专题3第二单元金属钠及钠的化合物(含解析)同步练习2023——2024学年高一化学苏教版(2019)必修第一册

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名称 专题3第二单元金属钠及钠的化合物(含解析)同步练习2023——2024学年高一化学苏教版(2019)必修第一册
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-10-09 18:14:00

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文档简介

专题3第二单元金属钠及钠的化合物同步练习
姓名 班级
一、选择题
1.下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A.与浓盐酸反应制:
B.氯气与水反应:
C.溶液与少量NaOH溶液反应:
D.溶于水产生:
2.某学习兴趣小组拟对溶液A的成分进行分析,溶液A中可能含有如下离子:,设计并完成了如下的试验,下列说法正确的是

A.气体E的体积是224mL
B.将足量的盐酸换成足量的硝酸,也会产生2.33g沉淀
C.溶液A中
D.溶液A中一定存在
3.分类、归纳是学习化学的有效方法。甲、乙、丙均为初中化学常见的纯净物,I、II、III为初中化学常见的反应。下列说法错误的是
A.若甲、乙常温下为气体且反应I通过植物光合作用可以实现,则丙一定为非金属氧化物
B.若丙为食盐的主要成分,则甲、乙溶液的pH都可能大于7
C.若乙和丙是常用的灭火剂,则甲可能是有机物燃料
D.若甲属于碱、乙属于盐且二者均可用作建筑材料,则反应Ⅲ一定属于中和反应
4.下列离子方程式正确的是
A.将Na2O2投入水中: 2Na2O2+2H2O=4Na++OH-+O2↑
B.向澄清石灰水中滴加少量NaHCO3溶液:Ca2++2OH-+2HCO=CaCO3↓+CO+2H2O
C.向漂白粉溶液中通入足量CO2:Ca2+ +2ClO-+CO2+H2O =CaCO3↓+2HClO
D.磁性氧化铁(Fe3O4)溶于稀硫酸:Fe3O4 +8H+=2Fe3++ Fe2++4H2O
5.某固体样品,可能含有SiO2、NaHCO3、KClO3和NaCl。取少量样品进行如下实验:
①取少量固体滴加一定浓度的稀盐酸,有气泡产生;
②另取少量固体加热,固体质量减少;
③取②中加热后的固体溶于水,静置后,取上层清液,向其中先滴加足量稀硝酸,无现象,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
下列说法中正确的是
A.该固体样品中一定含有NaHCO3
B.该固体样品中一定含有NaCl
C.该固体样品中一定含有KClO3
D.步骤①的试管口产生的气体一定是无色的
6.能正确表示下列反应的离子方程式的是
A.Na放入水中:
B.溶于过量稀硝酸中:
C.实验室制氯气:
D.溶液与溶液反应:
7.下列除去物质中杂质(括号内为杂质)的方法,不正确的是
选项 物质(杂质) 方法
A ZnCl2溶液(CuCl2) 加入过量的锌粒,过滤
B MnO2(KCl) 将物质加水溶解,过滤,洗涤,干燥
C CO(CO2) 将混合气体依次通过足量的氢氧化钠溶液和浓硫酸
D NaOH溶液[Ca(OH)2] 加入过量的Na2CO3溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
8.下列离子方程式书写正确的是
A.向氢氧化钡溶液中加入盐酸:H++OH-=H2O
B.石灰石与醋酸(CH3COOH)反应:CO+2CH3COOH=2CH3COO-+H2O+CO2↑
C.向CaCl2溶液中通入CO2:Ca2++H2O+CO2=CaCO3↓+2H+
D.CuSO4溶液中加入稀氨水:Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓
9.下列有关钠及其化合物的说法,正确的个数有
①足量O2和质量相等的Na在常温和加热条件下反应,转移的电子数相等
②将Na2O与Na2O2分别加入滴有酚酞的水中,溶液颜色变化相同
③等质量的Na2O与Na2O2投入等量且足量水中充分反应后所得溶液的物质的量浓度相等
④取agNa2CO3和NaHCO3混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重bg,能测定混合物中Na2CO3质量分数
⑤鉴别NaHCO3与Na2CO3溶液,可用Ca(OH)2溶液
⑥除去NaHCO3粉末中混有的Na2CO3,可配制成溶液通入过量的CO2,再低温结晶
A.1 B.2 C.3 D.4
10.下列有关反应的离子方程式书写错误的是
A.用小苏打治疗胃酸过多:
B.在碱性溶液中与反应生成:
C.向溶液中滴加少量溶液:
D.向溶液中加入过量稀氨水:
11.类比是研究物质性质的常用方法之一、下列类比正确的是
①Cu与Cl2能化合生成CuCl2,则Fe与Cl2能化合生成FeCl3
②Mg在空气中燃烧生成MgO,则Na在空气中燃烧生成Na2O
③NaHCO3可以治疗胃酸过多,则NaOH也可以治疗胃酸过多
④Fe可以置换出CuSO4溶液中的铜,则Al也可以置换出CuSO4溶液中的铜
A.①② B.②③ C.①③ D.①④
12.侯氏制碱法又称联合制碱法,实验室模拟侯氏制碱法的工艺流程如图所示。下列说法错误的是

A.向饱和食盐水中通入的气体为氨气和
B.该反应利用了溶液度小的特点
C.检验固体中是否混有可用稀硝酸、溶液
D.由固体制备纯碱的操作是在烧杯中加热灼烧固体
13.溶液中滴加溶液之后,溶液导电能力随滴入液体积变化曲线如图所示。下列说法中不正确的是

A.C点对应的溶液呈酸性
B.D点对应的溶液中存在的离子主要是
C.的关系为
D.段反应的离子方程式为
14.某些离子的检验及结论一定正确的是
A.用洁净铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧火焰呈黄色,则一定含Na+,不含K+
B.某溶液中加入NaOH溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体,则一定大量存在NH
C.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加入盐酸沉淀不溶解,一定有SO
D.某溶液加入稀盐酸酸化再加入AgNO3溶液产生白色沉淀,则原溶液中一定含有Cl-
15.下列离子组一定能大量共存的是
①透明溶液中:Mg2+、K+、、
②使石蕊溶液呈红色的溶液中:Ca2+、、Cl-、
③所含溶质为NaHSO4的溶液中:、Na+、Cl-、
④含有大量Fe2+的溶液中:H+、OH-、K+、Cl-
⑤加Fe能产生H2的溶液中:、、Mg2+、Na+
A.① B.②③④ C.②④⑤ D.①③④⑤
二、实验题
16.某小组同学分别探究溶液、溶液的性质。
I.探究溶液的性质。
(1)从物质类别角度判断属于 ,因此可以与某些碱反应。
(2)预测具有氧化性,因此可以与反应,此时体现 性。
(3)预测具有还原性,预测依据是 ,因此可以与酸性溶液反应。
(4)进行如下实验操作:
序号 操作
i 滴加溶液
ii 加入少量锌粉
iii 滴加酸性溶液
①i中的现象是 ,用化学方程式表示产生该现象的原因: 、 。
②ii中反应的离子方程式是 。
③iii中的现象是 。
II.探究溶液的性质。
小组同学进行如下实验操作并观察到对应现象:
操作
现象 溶液由棕黄色变为浅绿色 无明显现象 溶液变为红色,而后红色褪去
(5)iv中反应的离子方程式是 。
III.小组同学探究vi中褪色原因,提出两种假设:a.铁离子被转化,b.被转化。
(6)分别向褪色后的溶液中滴加溶液和溶液各1滴,观察到 现象,得出结论:假设b成立。
17.氯气、“84”消毒液、漂白粉等都是含氯的消毒剂,某化学兴趣小组利用如图装置制备“84”消毒液、漂白粉,并收集纯净干燥的氯气。回答下列问题:

(1)装置甲中发生反应的化学方程式为 ,盛装浓盐酸的仪器的名称为 。
(2)装置丁用来收集纯净且干燥的氯气,进气口为 (填a或b);装置乙和丙盛装的试剂分别是 。(填名称)
(3)将氯气通入装置己中制备“84”漂白液,则装置己中发生反应的离子方程式为 ,有同学认为装置己还有一个作用,该作用为 ,发挥该作用进 (填“能”或“不能”)用澄清石灰水代替。
(4)装置戊中盛装石灰乳用来制备漂白粉,则装置戊中发生反应的化学方程式为 ;漂白粉长时间暴露在空气中容易发生变质的原因为 (结合化学方程式说明)。
三、工业流程题
18.利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、FeO、SiO2等)和粉煤灰(主要成分为Al2O3、Fe2O3、FeO等),制备高效水处理剂聚合硫酸铁铝的流程如下:

已知:SiO2既不溶于H2SO4溶液,也不和H2SO4溶液反应。
(1)“酸溶Ⅰ”得到的溶液中所含的金属阳离子主要有 。
(2)“氧化”时,若用氯水代替H2O2,
①发生反应的离子方程式为 。
②与使用氯水相比,“氧化”时使用H2O2的优点是 。
(3)“碱溶”时,Al2O3发生反应的化学方程式为 。
(4)在流程中可以循环利用的是 (填“滤渣Ⅰ”、“滤渣Ⅱ”或“滤渣Ⅰ和滤渣Ⅱ”)。
(5)向Fe3O4、FeO的固体混合物中,加入足量H2SO4溶液,充分反应后,向溶液中再加入足量铜粉,充分搅拌反应,得到的溶液中离子浓度比为c(Cu2+):c(Fe2+)=2:7,则固体混合物中物质的量比n(Fe3O4):n(FeO)为 。
19.金属是重要但又匮乏的战略资源。从废旧锂电池的电极材料(主要为附在铝箔上的还有少量铁的氧化物)中回收钴的一种工艺流程如图。

请回答下列问题:
(1)在焰色反应实验中,观察钾元素的焰色需要用到的玻璃为 。
(2)“溶液A”中溶质除外,还有 。“钴渣”中加入溶液的目的是 。
(3)在“滤液1”中加入除了氧化剩余,还有 被氧化。在“滤液I”中加入溶液,目的是 。
(4)如将硫酸改为盐酸浸取“钴渣”,也可得到。但工业生产中一般不用盐酸浸取“钴渣”,其原因是 。
(5)“钴沉淀”的化学式可表示为。称取该样品置于硬质玻璃管中,在氮气中加热。使样品完全分解为,生成的气体依次导入足量的浓硫酸和碱石灰中,二者分别增重和。则“钴沉淀”的化学式为 。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.C
【详解】A.与浓盐酸共热生成氯化锰、氯气和水,用于在实验室制,反应的离子方程式为:,A错误;
B.HClO是弱酸,不能拆,反应的离子方程式为:,,B错误;
C.Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应的离子方程式为:+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O,C正确;
D.Na2O2溶于水产生O2的离子方程式为:2Na2O2+2H2O =4Na++4OH-+O2↑,D错误;
故选C。
2.D
【分析】溶液A加入足量BaCl2溶液生成沉淀B质量为4.50g沉淀,且沉淀部分溶解于稀盐酸,说明原溶液含SO、SO,则原溶液中无Mg2+、Ba2+,沉淀B为BaSO4、BaSO3混合物,沉淀D为BaSO4,气体E为SO2,溶液中n(SO)=n(BaSO4)=0.01mol,n(SO)=n(BaSO3)= =0.01mol;滤液C与足量NaOH溶液共热有气体F生成,则原溶液含有NH,一定没有OH-,F为NH3,n(NH)=n(NH3)= =0.02mol,由于2n(SO)+2n(SO)=2×0.01mol+2×0.01mol=0.04mol>n(NH)=0.02mol,根据溶液中电荷守恒可知,原溶液中一定还含有Na+,可能含有Cl-,综上所述,原溶液中一定含有Na+、NH、SO、SO,一定不含有Ba2+、Mg2+、OH-,可能含有Cl-,当溶液中不含Cl-时,n(Na+)最小,故n(Na+)≥0.04mol-0.02mol=0.20 mol。
【详解】A.n(BaSO3)=0.01mol,与盐酸反应生成的气体E是SO2,SO2所处状态不确定,且SO2在水中溶解度比较大,不能计算SO2的体积,故A错误;
B.沉淀B为BaSO4、BaSO3混合物,若将盐酸换成足量的硝酸,而硝酸具有强氧化性,可以将BaSO3氧化为BaSO4,故B错误;
C.由分析可知,n(Na+)≥0.04mol-0.02mol=0.20mol,则溶液A中c(Na+)≥0.02mol0.1L=0.20mol L-1,故C错误;
D.由分析可知,溶液A中一定存在,故D正确;
故选:D。
3.D
【详解】A.若甲、乙常温下为气体,且反应Ⅰ通过光合作用可实现,则甲为CO2,乙为O2,二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,氧气可与氢气反应生成水,则丙为水,属于非金属氧化物,A正确;
B.丙为食盐的主要成分,丙为NaCl,甲可以为NaOH,乙可以为碳酸钠,则甲、乙溶液的pH都大于7,B正确;
C.乙和丙是常用的灭火剂,通常灭火剂为水和二氧化碳,二氧化碳能与NaOH反应生成水,则丙为水,乙为CO2,甲可能为有机物燃料,有机物燃料燃烧可生成二氧化碳和水,C正确;
D.甲能做建筑材料且为碱,甲是氢氧化钙,乙是能做建筑材料的盐,乙为碳酸钙,丙可以是氯化钙,氢氧化钙可以与氯化铜反应生成氯化钙,反应Ⅲ不一定是中和反应,D错误;
故答案选D。
4.D
【详解】A.将Na2O2投入水中:,A错误;
B.向澄清石灰水中滴加少量NaHCO3溶液:,B错误;
C.向漂白粉溶液中通入足量CO2:,C错误;
D.磁性氧化铁(Fe3O4)溶于稀硫酸生成硫酸铁、硫酸亚铁和水,D正确;
故选D。
5.C
【详解】①取少量固体滴加一定浓度的稀盐酸,有气泡产生,气体可能为碳酸氢钠与盐酸反应生成的无色气体二氧化碳,也可能为盐酸与氯酸钾发生氧化还原反应生成的黄绿色氯气;
②另取少量固体加热,固体质量减少,碳酸氢钠和氯酸钾受热都会分解导致固体质量减小;
③取②中加热后的固体溶于水,静置后,取上层清液,则说明含不溶于水的SiO2,向其中先滴加足量稀硝酸,无现象,说明样品不含碳酸氢钠,则含氯酸钾;由于氯酸钾受热分解生成氯化钾,再滴加AgNO3溶液,有氯化银白色沉淀生成,不能判断样品是否含有氯化钠、碳酸氢钠;
综上所述,一定含有氯酸钾、二氧化硅;不能确定是否有碳酸氢钠、氯化钠,步骤①的试管口产生的气体一定有氯气,一定有颜色;
故选C。
6.D
【详解】A.Na放入水中反应的离子方程式为,A错误;
B.FeO溶于过量稀硝酸发生氧化还原反应,生成和NO,B错误;
C.浓盐酸在离子方程式中应该拆写成离子形式,C错误;
D.溶液与溶液反应实质是和的反应,D正确;
故选D。
7.D
【详解】A.过量的锌粒能与CuCl2溶液反应生成氯化锌溶液和铜,再过滤,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项所采取的方法正确,A不合题意;
B.氯化钾易溶于水,MnO2难溶于水,可采取加水溶解、过滤、洗涤、干燥的方法进行分离除杂,故选项所采取的方法正确,B不合题意;
C.CO2能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,CO不与氢氧化钠溶液反应,再通过浓硫酸进行干燥,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项所采取的方法正确,C不合题意;
D.Ca(OH)2能与过量的Na2CO3溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,能除去杂质但引入了新的杂质碳酸钠(过量的),不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误,D符合题意;
故答案为:D。
8.A
【详解】A.氢氧化钡为可溶性强碱,盐酸为强酸,在离子反应过程中均可拆,生成的氯化钡为可溶性盐,可拆,故离子反应为:H++OH-=H2O,A正确;
B.石灰石的主要成分为碳酸钙,难溶物不可拆,故离子反应为:CaCO3+2CH3COOH=2CH3COO-+H2O+CO2↑+Ca2+,B错误;
C.CO2与CaCl2溶液不反应,C错误;
D.NH3 H2O为弱碱,不可拆,故反应的离子方程式为:Cu2++2NH3 H2O=Cu(OH)2↓+2,D错误;
故选A。
9.B
【详解】①Na和O2生成Na2O2、Na2O,Na的化合价均变1价,转移电子数相同,故①正确;
②将Na2O加入滴有酚酞的水中,由于生成氢氧化钠,则溶液变红,过氧化钠具有强氧化性而有漂白性,所以最后会褪色,溶液颜色变化不相同,故②错误;
③Na2O2与水反应溶液实际增重的是Na2O的质量,等物质的量的Na2O与Na2O2投入到等量且足量水中充分反应后,两溶液增重相等,生成的NaOH的物质的量也相等,因而所得溶液物质的量浓度相等,由于等质量的Na2O与Na2O2物质的量不相等,因而与水反应后所得溶液的物质的量浓度不相等,故③错误;
④取agNa2CO3和NaHCO3混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收的气体有二氧化碳和水,故④错误;
⑤Na2CO3和NaHCO3溶液都与氢氧化钙溶液反应生成沉淀,应用氯化钙鉴别,故⑤错误;
⑥Na2CO3可与过量的反应生成NaHCO3,可用于除杂,故⑥正确;
正确的是:①⑥;
故选B。
10.B
【详解】A.小苏打治疗胃酸过多是碳酸氢钠和盐酸生成水和二氧化碳,A正确;
B.碱性溶液中不会生成氢离子,正确离子方程式为,故B错误;
C.向溶液中滴加少量,氢氧根离子完全反应和碳酸氢根离子、钙离子生成水、碳酸钙沉淀,C正确;
D.氧化铝只能和强碱反应,不能和氨水反应,向溶液中加入过量稀氨水生成氢氧化铝沉淀,D正确;
故选B。
11.D
【详解】①Cl2具有强氧化性,能够把变价金属Cu、Fe氧化为高价态,Cu的化合价有+1、+2价,则Cu与Cl2能化合生成CuCl2,Fe的化合价有+2、+3价,因此Fe与Cl2能化合生成FeCl3,①正确;
②Mg在空气中燃烧生成MgO,Na在空气中燃烧生成Na2O2,②错误;
③NaHCO3能够与胃酸HCl反应,本身对人无刺激性,因此可以治疗胃酸过多,虽然NaOH能够与HCl发生反应,但其碱性强,会对人产生腐蚀性,因此不可以治疗胃酸过多,③错误;
④Fe可以置换出CuSO4溶液中的铜,Al也是比较活泼的金属,在金属活动性顺序表中排在Cu的前边,故Al也可以置换出CuSO4溶液中的铜,④正确;
可见上述类推合理的是①④,故合理选项是D。
12.D
【分析】先向饱和食盐水中通入氨气,使溶液呈碱性,然后再通入足量的CO2,由于碳酸氢钠的溶解度较小,碳酸氢钠会析出,经加热分解得到纯碱。母液中含有NH4Cl等,经系列操作可以得到NH4Cl。
【详解】A.由以上分析可知,向饱和食盐水中通入的气体为 CO2 和氨气,故A正确;
B.由以上分析可知,该反应利用了 NaHCO3 溶解度小的特点,使得其首先结晶析出,故B正确;
C.向含有NH4Cl的固体中加入稀硝酸,和硝酸反应生成二氧化碳,再加入硝酸银溶液,通过观察是否生成白色沉淀,可以检验固体中是否混有 NH4Cl ,故C正确;
D.加热灼烧固体应在坩埚中进行,故D错误;
故选D。
13.A
【分析】向Ba(OH)2溶液中滴加NaHSO4溶液,当Ba(OH)2过量时先发生的反应为NaHSO4+ Ba(OH)2=BaSO4↓+NaOH+H2O;当二者以1:1反应时溶液中溶质为NaOH;继续滴加NaHSO4溶液,发生反应NaHSO4+NaOH=Na2SO4+H2O,溶液中溶质为Na2SO4;二者完全反应后继续加入NaHSO4溶液,溶液中溶质为NaHSO4、Na2SO4。
【详解】A.C点发生的反应为NaHSO4+NaOH= Na2SO4+ H2O且NaOH有剩余,溶液呈碱性,A错误;
B.D点二者恰好完全反应生成Na2SO4,所以溶液中在的离子主要是,B正确;
C.V1时发生的反应为NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+NaOH+H2O,V2时发生的总反应方程式为2NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+Na2SO4+2H2O,所以V1、V2的关系为V1:V2=1:2,C正确;
D.AB段反应为NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+NaOH+H2O,离子方程式为,D正确;
故合理选项是A。
14.B
【详解】A.钠的焰色反应为黄色,观察K的焰色反应需要透过蓝色的钴玻璃,则灼烧样品,火焰呈黄色,不能确定样品中是否含有K+,A错误;
B.铵根离子和氢氧根离子加热生成氨气,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,能证明存在铵根离子,B正确;
C.白色沉淀可为AgCl等,则原溶液可能含氯离子,C错误;
D.加入稀盐酸酸化引入了氯离子,干扰了原溶液中氯离子的鉴定,D错误;
故选B。
15.A
【详解】①各个离子间不能发生反应,可以共存;
②使石蕊呈红色的溶液显酸性,与碳酸根不共存,不共存;
③酸性溶液中碳酸氢根不能共存;
④亚铁离子与氢氧根不共存,不共存;
⑤使铁生成氢气的溶液显酸性,碳酸根与氢离子不共存,不共存;
可以共存的只有①,故答案为:A。
16.(1))盐
(2)还原
(3)FeCl2 中铁元素为+2价,可以升高
(4) 产生白色沉淀,变为灰绿色,最终为红褐色 Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+ O2+ 2H2O= 4Fe(OH)3 Zn+Fe2+= Zn2++ Fe 酸性KMnO4溶液褪色
(5)2Fe3++Fe=3Fe2+
(6)滴加KSCN的溶液变红
【详解】(1)FeCl2电离出金属离子和酸根离子,属于盐;
(2)Zn和氯化亚铁反应生成铁单质和氯化锌,锌的化合价由0价升高为+2价,化合价升高,锌体现还原性;
(3)FeCl2 和高锰酸钾反应体现高锰酸钾的氧化性,FeCl2中铁元素为+2价,可以升高;
(4)①i中的现象是产生白色沉淀,变为灰绿色,最终为红褐色,二价铁离子和氢氧根形成氢氧化亚铁白色沉淀,氢氧化亚铁不稳定易被氧化成氢氧化铁,用化学方程式表示产生该现象的原因:Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+ O2+ 2H2O= 4Fe(OH)3;
②ii中反应的离子方程式:Zn+Fe2+= Zn2++ Fe;          
③iii中的现象是酸性KMnO4溶液褪色;
(5)溶液由棕黄色变为浅绿色,反应中的铁离子被铁还原为亚铁离子,iv中反应的离子方程式是:2Fe3++Fe=3Fe2+;
(6)根据反应Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3,假设b成立,SCN-被转化,则溶液中缺少SCN-,所以滴加KSCN溶液各1滴,溶液变成血红色
【点睛】FeCl2 中铁元素为+2价,所以FeCl2既有氧化性又有还原性,正确运用氧化还原反应规律分析即可。
17.(1) 分液漏斗
(2) b 饱和食盐水、浓硫酸
(3) 吸收尾气,防止污染空气 不能
(4) 漂白粉在空气中会发生反应:和,从而变质失效
【分析】通过二氧化锰和浓盐酸加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水来制备氯气,而后通过饱和食盐水吸收氯气中混有的氯化氢气体,通过浓硫酸干燥氯气,收集氯气时应该长进短出,氯气和氢氧化钙反应制取漂白粉、因氯气有毒,最后用氢氧化钠吸收尾气同时得到漂白液;
【详解】(1)由图示可知,盛装浓盐酸的仪器的名称为分液漏斗;二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应制备氯气,故制取氯气的化学方程式为;
(2)因为氯气的密度比空气要大,收集纯净且干燥的氯气时应该长进短出,故进气口为b;由以上分析可知,装置乙和丙盛装的试剂分别是饱和食盐水和浓硫酸;
(3)氯气和氢氧化钠反应制备漂白液,氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,离子方程式为;因氯气有毒,最后用氢氧化钠吸收尾气,故为吸收尾气Cl2,防止污染空气;氢氧化钙微溶于水,其溶液吸收的氯气较少,故吸收尾气时,不能用澄清石灰水代替;
(4)氢氧化钙和氯气生成氯化钙和次氯酸钙和水,反应为;漂白粉的主要成分是氯化钙和次氯酸钙,有效成分是次氯酸钙,漂白粉长时间暴露在空气中,次氯酸钙会和水和二氧化碳反应生成碳酸钙和次氯酸,HClO见光易分解生成HCl和O2,故为漂白粉在空气中会发生反应:、。
18.(1)铁离子、亚铁离子
(2) 不污染环境,不引进等杂质离子
(3)
(4)滤渣Ⅱ
(5)2:1
【分析】硫铁矿烧渣中加入足量H2SO4溶液酸溶Ⅰ,Fe3O4、FeO与H2SO4溶液反应分别生成Fe2(SO4)3、FeSO4,二氧化硅不溶于稀硫酸,则滤渣Ⅰ中的主要成分为SiO2;往滤液中加入H2O2,会将Fe2+氧化成Fe3+,结晶Ⅰ的成分为Fe2(SO4)3。粉煤灰中加入NaOH溶液,Al2O3与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠,Fe2O3、FeO不反应,则滤渣Ⅱ中的主要成分为Fe2O3、FeO,滤液中含有偏铝酸钠,向其中通入CO2,生成Al(OH)3沉淀,沉淀中加入H2SO4酸溶Ⅱ,反应生成Al2(SO4)3,经结晶Ⅱ可得Al2(SO4)3;Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3反应生成聚合硫酸铁铝;
【详解】(1)酸溶Ⅰ,Fe3O4、FeO与H2SO4溶液反应分别生成Fe2(SO4)3、FeSO4,二氧化硅不溶于稀硫酸,得到的溶液中所含的金属阳离子主要有铁离子、亚铁离子;
(2)①氯气具有氧化性,能将亚铁离子氧化为铁离子,发生反应的离子方程式为。
②过氧化氢反应生成水,与使用氯水相比,“氧化”时使用H2O2的优点是不污染环境,不引进等杂质离子;
(3)“碱溶”时,Al2O3和氢氧化钠生成偏铝酸钠和水,化学方程式为;
(4)由分析可知,滤渣Ⅰ为二氧化硅、滤渣Ⅱ为氧化铁、氧化亚铁,氧化铁、氧化亚铁可以在酸溶Ⅰ中循环利用,故在流程中可以循环利用的是滤渣Ⅱ;
(5)Fe3O4、FeO的固体混合物中,加入足量H2SO4溶液,充分反应后得到Fe2(SO4)3、FeSO4,向溶液中再加入足量铜粉,充分搅拌反应,铜单质和铁离子生成铜离子和亚铁离子,;得到的溶液中离子浓度比为c(Cu2+):c(Fe2+)=2:7,则生成2份铜离子的同时消耗4份铁离子生成4份亚铁离子,,原2份四氧化三铁生成4份铁离子同时2份亚铁离子,故另需1份氧化亚铁生成1份亚铁离子,固体混合物中物质的量比n(Fe3O4):n(FeO)为2:1。
19.(1)蓝色钴玻璃
(2) 或偏铝酸钠 将还原成
(3) 调节溶液,使转换为沉淀
(4)可氧化盐酸,产生的会污染环境
(5)
【分析】电极材料的成分为LiCoO2、Al、铁的氧化物,加入NaOH溶液后,只有Al溶解,转化为NaAlO2而成为溶液A的主要成分;滤渣中含有LiCoO2及铁的氧化物,加入H2SO4和Na2S2O3,此时LiCoO2及铁的氧化物溶解,Co被还原为Co2+,Fe3+被还原为Fe2+;过滤所得滤液中加入NaClO3作氧化剂,将Fe2+氧化为Fe3+,加入Na2CO3调节溶液的pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀;过滤出Fe(OH)3,所得滤液中加入NaF,将Li+转化为LiF沉淀;滤液中加入Na2CO3溶液,Co2+转化为钴沉淀;
【详解】(1)在焰色反应实验中,观察钾元素的焰色需要通过蓝色钴玻璃观察,避免被其他元素的焰色干扰;故答案为:蓝色钴玻璃;
(2)溶液A中溶质除NaOH外,还有NaAlO2或偏铝酸钠;“钴渣”中加入溶液的目的是将还原成;故答案为:NaAlO2 或偏铝酸钠;将还原成;
(3)检验“滤液1”中Fe2+是否完全被氧化、不能用酸性KMnO4溶液,原因是Co2+、都能使KMnO4溶液褪色;在“滤液2”中加入20%Na2CO3溶液,目的是调节溶液pH,使Fe3+转换为Fe(OH)3沉淀;故答案为:;使Fe3+转换为Fe(OH)3沉淀;
(4)工业生产中一般不用盐酸浸取“钴渣”,其原因是LiCoO2可氧化盐酸,产生的Cl2会污染环境;故答案为:LiCoO2可氧化盐酸,产生的Cl2会污染环境;
(5)n(H2O)=n[Co(OH)2]==0.03mol,n(CO2)=n(CoCO3)==0.02mol,从而得出1:y=0.02mol:0.03mol=2:3,y=,则“钴沉淀”的化学式为2CoCO3·3Co(OH)2。答案为:2CoCO3·3Co(OH)2。
答案第1页,共2页
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