁离子具有还原性,所以可先用稀硫酸(盐酸也会还原高锰酸钾,所以不用盐酸)溶解FeO,再滴加酸性高锰酸钾溶于,若溶液褪色则有FeO,反之则无,故选BD;
(5)SO2不与氯化钡溶液反应,所以B中产生白色沉淀是BaCl2、SO2和O2的共同作用,白色沉淀为BaSO4,反应的离子方程式为:2Ba2++2SO2+O2+2H2O=2BaSO4↓+4H+;
(6)SO2可用使品红褪色,所以C的作用是:检验产物中是否含有SO2;
(7)因为收集到的不是纯的氧气,所以不能用带火星的木条检验;
(8)检验NH3就是检验B溶液中是否含有NH,操作方法为:取 B 中少量溶液于试管中,滴加少量 NaOH溶液并加热,能产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,说明分解产物中含有NH3。