第一章《物质及其变化》单元测试卷
一、单选题
1.除去下列物质中的杂质(括号内为杂质),所选用的试剂及操作方法均正确的一组是
选项 待提纯的物质 选用的试剂 操作方法
A CaCO3(BaCO3) 水 溶解、过滤
B Cu(CuO) 稀盐酸 溶解、过滤、洗涤、干燥
C H2SO4(HCl) AgNO3溶液 过滤
D CO(H2) 氧气 点燃
A.A B.B C.C D.D
2.下列指定反应的离子方程式不正确的是
A.实验室制氯气:MnO2+4H+ +2Cl- Mn2+ +Cl2↑+2H2O
B.用石墨电极电解MgCl2溶液:Mg2++2Cl-+2H2OMg(OH)2↓+Cl2↑+H2↑
C.Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色:2Na2O2 =2Na2O+O2↑
D.向FeI2溶液中加入少量溴水:2I-+ Br2 =I2+2Br-
3.按“氧化物、盐”的顺序排列的一组物质是
A.O2、Na2SO3 B.SO2、H2SO4 C.Fe2O3、NaOH D.CO2、NaCl
4.氧化还原反应与四种基本类型反应的关系如图所示,则下列化学反应属于区域3的是
A.4Na+O2=2Na2O
B.Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
C.4HNO32H2O+4NO2↑+O2↑
D.3CO+Fe2O32Fe+3CO2
5.化学与生活、社会发展息息相关。下列有关说法不正确的是
A.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程发生了置换反应
B.“真金不怕火炼”,体现了金的化学性质稳定
C.“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,青蒿素的提取属于化学变化
D.古剑“沈卢”“以剂钢为刃,柔铁为茎干,不尔则多断折”,剂钢属于混合物
6.下列反应中,属于氧化还原反应的是
A.CaCO3 CaO+CO2↑ B.NaHCO3+HCl = NaCl+H2O+CO2↑
C.Na2O+H2O = 2NaOH D.2H2O22H2O+O2↑
7.下列物质间转化需要加入还原剂才能实现的是
A. B. C. D.
8.下列我国古代发明或技术中,主要原理不是化学变化的是
A.炭黑制墨 B.粮食酿酒 C.胆矾炼铜 D.燃放烟火
9.下列离子方程式正确的是
A.向盐酸中滴加氨水:H++OH-=H2O
B.氯化钙与碳酸氢钾溶液混合:Ca2++CO32-=CaCO3↓
C.氢氧化铝中和胃酸:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
D.Ca(HCO3)2溶液中加入过量KOH溶液:Ca2++HCO3﹣+OH﹣═CaCO3↓+H2O
10.下列离子方程式书写正确的是
A.向悬浊液中滴加稀盐酸:
B.小苏打溶液与溶液混合:
C.氢氧化钠溶液与少量的反应:
D.大理石与醋酸反应:
11.化学微粒间常因发生反应而“水火不容”。在强碱性溶液中,下列离子能大量共存且溶液为无色透明的是
A.Na+、Cu2+、、Cl- B.K+、Na+、、
C.K+、Na+、Cl-、Ba2+ D.K+、Mg2+、、Cl-
12.下列关于胶体的说法正确的是
A.属于纯净物 B.一定是液体
C.可以产生丁达尔效应 D.分散质粒子直径小于1nm
13.对四组无色透明溶液进行离子检验,四位同学各鉴定一组,他们的实验报告的结论如下,其中可能正确的是
A.MnO、K+、S2-、Na+ B.Mg2+、NO、OH-、Cl-
C.K+、H+、Cl-、CO D.Na+、OH-、Cl-、NO
14.已知氧化性: Br2> Fe3+,向含溶质a mol FeBr2的溶液中通入b mol Cl2,充分反应。下列说法不正确的是
A.离子的还原性强弱:Fe2+>Br- >Cl-
B.当a=2b时,发生的离子反应:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
C.当a=b时,反应后的离子浓度: c(Fe2+):c(Br-):c(Cl-)=1:2:2
D.当3a=2b时,发生的离子反应:2Fe2++4Br-+3Cl2 =2Fe3++2Br2+ 6Cl-
15.纳米材料被誉为21世纪最有发展前景的新型材料。纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几纳米()的空心管。下列说法错误的是
A.若将纳米碳管均匀分散到蒸馏水中,会产生丁达尔效应
B.若将纳米碳管均匀分散到蒸馏水中,不能透过滤纸
C.纳米碳管材料如果完全燃烧,生成物是二氧化碳
D.纳米碳管材料管道多,表面积大,吸附能力强
二、填空题
16.阅读下列科普短文并填空。
燃料电池是一种化学电池,具有能量转化率高、对环境友好等优点。例如氢氧燃料电池在工作时,从负极连续通入①H2,从正极连续通入②O2,二者在电池内部(还有③H2SO4或④KOH等物质的溶液)发生反应生成⑤H2O,同时产生电能。除H2外,CH4、⑥乙醇等也可以作为燃料电池的燃料,发生反应生成H2O和⑦CO2。目前已研制成功 Al—⑧空气燃料电池,它可以代替汽油为汽车提供动力,反应原理是:⑨4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3。
(1)在上述短文标有序号的物质中,属于单质的是 (填序号,下同);属于电解质的是 ;属于非电解质的是 ;
(2)写出物质③的电离方程式 。
(3)写出实验室制备⑨的离子方程式 ;
(4)写出④与⑨反应的化学方程式 。
17.一个体重50kg的健康人体内含铁元素2g,这2g铁元素以Fe2+和Fe3+的形式存在。Fe2+易被吸收,所以给贫血者补充铁时,应补充含Fe2+的亚铁盐(如FeSO4)。服用维生素C可使食物中的Fe3+转化成Fe2+,有利于人体对铁的吸收。请回答下列问题:
(1)以下为常见的铁元素的几种微粒,其中既有氧化性又有还原性的是 。
A .Fe B.Fe2+C.Fe3+
(2)维生素C可使食物中的Fe3+转化为Fe2+,在此过程中 是氧化剂,说明维生素C具有 性。
(3)已知下列反应:①2I-+2Fe3+=2Fe2++I2②2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,则Fe3+、I2、H2O2三者的氧化性由强到弱为 。
(4)在Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O的反应中, HNO3表现的性质为 ,每有1 molFe参加反应转移电子 mol。
(5)用双线桥标出该反应Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O电子转移的数目和方向
18.某一反应体系中有反应物和生成物共5种物质:S、H2S、HNO3、NO和H2O。已知水是反应产物之一。
(1)该反应中的还原剂是 。
(2)该反应中的还原产物是 。
(3)写出该反应的化学方程式: 。
(4)若反应过程中转移了0.3mol电子,则生成水的质量是 。
三、实验题
19.有一无色溶液,其中可能含有Fe3+、Al3+、Fe2+、Mg2+、Cu2+、NH4+、K+、CO32-、SO42-等离子的几种,为分析其成分,取此溶液分别进行了四个实验,其操作和有关现象如图所示:
请你根据上图推断:
(1)原溶液中一定存在的阴离子有 ,显 (填“酸”“碱”或“中”)性。
(2)实验③中产生无色无味气体所发生的化学方程式为 。
(3)写出实验④中A点对应沉淀的化学式: 。
(4)写出实验④中,由A→B过程中所发生反应的离子方程式: 。
20.Ⅰ. 某课外活动小组进行Fe(OH)3胶体的制备实验并检验其性质。
(1)现有甲、乙、丙三名同学进行Fe(OH)3胶体的制备。
①甲同学的操作是:取一小烧杯,加入40mL蒸馏水加热至沸腾,向沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸至混合液呈红褐色,停止加热。
②乙向饱和FeCl3溶液直接加入过量的NaOH溶液。
③丙向沸水中滴加饱和FeCl3溶液,为了使反应进行充分,煮沸10分钟。
你认为哪位同学的制备方法正确: ,发生的化学方程式是 。
(2)用最简单的方法判断丙中是否成功制备胶体,请写出相关的操作、现象和结论 。
(3)Fe(OH)3胶体区别于FeCl3溶液最本质的特征是 (填选项字母)。
A.Fe(OH)3胶体粒子的直径在1~100nm之间
B.Fe(OH)3胶体具有丁达尔效应
C.Fe(OH)3胶体是均一的分散系
D.Fe(OH)3胶体的分散质能透过滤纸
(4)可用如图所示的装置除去Fe(OH)3胶体中的杂质离子来提纯Fe(OH)3胶体,实验过程中需不断更换烧杯中的蒸馏水。更换蒸馏水若干次后,取少量烧杯中的液体,向其中加入AgNO3溶液,若 (填实验现象),则说明该Fe(OH)3胶体中的杂质离子已经完全除去。
21.醋酸亚铬是一种氧气吸收剂, 通常以二水盐[Cr(CH3COO)2]2 ·2H2O(式量:376)的形式存在,难溶于冷水,易溶于盐酸。其制备原理和实验装置:
制备原理:
实验装置:(如图所示)
(1)仪器 A 的名称是 。
(2)装好试剂后按上述装置进行实验,完成下表内容。
操作步骤 实验现象 发生反应的离子方程式
关闭① ,打开② ,(用K1、K2、K3填写,下同)使盐酸缓慢加入至抽滤瓶中 抽滤瓶中锌粒溶解,溶液由橙色逐渐变成蓝色,有少量气泡 ③ ,Zn+2H+=Zn2++H2↑
抽滤瓶中产生大量气体时快速加入适量盐酸,关闭K2和④ ,打开⑤ 抽滤瓶中⑥ Zn+2H+=Zn2++H2↑
当溶液完全转移后,迅速塞紧锥形瓶,用冷水冷却 锥形瓶中有深红色晶体析出 ⑦
(3)洗涤产品后干燥、称量,得到 1.0g 固体。列式表示产率: (不必计算出结果,K2Cr2O7式量:294)。在实验中如果盐酸过量,会导致产率偏 。(填“高”或“低”)
试卷第4页,共6页
参考答案:
1.B
【详解】A.CaO与水反应,碳酸钙不溶于水,但氢氧化钙的溶解度不大,过滤分离出碳酸钙中易引入新杂质氢氧化钙,故A错误;
B.CuO与盐酸反应,Cu不能,溶解、过滤、洗涤、干燥可除杂,故B正确;
C.HCl与硝酸银反应生成沉淀和硝酸,引入新杂质硝酸,故C错误;
D.二者均与氧气反应不能除杂,故D错误;
故选:B。
2.C
【详解】A.实验室制氯气:MnO2+4H+ +2Cl- Mn2+ +Cl2↑+2H2O,故A正确;
B.用石墨电极电解MgCl2溶液,阳极氯离子放电,阴极氢离子放电,该反应的离子方程式为:Mg2++2Cl-+2H2OMg(OH)2↓+Cl2↑+H2↑,故B正确;
C.Na2O2在空气中与二氧化碳反应生成碳酸钠,由淡黄色变为白色:2Na2O2 +2CO2=2Na2CO3+O2,故C错误;
D.向FeI2溶液中加入少量溴水,离子方程式为:2I-+ Br2 =I2+2Br-,故D正确;
故选C。
3.D
【详解】A.O2为单质不是氧化物,故A不符合题意;
B.H2SO4为酸不是盐,故B不符合题意;
C.NaOH为碱不是盐,故C不符合题意;
D.CO2为酸性氧化物,NaCl属于盐,故D符合题意;
综上所述答案为D。
4.D
【分析】区域3中的反应属于氧化还原反应,但不属于四大基本反应类型。
【详解】A.4Na+O2═2Na2O是化合反应,是氧化还原反应,属于区域1,A不符合题意;
B.Na2CO3+2HCl═2NaCl+CO2↑+H2O是复分解反应,不是氧化还原反应,B不符合题意;
C.4HNO32H2O+4NO2↑+O2↑是氧化还原反应,也是分解反应,属于区域2,C不符合题意;
D.3CO+Fe2O32Fe+3CO2是氧化还原反应,不属于四大基本反应类型,D符合题意;
故答案选D。
5.C
【详解】A.胆矾为CuSO4·5H2O,在溶液中与Fe能发生置换反应,故A项正确;
B.“真金不怕火炼”说明金在空气中加热时不会与空气中氧气等物质反应,体现了金的化学性质稳定,故B项正确;
C.对青蒿素的提取是利用萃取原理,萃取过程中没有新物质生成,属于物理变化,故C项错误;
D.剂钢为合金,属于混合物,故D项正确;
综上所述,不正确的是C项。
6.D
【详解】A.CaCO3 CaO+CO2↑各元素化合价均没有变化,不属于氧化还原反应,A不符合题意;
B.NaHCO3+HCl = NaCl+H2O+CO2↑各元素化合价均没有变化,不属于氧化还原反应,B不符合题意;
C.Na2O+H2O = 2NaOH各元素化合价均没有变化,不属于氧化还原反应,C不符合题意;
D.2H2O22H2O+O2↑中O元素化合价发生改变,从-1价降低到-2价,升高到0价,属于氧化还原反应,D符合题意;
故选D。
7.A
【详解】A.氧气中氧原子化合价为0价,水中氧原子的化合价为-2价,化合价降低需加入还原剂,A项正确;
B.铁由0价升高到+2价,化合价升高需要加入氧化剂来实现,B项错误;
C.各元素的化合价没发生变化,所以不需要加入还原剂,C项错误;
D.高锰酸钾受热分解可以得到二氧化锰,不需要加还原剂,D项错误;
答案选A。
8.A
【详解】A.炭黑制墨过程中没有新物质生成,属于物理变化,A项正确;
B.粮食酿酒涉及淀粉水解生成葡萄糖以及葡萄糖在酒曲酶的作用下生成乙醇等变化,有新物质生成,是化学变化,B项错误;
C.胆矾炼铜过程中有新物质铜生成,属于化学变化,C项错误;
D.燃放烟火过程中有二氧化碳、二氧化硫等新物质生成,属于化学变化,D项错误;
答案选A。
9.C
【详解】A、氨水是弱碱,用化学式表示,离子方程式为H++NH3·H2O=H2O+NH4+,A错误;
B、氯化钙与碳酸氢钾溶液不反应,B错误;
C、胃酸的主要成分是HCl,氢氧化铝中和胃酸的离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,C正确;
D、Ca(HCO3)2溶液中加入过量KOH溶液生成碳酸钙、碳酸钾和水,离子方程式为Ca2++2HCO3﹣+2OH﹣═CaCO3↓+2H2O+CO32-,D错误;
答案选C。
10.A
【详解】A.氢氧化铝难溶于水,不能拆,盐酸是强酸,要拆,故离子方程式为:,A正确;
B.小苏打溶液与反应生成碳酸钠和水,离子方程式为:,B错误;
C.氢氧化钠溶液与少量反应,生成碳酸钠和水,离子方程式为:,C错误;
D.大理石难溶于水,和醋酸反应的离子方程式为:,D错误;
故选A。
11.C
【详解】A.OH-与Cu2+反应生成沉淀而不共存,故A不符合题意;
B.是紫色,故B不符合题意;
C.OH-与K+、Na+、Cl-、Ba2+都是大量共存,故C符合题意;
D.OH-与Mg2+反应生成沉淀而不共存,故D不符合题意。
综上所述,答案为C。
12.C
【详解】A.胶体是分散系中的一种,属于混合物,A错误;
B.胶体由分散质和分散剂构成,有固溶胶、液溶胶、气溶胶等,不一定是液体,B错误;
C.胶体的分散质对光线有散射作用,可以产生丁达尔效应,C正确;
D.胶体的分散质粒子直径介于1-100nm,D错误;
故选C。
13.D
【解析】四组都是无色透明溶液,说明溶液中的离子均没有颜色且能够大量共存。
【详解】A.含大量MnO的溶液为紫色,且MnO有强氧化性,可与具有还原性的S2-发生氧化还原反应,不能大量共存,A错误;
B.Mg2+与OH-反应生成Mg(OH)2沉淀,不能大量共存,B错误;
C.H+与CO反应生成HCO或CO2、H2O,不能大量共存,C错误;
D.Na+、OH-、Cl-、NO在溶液中都没有颜色,且相互之间不发生反应,可以大量共存,D正确;
故选D。
14.C
【分析】氧化性Br2>Fe3+,则还原性Fe2+>Br ,首先发生反应:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl ,Fe2+反应完毕,再发生反应:2Br +Cl2=2Cl +Br2,amol的FeBr2溶液中含有amolFe2+、2amolBr ,据此分析解答。
【详解】A.氧化性越强,相应离子的还原性越弱,故离子的还原性强弱:Fe2+>Br- >Cl-,故A正确;
B.amol Fe2+消耗0.5amolCl2,当a≥2b时,只有Fe2+被氯气氧化,反应离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,故B正确;
C.当a=b时,由2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-可知,amolFe2+消耗0.5amolCl2,生成amolFe3+、amolCl ,由2Br +Cl2=2Cl +Br2可知,0.5amolCl2,消耗amolBr ,又生成amolCl ,溶液中剩余Br 为amol,反应后的离子浓度:c(Fe3+) ∶c(Br )∶c(Cl )= a∶a∶2a=1∶1∶2,故C错误;
D.amolFe2+消耗0.5amolCl2,2amolBr 消耗amolCl2,当3a≤2b时,Fe2+、Br 完全被氧化,发生的离子反应:2Fe2++4Br-+3Cl2 =2Fe3++2Br2+ 6Cl-,故D正确;
故选C。
15.B
【详解】A.纳米碳管均匀分散到蒸馏水中,因分散质直径为几纳米,属于胶体,会产生丁达尔效应,A正确;
B.纳米碳管均匀分散到蒸馏水中,能透过滤纸,B错误;
C.纳米碳管材料为碳的同素异形体,如果完全燃烧,生成物是二氧化碳,C正确;
D.纳米碳管材料管道多,直径为纳米级别,表面积大,吸附能力强,D正确;
故选B。
16. ①② ③④⑤⑨ ⑥⑦ H2SO4=2H++SO42- Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓ Al(OH)3+KOH=KAlO2+2H2O
【分析】(1)电解质和非电解质均属于纯净物,化合物;单质和混合物既不属于电解质,又不属于非电解质;
(2)硫酸是强酸,完全电离;
(3)实验室制备氢氧化铝可以用偏铝酸钠和氯化铝混合发生双水解反应制取;
(4)氢氧化铝是具有两性,可以与强酸和强碱反应。
【详解】(1)根据题中提供的物质进行分析:氢气、氧气属于单质;硫酸、氢氧化钾、水、氢氧化铝属于电解质;乙醇、二氧化碳是非电解质;
故答案为:①②;③④⑤⑨;⑥⑦;
(2)硫酸是强酸,完全电离,电离方程式为:H2SO4=2H++SO42-;
故答案为:H2SO4=2H++SO42-;
(3)实验室制备氢氧化铝可以用偏铝酸钠和氯化铝混合发生双水解反应制取,离子方程式为:Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓;
故答案为:Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓;
(4)氢氧化铝是具有两性,可以和氢氧化钾反应生成偏铝酸钾和水,化学方程式为:Al(OH)3+KOH=KAlO2+2H2O;
故答案为:Al(OH)3+KOH=KAlO2+2H2O。
【点睛】物质分为纯净物和混合物;纯净物分为单质和化合物;化合物分为电解质和非电解质;电解质包括:酸、碱、盐、活泼金属氧化物、水;电解质分为强电解质和弱电解质,强电解质包括强酸、强碱、大多数盐,弱电解质包括弱酸、弱碱、水。
17. B Fe3+ 还原性 H2O2>Fe3+>I2 氧化性酸性 3
【详解】(1)A .Fe单质中铁的化合价为0,为最低价,只具有还原性,选项A不选;B.Fe2+化合价为+2价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性,选项B选;C.Fe3+为铁的高价态,通常只具有氧化性,选项C不选;答案选B;(2)维生素C可使食物中的Fe3+转化为Fe2+,铁元素的化合价升高,在此过程中Fe3+是氧化剂,将维生素C氧化,说明维生素C具有还原性;(3)反应①2I-+2Fe3+=2Fe2++I2中铁元素化合价由+3价降为+2价,Fe3+为氧化剂,I2为氧化产物,氧化性:Fe3+>I2;②2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O中氧元素化合价由-1价降为-2价,H2O2为氧化剂,Fe3+为氧化产物,氧化性:H2O2> Fe3+;则Fe3+、I2、H2O2三者的氧化性由强到弱为:H2O2>Fe3+>I2;(4)在Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O的反应中氮元素化合价由+5价降为+2价,被还原,HNO3表现的性质为氧化性,铁元素化合价由0价升高为+3价,被氧化,每有1 molFe参加反应转移电子3mol;(5)Fe元素的化合价由0升高为+3价,硝酸中N元素的化合价由+5价降低为+2价,该反应中1molFe反应转移3mol电子,则电子转移方向和数目为。
18. 硫化氢或H2S 一氧化氮或NO H2S+2HNO3=2NO+3S+4H2O 3.6g
【分析】依据氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性:还原剂>还原产物,以上五种物质中具有氧化性的为硫和硝酸,且氧化性硝酸>硫,所以硝酸为氧化剂,硫为氧化产物,具有还原性的有硫化氢和一氧化氮,硫化氢为还原剂,一氧化氮为还原产物。
【详解】(1)据分析,该反应中的还原剂是硫化氢。
(2) 该反应中的还原产物是一氧化氮。
(3) H2S与HNO3发生氧化还原反应生成NO、S和H2O,硫元素化合价从-2升高到0价,氮元素化合价从+5降低到+2,按得失电子数守恒、元素质量守恒,得方程式为3H2S+2HNO3=2NO+3S+4H2O。
(4) 3H2S+2HNO3=2NO+3S+4H2O,当转移6mol电子,生成水为4mol,则当转移0.3mol电子时,生成0.2mol水,即3.6g。
19. SO42- 酸 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ Al(OH)3、Mg(OH)2 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
【详解】溶液透过蓝色钴玻璃焰色反应呈紫色,说明溶液中含有K+离子,溶液呈无色,则一定不含Fe3+、Fe2+、Cu2+,逐滴加入过量NaOH溶液有白色沉淀,则溶液中含有Mg2+离子,一定不含CO32-,加入氯化钡和盐酸后生成白色沉淀,由于溶液中没有Ag+离子,则生成沉淀为BaSO4,溶液中含有SO42-离子,第③个实验中,生成白色沉淀的量与加入NaOH的量的先增大后减小,则说明溶液中含有Al3+离子,一定不含有铵根离子,综上可知:原溶液中一定含有Al3+、Mg2+、K+、SO42-,一定不含Fe3+、Fe2+、NH4+、Cu2+、CO32-;
(1)原溶液中一定存在的阴离子有SO42-,是强酸弱碱盐溶液,原溶液可能呈酸性;
(2)实验③中产生无色无味气体是过氧化钠与水反应,化学方程式为:2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑;
(3)由于溶液中含Al3+、Mg2+、K+、SO42-,故加入氢氧化钠溶液后,产生的沉淀有:Al(OH)3、Mg(OH)2;
(4)由A→B过程是氢氧化钠溶液过量,生成的Al(OH)3沉淀溶于过量的氢氧化钠溶液,离子方程式为:Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O。
20. 甲 FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl 用一束光照射丙同学制备的产物,若出现光亮的通路则说明成功制备了氢氧化铁胶体,若没有出现光亮的通路则说明制备不成功 A 不出现白色沉淀
【详解】(1)根据课本胶体制备的实验和胶体的性质知,甲同学的方法是正确的,根据乙同学加入的物质,会直接生成Fe(OH)3红褐色沉淀,丙同学可知制得胶体,但是过度加热,会导致胶体的聚沉,转变为红褐色的Fe(OH)3沉淀,最终无法获得胶体;制备胶体的化学方程式为:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl;
(2)可以利用丁达尔效应判断是否成功制备胶体,判断方法为:用一束光照射丙同学制备的产物,若出现光亮的通路则说明成功制备了氢氧化铁胶体,若没有出现光亮的通路则说明制备不成功;
(3)胶体与其他分散系的本质区别在于分散质粒子直径的大小不同,A项正确;
(4)根据Fe(OH)3胶体制备的化学方程式FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl知,Fe(OH)3胶体中的杂质离子是H+和Cl-,半透膜可以保留Fe(OH)3胶体的胶粒,杂质离子H+和Cl-则通过半透膜进入到蒸馏水中,在更换若干次蒸馏水后,Fe(OH)3胶体中的杂质离子全部洗净,所以最后的蒸馏水中不会再有Cl-,加入硝酸银溶液后,不会看到白色沉淀的产生。
21. 分液漏斗 K1 K2、K3, Cr2O72 +4Zn+14H+=2Cr2++4Zn2++7H2O K3 K1 溶液被压入锥形瓶 2Cr2++4CH3COO +2H2O=[Cr(CH3COO)2]2 2H2O↓ ×100% 低
【分析】(1)根据图示仪器A的构造判断其名称;
(2)根据实验现象“抽滤瓶中锌粒溶解,溶液由橙色逐渐变成蓝色,有少量气泡”可知,发生反应为Cr2O72 +4Zn+14H+=2Cr2++4Zn2++7H2O、Zn+2H+=Zn2++H2↑,则需要将分液漏斗中盐酸放入锥形瓶,据此判断操作方法;根据反应“Zn+2H+=Zn2++H2↑”可知,该操作目的是利用氢气将生成的铬离子压入盛有醋酸钠溶液的锥形瓶;醋酸亚铬难溶于水,当溶液完全转移后,迅速塞紧锥形瓶,用冷水冷却,Cr2+和CH3COO 反应生成[Cr(CH3COO)2]2 2H2O↓,据此书写离子方程式;
(3)根据铬离子守恒可得关系式:
据此计算出理论上应该生成[Cr(CH3COO)2]2 2H2O的质量为,而实际上生成[Cr(CH3COO)2]2 2H2O的质量为1.0g,从而可计算其产率;实验过程中若盐酸过量,盐酸与锌发生反应,无法保证锌将Cr2O72 完全转化成Cr2+。
【详解】(1)根据图示可知,仪器A为分液漏斗;
(2)根据实验现象“抽滤瓶中锌粒溶解,溶液由橙色逐渐变成蓝色,有少量气泡”可知,发生反应为:Cr2O72 +4Zn+14H+=2Cr2++4Zn2++7H2O、Zn+2H+=Zn2++H2↑,则需要将分液漏斗中盐酸放入锥形瓶,操作方法为:关闭①K1,打开②K2、K3,使盐酸缓慢加入至抽滤瓶中;
根据反应“Zn+2H+=Zn2++H2↑”可知,该操作目的是利用氢气将生成的铬离子压入盛有醋酸钠溶液的锥形瓶,需要关闭K2和④K3,打开⑤K1;
醋酸亚铬难溶于水,当溶液完全转移后,迅速塞紧锥形瓶,用冷水冷却,发生反应2Cr2++4CH3COO +2H2O=[Cr(CH3COO)2]2 2H2O↓,锥形瓶中有深红色[Cr(CH3COO)2]2 2H2O晶体析出;
(3)根据铬离子守恒可得关系式:
则理论上应该生成[Cr(CH3COO)2]2 2H2O的质量为:m=g,而实际上生成[Cr(CH3COO)2]2 2H2O的质量为1.0g,则其产率为:=×100%=×100%;若盐酸过量,盐酸与锌发生反应,不能保证锌将Cr2O72 完全转化成Cr2+,导致产率偏低