专题9《金属与人类文明》检测题
一、单选题
1.五千年中华文化不仅能彰显民族自信,还蕴含着许多化学知识。下列说法错误的是
A.“金(即铜)柔锡柔,合两柔则钢”,体现了合金硬度的特性
B.“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”能体现出金的化学性质不活泼
C.“两编千片白雪茧,六百二斗青铜钱”中的“青铜钱”属于铜的合金
D.“司南之杓,投之于地,其柢指南”,司南的“杓”中含有
2.物质的检验、鉴别与除杂是化学研究的常用方法,下列实验操作能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验操作
A 区别与 观察颜色
B 除去中的HCl 将气体通过NaOH溶液
C 证明溶液中含有 取样,滴加KSCN溶液
D 检验溶液中的 取样,滴加溶液
A.A B.B C.C D.D
3.我国古代文人常用诗词表达情意,闪耀着智慧的光芒。下列诗词文化中所蕴藏的化学知识表述正确的是
A.“遥知不是雪,为有暗香来”说明分子是由原子构成的
B.“爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏”说明有能量的变化就是化学变化
C.“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,这里的能量变化主要是化学能转化为热能
D.“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”说明金在自然界中以化合态的形式存在于砂石中
4.下列实验操作、实验现象和实验结论均正确的是
选项 实验操作 实验现象 实验结论
A 将大小相同的金属钠分别投入水和乙醇中 钠与水反应比钠与乙醇反应剧烈 乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼
B 在适量淀粉溶液中加入几滴稀硫酸,水浴5min,加入NaOH溶液调溶液pH至碱性,再加入新制的Cu(OH)2,加热 有红色沉淀生成 淀粉完全水解
C 向Fe(NO3)2溶液中依次滴加少量稀H2SO4和KSCN溶液 溶液变红 稀硫酸能氧化Fe2+
D 向10mL 0.1mo/L Na2S溶液中滴入2mL0.1mol/L ZnSO4溶液再加入0.1mol/L CuSO4溶液 开始有白色沉淀生成,后有黑色沉淀生成 Ksp(CuS)A.A B.B C.C D.D
5.下列叙述正确的是( )
A.24g镁与27g铝中,含有相同的质子数
B.同等质量的氧气和臭氧中,电子数相同
C.1mol重水与1mol水中,中子数之比为2∶1
D.1mol Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2NA
6.下表中列出几种物质的熔点(在标准大气压下):
物质名称 固态水银 金 铜 铁 钨 固态氢
熔点/℃ -38.8 1064 1083 1535 3410 -259
据此判断以下说法中正确的是( )
A.铜球掉入铁水中不会熔化 B.在-255℃时,氢是固态
C.水银温度计可测量-40℃的气温 D.用钨制成的灯丝不易熔化
7.某合金只含Al、Fe、Cu,为分析其组成,称取ag样品,设计下列实验流程:
下列相关叙述不正确的是
A.气体E呈红棕色,不能直接排放
B.溶液S中所含溶质、沉淀R都可用作药物
C.合金样品中Cu的质量分数为×100%
D.合金样品中Al的质量分数为×100%
8.从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下:
则下列说法正确的是
A.试剂a是铁、试剂b是稀硫酸
B.操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同
C.试剂c是氯气,相应的反应为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
D.用NaOH溶液可检验溶液W中是否含有Fe2+
9.将铝粉和四氧化三铁粉末混合成铝热剂,平均分成两份。第一份在高温下二者恰好完全反应将生成物与足量的盐酸充分反应;第二份直接加入足量的氢氧化钠溶液使之充分反应。前后两种情况生成气体的物质的量之比
A.1:1 B.3:2 C.2:3 D.3:4
10.有关铁的化合物的说法中,错误的是( )
A.Fe(OH)2是一种黑色固体,不稳定,在空气中易被氧化转变为红褐色
B.如图所示操作可制取Fe(OH)2
C.Fe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反应制得
D.Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明,能发生丁达尔效应
11.以硅藻土为载体的五氧化二钒()是接触法制备硫酸的催化剂,以下是废钒催化剂回收工艺路线,废钒催化剂中有:、、、、、,下列说法错误的是
A.“酸浸”时转化为,其离子方程式为:
B.“氧化”中转变为,反应的离子方程式为
C.“中和”作用之一是使钒以形式存在于溶液中,“废渣2”中含有、
D.“煅烧”中使用的主要实验仪器名称为瓷坩埚、泥三角、三脚架和酒精喷灯
12.下列说法错误的是
A.高温下可用金属钠还原四氯化钛来制取金属钛,制造飞机钛合金结构件
B.国内成品油从国Ⅳ汽油升级到Ⅴ汽油,有助于减少酸雨、雾霾,提高空气质量
C.生物质能来源于植物及其加工产品,绿色植物通过光合作用将化学能转化成生物质能
D.在元素周期表过渡元素处可以寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料
13.下列说法不正确的是
A.Al2O3用作耐火材料
B.Al、盐酸、氨水三者之间两两均能发生反应
C.铝与SiO2高温下恰好反应后,所得固体物质前后质量不变
D.常温下,相同的铝片中分别加入足量的浓硫酸和稀硫酸,稀硫酸中的铝片先溶解完
14.下列物质间的转化关系中不能全部通过一步反应完成的是
A.
B.
C.溶液
D.溶液
15.下列能证明某溶液中只含Fe2+而不含Fe3+的实验方法是
A.只滴加KSCN溶液
B.滴加NaOH溶液,产生白色沉淀
C.先滴加氯水,再滴加KSCN溶液后显红色
D.先滴加KSCN溶液,不显红色,再滴加氯水后显红色
二、填空题
16.完成下列问题
(1)过氧化钠___色固体,与CO2反应,方程式___。因此,过氧化钠可作为呼吸面具和潜水艇的氧气来源。
(2)计算机芯片的主要成分____
(3)将钠投入水中后,钠融化成一个小球,根据这一现象你能得出的结论是①____,②____。钠与水反应的离子方程式是____
(4)用一只长滴管,深入液面下,向盛有FeCl2溶液的试管中滴加NaOH溶液,可观察到有白色沉淀生成。生成白色沉淀的离子方程式____,在空气中放置的现象是____
17.铝热反应实验
实验原理 Al作还原剂,金属氧化物作氧化剂,用铝将氧化物中的金属置换出来
实验操作
实验现象 (1)镁条剧烈燃烧 (2)氧化铁粉末和铝粉发生剧烈的反应 (3)反应放出大量的热,并发出耀眼的白光 (4)纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中
实验结论 在高温下,铝与Fe2O3发生反应,放出大量的热
【实验原理】反应的化学方程式为_______。
三、实验题
18.硫氰化钾()俗称玫瑰红酸钾,是一种用途广泛的化学药品。某实验小组模拟工业制备硫氰化钾的并探究其性质。
已知:分解温度为,分解温度为,以上可完全分解。
I.制备样品,实验装置如图:
(1)实验开始时关闭,水浴加热,打开,缓缓地向三颈烧瓶中持续通入和,发生反应。导气管末端伸入层的目的是使反应更充分且_____。
(2)一段时间后,当观察到三颈烧瓶内________时,停止通入气体,反应完成。
(3)补充完整实验操作:关闭,________,将三颈烧瓶中液体过滤,________,洗涤干燥得到晶体。
(实验中须使用的试剂:溶液,溶液)
II.含量的测定
称取上述样品,配成溶液。准确量取溶液于锥形瓶中,加入适量稀硝酸,再加入几滴溶液作指示剂,用标准溶液滴定,达到滴定终点时消耗标准溶液。[滴定时发生的反应为(白色)]。
(4)计算样品中的质量分数为________。(写出计算过程)
III.性质应用
在试管中依次加入1滴溶液、饱和碘水、1滴溶液,后加入1滴溶液,溶液变红。甲同学认为是氧化了,乙同学提出了质疑,认为实验现象不能证明氧化了,可能是氧化了。
(5)请设计实验方案验证乙同学的质疑________。
19.工业上可采取向炽热的铁屑中通入氯化氢的方法来生产无水氯化亚铁(氯化亚铁遇水易水解),某同学用如图所示的装置模拟工业制备氯化亚铁,回答下列问题:
(1)实验过程中,点燃A、B两处酒精灯加热相应仪器的顺序是_______;这样做的目的是_______。打开分液漏斗的活塞与给烧瓶加热的先后顺序是_______;为确保得到纯净的无水氯化亚铁,上述装置有一处需要改进,改进的方法是_______。
(2)A中反应的化学方程式为_______。
(3)用C装置进行尾气处理,除了某种气体不能被吸收外,另一个问题是_______。
(4)若操作不当,制得的会含有少量,证明所制取的物质中一定有并探究是否含有的方法:取制得的固体适量溶解在蒸馏水中,然后取少量分别放入Q、P两支试管中,再_______。
四、计算题
20.向铁和氧化铁的混合物中加入600mL稀盐酸后恰好完全反应,所得溶液滴加硫氰化钾不显红色,并收集到672mL氢气(标准状况下测定)。回答下列问题:
(1)反应后溶液中的溶质为_______mol。
(2)原混合物中单质铁的质量为_______g。
21.将一定质量氧化铁、氧化铜的固体混合物加入1 L 7 mol·L-1盐酸中,固体溶解后再加入一定质量的铁粉(忽略溶液体积变化),充分反应后产生22.4 L H2(标准状况),残留固体92 g。过滤,滤液中无Cu2+。向残留固体中再加盐酸,过滤,固体剩余64 g。试计算原混合物中氧化铁的质量______(写出详细计算步骤)。
参考答案:
1.D
【详解】A.合金硬度大,合两柔则钢,体现了合金的特性,A正确;
B.“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”写出了“沙里淘金”,金以游离态形式存在,这体现出金的化学性质不活泼,B正确;
C.“青铜钱”属于铜的合金,C正确;
D.司南的“杓”中含有,D错误;
故选D。
2.A
【详解】A.过氧化钠为淡黄色固体,氧化钠为白色固体,观察颜色可以区别两种固体,故A正确;
B.也能与NaOH溶液反应,应用饱和食盐水除去中的HCl,故B错误;
C.证明溶液中含有,先加KSCN溶液无颜色变化,再通入氯气溶液变血红色证明存在,故C错误;
D.检验溶液中的,取样,滴加溶液,再加稀硝酸,沉淀不溶解,说明溶液中含有,故D错误;
故选:A。
3.C
【详解】A. “遥知不是雪,为有暗香来”说明分子在不断的运动,与分子的构成无关,故A错误;
B.物理变化中也可能存在能量变化,如水结成冰会放热,所以有能量的变化不一定是化学变化,故B错误;
C.豆萁燃烧过程中主要是化学能转化为热能,故C正确;
D.金是一种活泼性很弱的金属,在自然界中以游离态形式存在,故D错误。
4.A
【分析】A、钠与水和乙醇反应都能置换出氢气,可根据反应的剧烈程度确定羟基上氢原子的活泼性;
B、淀粉水解要在硫酸作用下进行,要检验水解产物,必须先加碱中和至碱性,再加新制的Cu(OH)2,加热,但淀粉水解是否完全,还要检验是否有淀粉存在;
C、稀硫酸没有强氧化性,不能氧化Fe2+;
D、该实验中物质的用量决定着反应的本质,现象不能说明Ksp的大小。
【详解】A、钠与水和乙醇反应都能置换出氢气,大小相同的钠与水反应比与乙醇反应剧烈,说明水中的氢原子比乙醇羟基上的氢原子活泼,故A正确;
B、淀粉若部分水解,也会产生同样的现象,故B错误;
C、向Fe(NO3)2溶液中滴加稀H2SO4,使溶液呈酸性,形成的硝酸将Fe2+氧化为Fe3+,滴加KSCN溶液变红色,而不是稀硫酸能氧化Fe2+,故C错误;
D、由于Na2S在与ZnSO4反应时过量,所以再加入CuSO4时,发生如下反应Na2S+CuSO4 ==CuS↓+ Na2SO4,不能说明Ksp(CuS)本题答案为A。
【点睛】淀粉是完全水解、部分水解、还是没有水解一定要明确其检验方法,一般都需要做两个实验;要明确硝酸和硫酸谁具有强氧化性,才能准确解答C选项;D选项最容易错选,物质量的多少对某些离子反应的发生起着决定性作用。
5.B
【详解】A.24g镁的物质的量为=1mol,27g铝的物质的量为=1mol,Mg原子中质子数为12,Al原子中质子数为13,因此等物质的量的两物质中所含质子数不同,故A项叙述错误;
B.氧气和臭氧都是由氧原子组成的单质,因此同等质量的氧气和臭氧即为等质量氧原子,所含电子数相同,故B项叙述正确;
C.重水化学式为,1个重水分子中所含中子数为(2×1+8)=10,1个水分子中所含中子数为8,等物质的量的重水和水中,中子数之比为10:8=5:4,故C项叙述错误;
D.Fe与过量硝酸反应生成Fe(NO3)3,Fe元素化合价升高3,因此1mol Fe完全反应后转移电子数为3NA,故D项叙述错误;
综上所述,叙述正确的是B项,故答案为B。
6.D
【详解】A.铁的熔点是1535℃,而铜的熔点为1083℃,所以铜球掉入铁水中会熔化,A不正确;
B.固态氢的熔点是-259,所以在-255℃时,氢是液态,B不正确;
C.水银在-38.8℃以下凝固,所以水银温度计不能测量-40℃的气温,C不正确;
D.钨的熔点高达3410℃,所以用钨制成的灯丝不易熔化,D正确;
故选D。
7.C
【详解】试题分析:金属与浓硝酸反应放出二氧化氮,E为二氧化氮,溶液F为硝酸盐溶液,在F中加入过量氨水,生成的沉淀M能部分被氢氧化钠溶液溶解,不是沉淀M中含有氢氧化铝,故溶液Q为偏铝酸钠,沉淀R为氢氧化铝,溶液S为碳酸氢钠,cg残渣是氧化铝;沉淀P中含有氢氧化铁和氢氧化铜中的一种或两种。A、金属与浓硝酸反应放出二氧化氮,二氧化氮呈红棕色,有毒,会污染空气,不能直接排放,A正确;B、根据上述分析,溶液S中所含溶质为碳酸氢钠、沉淀R为氢氧化铝,都可以用作治疗胃酸过多的药物,B正确;C、沉淀P中含有氢氧化铁和氢氧化铜中的一种或两种,无法判断合金样品中Cu的质量分数,C错误;D、cg残渣是氧化铝,合金样品中Al的质量分数为×100%=×100%,D正确;故选C。
考点:考查了物质组成分析的工艺流程、铝及其化合物的性质的相关知识。
8.C
【分析】从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜,工业废水中加入试剂a为过量的铁,操作Ⅰ为过滤,得到滤渣Y为Fe、Cu,滤液X为氯化亚铁溶液,滤渣Y中加入试剂b为盐酸溶解过量的铁生成氯化亚铁溶液,铜不溶,操作Ⅱ过滤得到铜和滤液Z为氯化亚铁溶液,滤液Z和X合并通入氯气,氯化亚铁被氧化成氯化铁溶液,蒸发结晶,过滤洗涤干燥得到氯化铁晶体。
【详解】A.最终得到的物质为FeCl3,则b为盐酸,若为硫酸会引入硫酸根杂质,故A错误;
B.上述分析可知,操作Ⅰ、Ⅱ是过滤,操作Ⅲ是蒸发结晶,过滤,过滤和蒸发结晶所用仪器不同,故B错误;
C.滤液X,滤液Z中均含有FeCl2,试剂c为氯气,将氯化亚铁氧化为氯化铁,反应的离子方程式为,故C正确;
D.亚铁离子、氯离子都可以被高锰酸钾溶液氧化,用酸性KMnO4溶液不能检验溶液W中是否还有Fe2+,故D错误;
答案选C。
9.D
【详解】铝粉和四氧化三铁粉末组成的铝热剂,第一份在高温下恰好完全反应,反应的化学方程式为:8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe,设有8molAl参加反应,则生成9molFe,产物Fe与足量足量的盐酸反应Fe +2HCl = FeCl2 + H2↑,9molFe生成9molH2;另一份与足量氢氧化钠溶液反应,在相同条件下生成氢气,发生反应:2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑,8molAl生成12molH2,前后两种情况生成气体的物质的量之比= 9:12 = 3:4 ,故答案为D。
【点睛】易错选A,认为最终都生成氢气,转移电子数相等,从而忽略铁元素的价态在不同反应中变化并不一样。
10.A
【详解】A.Fe(OH)2是一种白色固体,故A错误;
B.煤油能减少FeSO4溶液与氧气接触,可以避免试管中部分氧气对氢氧化亚铁的氧化,故B正确;
C.铁在氧气中燃烧可生成Fe3O4,该反应为化合反应;用4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3制取Fe(OH)3也是化合反应,故C正确;
D.Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明,能发生丁达尔效应,故D正确;
故答案选A。
11.C
【分析】从废钒催化剂中回收V2O5,由流程可知,“酸浸”时V2O5转化为,V2O4转成,氧化铁、氧化铝均转化为金属阳离子,只有SiO2不溶,则过滤得到的废渣1为SiO2,然后加氧化剂KClO3,将变为,再加KOH时,铁离子、铝离子转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,同时中和硫酸,过滤得到的废渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3,经“离子交换”和“洗脱”,流出液中主要为硫酸钾,“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,“煅烧”时分解生成V2O5;据此解答。
【详解】A.由上述分析可知,酸浸时,转成,则转成的离子方程式为,故A正确;
B.由上述分析可知,在工艺氧化步骤中氧化剂将变为,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得反应的离子方程式为,故B正确;
C.由上述分析可知,“废渣2”中含有Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,故C错误;
D.高温“煅烧”中使用的主要实验仪器有瓷坩埚、泥三角、三脚架和酒精喷灯,故D正确;
答案为C。
12.C
【详解】A.钠与熔融的盐反应发生置换反应,生成相应的单质,所以高温时可用金属钠还原相应的氯化物来制取金属钛,A正确;
B.从国IV汽油升级到V汽油,可降低汽油中的含硫量,可减少酸雨、雾霾,提高空气质量,B正确;
C.生物质能就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量,它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,所以生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量,绿色植物通过光合作用将光能转化为生物质能,C错误;
D.作耐高温和耐腐蚀的合金材料的元素,为过渡金属元素,在周期表过渡元素中寻找,D正确;
故选C。
13.B
【详解】A.Al2O3熔点很高,可以用作耐火材料,A项正确;
B.Al比较活泼,能和强酸、强碱反应,而氨水是弱碱,Al不能和氨水反应,B项错误;
C.铝与SiO2高温下恰好反应,根据质量守恒定律,反应前后质量不变,C项正确;
D.常温下,铝遇浓硫酸钝化,所以稀硫酸中的铝片先溶解完,D项正确;
答案选B。
14.C
【详解】A.钠和水反应生成NaOH,NaOH与少量二氧化碳反应生成碳酸钠,碳酸钠和氯化钡反应生成NaCl,能一步实现转化,A不选;
B.铁和氯气反应生成氯化铁,氯化铁和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀,氢氧化铁加热分解生成氧化铁,能一步实现转化,B不选;
C.由于盐酸的酸性比碳酸的强,则二氧化碳和氯化钙溶液不反应,C选;
D.硫酸铜溶液与Fe反应生成硫酸亚铁和Cu,Cu与氧气在加热下反应生成CuO,能一步实现转化,D不选;
故选:C。
15.D
【详解】A.只滴加KSCN溶液,可证明溶液中不含Fe3+,A与题意不符;
B.滴加NaOH溶液,产生白色沉淀,不能证明沉淀为氢氧化亚铁,则不能证明含Fe2+,B与题意不符;
C.先滴加氯水,再滴加KSCN溶液后显红色,不能证明溶液中不含Fe3+,C与题意不符;
D.先滴加KSCN溶液,不显红色,证明溶液中不含Fe3+,再滴加氯水后显红色,溶液中的Fe3+由Fe2+变成,D符合题意;
答案为D。
16.(1) 淡黄 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
(2)Si
(3) 钠的熔点低 钠与水的反应放出大量的热 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
(4) Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ 白色沉淀迅速变为灰绿色最后变为红褐色
【详解】(1)过氧化钠是淡黄色固体,能与CO2反应生成碳酸钠和氧气,反应方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;故答案为淡黄;2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
(2)计算机芯片是半导体材料,其主要成分是硅;故答案为硅或Si;
(3)将钠投入水中后,钠融化成一个小球,说明钠与水的反应是放热反应,且钠的熔点低,发生反应的离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑;故答案为钠的熔点低;钠与水的反应放出大量的热;2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑;
(4)FeCl2遇NaOH溶液可生成氢氧化亚铁白色沉淀,反应的离子方程式为Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓,Fe(OH)2很容易被氧化,在空气中放置的现象是白色沉淀迅速变为灰绿色最后变为红褐色;故答案为Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓;白色沉淀迅速变为灰绿色最后变为红褐色。
17.2Al + Fe2O32Fe + Al2O3
【详解】该反应为铝热反应,以铝作铝热剂,发生反应;
故答案为:。
18.(1)防止氨气直接溶于水中产生倒吸
(2)液体不出现分层现象或下层层消失
(3) 将三颈烧瓶继续加热至至充分分解,打开,缓缓滴入稍过量的溶液,将尾气通入溶液中 将滤液蒸发至有大量晶体析出,冷却结晶,过滤
(4)溶液中,
样品中的质量
样品中的质量分数为
(5)在试管中依次加入1滴溶液、蒸馏水、1滴溶液,后加入1滴溶液,溶液若变红,可能是氧化了
【分析】由实验装置图分析,装置A为制备氨气,装置B中先发生的反应为在催化剂作用下,氨气与二硫化碳在水浴加热条件下发生反应用于制备硫氰化铵,待除去反应生成的硫氢化铵后,再发生硫氰化铵与氢氧化钾溶液共热的反应用于制备硫氰化钾,装置C中盛有的酸性重铬酸钾溶液用于吸收氨气和硫化氢气体,防止污染环境,其中多孔球泡能起到防止倒吸的作用,据此分析解答。
【详解】(1)由相似相溶原理可知,氨气易溶于水、不易溶于二硫化碳,则制备硫氰化铵时,为了使反应物充分接触,防止发生倒吸,三颈烧瓶左侧导管口必须插入CS2中,故答案为:防止氨气直接溶于水中产生倒吸;
(2)发生的反应为CS2+3NH3NH4SCN+NH4HS,CS2不溶于水,因此当观察到液体不出现分层现象(或下层CS2层消失)时,可停止通入氨气,反应完成,故答案为:液体不出现分层现象或下层层消失;
(3)关闭,将三颈烧瓶继续加热至至充分分解,打开,缓缓滴入稍过量的溶液,将尾气通入溶液中,将三颈烧瓶中液体过滤,将滤液蒸发至有大量晶体析出,冷却结晶,过滤,洗涤干燥得到晶体,故答案为:将三颈烧瓶继续加热至至充分分解,打开,缓缓滴入稍过量的溶液,将尾气通入溶液中;将滤液蒸发至有大量晶体析出,冷却结晶,过滤;
(4)溶液中,
样品中的质量
样品中的质量分数为;故答案为:溶液中,
样品中的质量
样品中的质量分数为;
(5)实验设计的关键是将碘水替换成等体积的蒸馏水,实验探究在无碘单质只有银离子的情况下是否会生成三价铁离子。方案为在试管中依次加入1滴0.2mol/L(NH4)2Fe(SO4)2溶液、5mL蒸馏水、1滴0.1mol/L AgNO3溶液,t min后加入1滴KSCN溶液,溶液若变红,可能是氧化了;故答案为:在试管中依次加入1滴溶液、蒸馏水、1滴溶液,后加入1滴溶液,溶液若变红,可能是氧化了。
19.(1) 点燃A处酒精灯一段时间后再点燃B处酒精灯 利用生成的氯化氢气体排出装置中的空气,防止铁被氧气氧化 先打开分液漏斗的活塞 在A、B和B、C之间各添加一个干燥装置
(2)(或)
(3)易发生倒吸
(4)向Q试管中加入溶液得到蓝色沉淀,说明含有;向P试管中加入KSCN溶液,若溶液变红色,说明有,若溶液不变红色,说明没有
【分析】向炽热的铁屑中通入氯化氢的方法来生产无水氯化亚铁,图中装置B是生成无水氯化亚铁,则装置A是制取氯化氢气体,装置C是尾气处理。
【详解】(1)装置中含有氧气,防止氧气跟铁反应,故点燃A、B两处酒精灯加热相应仪器的顺序是点燃A处酒精灯一段时间后再点燃B处酒精灯;这样做的目的是利用生成的氯化氢气体排出装置中的空气,防止铁被氧气氧化;为了让氯化氢与铁粉反应,先打开分液漏斗的活塞后再给烧瓶加热;由于从A出来的气体含有水蒸气,故应在A、B和B、C之间各添加一个干燥装置以除去水蒸气。
(2)A中反应的化学方程式为(或)。
(3)C装置无防倒吸装置,故容易发生倒吸。
(4)形成FeCl3的可能原因是原装置有一部分铁先被空气氧化为+3价铁,然后再与HCl反应得到FeCl3。Fe2+离子的检验:向Q试管中加入K3[Fe(CN)6]溶液得到蓝色沉淀,说明含有Fe2+。Fe3+离子的检验:向P试管中加入KSCN溶液,若溶液变红色,说明有Fe3+,若溶液不变红色,说明没有Fe3+。
20.(1)0.06
(2)2.24
【分析】氧化铁为碱性氧化物,先发生Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,Fe3+氧化性强于H+,接着发生2Fe3++Fe=3Fe2+,有气体产生,然后在发生Fe+2H+=H2↑+Fe2+,据此分析。
【详解】(1)根据上述分析,反应后溶液的溶质为FeCl2,因为溶液滴加硫氰化钾不显红色,没有Fe3+,即HCl完全反应,利用元素守恒,得出n(FeCl2)=;
(2)根据铁元素守恒,得出n(Fe)+2n(Fe2O3)=0.06mol,根据得失电子数目守恒,2n(Fe)=2n(Fe2O3)+2n(H2) ,n(H2)=,联立解得n(Fe)=0.045mol,n(Fe2O3)=0.015mol,m(Fe)=0.045mol×56g·mol-1=2.52g。
21.80 g
【分析】氧化铁与氧化铜固体混合物加入盐酸后,生成Fe3+和Cu2+,加入铁粉,根据氧化性强弱,,因为有氢气生成,说明铁离子和铜离子完全反应,最终剩余的64g固体为铜的质量;
【详解】根据分析,发生的反应有,,加入铁粉后发生的反应为,,,,根据最终剩余铜的质量为64g,即1mol,根据原子守恒,CuO为1mol,消耗HCl的量2mol,根据产生氢气22.4L,即1mol,生成氢气所需要的盐酸2mol,故与氧化铁反应的盐酸的量为:,根据氧化铁与酸的反应式,则氧化铁的量为0.5mol,;
故答案为:80g