第三章 物质的性质与转化检测题
一、单选题
1.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
2.75%乙醇和84消毒液等是防疫期间常用物品,84消毒液的主要成分是次氯酸钠。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.75%的医用酒精和84消毒液混合使用效果会更好
B.等物质的量的和在溶液中的反应:
C.在足量或硫蒸气中完全反应失去的电子数均为
D.利用氯气和氢氧化钠溶液反应制取次氯酸钠需要消耗2.24L氯气
3.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
4.下列离子方程式书写正确的是
A.向含Mn2+的溶液中加入NH4HCO3生成MnCO3:Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O
B.同浓度同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合:NH+OH-=NH3·H2O
C.将少量SO2气体通入NaClO溶液中:SO2+H2O+2ClO-=2HClO+SO
D.向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液,使沉淀的物质的量最大时:Al3++SO+3OH-+Ba2+=BaSO4↓+Al(OH)3↓
5.下列关于SO2的性质用途叙述错误的是
A.SO2不能用作食品添加剂
B.SO2可用于杀菌消毒
C.SO2能使品红褪色
D.工业上常用SO2来漂白纸浆、毛、丝等
6.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
7.下列有关离子方程式书写正确的是
A.铵明矾溶液中滴加少量NaOH 溶液:
B.磁铁矿石溶于稀硝酸:
C.向碳酸氢钠溶液中通人氯气:
D.IBr在KOH溶液中发生非氧化还原反应:
8.旅游景点售卖的仿银饰品大多是白铜(铜镍合金)。下列说法正确的是
A.硬度比铜的大 B.熔点比铜的高
C.容易被腐蚀 D.通过外观颜色即可区分它和白银
9.选择合适试剂完成甲、乙两组实验,
甲组:检验含的溶液中是否含有:
乙组:检验含的溶液中是否含有。
下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是
试剂 选项 甲组 乙组
A 新制氯水、KSCN溶液 NaOH溶液
B 酸性溶液 KSCN溶液
C KOH溶液 氯水
D 稀氯水 酸性溶液
A.A B.B C.C D.D
10.对于硝酸的物理性质,下列叙述错误的是
A.可以与水以任意比互溶 B.不易挥发
C.有刺激性气味 D.无色液体
二、填空题
11.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_______。
12.请设计尽可能多的实验方案,在实验室中制备____________。
13.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)。___________
14.某无色溶液中可能含有H+、NH、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO、HCO等离子,当向溶液中加入一定浓度NaOH溶液时,生成沉淀的物质的量随加入NaOH溶液的体积关系如图所示。
请回答下列问题:
(1)该无色溶液中一定不存在的离子有___________;
(2)ab段生成的沉淀的化学式为___________;
(3)bc段表明溶液中有___________(填离子符号),检验该离子的实验操作及现象是___________;
(4)cd段沉淀减少的离子方程式为___________;
(5)原溶液中一定含有的离子的物质的量之比为___________。[按题中给出离子的顺序写比例,格式如:n(H+):n(NH):n(Mg2+)=1:1:1]
15.现有五种物质:①浓硫酸 ②新制氯水 ③ ④ NO2 ⑤氨气,请按要求回答下列问题:
(1)上述物质中属于电解质的是_______(填序号)。
(2)将①长时间放置在潮湿的空气一小段时间,质量会_______(增大/减小)。
(3)将0.5L1mol/L③的溶液加水稀释至1L,所得溶液中氯离子的物质的量浓度为_______。腐蚀铜电路板常用③的溶液而不用硝酸,原因是_______。
(4)实验室制取④的反应离子方程式为_______,此反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是_______。区分NO2和溴蒸气两种气体可选用_______(填字母)。
A.水 B.淀粉—KI试纸 C.AgNO3溶液 D.KMnO4溶液
(5)实验室制备物质⑤发生反应的化学方程式为_______。
三、计算题
16.请回答下列问题:
(1)标准状况下,V L氯化氢(HCl)溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g/mL)所得溶液的密度为ρ g/mL,则所得盐酸物质的量浓度为_______
(2)将a mol钠和a mol铝一同投入m g足量水中,所得溶液密度为d g·mL-1,该溶液中溶质质量分数为_______
(3)在200 mL氯化镁和氯化铝的混合溶液中,c(Mg2+)为0.2 mol·L-1,c(Cl-)为1.3 mol·L-1。要使Mg2+全部转化为沉淀分离出来,至少需加4 mol·L-1 NaOH溶液的体积为_______
(4)某铁的氧化物(FexO)1.52 g溶于足量盐酸中,向所得溶液中通入112 mL Cl2(标准状况下),恰好将Fe2+完全氧化。x值为_______
(5)向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 mol·L-1的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出224 mL(标准状况)的气体,在所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物,能得到铁的质量是_______
(6)某无色溶液中含有H+、Al3+、Mg2+三种阳离子,逐滴加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,消耗NaOH溶液体积和生成沉淀之间的关系如下图所示。则溶液中H+、Al3+、Mg2+三种阳离子的物质的量浓度之比为_______
17.(1)将铁和氧化铁的混合物投入到某浓度的硫酸溶液中,恰好完全反应,并产生(标准状况),向反应后的溶液中滴入溶液,溶液不显红色。试计算所用硫酸溶液的物质的量浓度______________。
(2)将一定质量的铁、氧化铁、氧化铜的固体混合物加入盐酸中,充分反应后产生(标准状况),残留固体。过滤,滤液中无。将滤液加水稀释到,测得其中为。试计算原混合物中单质铁的质量______________。
四、实验题
18.浓硫酸与木炭在加热条件下可发生化学反应,为检验反应的产物,某同学设计了如下图所示的实验。请据此回答下列问题。
(1)写出浓硫酸和木炭粉在加热条件下发生反应的化学方程式_______。
(2)仪器a的名称是_______。
(3)装置A中出现_______现象,证明气体产物中有。
(4)C装置作用是_______。
19.铁是人类使用量最大的一种金属。某学习小组在实验室利用下图所示装置进行过量铁屑与浓硫酸反应的实验,并检验产物。
查阅资料:常温下铁在浓硫酸中钝化,表面生成致密的Fe3O4,加热条件下,铁可以和浓硫酸反应。发生的反应有:
将铁屑放入圆底烧瓶,加入浓硫酸。开始时铁屑表面无明显变化,加热后铁屑表面开始产生大量气体,反应一段时间后铁屑表面气体减少直至反应停止。
(1)装置B的作用是___________,装置C的目的是___________。
(2)装置D中发生反应的化学方程式是___________。
(3)装置E中收集到一种无色无味的气体,产生此气体的离子方程式是___________。
(4)反应结束并待反应液冷却后,检验溶液中存在的金属阳离子。
方法1:取少量反应液于试管中,滴加NaOH溶液,溶液中先产生白色沉淀,然后变为灰绿色,最终变为___________色沉淀。
方法2:取少量反应液于试管中,___________(写出详细的实验方案、现象和结论,可以选用的试剂有新制氯水、酸性高锰酸钾溶液,硫氰化钾溶液)。
参考答案:
1.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。
2.B
【解析】A.若75%的医用酒精和84消毒液混合使用,84消毒液中具有强氧化性的次氯酸钠会将75%的医用酒精中的乙醇氧化,导致消毒效果减弱,故A错误;
B.等物质的量的溴化亚铁和氯气反应生成氯化铁、溴化铁和溴,反应的离子方程式为,故B正确;
C.铜与氧气共热反应生成氧化铜,32g铜完全反应转移电子数目为×2×NAmol—1=NA,铜与硫蒸气共热反应生成硫化亚铜,32g铜完全反应转移电子数目为×1×NAmol—1=0.5NA,故C错误;
D.缺标准状况,无法计算制取0.1mol次氯酸钠需要氯气的体积,故D错误;
故选B。
3.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。
4.A
【解析】A.向含Mn2+的溶液中加入NH4HCO3,Mn2+结合HCO电离出的碳酸根生成碳酸锰沉淀,同时促进HCO的电离,产生氢离子,氢离子和HCO反应生成水和二氧化碳,所以离子方程式为Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O,A正确;
B.同浓度同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合,OH-只够和H+反应,离子方程式为OH-+H+=H2O,B错误;
C.将少量SO2气体通入NaClO溶液中,SO2会被氧化为硫酸根,离子方程式为SO2+H2O+3ClO-=2HClO+SO+Cl-,C错误;
D.向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液,以明矾的物质的量为1mol,含有2molAl3+、3molSO,Al3+恰好生成沉淀时,消耗3molBa(OH)2,SO完全沉淀时,消耗3molBa(OH)2,若所加Ba(OH)2的物质的量大于3mol,则会有Al(OH)3溶解,因此使沉淀的物质的量最大时反应的离子方程式为:2Al3++3SO+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓,D错误;
综上所述答案为A。
5.A
【解析】A.二氧化硫有毒,可以用作一定范围内的食品添加剂,但必需严格按照国家有关范围和标准使用,否则影响人体健康,A错误;
B.二氧化硫与水反应生成的酸可使蛋白质变性,SO2可用于杀菌消毒,B正确;
C.SO2具有漂白性,能使品红褪色,C正确;
D.工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、丝毛、草帽等,此外二氧化硫还能够抑制霉菌和细菌的滋生,D正确;
答案选A。
6.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。
7.D
【解析】A.由能与氨水反应可知,结合的能力强于,故滴加少量NaOH溶液,先反应,A项错误;
B.硝酸会将氧化为,B项错误;
C.次氯酸的酸性弱于碳酸,次氯酸与不反应,最终产物中次氯酸应写分子式,C项错误;
D.IBr中碘元素为+1价,溴元素为-1价,发生非氧化还原反应生成和,D项正确。
故选D。
8.A
【解析】A.合金硬度大于成分金属,A正确;
B.合金熔点低于成分金属,B错误;
C.合金性能优于成分金属,故耐腐性更好,C错误;
D.白铜、白银均为银白色,不能通过颜色区别,D错误;
故选A。
9.B
【解析】甲组:检验含Fe3+的溶液中是否含有Fe2+,Fe2+具有还原性能使高锰酸钾溶液褪色,Fe3+不能使高锰酸钾褪色,所以检验是否含有Fe2+可以选用高锰酸钾溶液;
乙组:检验含Fe2+的溶液中是否含有Fe3+,Fe3+遇到KSCN溶液会变红色,而Fe2+不能使KSCN溶液变色,所以检验是否含有Fe2+,可以选用KSCN溶液;
故答案选B。
10.B
【解析】硝酸是一种无色,可以与水以任意比互溶,易挥发的液体,有刺激性气味,B项错误,故选B。
11.(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。
12.⑴向铁粉中加入适量稀硫酸溶液;⑵向硫酸铜溶液中加入足量铁粉,过滤;⑶向硫酸铁中加入足量铁粉,过滤;⑷向氧化亚铁中加入适量硫酸溶液。
【解析】硫酸亚铁是盐类,金属与酸反应,金属与盐反应,金属氧化物与酸反应都能得到硫酸亚铁,在实验室中制备有四种方法:⑴向铁粉中加入适量稀硫酸溶液;⑵向硫酸铜溶液中加入足量铁粉,过滤;⑶向硫酸铁中加入足量铁粉,过滤;⑷氧化亚铁中加入适量硫酸溶液;故答案为:⑴向铁粉中加入适量稀硫酸溶液;⑵向硫酸铜溶液中加入足量铁粉,过滤;⑶向硫酸铁中加入足量铁粉,过滤;⑷向氧化亚铁中加入适量硫酸溶液。
13. 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。
14.(1)Fe3+、HCO
(2)Al(OH)3、Mg(OH)2
(3) NH 取少量待测液加入浓的NaOH溶液并加热,若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明溶液有NH3 H2O
(4)Al(OH)3+OH-═AlO+2H2O
(5)n(H+):n(NH):n(Mg2+):n(Al3+):n(SO)=2:4:3:2:9
【解析】无色溶液,则一定不含Fe3+,加入NaOH溶液后,在0-a段没有生成沉淀,说明溶液中一定存在H+或HCO离子,由于后面有沉淀生成及部分沉淀溶解可知,溶液中一定存在Al3+,由于HCO和Al3+会发生双水解而不能共存,则只能存在H+,a-b段生成沉淀消耗了6a体积氢氧化钠,又c-d段部分沉淀溶解,可知溶液中一定存在Mg2+、Al3+,根据图象Al(OH)3的物质的量与剩余的沉淀的物质的量相等,由OH-~AlO可知消耗溶解氢氧化铝消耗了a体积氢氧化钠,所以生成氢氧化铝沉淀消耗了3a体积氢氧化钠,Mg2+生成的沉淀的量也消耗3a体积氢氧化钠,b-c段沉淀的物质的量不变,说明氢氧根离子与铵离子发生了反应,即溶液中一定存在NH,根据溶液呈电中性可知,溶液中一定存在SO;综上所述,原溶液中含有的阳离子是H+、NH、Mg2+、Al3+、SO,一定不存在Fe3+、HCO,据此分析解答。
(1)
含Fe3+溶液为黄色,由分析可知,该无色溶液中一定不存在的离子有Fe3+、HCO;
(2)
根据以上分析,溶液中一定存在Mg2+、Al3+,所以ab段生成沉淀的化学式为:Al(OH)3、Mg(OH)2,故答案为:Al(OH)3、Mg(OH)2;
(3)
b-c段沉淀的物质的量不变,说明加入的NaOH与原溶液中的NH反应生成NH3 H2O,证明溶液中含NH,检验该离子的实验操作及现象是:取少量待测液加入浓的NaOH溶液并加热,若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明溶液有NH3 H2O,故答案为:NH;取少量待测液加入浓的NaOH溶液并加热,若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明溶液有NH3 H2O;
(4)
cd段沉淀减少是氢氧化铝与氢氧化钠反应,反应的离子方程式为:Al(OH)3+OH-═AlO+2H2O,故答案为:Al(OH)3+OH-═AlO+2H2O;
(5)
原溶液中含有的阳离子是H+、NH、Mg2+、Al3+,根据消耗的氢氧化钠的物质的量可以认为n(H+)=a,n(Al3+)=a,n(Mg2+)=1.5a,n(NH)=2a,根据电荷守恒,n(SO)=4.5a,n(H+):n(NH):n(Mg2+):n(Al3+):n(SO)=2:4:3:2:9,故答案为:n(H+):n(NH):n(Mg2+):n(Al3+):n(SO)=2:4:3:2:9。
15.(1)③
(2)增大
(3) 1.5mol/L 溶液与铜反应不产生有毒气体
(4) Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2+2H2O 2∶1 AC
(5)
【解析】(1)①浓硫酸为混合物,既不是电解质也不是非电解质;
②新制氯水为混合物,既不是电解质也不是非电解质;
③FeCl3在溶液中能导电,属于电解质;
④NO2溶于水生成的硝酸能导电,但NO2本身不能电离,属于非电解质;
⑤氨气溶于水生成的一水合氨能导电,但氨气本身不能电离,属于非电解质;
综上所述,属于电解质的是③,故答案为:③;
(2)浓硫酸具有吸水性,将浓硫酸放置在潮湿的空气一小段时间,浓硫酸会吸收水分,质量增大,故答案为:增大;
(3)稀释前后氯离子的物质的量不变,则将0.5L1mol/L③的溶液加水稀释至1L,所得溶液中氯离子的物质的量浓度为;铜与硝酸反应产生氮氧化物,因此用氯化铁腐蚀铜电路板而不用硝酸,故答案为:1.5mol/L;溶液与铜反应不产生有毒气体;
(4)实验室通常用铜和浓硝酸反应制备二氧化氮,反应的离子方程式为Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2+2H2O,该反应中Cu为还原剂,硝酸为氧化剂,且硝酸有一半体现酸性,一半体现氧化性,则氧化剂和还原剂的物质的量之比是2∶1;
A.二氧化氮和水反应生成硝酸和NO,溶液为无色,溴蒸汽溶于水得到溴水,呈橙黄色,能区分,故A符合题意;
B.NO2和Br2蒸气均能氧化KI中的碘离子生成碘单质,遇淀粉变蓝,现象相同,不能区分,故B不符合题意;
C.二氧化氮与硝酸银不反应,溴水与硝酸银反应生成浅黄色沉淀,现象不同,可区分,故C符合题意;
D.NO2和溴蒸气均不与KMnO4溶液反应,故D不符合题意;
故答案选AC;
故答案为:Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2+2H2O;2∶1;AC;
(5)实验室通常加热氯化铵和氢氧化钙固体制备氨气,反应的化学方程式为,故答案为:。
16.(1)1000Vρ/(36.5V+22400)
(2)
(3)80mL
(4)0.80
(5)2.8g
(6)2∶2∶1
【解析】(1)标准状况下,V L氯化氢的物质的量为mol,故溶质质量m=g,溶液质量为(+1000)g,则所得盐酸溶液的体积为10-3L,则盐酸物质的量浓度c==,故答案为:。
(2)钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,铝再和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,由反应关系可知,,,
所得溶质NaAlO2的质量为82a g,溶液质量为(23+27)a g+m g-()2g=(46a+m)g,则该溶液中溶质(NaAlO2)质量分数为100%=,故答案为:。
(3)溶液中n(Cl-)=0.2L1.3 mol·L-1=0.26mol,n(Mg2+)=0.2L0.2 mol·L-1=0.04mol,根据电荷守恒,溶液中n(Al3+)==0.06mol,将200 mL此混合溶液中的Mg2+全部转化为沉淀分离出来,反应后的溶液为NaCl和NaAlO2的混合溶液,由原子守恒可知n(NaOH)= n(Na)= n(Cl)+n(Al)= 0.26mol+0.06mol=0.32mol,所以至少需加4 mol·L-1 NaOH溶液的体积为=0.08L=80mL,故答案为:80mL。
(4)根据得失电子守恒可知,FexO被氧化为Fe3+转移的电子数和Cl2被还原为Cl-转移的电子数相等,标准状况下112 mL Cl2反应转移电子的物质的量==0.01mol,则有(3-)x=0.01,解得x=0.80,故答案为:0.80。
(5)盐酸恰好使混合物完全溶解,盐酸没有剩余,向反应所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现,说明溶液为FeCl2溶液,根据氯元素守恒可知n(FeCl2)=n(HCl)=0.1L1 mol·L-1=0.05mol;用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物得到铁,根据铁元素守恒可知n(Fe)= n(FeCl2)=0.05mol,质量为0.05mol56g/mol=2.8g,故答案为:2.8g。
(6)向混合溶液中加入NaOH溶液,NaOH先与H+反应,该反应过程没有沉淀生成,由图可知与H+反应的NaOH溶液的体积为10mL,溶液中H+的物质的量为0.01L0.1 mol·L-1=0.001mol;当H+消耗完之后再加入NaOH溶液,会与Al3+和Mg2+反应生成沉淀,随着NaOH溶液的加入沉淀越来越多,但是当沉淀完全时,再加入NaOH溶液,由于氢氧化铝溶于NaOH溶液,所以沉淀的质量会减少,即图中的B-C段,此段消耗的NaOH溶液是10mL,根据氢氧化铝与氢氧化钠的反应方程式得出氢氧化铝的物质的量为0.01L0.1 mol·L-1=0.001mol,溶液中Al3+的物质的量为0.001mol,参与生成沉淀的NaOH溶液在生成沉淀最多时消耗的NaOH溶液的体积是50mL-10mL=40mL,NaOH的物质的量为0.004mol,根据生成的氢氧化铝的物质的量可以得出与Al3+结合的氢氧根的物质的量为0.003mol,所以与Mg2+结合的氢氧根的物质的量为0.004mol-0.003mol=0.001mol,所以氢氧化镁的物质的量为0.0005mol,所以溶液中H+、Al3+、Mg2+三种阳离子的物质的量浓度之比为0.001: 0.001: 0.0005=2:2:1,故答案为:2:2:1。
17.
【解析】(l)向反应后的溶液中滴入溶液,溶液不显红色,说明溶液中不含铁离子,发生的反应有:,,;
设混合物中Fe、的物质的量分别为x、y,标准状况下产生的物质的量为,则有;
根据反应方程式有关系式:铁有两部分,一部分与铁离子反应,另一部分与酸反应,即,,可以得到:,即,结合,解得,;
因恰好完全反应,反应后溶液中的溶质为,根据硫元素守恒和铁元素守恒,则;
故所用硫酸溶液的物质的量浓度为;
(2)盐酸中,标准状况下产生的物质的量;①根据,消耗的铁的物质的量为0.04mol,消耗的盐酸的物质的量为0.08mol;
②滤液中剩余的的物质的量为,则Fe无剩余,固体全部是Cu,又滤液中无;故滤液中无,;由、可知,2HCl~CuCl2~Fe~Cu,这两个反应中消耗的为,消耗的Fe为;
③、,这两个反应中消耗的为,根据,消耗的Fe为,所以Fe的总物质的量为,。
18.(1)
(2)分液漏斗
(3)白色固体变蓝色
(4)吸收二氧化硫,防止对二氧化碳气体的检验产生干扰
【解析】浓硫酸和木炭粉在加热条件下生成二氧化硫、二氧化碳和水,无水硫酸铜可以检验生成的水,品红溶液可以检验生成的二氧化硫气体,酸性高锰酸钾溶液吸收二氧化硫,澄清石灰水可以检验生成的二氧化碳气体。
(1)
浓硫酸和木炭粉在加热条件下生成二氧化硫、二氧化碳和水,;
(2)
仪器a的名称是分液漏斗;
(3)
无水硫酸铜遇到水变为蓝色,装置A中出现白色固体变蓝色的现象,证明气体产物中有;
(4)
二氧化硫与二氧化碳均能与石灰水反应产生白色沉淀,二氧化硫具有还原性,可以和酸性高锰酸钾溶液反应,所以C装置作用是吸收二氧化硫,防止其对二氧化碳气体与石灰水反应产生影响。
19. 防止倒吸 检验有SO2气体生成 SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O Fe+2H+=Fe2++H2↑ 红褐 滴加KSCN溶液,无明显现象,继续滴加新制氯水,溶液变成血红色,说明反应液中含有Fe2+,不含Fe3+
【解析】(1)在圆底烧瓶中Fe、Fe3O4与浓硫酸混合加热发生反应制取SO2气体,SO2经装置B平稳气流后进入盛有品红溶液的C试管,看到品红溶液褪色,利用其漂白性可以检验SO2的产生;装置B的作用是安全瓶,可以防止倒吸现象的发生;
(2)SO2是酸性氧化物,能够与D装置中的NaOH在溶液中发生反应产生Na2SO3、H2O,故装置D中发生反应方程式为:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;
(3)Fe与浓硫酸在加热条件下反应产生SO2,随着反应的进行,硫酸变稀,这时Fe与稀硫酸发生置换反应产生H2,装置E收集到的无色无味气体就是H2,该反应的离子方程式为:Fe+2H+=Fe2++H2↑;
(4)在方法1中,取少量反应液于试管中,滴加NaOH溶液,溶液中先产生白色沉淀,说明溶液中含有Fe2+,无Fe3+。首先发生反应:Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓,该物质不稳定,容易被O2氧化为Fe(OH)3,看到的实验现象是:白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,发生反应方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
方法2:取少量反应液于试管中,向其中滴加KSCN溶液,无明显现象,继续滴加几滴新制氯水,溶液变成血红色,说明反应液中含有Fe2+,不含Fe3+,发生反应方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3。