第八章《化学与可持续发展》测试题(含解析)高一下学期人教版(2019)化学必修第二册

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名称 第八章《化学与可持续发展》测试题(含解析)高一下学期人教版(2019)化学必修第二册
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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 2023-06-24 08:06:23

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第八章《化学与可持续发展》测试题
一、单选题(共12题)
1.高温条件下,Al和Fe2O3反应生成Fe和Al2O3。下列说法正确的是
A.该反应过程中的能量变化如图所示
B.该反应条件下,Al的还原性强于Fe
C.反应中每生成1molFe转移6×6.02×1023个电子
D.实验室进行该反应时常加入KClO3作催化剂
2.合金是常用的材料。下列产品不属于合金制品的是( )
A.铁锅 B.金属门窗 C.不锈钢餐具 D.塑料袋
3.中国南海海域是全球范围内石油储量与可开采储量较丰富、开采潜力较大的地方,有“第二个波斯湾”之称。下列关于石油的说法正确的是
A.石油属于可再生矿物能源
B.石油只含有碳、氢、氧三种元素
C.石油裂化的主要目的是提高轻质液体燃料的产量和质量
D.石油分馏所得的各馏分均是纯净物
4.化学与生活密切相关,下列有关说法正确的是
A.氢氧化铁胶体具有很强的吸附性,可用于自来水的杀菌消毒
B.燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放
C.NaClO具有强氧化性,可作织物漂白剂
D.PM2.5指直径小于或接近2.5微米的颗粒物,在空气中能产生丁达尔现象
5.下列说法不正确的是
A.铝制易拉罐分类回收,可大大节约矿物资源
B.钠着火可用泡沫灭火器灭火
C.实验室一般用棕色试剂瓶保存浓硝酸
D.大自然通过“雷雨发庄稼”这一自然固氮,将转化为,最终转化为氮肥而被植物吸收
6.化学与生活密切相关。下列说法正确的是
A.可用白醋洗水壶中的水垢
B.医疗上常用95%的酒精作消毒剂
C.煤经过气化和液化等物理变化可获得洁净的燃料
D.葡萄糖和蛋白质进入人体内都是经水解后被吸收
7.CCTV《科技博览》报道,2004年3月中科院首创用CO2合成可降解塑料聚二氧化碳。下列相关说法不合理的是
A.二氧化碳塑料是通过加聚反应制得的
B.用工业废弃物二氧化碳生产塑料,有助于缓解温室效应
C.二氧化碳塑料不能在空气中燃烧
D.聚二氧化碳塑料的使用会产生白色污染
8.从海水中提取的溴占世界产溴量的。已知溴水呈橙色,将SO2气体通入溴水时,可以观察到溴水褪色。则下列有关叙述中正确的是( )
A.SO2使溴水褪色,显示了SO2的漂白性
B.SO2是形成酸雨的唯一原因
C.从溴水中提取单质溴,可以用乙醇进行萃取
D.SO2使溴水褪色,显示了SO2的还原性
9.下列实验能达到实验目的的是
A.观察钾元素的焰色反应实验 B.实验室制备Fe(OH)2 C.配制100mL0.1mol·L-1NaCl溶液 D.利用铝热反应原理焊接钢轨
A.A B.B C.C D.D
10.化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A.“光化学烟雾”的形成与氮氧化物有关
B.葡萄酒中添加微量二氧化硫作抗氧化剂,使酒保持良好品质
C.燃煤脱硫有利于实现“碳达峰、碳中和”
D.华为的“麒麟芯片”的主要成分是硅
11.下列变化属于物理变化的是
①石油的分馏 ②煤的干馏 ③石油的裂化 ④铝热反应 ⑤烃的裂解 ⑥将氧气转化为臭氧 ⑦煤的气化 ⑧将苯加入溴水中 ⑨海水蒸馏制取淡水
A.①②③④ B.①②⑤⑦ C.①⑧⑨ D.①⑥⑨
12.下列说法正确的是
A.我国已经实施在某些酱油中加入Fe2+强化剂的措施以减少缺铁性贫血问题
B.储氢合金是一类能够大量吸收H2,并与H2结合成金属氢化物的材料
C.石膏CaSO4·2H2O加热到150℃时失去结晶水得到熟石膏CaSO4
D.高温结构陶瓷、压电陶瓷等新型硅酸盐材料极大拓展了陶瓷的应用领域
二、非选择题(共10题)
13.地球表面的70.8%被水夏盖,我们生活在“水球”上。
(1)海水晒盐的原理是_______结晶法。
(2)降雨是自然界中水循环的一个环节。二氧化硫、二氧化氮易引起酸雨。A、B、C三个地区雨水的pH如右图所示,其中_______地区的雨水酸性最强。(选填序号)
(3)已知在高温条件下,红热的铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气。该反应的化学方程式为_______。
(4)常温下,铁虽然与水不反应,但在潮湿的环境中容易生锈。某同学进行了如图所示实验。一周以后发现铁钉表面锈蚀。图中a、b、c三处锈蚀情况最严重的是_______(填字母)。
14.美国计划2020年再次登陆月球,并在月球上建立永久性基地,为人类登陆新的行星做好前期准备。为了解决基地人员的供氧问题,科学家设想利用月球富氧岩石制取氧气。其提氧原理是用氢气还原富氧岩石获取水,再利用太阳能电池电解水得到氢气和氧气。
玄武岩(含钛铁矿)是月球的主要岩石之一,其质地坚硬,钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁()。用上述提氧原理,理论上,从1 kg 中可获取105.3g 。
(1)写出与反应的化学方程式:______________________________________________。
(2)研究表明,月球上平均直径为40微米的小圆珠形成的堆积物(富含)是最适合提氧的矿物。这种堆积物作为提氧原料的优点是____________________________________________________________。
(3)研究人员查阅文献后,得知钛铁矿在高温下还能被炭粉还原:,通过植物的光合作用可获得,化光学方程式为(葡萄糖)。他们设计了两套实验装置来测定钛铁矿中可提取氧的质量分数。
研究人员用图1装置从钛铁矿中提取氧,实验中得出的可提取氧的质量分数大于理论值,产生这种情况的原因可能是______________________;用图2装置进行实验的过程中,称得反应前钛铁矿的质量为,炭粉的质量为,钛铁矿完全反应后,测得生成的质量为,则钛铁矿中可提取氧的质量分数为________________。
(4)在钛铁矿提氧过程中科学家们常选用而不用其他还原剂,其主要原因是______________________。
15.(1)除去混入Fe2O3粉末中少量Al2O3杂质的试剂是__________,离子方程式为______________________________________________。
(2)除去NaCO3粉末中混入的NaHCO3杂质用________方法,化学方程式为______________________。
(3)用离子方程式表示怎样用化学方法除去下列物质中混有的少量杂质:
①铁粉中混有铝粉_________________________________________________________
②FeCl2溶液中混有FeCl3___________________________________________________
③FeCl3溶液中混有FeCl2___________________________________________________
(4)通常用__________________试剂除去CO2中的HCl气体,反应的离子方程式为_________。
16.海带中含有丰富的碘.为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验(苯,一种不溶于水,密度比水小的液体):
请填写下列空白:(1)步骤①灼烧海带时,除需要三脚架外,还需要用到的实验仪器是(从下列仪器中选出所需的仪器,用标号字母填写在空白处)___________.
A.烧杯 B.坩埚 C.表面皿 D.泥三角 E.酒精灯 F.干燥器
(2)步骤③的实验操作名称是_________;步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯,该步骤的实验操作名称是_________.
(3)步骤⑤是萃取、分液,某学生选择用苯来提取碘的理由是________________________.
(4)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法是:____________.
17.海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,碘元素以碘离子的形式存在。实验室里从海洋植物中提取碘的流程如图:
某化学兴趣小组将上述流程②③设计成如图所示的实验。
已知流程②中发生反应的化学方程式为Cl2+2KI=2KCl+I2。
回答下列问题:
(1)写出提取过程①③中实验操作的名称:①____,③____。
(2)四氯化碳是____色、密度比水____的液体。F中下层液体的颜色为____色,上层液体中溶质的主要成分为____。
(3)从F中得到固态碘还需进行的操作是____。
(4)在灼烧过程中,将使用到的实验仪器(除泥三角外)有____(填序号)。
A.试管 B.瓷坩埚 C. 坩埚钳 D.蒸发皿 E. 酒精灯
18.已知海带中所含的碘在浸泡时可以以碘离子的形式进入水中,某学习小组按如图实验流程探究碘的制取。甲、乙两种实验方案如下:
已知:3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O
请回答:
(1)步骤X中,当分液漏斗中的液体分成清晰的两层后,打开旋塞,将四氯化碳层溶液从________放出(填“上口”或“下口”)
(2)下列有关步骤Y的说法,正确的是________。
A.将碘转化成离子进入水层
B.NaOH溶液可用汽油代替
C.应控制NaOH溶液的浓度和体积
D.主要是除去海带浸取原液中的有机杂质
(3)操作Z中用到的玻璃仪器除烧杯外,还需要________、________。
(4)方案甲中采用蒸馏不合理,理由是_________________________。
19.某研究性学习小组对铝热反应实验展开研究。现行高中化学教材中对“铝热反应”的现象有这样的描述:“反应放出大量的热,并发出耀眼的光芒”“纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知,Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔点、沸点数据如下:
物质 Al Al2O3 Fe Fe2O3
熔点/℃ 660 2 054 1 535 1 462
沸点/℃ 2 467 2 980 2 750 -
Ⅰ.(1)某同学推测,铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是:该反应放出的热量使铁熔化,而铝的熔点比铁低,此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理?________(填“合理”或“不合理”)。
(2)设计一个简单的实验方案,证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是________,反应的离子方程式为__________________________________________________。
(3)实验室溶解该熔融物,在下列试剂中最适宜的试剂是________(填序号)。
A.浓硫酸 B.稀硫酸 C.稀硝酸 D.氢氧化钠溶液
Ⅱ.实验研究发现,硝酸发生氧化还原反应时,硝酸的浓度越稀,对应还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取一定量上述的熔融物与一定量很稀的硝酸充分反应,反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中,逐滴加入4 mol·L-1的氢氧化钠溶液,所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。试回答下列问题:
(1)图中OC段没有沉淀生成,此阶段发生反应的离子方程式为_________________________。
(2)在DE段,沉淀的物质的量没有变化,则此阶段发生反应的离子方程式为___________;上述现象说明溶液中________结合OH-的能力比________强(填离子符号)。
(3)B与A的差值为________mol。
(4)B点对应的沉淀的物质的量为________mol,C点对应的氢氧化钠溶液的体积为________mL。
20.某铝土矿的主要成分为Al2O3·xH2O,还含有Fe2O3和SiO2杂质。称取17.5g铝土矿样品,加入200mL1.65mol/L稀H2SO4,恰好完全反应,过滤得到滤渣0.3g,然后在滤液中加入足量NaOH溶液,得到沉淀2.14g。(提示:SiO2杂不与稀硫酸反应)
(1)写出本题涉及到的任意两个反应的化学方程式或离子方程式___。
(2)该样品中,Fe2O3的物质的量___。
(3)铝土矿样品中Al2O3的质量___。
(4)试计算样品中Al2O3·xH2O的x值___。(要求计算过程)
21.Fe是人体不可缺少的微量元素,摄入含铁化合物可补充铁。
(1)正常人每天应补充14mg左右的铁。其中绝大部分来自食物。如果全部服用FeSO4·7H2O的片剂来补充铁,则正常人每天需服用含_____mgFeSO4·7H2O的片剂。
(2)“速力菲”是市场上常见的一种补铁药物,其中Fe2+的含量为35.0%。该药品中的Fe2+ 会缓慢氧化。国家规定该药物中的Fe2+氧化率超过10%即不能服用。为检验药店出售的“速力菲”是否失效,取10.00g该药品全部溶于稀硫酸,配制成1000mL溶液。取其中20.00mL,用0.01000mol/L KMnO4溶液滴定,用去KMnO424.00mL。通过计算说明该药物___________服用。(MnO4-在酸性条件下的还原产物为Mn2+,药品中除Fe元素外其他成分不与KMnO4反应。)
22.某混合物A,含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实现如图所示的物质之间的变化:
据此回答下列问题:
(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是____。
(2)固体B的化学式为____;沉淀C所含的物质为____(填化学式)。
(3)反应②的离子方程式为____。
(4)反应③的离子方程式为____;若把适量盐酸换成通入过量二氧化碳气体的离子方程式为____。
参考答案:
1.B
A.铝热反应为放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,A不正确;
B.该反应条件下,Al是还原剂,Fe是还原产物,所以Al的还原性强于Fe,B正确;
C.反应中,Fe由0价升高到+3价,则每生成1molFe转移3×6.02×1023个电子,C不正确;
D.铝热反应需要提供高温引发反应,实验室进行该反应时常加入KClO3作氧化剂,D不正确;
故选B。
2.D
A. 铁锅为铁碳合金,与题意不符,A错误;
B. 金属门窗为镁铝合金,与题意不符,B错误;
C. 不锈钢餐具为铁铬合金再掺入其他一些微量元素而制成,与题意不符,C错误;
D. 塑料袋为聚乙烯,不属于合金,符合题意,D正确;
答案为D。
3.C
A、因石油属于不可再生矿物能源,故A正确;
B、因石油中含有碳、氢、氧、氮、硫等元素,故B错误;
C、因石油裂化的主要目的是提高轻质液体燃料的产量和质量,故C正确;
D、因石油分馏的各馏分仍是混合物,故D错误。
4.C
A.氢氧化铁胶体具有很强的吸附性,所以能净水,但不能杀菌消毒,故A错误;
B.加入氧化钙可与煤燃烧生成的二氧化硫在氧气中发生反应生成硫酸钙,二氧化硫排放量减少,但在高温下反应生成二氧化碳,燃煤中加入CaO后可减少酸雨的发生, 但不能减少温室气体的排放量,故B错误;
C.次氯酸钠具有强氧化性,能漂白,故C正确;
D. PM2.5指直径小于或接近2.5微米的颗粒物,不属于胶体,不能形成丁达尔现象,故D错误。
故选C。
5.B
A. 铝制易拉罐分类回收,重新利用,回收铝,可大大节约矿物资源,故A正确;
B. 钠能与水等反应,钠着火不可用泡沫灭火器灭火,应用砂子盖灭,故B错误;
C. 浓硝酸见光分解,实验室一般用棕色试剂瓶保存浓硝酸,故C正确;
D. 大自然通过“雷雨发庄稼”这一自然固氮,将转化为,NO氧化生成二氧化氮,二氧化氮再与水反应生成硝酸,最终转化为氮肥而被植物吸收,故D正确;
故选B。
6.A
A.碳酸钙和醋酸反应生成醋酸钙、二氧化碳、水,所以可用白醋洗水壶中的水垢,故A正确;
B.医疗上常用75%的酒精作消毒剂,故B错误;
C.煤的气化和液化有新物质生成,属于化学变化,故C错误;
D.葡萄糖是单糖,葡萄糖不能水解,故D错误;
选A。
7.D
A.二氧化碳分子中含有C=O双键,聚二氧化碳塑料是通过加聚反应得到的,故A正确;
B.二氧化碳是产生温室效应的一种气体,可降解塑料聚二氧化碳是将二氧化碳气体合成塑料,减少了温室气体二氧化碳的排放,所以能缓解温室效应,故B正确;
C.二氧化碳是一种不支持燃烧本身也不燃烧的气体,故C正确;
D.聚二氧化碳塑料是降解塑料,可以降解不会产生白色污染,故D错误;
故答案为D。
8.D
A.SO2通入溴水中发生反应SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,反应中S元素的化合价由+4价升至+6价,SO2表现还原性,A错误;
B.SO2可以形成硫酸型酸雨,氮氧化物可以形成硝酸型酸雨,B错误;
C.乙醇与水互溶,不能用乙醇作萃取剂从溴水中提取单质溴,C错误;
D. SO2通入溴水中发生反应SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,反应中S元素的化合价由+4价升至+6价,SO2表现还原性,D正确;
答案选D。
9.A
A.观察钾元素的焰色要透过蓝色钴玻璃,故A正确;
B.氢氧化亚铁易被氧化,应把胶头滴管伸入氯化亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,故B错误;
C.容量瓶中不能溶解NaCl固体,应在烧杯中溶解再转移至容量瓶中,故C错误;
D.铝热反应是铝单质和氧化铁反应生成铁和氧化铝,故D错误;
故选:A。
10.C
A.光化学烟雾主要是由汽车尾气等排放产生的氮的氧化物发生复杂的变化造成的,A正确;
B.二氧化硫具有还原性,能与氧气反应,葡萄酒中添加微量二氧化硫作抗氧化剂,抑制细菌滋生,使酒保持良好品质,B正确;
C.高温下碳酸钙分解生成二氧化碳,燃煤中加入CaO后可减少酸雨的发生,但不能减少温室气体的排放量,故燃煤脱硫不利于实现“碳达峰、碳中和”,C错误;
D.高纯硅的导电性介于导体和半导体之间,是良好的半导体材料,可用来制造计算机、手机芯片和太阳能电池板,D正确;
故答案为:C。
11.C
①石油的分馏是利用加热和冷凝的方法把石油分离为各种沸点不同的馏分的过程,没有新物质生成,属于物理变化,故符合题意;
②煤的干馏是煤隔绝空气加强热使它分解的过程,有新物质生成,属于化学变化,故不符合题意;
③石油的裂化是在加热条件下把相对分子质量大、沸点高的烃转化为相对分子质量小、沸点低的烃,获得轻质液体燃料的过程,有新物质生成,属于化学变化,故不符合题意;
④铝热反应是铝与难熔的金属氧化物高温反应生成氧化铝和难熔金属的反应,有新物质生成,属于化学变化,故不符合题意;
⑤烃的裂解是在催化剂作用下,把相对分子质量大、沸点高的烃转化为相对分子质量小、沸点低的烃,获得化工原料的过程,有新物质生成,属于化学变化,故不符合题意;
⑥将氧气转化为臭氧的过程有新物质生成,属于化学变化,故不符合题意;
⑦煤的气化是煤与水反应生成氢气和一氧化碳的过程,有新物质生成,属于化学变化,故不符合题意;
⑧溴在苯中的溶解度大于水中的溶解度,将苯加入溴水中是苯萃取溴水中的溴的过程,没有新物质生成,属于物理变化,故符合题意;
⑨海水蒸馏制取淡水是利用沸点不同获得蒸馏水的过程,没有新物质生成,属于物理变化,故符合题意;
①⑧⑨符合题意,故选C。
12.B
A.铁强化酱油中加入铁强化剂是乳酸亚铁,故A错误;
B.储氢合金能够大量吸收H2,并与H2结合成金属氢化物的材料,故B正确;
C.石膏CaSO4·2H2O加热到150℃时失去结晶水得到熟石膏2CaSO4·H2O,故C错误;
D.新型无机非金属材料如高温结构陶瓷(Si3N4陶瓷、SiC陶瓷)、压电陶瓷的主要成分不是硅酸盐,只有传统的无机非金属材料才是硅酸盐,故D错误;
答案选B。
13. 蒸发 A 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 b
(1)海水晒盐的原理是蒸发结晶法,故答案为:蒸发;
(2)pH越小,酸性越强,A地区雨水的pH最小,酸性最强,故答案为:A;
(3)Fe与水蒸气反应的化学方程式为:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,故答案为:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2;
(4)铁在潮湿的空气中易生锈,铁与水、氧气反应而生锈,所以b处锈蚀情况最严重,故答案为:b。
14. 无需进行岩石破碎工作、可提取氧的质量分数大 未经干燥、U形管中碱石灰吸收了空气中的水分 的氧化产物水无污染,电解水产生的能够循环利用
钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁()与氢气发生氧化还原反应得到水,再电解水得到氧气,根据得失电子守恒,推知中铁元素化合价降低;
(1)的物质的量为6.58 mol,105.3g 中含O的物质的量为6.58 mol,故结合提氧原理可知生成的物质的量也为6.58 mol,与的物质的量之比为,据此可确定反应的化学方程式。
(2)无需进行岩石破碎工作、可提取氧的质量分数大,故平均直径为40微米的小圆珠形成的堆积物(富含)是最适合提氧的矿物。
(3)图1中测得的可提取氧的质量分数大于理论值,则可能是通入的未经干燥、U形管中的碱石灰吸收了空气中的水蒸气;因为图2中生成的质量为 ,故经光合作用可获得的的质量为,所以钛铁矿中可提取氧的质量分数为。
(4)作还原剂的优点为:的氧化产物水无污染,电解水产生的能够循环利用。
15.(1)NaOH,Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O(2) 加热,2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑
(3)①2Al + 2OH- +2H2O = 2AlO2-+ 3H2; ②2Fe3++Fe=3Fe2+; ③2Fe2++Cl2=2Fe3+
(4)NaHCO3HCO3-+H+=CO2↑+H2O
试题分析:(1)氧化铝为两性氧化物,可与强碱反应,反应的化学方程式为Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,所以除去混入Fe2O3粉末中少量Al2O3杂质的试剂是NaOH溶液,离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O;
(2)NaHCO3受热分解,而Na2CO3受热不分解,所以除去NaCO3粉末中混入的NaHCO3杂质用加热的方法,化学方程式为2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑
(3)①铝与强碱反应,而铁与强碱不反应,则铁粉中混有铝粉用NaOH溶解,然后过滤,离子方程式为2Al + 2OH- +2H2O = 2AlO2-+ 3H2;
②Fe与FeCl3反应能生成FeCl2,则FeCl2溶液中混有FeCl3,可以加入还原性铁粉,离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+;
③氯气能与FeCl2反应生成FeCl3,则FeCl3溶液中混有FeCl2,可通入足量的氯气,离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3+
(4)CO2与饱和的NaHCO3不反应,而盐酸反应,所以通常用盐酸除去CO2中的HCl气体,反应的离子方程式为HCO3-+H+=CO2↑+H2O。
【考点定位】考查除杂及离子反应方程式的书写等知识。
【名师点睛】本题考查除杂及离子方程式的书写等知识。把物质中混有的杂质除去而获得纯净物叫提纯,将相互混在一起的不同物质彼此分开而得到相应组分的各纯净物叫分离。在解答物质分离提纯试题时,选择试剂和实验操作方法应遵循三个原则: 1.不能引入新的杂质(水除外),即分离提纯后的物质应是纯净物(或纯净的溶液),不能有其他物质混入其中;2.分离提纯后的物质状态不变;3.实验过程和操作方法简单易行,即选择分离提纯方法应遵循先物理后化学,先简单后复杂的原则。
16. BDE 过滤 蒸馏 苯与水互不相溶,苯与碘不反应,碘在苯中的溶解度比在水中大 取少量提取碘后的水溶液于试管中,加入几滴淀粉试液,观察是否出现蓝色(如果变蓝,说明还有单质碘)
(1)根据实验操作步骤①灼烧来分析用到的实验仪器;
(2)分离固体和液体用过滤;将苯和碘分离,应用的是两者的沸点不同;
(3)根据萃取剂的选择原理来回答;
(4)根据碘单质遇到淀粉会变蓝色来检验是否还有碘单质。
(1)灼烧固体物质一般使用(瓷)坩埚,而坩埚加热需要用泥三脚支撑然后放在三脚架上,三脚架下面的空间放酒精灯,故答案为:BDE;
(2)将悬浊液分离为残渣和含碘离子溶液应选择过滤的方法;将苯和碘分离,应用的是两者的沸点不同,即用蒸馏的方法;
(3)萃取剂的选择原理:和水互不相溶,苯与碘不反应,要萃取的物质在其中的溶解度大于在水中的溶解度,故可以选择苯;
(4)提取碘后的水溶液中若是含有单质碘,则遇到淀粉会变蓝色,可以取少量提取碘后的水溶液于试管中,加入几滴淀粉试液,观察是否出现蓝色(如果变蓝,说明还有单质碘)。
17. 过滤 萃取 无 大 紫红(或紫) KCl 分液、蒸馏 BCE
(1)操作①为分离固体与液体混合物;操作③是从碘水中提取碘,据此分析解答;
(2)依据四氯化碳的物理性质,结合碘易溶于四氯化碳分析解答;
(3)F中为相互不溶的两种液体,分离后得到碘的CCl4溶液,据此分析解答;
(4)物质的灼烧用到的核心仪器是坩埚,据此分析用到仪器。
(1)操作①前为悬浊液,后为溶液,可知操作①为分离固体与液体的操作,即过滤;碘在有机溶剂中溶解度远大于水,可以用萃取法从碘水中提取碘,所以操作③为萃取;
(2)四氯化碳是无色、不溶于水、密度大于水的液体,是良好的有机溶剂,碘易溶于四氯化碳,所以F中现象为:溶液分层,下层液体为紫红(或紫)色,上层液体中溶质的主要为氯化钾(KCl),为无色;
(3)F中为相互不溶的两种液体,可用分液的方法分离;分液后得到碘的CCl4溶液,然后用蒸馏的方法得到I2;
(4)给固体物质加热灼烧时用泥三角、三脚架、坩埚、坩埚钳和酒精灯,以及玻璃棒,故选BCE。
18. 下口 AC 漏斗 玻璃棒 碘单质易升华,会导致碘损失
(1)碘单质易溶于有机溶剂,微溶于水,且四氯化碳的密度大于水,混合液会分为上下两层,下层为碘的四氯化碳溶液,则应将四氯化碳层溶液从下口放出;
(2)A. 根据反应3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O可知,步骤Y将碘转化成离子进入水层;
B. 碘单质易溶于汽油和四氯化碳,汽油和四氯化碳互溶,无法分离出碘单质;
C. 将I2与NaOH反应生成NaI、NaIO3和水应用浓NaOH,应控制NaOH溶液的浓度和体积,否则会增加后续实验中硫酸的使用量;
D. 该操作的主要目的是将碘单质转化成碘酸钠、碘化钠,将碘转化成离子进入水层;
(3)步骤Z将碘单质和水分离,由于碘单质不溶于水,可通过过滤操作完成;
(4)碘单质容易升华,蒸馏会导致碘单质损失。
(1)碘单质易溶于有机溶剂,微溶于水,且四氯化碳的密度大于水,混合液会分为上下两层,下层为碘的四氯化碳溶液,则应将四氯化碳层溶液从下口放出;
故答案为:下口;
(2)A. 根据反应3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O可知,步骤Y将碘转化成离子进入水层,故A正确;
B. 碘单质易溶于汽油和四氯化碳,汽油和四氯化碳互溶,将氢氧化钠换成汽油,仍然无法分离出碘单质,故B错误;
C. 将I2与NaOH反应生成NaI、NaIO3和水应用浓NaOH,应控制NaOH溶液的浓度和体积,否则会增加后续实验中硫酸的使用量,故C正确;
D. 该操作的主要目的是将碘单质转化成碘酸钠、碘化钠,将碘转化成离子进入水层,不是除去有机杂质,故D错误;
故答案为:AC;
(3)步骤Z将碘单质和水分离,由于碘单质不溶于水,可通过过滤操作完成,用到的玻璃仪器除烧杯外,还需要漏斗、玻璃棒;
故答案为:漏斗、玻璃棒;
(4)方案甲中采用蒸馏操作,由于碘单质容易升华,会导致碘单质损失,所以甲方案不合理;
故答案为:碘单质易升华,会导致碘损失。
19. 合理 NaOH溶液 2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑ B H++OH-=H2O NH+OH-=NH3·H2O Al3+、Fe3+、H+ NH 0.008 0.032 7
Ⅰ.(1)由表中数据比较可知,铝的熔点比铁低,该反应放出的热量使铁熔化,此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金,因此此说法合理。
(2)利用金属Al与氢氧化钠溶液反应放出氢气而铁不与NaOH溶液发生反应即可验证,因此验证合金中含铝单质,需要加入NaOH溶液,其离子反应方程式为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑。
(3)A.Fe、Al与浓硫酸发生钝化反应,阻碍反应的进行,不能用浓硫酸溶解,故A错误;
B.Fe和Al属于活泼金属,都能与稀硫酸发生反应,能用稀硫酸溶解,故B正确;
C.Fe、Al与稀硝酸反应,但会生成有毒的NO,污染空气,不能用稀硝酸溶解,故C错误;
D.Al能与NaOH溶液反应,但Fe不能与NaOH溶液反应,因此不能用NaOH溶液溶解,故D错误;
答案选B。
Ⅱ.(1)由图示可知,OC段没有沉淀产生,说明硝酸过量,OC段发生酸碱中和反应,此阶段发生离子反应方程式为H++OH-=H2O。
(2)由图象可知硝酸过量,OC段发生酸碱中和反应,CD段为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀的生成,而DE段消耗了NaOH,但沉淀的物质的量没有变化,由此证明硝酸和金属反应的还原产物为较低价态的NH,DE段发生的离子反应方程式为NH+OH-=NH3·H2O,而先产生沉淀,后生成NH3·H2O,说明Al3+、Fe3+、H+结合OH-能力强于NH。
(3)EF段为Al(OH)3与NaOH反应,其离子反应方程式为Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O,只剩下Fe(OH)3沉淀。B与A的差值为Al(OH)3的物质的量,则氢氧化铝的物质的量为4mol·L-1×(36-34)×10-3L=0.008mol。
(4)参加反应的n(Al)=0.008mol,因为1mol的Al3+、Fe3+均与3mol的NaOH反应,由电子守恒可知Fe和Al化合价升高的总数等于HNO3生成NH降低的总数,即3n(Fe)+3n(Al)=n(NH)×8=4mol·L-1×(34-31)×10-3L×8,解得n(Fe)+n(Al)=0.032mol,n(Fe)=0.024mol,两种沉淀的物质的量为0.032mol,生成两种沉淀共消耗n(NaOH)=0.032mol×3=0.096mol,所以C点体积为31mL-×103mL=7mL。
【点睛】本题的难点是II,要根据题目所给信息分析,合金加入硝酸后,合金溶解,且没有气体产生,说明HNO3中部分N转化成NH,然后根据加入NaOH对过程进行分析,开始时没有沉淀产生,说明硝酸过量,然后一步步分析,化学计算中往往利用特殊方法进行计算,如电子守恒、元素守恒等。
20. Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,Al3++4OH-=AlO2-+2H2O等 0.01mol 10.2g 3
氧化铝、氧化铁与硫酸反应,而二氧化硅不反应,故0.3g为二氧化硅的质量,滤液中加入足量的氢氧化钠,铝离子转化为偏铝酸盐,故得到沉淀2.14g为氢氧化铁的质量。
(1)涉及反应有:氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝与水,氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁与水,硫酸铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁与硫酸钠.硫酸铝与足量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠、硫酸钠与水,任意两个反应离子方程式为:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,
答:任意两个离子方程式为:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,Al3++4OH-=AlO2-+2H2O 等;
(2)根据Fe元素守恒,n(Fe2O3)=n[Fe(OH)3]=×=0.01mol,
答:该样品中,Fe2O3的物质的量为0.01mol;
(3)根据硫酸根守恒:3n[Al2(SO4)3]+3n[Fe2(SO4)3]=n(H2SO4),即3n[Al2(SO4)3]+3×0.01mol=0.2L×1.65mol/L,则n[Al2(SO4)3]=0.1mol,根据Al元素守恒,n(Al2O3)=n[Al2(SO4)3]=0.1mol,故m(Al2O3)=0.1mol×102g/mol=10.2g,
答:铝土矿样品中Al2O3的质量为10.2g;
(4)样品中水的质量为17.5g-0.3g-10.2g-0.01mol×160g/mol=5.4g,物质的量为 =0.3mol,则0.1mol:0.3mol=1:x,故x=3,
答:样品中Al2O3.xH2O的x值为3。
21. 69.5 可以服用
(1)根据Fe — FeSO4·7H2O的关系得到全部服用FeSO4·7H2O需要的质量。
(2)根据5Fe2+ — MnO4-关系式,得到n(Fe2+)和质量,计算药品中未被氧化的Fe2+占整个Fe2+的质量分数,得出结论。
(1)根据Fe — FeSO4·7H2O的关系得到全部服用FeSO4·7H2O,需要FeSO4·7H2O质量;故答案为69.5。
(2)根据5Fe2+ — MnO4-关系式,得到n(Fe2+) = 5n(MnO4-) =5×0.01000 mol L 1×0.024L = 1.2×10 3 mol,10.00g该药品中n(Fe2+) = 1.2×10 3 mol×50 =6×10 2 mol,质量m =nM=6×10 2 mol × 56 g mol 1=3.36g,因此药品中未被氧化的Fe2+占整个Fe2+的质量分数,即该药物中的Fe2+氧化率未超过10%,可以服用;故答案为:可以服用。
22.(1)过滤
(2) Al2O3 Al2O3、Fe2O3
(3)Al3++3NH3 H2O=Al(OH)3↓+3
(4) +H++H2O=Al(OH)3↓ +CO2+2H2O=Al(OH)3↓+
某混合物A含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3,加水后经过滤分离可得溶液KAl(SO4)2和Al2O3、Fe2O3沉淀混合物C,加入NaOH溶液,NaOH和Al2O3反应生成NaAlO2,过滤后得到NaAlO2溶液,沉淀D为Fe2O3,加入盐酸得到FeCl3,NaAlO2溶液中加入适量盐酸,反应生成Al(OH)3和NaCl,Al(OH)3加热分解生成B为Al2O3,溶液E为K2SO4和(NH4)2SO4混合物。
(1)
难溶性固体和溶液采用过滤方法分离;
(2)
Al(OH)3加热分解生成B为Al2O3;加水后经过滤分离可得溶液KAl(SO4)2和Al2O3、Fe2O3沉淀混合物C;
答案为Al2O3;Al2O3、Fe2O3;
(3)
铝离子和一水合氨反应生成氢氧化铝沉淀,离子方程式为Al3++3NH3 H2O=Al(OH)3↓+3;答案为:Al3++3NH3 H2O=Al(OH)3↓+3;
(4)
偏铝酸根离子与适量盐酸反应生成氢氧化铝沉淀,离子方程式为:+H++H2O=Al(OH)3↓;若把适量盐酸换成通入过量二氧化碳气体,则生成 氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,反应的离子方程式为+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+ ;
答案为:+H++H2O=Al(OH)3↓;+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+ 。