第三章《铁金属材料》测试题
一、单选题(共12题)
1.甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 4 mol/L的盐酸和氢氧化钠溶液,向两烧杯中分别加入m g的铝粉,反应结束后,测得生成的同温同压下的气体体积为甲:乙=2:3,下列说法正确的是
A.甲、乙烧杯中参加反应的铝的质量之比为3:2
B.乙烧杯中剩余NaOH的物质的量为0.3 mol
C.加入铝粉的质量m=3.6g
D.甲烧杯中产生H2的体积为4.48 L(标准状况下)
2.检验硫酸铁溶液中是否含有,可选用的试剂是 ( )
A.NaOH B. C.KSCN D.氯气
3.高效净水剂聚合氯化铝铁()的组成可表示为,该物质广泛应用于日常生活用水和工业废水的净化处理。某工厂欲以工业废料(金属铁、铝及其氧化物)为原料、采用如下流程来制取:
下列判断错误的是
A.因在水中生成氢氧化铝和氢氧化铁而能净水
B.往甲溶液中滴入溶液后溶液一定呈血红色
C.试剂具有氧化性
D.乙溶液一定不呈强碱性
4.向盛有100mLNH4Al(SO4)2溶液的烧杯中滴加NaOH溶液,沉淀物质的量随NaOH溶液体积变化示意图如下:
下列说法正确的是
A.NH4Al(SO4)2的电离方程式为:NH4Al(SO4)2NH+Al3++2SO
B.m点反应的离子方程式:NH4++OH﹣═NH3 H2O
C.反应过程中SO42﹣的浓度始终保持不变
D.由图象可知所滴NaOH溶液的浓度为0.1mol L﹣1
5.将表面已完全钝化的铝条,插入下列溶液中,一段时间后不会有气泡冒出的是
A.稀硫酸 B.稀盐酸 C.浓硫酸 D.氢氧化钠溶液
6.某金属单质0.05mol,与氯气反应后,质量增加3.55g,该单质不可能是
A.钙 B.镁 C.铁 D.铜
7.下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述,正确的是
A.常温下都能够与铁发生反应
B.露置在空气中,容器内酸液的质量都减轻
C.常温下都能与铜较快地反应
D.都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色
8.下列离子方程式正确的是
①碳酸氢钙溶液与过量烧碱溶液混合: Ca2++HCO+OH- =CaCO3↓+H2O
②碳酸镁与稀硫酸: MgCO3+2H+= H2O+CO2↑+Mg2+
③醋酸与大理石: 2CH3COOH+CaCO3=Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑
④向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO刚好沉淀完全:2H++SO+Ba2++2OH- = 2H2O+BaSO4↓
⑤Fe2+与H2O2在酸性溶液中的反应: 2Fe2++H2O2+ 2H+=2Fe3++ 2H2O
A.①②④ B.②③⑤
C.②③④ D.③④⑤
9.相同质量的铝分别与适量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生气体的体积比是(相同条件下)
A.1∶1 B.2∶3 C.3∶2 D.1∶2
10.下列各项中物质的类别和用途对应关系不正确的是( )
A B C D
Al2O3 Si Na2O2 Na2SiO3
两性氧化物 单质 碱性氧化物 正盐
工业用电解法冶炼铝 制作太阳能电池 用于呼吸面具作为氧气的来源 制备硅胶
A.A B.B C.C D.D
11.下列各组离子在给定条件下一定能大量共存的是
A.澄清透明溶液中:K+、Na+、MnO、SO
B.FeCl3溶液中:Na+、Mg2+、SCN-、SO
C.使石蕊溶液变红的溶液中:NH、K+、ClO-、Cl-
D.使酚酞溶液变红的溶液中:Na+、SO、Cl-、HCO
12.下列有关除杂的操作中正确的是
A.固体中含少量杂质:将混合物置于过量的稀盐酸中,过滤
B.除去溶液中少量的杂质:向溶液中加入适量
C.除去溶液中少量的杂质:向溶液中加入适量的氢氧化钠固体,然后过滤
D.除去溶液中的杂质:向溶液中加入过量铁粉
二、非选择题(共10题)
13.(1)氢气在氯气中燃烧的化学方程式为___。
(2)容量瓶上需标有刻度线以下项中的___。(填序号)
①温度②浓度③容量④压强
(3)铁跟盐酸反应的离子方程式为___,反应后的溶液分装在2支试管里,往一支试管里滴加适量氯水后溶液变成___色,再滴入几滴KSCN溶液,溶液变成___色。往另一支试管里滴入过量的NaOH溶液,反应的现象是___。
14.按下列要求填空:
(1)过氧化钠可做呼吸面具的供氧剂,请写出与反应的化学方程式_______。
(2)能与反应的物质有很多,请写出与溶液反应的化学方程式_______,最多能消耗_______。
(3)写出与水蒸气反应的化学方程式_______,写出溶液与酸性溶液反应的离子方程式_______,写出溶液中通入过量氯气的离子方程式_______。
15.向溶液中加入溶液,即产生___________色的沉淀,该沉淀会迅速变为___________色,最后变为___________色,写出依次发生反应的化学方程式___________、___________。
16.在常温下,Fe与水并不起反应,但在高温下,Fe与水蒸气可发生反应。应用下列装置,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气,就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。
请回答该实验中的问题。
(1)写出该反应的反应方程式:________________________________________,并指明该氧化还原反应的还原剂是_____________,氧化剂是____________。
(2)实验前必须对整套装置进行气密性检查,操作方法是______________________。
(3)圆底烧瓶中盛装的水,该装置受热后的主要作用是________________________,烧瓶底部放置了几片碎瓷片,碎瓷片的作是__________________________________。
(4)酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是________________________________________。
(5)干燥管中盛装是的物质是___________________,作用是___________________。
17.七铝十二钙 (12CaO·7Al2O3)是一种新型的超导材料和发光材料,它是用AlC13溶液溶解一定量的CaCO3形成溶液,再用氨水沉淀,然后锻烧沉淀制备。工业上制备AlC13溶液用图示流程(已知A1C13易升华)。
(1)轻烧后的气体用水处理前导气管为何要保温?
(2)用水处理添加的试剂X是 ,其目的是 。
(3)AlC13溶液溶解CaCO3时,要控制碳酸钙和AlC13的量,要求n(CaCO3): n(A1C13)> 12:14,其原因是 。用氨水沉淀、过滤后的滤液主要成分是 。
(4)以工业碳酸钙(含有少量A12O3、Fe3O4杂质)生产二水合氯化钙(CaC12·2H2O)的方法为:将工业碳酸钙溶于盐酸,加入双氧水, 。(实验中需用到的试剂和仪器有:盐酸,双氧水,氢氧化钙,冰水,pH计)。
已知:几种离子生成氢氧化物沉淀pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol/L计算)
开始沉淀的pH 完全沉淀的pH
Fe3+ 1.1 3.2
Al3+ 3.5 4.7
补全实验步骤: 冰水洗涤,干燥,得到CaC12·2H2O。
18.某同学设计如下实验方案,以分离混合溶液中的AlCl3和FeCl2。
(1)沉淀A的化学式为________________ 。
(2)写出AlCl3溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式:___________________________。
(3)写出沉淀A转化为沉淀B反应的化学方程式:___________________。
(4)写出检验溶液A中是否含有Fe2+时的方法:________________________________。
19.实验室可用浓盐酸与二氧化锰固体制备氯气。取0.2mol二氧化锰固体加入200g36%的浓盐酸(过量)中,完全反应。
(1)浓盐酸中溶质的物质的量为多少?_______________
(2)产生的氯气在标准状况下的体积为多少?(不考虑氯气溶于水)____________
(3)在反应后溶液中加入足量的AgNO3溶液,生成的AgCl沉淀的质量是多少克?_____________
20.(1)在一密闭容器中盛有aL含Cl2和H2的混合气体,用电火花引燃后,恢复到原来状态,发现气体仍为aL。用足量的NaOH溶液吸收燃烧后的气体,结果无气体剩余。由以上条件,推知原混合气体中Cl2和H2物质的量之比一定是___。
A.Cl2:H2=1 B.Cl2:H2<1 C.Cl2:H2≥1 D.Cl2:H2≤1
(2)氢气在氯气中充分燃烧,若两者的体积比为1:2,所得混合物用200mL3.00mol/L的NaOH溶液(密度为1.12g/mL)恰好完全吸收。
①求原NaOH溶液的质量分数___。(结果用小数表示,保留3位小数)
②求所得溶液中Cl-与ClO-的物质的量之比___。
③求溶液中ClO-的物质的量___。
21.回答下列问题:
(1)纯净的过氧化钙(CaO2)是一种新型水产养殖增氧剂,常用于鲜活水产品的运输,可以起到杀菌、解酸(吸收二氧化碳)、防腐、供氧的作用。分别写出供氧、解酸(吸收二氧化碳)的化学方程式:_______、_______。
(2)现有某过氧化钙(CaO2)样品,带有结晶水,含有CaO杂质。
a. 称取5.42 g过氧化钙样品,灼烧时发生如下反应:2(CaO2·xH2O) 2CaO+O2↑+2xH2O,得到O2在标准状况下体积为672 mL,则该样品中CaO2的物质的量为_______。
b. 另取同一样品5.42 g,溶于适量的稀盐酸中,然后加入足量的Na2CO3溶液,将溶液中的Ca2+全部转化为CaCO3沉淀,得到干燥的CaCO3 7.0 g。
①样品中CaO的质量为_______。
②样品中CaO2·xH2O中的x为_______。
22.下图是某些常见物质之间的转化关系。A、I是金属单质,F、G是非金属单质。已知B的相对分子质量在75~80之间,E是A的氧化物、其相对分子质量为232。请按要求填写下列空白:
(1)A、B、C代表的物质分别是_____________,_____________,_____________(填化学式)。
(2)写出B物质的电子式__________________。
(3)K的水溶液呈碱性,用离子方程式说明其呈碱性的原因__________________________________。
(4)写出I→K的离子方程式:______________________________________________________。
(5)当有0.15molA完全反应时,反应中转移电子的物质的量为_______________。
参考答案:
1.D
发生反应2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 铝粉质量一定,盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量相同,若酸、碱足量,生成气体相同;若铝粉都过量,酸、碱不足,生成气体为1:3,而实际反应结束后测得生成的气体体积比为甲:乙=2:3,说明在两个反应中Al不能都反应,也不能都有剩余,由方程式可知相同物质的量的Al完全反应消耗HCl的物质的量比消耗的NaOH多,故Al与盐酸反应时盐酸不足,Al与碱反应时碱过量,结合方程式计算解答;
A.甲、乙两烧杯中生成氢气的体积之比为2:3,根据电子转移守恒,可知甲、乙烧杯中参加反应的铝的质量之比为2:3, A错误;
B.反应结束后测得生成的同温同压下气体体积为甲:乙=2:3,则乙中生成H2的物质的量为0.3 mol,根据关系式2Al~2NaOH~3H2,参加反应的NaOH的物质的量为0. 2 mol,剩余NaOH的物质的量为0. 2 mol,故剩余NaOH为0.4mol-0.2mol=0.2mol,B错误;
C.乙烧杯中Al不足,Al完全反应,n乙(H2) =0.3mol,由2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,可知消耗Al为0.3mol×=0.2mol,故加入Al粉质量为0.2mol×27g/mol=5.4g,C错误;
D.由B中分析可知,甲烧杯中产生H2的物质的量为0.2mol,甲烧杯中产生H2的体积为=0.2mol×22.4L/mol=4.48 L,D正确;
故选D。
2.B
A.加入氢氧化钠,因含有铁离子,可生成红褐色沉淀,不能检验是否含有亚铁离子,故A错误;
B.亚铁离子具有还原性,可与高锰酸钾等发生氧化还原反应,高锰酸钾溶液褪色,可鉴别,故B正确;
C.亚铁离子与KSCN反应没有血红色物质生成,不能鉴别,只能鉴别铁离子,故C错误;
D.加入氯水,发生反应但没有明显的颜色变化,不能鉴别,故D错误;
故答案为B。
3.B
A.在水中可生成具有吸附性的氢氧化铝和氢氧化铁,可用于净水,A不符合题意;
B.由于、以及的物质的量的关系无法确定,故不能确定甲溶液中元素的存在形式,即不能确定溶液中是否存在,则加入溶液后溶液不一定呈血红色,B符合题意;
C.因中为价,故试剂X应为氧化剂,将氧化成,C不符合题意;
D.若乙溶液呈强碱性,因氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,则不可能生成,故意溶液不一定呈强碱性,D不符合题意。
故选:B。
4.B
向盛有100mLNH4Al(SO4)2溶液的烧杯中滴加NaOH溶液,从0到30mL,溶液中Al3+与氢氧根离子生成氢氧化铝沉淀,30mL到40mL,NH4+与氢氧根离子反应生成NH3 H2O,40mL到50mL,Al(OH)3与氢氧根离子反应生成偏铝酸根离子。
A.NH4Al(SO4)2是强电解质,在溶液中完全电离,则NH4Al(SO4)2的电离方程式为:NH4Al(SO4)2=NH+Al3++2SO,故A错误;
B.m点NH与氢氧根离子反应生成NH3 H2O,其反应的离子方程式为NH+OH﹣=NH3 H2O,故B正确;
C.硫酸根离子不参加反应,硫酸根离子的物质的量不变,随着氢氧化钠溶液的加入,溶液的体积增大,所以硫酸根离子的浓度减小,故C错误;
D.由图可知,生成的Al(OH)3的物质的量为0.01mol,Al3++3OH﹣=Al(OH)3↓,则氢氧化钠的物质的量为0.03mol,其体积为0.03L,所以NaOH溶液的浓度为1mol L﹣1,故D错误;
故选B。
5.C
氧化铝和金属铝都能与酸反应,铝与稀硫酸、稀盐酸反应产生氢气,所以将表面已完全钝化的铝条,插入稀硫酸、稀盐酸溶液中,一段时间后都会有气泡冒出,故A、B不符合题意;铝在常温下遇浓硫酸发生钝化,所以将表面已完全钝化的铝条,插入浓硫酸中,一段时间后不会有气泡冒出,故C符合题意;氧化铝是一种两性氧化物,金属铝具有两性,都能与强碱发生反应生成盐和水,将表面已完全钝化的铝条,插入NaOH溶液中,能发生如下反应:2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,所以将表面已完全钝化的铝条,插入NaOH溶液中,一段时间后有气泡冒出,故D不符合题意。
6.C
增加的质量就是生成的氯化物中氯的质量,所以0.05mol金属单质需要氯气的物质的量为:=0.05mol,0.05molCl2中转移电子数为0.05mol2=0.1mol,即0.05mol金属单质中有0.1mol电子转移,即1mol金属单质中有2mol电子转移,说明金属与氯气的反应系数比为1:1,即金属与氯气反应形成的是+2价的金属阳离子,而铁与氯气反应生成氯化铁,铁为+3价,因此该单质不可能是:铁,答案选C。
7.A
A.两者都可以使铁钝化,在铁表面生成致密的氧化物保护膜,A正确;
B.浓硝酸易挥发,露置在空气中酸液的质量减轻,而浓硫酸具有吸水性,露置在空气中酸液的质量增大,B错误;
C.浓硝酸常温可以和铜可以反应,浓硫酸需要加热才可以和铜反应,C错误;
D.浓硝酸具有酸性和强氧化性,会使试纸先变红色,最终变为白色,浓硫酸具有脱水性,能使蓝色石蕊试纸变黑,D错误;
故选A。
8.B
①碳酸氢钙溶液与过量烧碱溶液混合,采用“以少定多”法,离子方程式应为: Ca2++2HCO+2OH- =CaCO3↓+2H2O+,故①错误;
②碳酸镁与稀硫酸反应,生成可溶性盐MgSO4、CO2气体、水,离子方程式正确;
③醋酸与大理石发生复分解反应,由于醋酸为弱酸,碳酸钙难溶于水,所以两种反应物都应以化学式表示,离子方程式正确;
④向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO刚好沉淀完全,可假设NaHSO4为1mol,则需要加入1molBa(OH)2,离子方程式应为:H++SO+Ba2++OH- =H2O+BaSO4↓ ,故④错误;
⑤Fe2+与H2O2在酸性溶液中发生氧化还原反应,生成Fe3+和H2O,离子方程式正确;
综合以上分析,②③⑤正确,故B正确;
故选B。
9.A
由2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑、2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑可知,2molAl分别与足量酸、碱反应都生成3molH2,则两份等量的铝粉分别与足量酸、碱反应生成等量的氢气,氢气的物质的量之比等于其体积之比,则相同状态下产生的气体体积之比是1∶1,故选A。
10.C
试题分析:A、Al2O3为两性氧化物,可用于电解法冶炼铝,正确;B、硅单质可用于制作太阳能电池,正确;C、Na2O2不是碱性氧化物,错误;D、Na2SiO3为正盐,可用于制备硅胶,正确。
考点:考查元素化合物知识。
11.A
A.该组离子相互间不反应,能大量共存,A符合题意;
B.Fe3+和SCN-结合生成Fe(SCN)3络合物,不共存,B不符合题意;
C.使石蕊溶液变红的溶液显酸性,H+、ClO-和Cl-反应生成氯气,不能大量共存,C不符合题意;
D.使酚酞溶液变红的溶液显碱性,OH-和HCO不能大量共存,D不符合题意;
故选A。
12.D
A.和均可以溶于稀盐酸,达不到除杂的目的,A错误;
B.向溶液中加入适量,钠先与水反应生成氢氧化钠,再与硫酸亚铁反应生成氢氧化铁和硫酸钠,引进新的杂质,B错误;
C.NaOH和NaHCO3反应生成Na2CO3,引入新杂质,除去溶液中少量的杂质,应该加入过量的盐酸,然后加热煮沸除去,C错误;
D.除去溶液中的杂质:向溶液中加入过量铁粉,铁粉将还原为,D正确;
故选D。
13. ①③ 黄 红 生成白色沉淀,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色
(1)氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,化学方程式为 ,故答案为:;
(2)容量瓶上需标有刻度线及温度和容量,故答案为:①③;
(3)铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,离子方程式为:;氯化亚铁溶液中滴加氯水,反应得到氯化铁溶液,Fe3+在溶液中黄色;再滴入几滴KSCN溶液,Fe3+遇到SCN-溶液变成红色;氯化亚铁溶液中滴入过量的NaOH溶液,反应生成白色的氢氧化亚铁沉淀,在空气中被氧化为红褐色的氢氧化铁沉淀,反应的现象是:生成白色沉淀,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色;故答案为:;黄;红;生成白色沉淀,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色。
14.(1)
(2) 2
(3)
(1)过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
(2)铝、氢氧化钠和水反应生成偏铝酸钠和氢气,化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;NH4HCO3中和分别与OH-反应,故1mol NH4HCO3最多能消耗2molNaOH;
(3)铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,化学方程式为3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2;FeSO4溶液与酸性KMnO4溶液反应生成硫酸铁、硫酸锰和水,离子方程式为5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;FeBr2溶液中通入过量氯气反应生成氯化铁和Br2,离子方程式为2Fe2++4Br +3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl 。
15. 白 灰绿 红褐色
向溶液中加入溶液,发生复分解反应生成氢氧化亚铁和硫酸钠,即产生白色的沉淀,氢氧化亚铁不稳定易被氧气氧化为氢氧化铁,则该沉淀会迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,发生的化学方程式依次为、。
16. 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 Fe H2O 在玻璃管口A处接一断乳胶管,乳胶管头上连一段玻璃管,并将管口没入水中,用酒精灯火焰微热烧瓶底部,如果能够观察到没入水中的玻璃管口有气体逸出,停止加热后,玻璃管内有水柱上升,且较长时间水柱不回落,则标明该套装置气密性良好 为硬质玻璃管内Fe与水蒸气的反应实验提供持续不断的水蒸气 防止爆沸事故的发生 先点燃酒精灯,产生水蒸气后,再点燃酒精喷灯;防止先点燃酒精喷灯所导致的Fe与O2的反应 碱石灰干燥剂 除去反应产生的H2中的水蒸气
铁与水蒸气在加热条件下发生氧化还原反应生成四氧化三铁和氢气,实验时先加热酒精灯,以提供水蒸气,且排除空气,防止铁与氧气反应,生成氢气可用碱石灰干燥,用点燃的方法检验氢气,注意防止不纯的气体爆炸,以此解答该题。
(1)铁与水蒸气发生氧化还原反应:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,根据化合价升降来判断氧化剂和还原剂,因铁元素的化合价升高,则铁作还原剂,水中氢元素的化合价降低,水作氧化剂;
(2)实验前必须对整套装置进行气密性检查,检查方法是在玻璃管口A处接一断乳胶管,乳胶管头上连一段玻璃管,并将管口没入水中,用酒精灯火焰微热烧瓶底部,如果能够观察到没入水中的玻璃管口有气体逸出,停止加热后,玻璃管内有水柱上升,且较长时间水柱不回落,则标明该套装置气密性良好;
(3)因为反应物为水蒸气与铁,所以这里加热的目的就是提供水蒸气,烧瓶底部应事先放置碎瓷片,放碎瓷片的目的是防止暴沸;
(4)空气中的氧气会和金属铁反应,为防止氧气干扰,应该先点燃酒精灯,产生水蒸气,并除去装置内空气,后再点燃酒精喷灯,可防止加热铁粉时与空气中氧气反应;
(5)干燥管应只能盛装固体干燥剂,一般为碱石灰,用于干燥氢气。
17.(1)为了防止AlC13蒸气凝华堵塞导气管
(2)盐酸 抑制铝离子水解
(3)氢氧化钙微溶于水,造成损失; NH4Cl(少量CaCl2)
(4)加入氢氧化钙,搅拌,用pH计调节溶液的pH为4.7,过滤,向滤液中加盐酸酸化,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,冰水洗涤,干燥
试题分析:(1)A1C13易凝华,为了防止AlC13蒸气凝华堵塞导气管,轻烧后的气体用水处理前导气管要保温;
(2)A1C13易易水解,为抑制铝离子水解,用水处理添加的试剂X是盐酸;
(3)七铝十二钙 (12CaO·7Al2O3)中钙、铝元素的物质的量比12:14,氢氧化钙微溶于水,造成损失,所以AlC13溶液溶解CaCO3时要求n(CaCO3): n(A1C13)> 12:14。根据元素守恒用氨水沉淀、 过滤后的滤液主要成分是NH4Cl。
(4)将工业碳酸钙溶于盐酸,加入双氧水,把氧化为,加入氢氧化钙,搅拌,用pH计调节溶液的pH为4.7,过滤,向滤液中加盐酸酸化,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,冰水洗涤,干燥得到CaC12·2H2O。
考点:本题考查化学工艺流程。
18. Fe(OH)2 Al3++4OH-=AlO2-+2H2O 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 取少量溶液A 于试管中,加入过量盐酸酸化后,先滴入几滴KSCN溶液,无明显现象,再滴入适量氯水,若溶液变红,则说明含有Fe2+,否则不含(其他合理答案均可)
加入过量的氢氧化钠溶液时铝离子转化为偏铝酸根离子,亚铁离子转化为氢氧化亚铁沉淀,A是氢氧化亚铁,在空气中被氧化转化为氢氧化铁,即B是氢氧化铁;氢氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,投入铁粉生成氯化亚铁;溶液A中含有过量的氢氧化钠和生成的偏铝酸钠,通入CO2生成氢氧化铝沉淀,氢氧化铝和盐酸反应生成氯化铝和水。
(1)根据以上分析可知沉淀A的化学式为Fe(OH)2;
(2)AlCl3溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式为Al3++4OH-=AlO2-+2H2O;
(3)沉淀A转化为沉淀B反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(4)亚铁离子具有还原性,检验溶液A中是否含有Fe2+时的方法为:取少量溶液A于试管中,加入过量盐酸酸化后,先滴入几滴KSCN溶液,无明显现象,再滴入适量氯水,若溶液变红,则说明含有Fe2+,否则不含。
19. 2 mol 4.48 L 229.6 g
(1)根据n=计算盐酸中溶质的物质的量;
(2)根据MnO2 +4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,0.2mol二氧化锰固体只消耗0.8mol的盐酸,所以盐酸过量,则根据二氧化锰求氯气的物质的量;
(3)根据Cl元素守恒计算生成AgCl的质量。
(1)盐酸的物质的量为:≈2 mol,答:浓盐酸中溶质的物质的量约为2 mol;
(2)发生的反应为MnO2 +4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,0.2mol二氧化锰固体只消耗0.8mol的氯化氢,所以盐酸过量,生成氯气为0.2mol,标准状况下,氯气的体积为0.2mol ×22.4L/mol =4.48 L,答:产生的氯气在标准状况下的体积为4.48 L;
(3)原溶液中含有n(Cl﹣)=2mol,被氧化的n(Cl﹣)=0.2mol×2=0.4mol,则反应后溶液中剩余n(Cl﹣)=2mol﹣0.4mol=1.6mol,所以能生成AgCl的物质的量为1.6mol,质量为1.6mol×143.5g/mol=229.6 g,答:理论上可得229.6 gAgCl沉淀。
20. C 0.107 3:1 0.15mol
(1)根据不难发现若氢气过量,过量的氢气不能被碱液吸收,因此若有气体过量,那种气体只可能是氯气,答案选C;
(2)①根据,代入数据解得;
②混合气体可以看作是和按1:2组成的,在碱液中歧化,生成等物质的量的和,而在碱液中只能变成,综上,和的物质的量之比为3:1;
③最终得到的溶液是和的混合溶液,是守恒的,根据算出的物质的量,再根据②中算出的比例,解出的物质的量为0.15mol。
21.(1) 2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑ Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
(2) 0.06 mol 0.56g 0.5
(1)过氧化钙(CaO2)供氧时与水反应生成Ca(OH)2和O2、解酸时吸收二氧化碳生成CaCO3等,化学方程式:2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑、Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。答案为:2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑;Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;
(2)a. O2在标准状况下体积为672 mL,则其物质的量为=0.03mol,由化学方程式可建立如下关系式:2(CaO2·xH2O)——O2,则该样品中CaO2的物质的量为0.03mol ×2=0.06 mol。
b. 另取同一样品5.42 g,溶于适量的稀盐酸中,然后加入足量的Na2CO3溶液,将溶液中的Ca2+全部转化为CaCO3沉淀,得到干燥的CaCO3 7.0 g。
①n(CaCO3)==0.07mol,CaO2·xH2O可生成CaCO30.06mol,则样品中CaO的物质的量为0.07mol-0.06mol=0.01mol,质量为0.01mol×56g/mol=0.56g。
②样品中CaO2·xH2O的质量为5.42 g-0.56g=4.86g,物质的量为0.06mol,则CaO2·xH2O的摩尔质量为=81g/mol,x为=0.5。答案为:0.06 mol;0.56g;0.5。
【点睛】建立关系式时,可利用某种元素守恒或得失电子守恒。
22.(1)Fe, Na2O2, Al2O3。 (每空2分,共6分)
(2)(2分)
(3) AlO2— + 2 H2OAl(OH)3 + OH— (2分,没配平只给1分)
(4)2Al + 2OH— + 2H2O = 2AlO2— + 3H2↑(2分,没配平只给1分)
(5)0.4 mol(3分。无单位扣1分)
根据反应条件推知:A是金属单质,为铁,和D高温下发生反应,D为水蒸气;因此E为四氧化三铁,(符合E是A的氧化物,其相对分子质量为232);F为氢气;(符合F是非金属单质);由于D为水蒸气,所以G为氧气,(符合G是非金属单质); B的相对分子质量在75~80之间,能够与水反应生成氧气,所以B为Na2O2;H为氢氧化钠;电解C得到氧气和 I,I与氢氧化钠溶液反应生成氢气和盐,根据电解规律可知,C为氧化铝,I为铝,K为偏铝酸钠溶液;据以上分析结合问题进行回答。
根据反应条件推知:A是金属单质,为铁,和D高温下发生反应,D为水蒸气;因此E为四氧化三铁,(符合E是A的氧化物,其相对分子质量为232);F为氢气;(符合F是非金属单质);由于D为水蒸气,所以G为氧气,(符合G是非金属单质); B的相对分子质量在75~80之间,能够与水反应生成氧气,所以B为Na2O2;H为氢氧化钠;电解C得到氧气和 I,I与氢氧化钠溶液反应生成氢气和盐,根据电解规律可知,C为氧化铝,I为铝,K为偏铝酸钠溶液;
(1)结合以上分析可知:A、B、C代表的物质分别是:Fe, Na2O2, Al2O3。
综上所述,本题正确答案:Fe, Na2O2, Al2O3。
(2)结合以上分析可知:B物质为Na2O2,属于离子化合物,电子式为:;
综上所述,本题正确答案:。
(3)结合以上分析可知:K为偏铝酸钠溶液,水解显碱性,离子方程式:AlO2— + 2 H2OAl(OH)3 + OH— ;
综上所述,本题正确答案:AlO2— + 2 H2OAl(OH)3 + OH— 。
(4)金属铝与强碱溶液反应生成氢气和偏铝酸盐,I→K的离子方程式:2Al + 2OH— + 2H2O = 2AlO2— + 3H2↑;
综上所述,本题正确答案:2Al + 2OH— + 2H2O = 2AlO2— + 3H2↑。
(5)铁与水蒸气高温下反应生成四氧化三铁和氢气,3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2,根据反应可知:3molFe完全反应,转移电子8mol,所以当有0.15mol铁完全反应时,反应中转移电子的物质的量为0.4 mol;
综上所述,本题正确答案:0.4 mol。