第3章 物质的性质与转化 测试题
一、选择题
1.下列说法中错误的是
A.可漂白纸浆,不可用于杀菌、消毒
B.熟石膏与水混合成糊状后能很快凝固,常用于制作模型和医疗石膏绷带
C.稀硫酸具有酸性,可用于除去铁锈
D.硫酸钡不容易被X射线透过,医疗上常用作消化系统X射线检查的内服药剂,俗称“钡餐”
2.对于下列所述过程,能正确描述其反应离子方程式的是
A.溶液中加入亚硫酸:
B.用溶液腐蚀铜电路板:
C.硫化亚铁溶于稀硝酸中:
D.稀NaOH溶液和稀溶液混合:
3.实验室用NH4Cl和熟石灰反应生成NH3,按照制备、净化、性质检验、收集及尾气处理的顺序进行试验。下列装置不能达到实验目的的是
A. B.
C. D.
4.下列物质中,不能由金属单质跟非金属单质直接化合而成的是
A.Fe3O4 B.Na2O2 C.CuCl2 D.FeCl2
5.陈述I和陈述II均正确,且具有因果关系的
选项 陈述I 陈述II
A 钠金属性比钾强 可用Na和熔融KCl在高温下反应制备K
B 过氧化钠用于制造呼吸面具 过氧化钠与人呼出的H2O、CO2都能发生反应生成O2
C Al2O3的熔点高 可用氧化铝坩埚熔化NaOH固体
D 浓硫酸具有吸水性 用浓硫酸干燥H2S
A.A B.B C.C D.D
6.几种常见物质的转化如图所示(反应条件省略)。
下列推断一定错误的是
A.若化合物2是淡黄色固体,化合物3为液态氧化物,则化合物4为碱
B.若单质1为黑色粉末,化合物2能使澄清石灰水变浑浊,则化合物1易溶于水
C.反应(1)和(2)是氧化还原反应,反应(3)可能是非氧化还原反应
D.若化合物1、2、3、4与单质2都含有某种元素,则该元素可能是铁
7.有、、、、五种溶液,用一种试剂就可把它们鉴别开来,这种试剂是
A.溶液 B.烧碱溶液 C.氨水 D.溶液
8.某同学不小心被黄蜂蛰了(黄蜂毒液呈碱性),为了减轻疼痛可以涂抹
A.浓硫酸 B.食醋 C.食盐水 D.苏打或肥皂水
9.下列现象或事实不能用同一原理解释的是
A.浓硝酸和氯水用棕色试剂瓶保存
B.硫化钠和亚硫酸钠固体长期暴露在空气中变质
C.常温下,铁和铜都不溶于浓硫酸
D.和溶液都能使氯水褪色
10.下列离子方程式与所给实验事实相符合的是
A.向溴水中通入少量的SO2:2H2O+SO2+Br2=2Br-+SO+4H+
B.向氯化铁溶液中滴加几滴KSCN溶液:Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3↓
C.用醋酸除去水垢:2H++CaCO3=CO2↑+Ca2++H2O
D.在酸性溶液中KIO3与KI反应:IO+I-+6H+=I2+3H2O
11.每天报道的空气质量报告中,不包含的指标是
A.CO2含量 B.SO2含量
C.NO2含量 D.可吸入颗粒物
12.下列过程不属于固氮的是
A.雷电时生成氮的氧化物 B.工业上用氢气与氮气合成氨
C.植物的根从土壤中吸收铵盐 D.根瘤菌把空气中的氮气转化为硝酸盐
13.将表面存在少量铁锈(主要为)的铁丝置于盛有稀硫酸的试管中,观察到铁丝表面的铁锈逐渐消失,向试管中滴加KSCN溶液,试管中溶液变红。一段时间后,铁丝表面有气泡产生,同时溶液的红色逐渐消失,溶液逐渐变为浅绿色。下列说法正确的是
A.铁锈消失是因为与水反应生成了
B.滴加KSCN溶液后,试管中溶液变红说明溶液中存在
C.铁丝表面有气泡产生是因为Fe和稀硫酸反应有生成
D.溶液红色逐渐消失,溶液逐渐变为浅绿色是因为与溶液中的发生反应
14.下列有关实验设计或对实验原理的描述正确的是
A.为测定熔融氢氧化钠的导电性,可在瓷坩埚中熔化氢氧化钠固体
B.用甲图装置制取乙烯
C.用乙图装置制备少量氢氧化亚铁
D.加入适量乙醇和浓硫酸,加热,可除去乙酸乙酯中少量的乙酸
15.下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是
A.制取SO2 B.验证漂白性 C.收集SO2 D.尾气处理
二、填空题
16.下列物质的转化不能一步实现的是 。
A.Na2CO3→NaOH
B.CaCO3→CaO
C.NaCl→NaNO3
D.CuO→Cu(OH)2
E.SiO2→Na2SiO3
F.Cu→Cu(NO3)2
G.Fe2O3→FeCl2
17.铁是人类较早使用的金属之一。运用铁及其化合物的知识,完成下列问题。
(1)所含铁元素既有氧化性又有还原性的物质是________(用字母代号填)。
A.Fe B.FeCl3 C.FeSO4 D.Fe2O3
(2)向沸水中逐滴滴加1 mol/L FeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色,该分散系中粒子直径的范围是 nm。
(3)电子工业需要用30 %的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜片制造印刷电路板,请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式 。某同学对FeCl3腐蚀铜后所得溶液的组成进行测定:取少量待测溶液,滴入KSCN溶液呈红色,则溶液中所含金属阳离子有 。
(4)若要验证该溶液中含有Fe2+,正确的实验方法是 (用字母代号填)。
A.向试管中加入试液,滴入KSCN溶液,若显血红色,证明含有Fe2+
B.向试管中加入试液,滴入酸性高锰酸钾溶液,若褪色,证明含有Fe2+
C.向试管中加入试液,滴入氯水,再滴入KSCN溶液,若显血红色,证明原溶液中含有Fe2+
(5)欲从废液中回收铜,并重新获得FeCl3溶液设计实验方案如下:
①写出上述实验中有关物质的化学式:A: ;B: 。
②写出通入C的化学方程式 。
18.将铁粉、铜粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反应(容器不参与反应),试判断下列情况溶液中存在的金属离子和金属单质。
(1)若铁粉有剩余,则容器不可能有 。
(2)若CuCl2有剩余,则容器中一定有 ,可能有 。
(3)若FeCl3和CuCl2都有剩余,则容器中不可能有 ,一定有 。
(4)FeCl3和Fe粉反应时,氧化产物与还原产物的物质的量之比为 。
19.下图是铁丝在氧气中燃烧实验的操作图。试回答下列问题:
(1)瓶中放水的作用是 。
(2)铁丝在氧气中燃烧的文字表达式为 。
20.(1)32g铜投入一定浓度的硝酸溶液中,铜完全溶解,共收集到NO和NO2的混合气体8.96 L气体(标准状况)。
①计算产生NO的体积(标准状况) L;
②将盛有此混合气体的容器倒扣在水中,通入标准状况下一定体积的O2,恰好使气体完全溶于水中,则通入O2的体积为 L。
(2)向100 mL 0.8 mol·L-1硝酸溶液中加入一定量Fe、FeO、Fe2O3的混合物,充分反应后,放出标准状况下的气体224 mL,且测得溶液中铁只以Fe2+形式存在,为使Fe2+完全沉淀,可向反应后的溶液中加入0.1 mol·L-1的NaOH溶液 mL。
21.为探究不含结晶水的白色正盐X(仅含三种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验:
已知:M(X)=270g·mol-1,灼烧X并透过蓝色钴玻璃片可看到紫色火焰。请回答:
(1)无色液体B的化学式是 。
(2)固体X加热分解的化学方程式是 。
(3)将X加入MnSO4溶液中,溶液变成紫红色,该反应的离子方程式为 。
22.某正盐X(M=270 g/mol)为三种常见元素组成的纯净物,进行如下实验:
步骤②的原理与工业制硫酸吸收塔中的原理一致:丙能使带火星的木条复燃;乙和丁是含有相同元素的纯净物,且焰色试验透过蓝色钻玻璃呈紫色。请回答:
(1)X的化学式是 ,步骤④的化学方程式是 。
(2)丁能使酸性高锰酸钾褪色,写出反应的离子方程式 。
23.FeCl3是重要的化工产品,某小组设计如图实验装置制备氯化铁并探究其性质。
已知:FeCl3易升华、遇水蒸气易潮解。
(1)A中反应的化学方程式为 ,该反应中,浓盐酸表现的性质是 。
(2)B中的试剂是 ;C的作用是 。
(3)E装置中冰水浴的作用是 。
(4)上述实验装置存在两处缺陷:一是D与E间的导气管太细,易堵塞:二是 。
(5)经改进,继续完成实验。实验完毕后,取产品探究其性质:
实验 操作 现象
① 取少量固体溶于蒸馏水,滴加KSCN溶液 溶液变红色
② 取少量固体溶于稀硫酸 固体溶解,无气泡产生
根据上述实验现象, (填“能”或“不能”)确定产品中是否含有铁单质,理由是 (用文字描述)。
【参考答案】
一、选择题
1.A
解析:A.二氧化硫具有漂白作用,可漂白纸浆、毛和丝等,还可用于杀菌消毒,例如在葡萄酒中添加二氧化硫,起到杀菌、抗氧化作用,故A错误;
B.粉末状的熟石膏与水混合成糊状后很快凝固转化为坚固的块状生石膏,常用于制作模型和医疗石膏绷带,故B正确;
C.稀硫酸具有强酸性,能与氧化铁反应生成可溶性铁盐,可用于除去铁锈,故C正确;
D.硫酸钡不溶于盐酸,不能被X射线透过,医疗上常用作钡餐,故D正确;
故选:A。
2.B
解析:A.Na2S溶液中加入亚硫酸中反应生成硫单质、氢氧化钠和水,亚硫酸为弱酸不能拆开,A错误;
B.用FeCl3溶液腐蚀铜电路板的反应方程式为:Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2,则离子方程式为:,B正确;
C.硫化亚铁具有还原性,而硝酸具有氧化性,两者要发生氧化还原反应,离子方程式:FeS+4H++=Fe3++S↓+NO↑+2H2O,C错误;
D.稀NH4Cl溶液和稀NaOH溶液作用,反应生成氯化钠和一水合氨,正确的离子方程式为:,D错误;
故答案为:B。
3.D
解析:A.实验室可以加热NH4Cl和Ca(OH)2的固体混合物来制备氨气,故A能达到实验目的;
B.实验室常用碱石灰来干燥氨气,故B能达到实验目的;
C.氨气具有还原性,在加热条件下和CuO发生氧化还原反应生成Cu和N2,故C能达到实验目的;
D.氨气极易溶于水,D中氨气通入水中后会发生倒吸,水进入安全瓶后仍然后倒吸入实验装置中,故D不能达到实验目的;
故选D。
4.D
解析:A.Fe3O4可以利用铁在氧气中燃烧获得,A不符合;
B.Na2O2可以利用钠在氧气中燃烧获得,B不符合;
C.CuCl2可以利用铜在氯气中燃烧获得,C不符合;
D.铁在氯气中燃烧生成氯化铁,得不到FeCl2,D符合;
答案选D。
5.B
解析:A.在850℃时使K蒸汽分离出,而钠为液体,可用钠制取钾,但钠的金属性比钾弱,故A错误;
B.过氧化钠可以与水反应产生氧气,也可与水反应产生氧气,故可以作呼吸面具,故B正确;
C.氧化铝能够与氢氧化钠反应,所以实验室不能用Al2O3制成的坩埚加热NaOH固体至熔融态,故C错误;
D.浓硫酸具有吸水性与氧化性,H2S具有还原性,不能用浓硫酸干燥,故D错误;
故选:B。
6.B
解析:A.化合物2为淡黄色固体,它可能是过氧化钠,化合物3可能为水,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠是碱,故A正确;
B.化合物2能使澄清石灰水变浑浊,则化合物2为,化合物1为,难溶于水,故B错误;
C.反应(1)、(2)只生成一种化合物,反应物有单质,则一定是氧化还原反应,而反应3可能是氧化还原反应,如过氧化钠与水、二氧化碳反应,也可能是非氧化还原反应,如与水反应,故C正确;
D.金属铁存在下列转化:与反应生成,与反应生成,与反应生成,故D正确;
故选B。
7.B
解析:A.溶液和、、均生成微溶的硫酸银,现象相同,和、均生成AgCl沉淀,现象相同,无法鉴别,故A不选;
B.烧碱溶液和无现象,和生成白色沉淀并迅速转化为红褐色的氢氧化铁沉淀,和生成红褐色沉淀,和生成白色沉淀,和生成白色沉淀并最终溶解,现象不同,可以鉴别,故B选;
C.氨水和无现象,和生成白色沉淀并迅速转化为红褐色的氢氧化铁沉淀,和生成红褐色沉淀,和生成白色沉淀,和生成白色沉淀,、现象相同,不可鉴别,故C不选;
D.溶液遇到变红,和其他溶液无现象,不可鉴别,故D不选;
故选B。
8.B
解析:A.浓硫酸具有强氧化性和酸性,对皮肤造成二次伤害,A错误;
B.食醋显酸性,能用于治疗黄蜂蛰伤,B正确;
C.食盐水显中性,不能用于治疗黄蜂蛰伤,C错误;
D.苏打或肥皂水显碱性,不可以用于治疗黄蜂蛰伤,D错误;
故选B。
9.C
解析:A.浓硝酸见光易分解,氯水中的HClO见光易分解,为防止浓硝酸和HClO的分解,浓硝酸和氯水都用棕色试剂瓶保存,能用同一原理解释,A项不符合题意;
B.Na2S和Na2SO3都具有较强还原性,长期暴露在空气中,能被空气中的氧气氧化而变质,能用同一原理解释,B项不符合题意;
C.常温下铁不溶于浓硫酸是因为铁发生了钝化,在铁的表面生成了致密的氧化物保护膜,阻止内部的铁进一步反应,常温下铜不溶于浓硫酸是因为常温下铜与浓硫酸不反应,不能用同一原理解释,C项符合题意;
D.SO2和Na2SO3都具有还原性,能被氯水氧化,从而使氯水褪色,能用同一原理解释,D项不符合题意;
答案选C。
10.A
解析:A.SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,反应中SO2呈现还原性,写为离子方程式是:2H2O+SO2+Br2=2Br-+SO+4H+,故A正确;
B.氯化铁溶液中滴入几滴KSCN溶液,Fe3+和SCN-发生络合反应生成Fe(SCN)3而显红色,离子方程式为:,故B错误;
C.醋酸是弱酸不能拆开,用醋酸除去水垢中的碳酸钙:2CH3COOH+CaCO3=Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑, 故C错误;
D.在酸性溶液中,KIO3与KI反应生成I2,依据得失电子守恒,含碘微粒存在以下关系~5I-,再依据质量守恒,可得反应的离子方程式为:,故D错误;
故答案选A。
11.A
解析:SO2含量、NO2含量、可吸入颗粒物都是大气污染物,是每天报道的空气质量报告的指标,而CO2不是空气污染物,不属于空气质量报告中的指标,故A符合题意。
综上所述,答案为A。
12.C
解析:A.雷电时生成氮的氧化物,即N2+O22NO,是将游离态氮转化为化合态氮,属于氮的固定,为自然固氮,故A不符合题意;
B.工业上用氢气与氮气合成氨,即N2+3H22NH3,是将游离态氮转化为化合态氮,属于氮的固定,为工业固氮,故B不符合题意;
C.植物的根从土壤中吸收铵根离子和硝酸盐,不是将游离态氮转化为化合态氮,不属于氮的固定,故C符合题意;
D.豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为硝酸盐,是将游离态氮转化为化合态氮,属于氮的固定,为生物固氮,故D不符合题意;
答案为C。
13.C
解析:A.铁锈消失是,氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水,Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O,A错误;
B.滴加KSCN溶液后,试管中溶液变红说明溶液中存在 Fe3+,B错误;
C.当铁锈完毕后,铁与硫酸反应生成氢气,C正确;
D.溶液中红色逐渐消失,逐渐变为浅绿色,说明Fe3+被转化为Fe2+,2Fe3++Fe=3Fe2+,D错误;
故答案为:C。
14.C
解析:A.氢氧化钠能和瓷坩埚中的二氧化硅反应,所以不可在瓷坩埚中熔化氢氧化钠固体,故A错误;
B.制取乙烯时需要迅速加热到170℃,温度计用于测定混合液温度,所以温度计应该插入混合液中,故B错误;
C.氢氧化亚铁易被空气中氧气氧化,覆盖植物油、将滴管伸入硫酸亚铁溶液中都可以减少与空气的接触,防止氢氧化亚铁被氧化,故C正确;
D.乙酸与乙醇的酯化反应为可逆反应,不能得到纯净物,应用饱和碳酸钠溶液除杂,故D错误;
故选:C。
15.A
解析:A.铜和浓硫酸在加热条件下可发生反应生成SO2气体,题图中的气体发生装置无误,A符合题意;
B.SO2与酸性KMnO4溶液因发生氧化还原反应而使其褪色,验证SO2漂白性应使用品红溶液,B不符合题意;
C.SO2密度比空气大,采用向上排空气法收集,导气管应长进短出,C不符合题意;
D.SO2与饱和NaHSO3溶液不发生反应,饱和NaHSO3溶液不能用于吸收SO2尾气,可换成NaOH溶液,D不符合题意;
故选A。
二、填空题
16.DG
解析:A.碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,所以Na2CO3→NaOH能一步实现,A不符合题意;
B.碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳,所以CaCO3→CaO能一步实现,B不符合题意;
C.氯化钠和硝酸银反应生成氯化银和硝酸钠,所以NaCl→NaNO3能一步实现,C不符合题意;
D.CuO难溶于水,CuO→Cu(OH)2不能一步实现,D符合题意;
E.二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水,所以SiO2→Na2SiO3能一步实现,E不符合题意;
F.金属铜与硝酸反应生成硝酸铜,所以Cu→Cu(NO3)2能一步实现,F不符合题意;
G.氧化铁与盐酸反应生成氯化铁,氯化铁再与铁粉反应生成氯化亚铁,Fe2O3→FeCl2不能一步实现,G符合题意;
故选DG。
17.(1)C
(2)1~100
(3) 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ Fe3+、Fe2+、Cu2+
(4)B
(5) Fe HCl 2FeCl2+Cl2=2FeCl3
解析:(1)铁元素处于中间价态既有氧化性又有还原性:
A.单质铁中铁元素为最低价,只有还原性,故A不符合题意
B.氯化铁中铁元素为最高价,只有氧化性,故B不符合题意;
C.硫酸亚铁中铁元素为+2价,既有氧化性又有还原性,故C符合题意;
D.氧化铁中铁元素为+3,最高价,只有氧化性,故D不符合题意;
选C;
(2)向沸水中逐滴滴加1 mol/L FeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色,得到氢氧化铁胶体,分散质的粒子直径在1~100nm;故答案为1~100;
(3)印刷电路板时氯化铁和铜反应生成氯化铜和氯化亚铁,离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;由于反应生成了铜离子和亚铁离子,加入硫氰化钾显红色,说明溶液中还有铁离子,所以含有的金属阳离子为Fe3+、Fe2+、Cu2+;故答案为Fe3+、Fe2+、Cu2+;
(4)A.亚铁离子和硫氰化钾不反应,所以显红色说明溶液中含有铁离子,故A错误;
B.亚铁离子和高锰酸钾反应而使溶液褪色,所以能说明溶液中有亚铁离子,故B正确;
C.如果溶液中有铁离子无亚铁离子也能出现上述现象,不能说明溶液有亚铁离子,故C错误;
答案为B;
(5)废液中加入过量的铁,滤液为氯化亚铁,滤渣为铜和铁,滤渣中加入过量的盐酸,铁反应生成氯化亚铁,过滤得到铜。滤液合并后通入氯气得氯化铁:
①根据分析A为Fe;B为HCl;故答案为Fe、HCl;
②氯化亚铁和氯气反应生成氯化铁,方程式为:2FeCl2+Cl2=2FeCl3;故答案为2FeCl2+Cl2=2FeCl3。
18.Fe3+和Cu2+ 亚铁离子 Fe3+(或铜粉) 铁粉(或铜粉) Fe2+ 1:2
解析:(1)若铁粉有剩余,铁和铁离子或铜离子反应,所以溶液中肯定没有铁离子和铜离子;
(2)若CuCl2有剩余,铁和物质反应都生成亚铁离子,所以溶液中一定有亚铁离子,铁先和铁离子反应,再和氯化铜反应,所以可能有铁离子或铜粉;
(3)若氯化铁和氯化铜都有剩余,容器中不可能有铁或铜,因为铁或铜可以和氯化铁反应,一定有氯化亚铁;
(4)FeCl3和Fe反应反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+,反应过程中Fe3+被还原,Fe被氧化,故氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:2。
19.防止集气瓶炸裂 铁+氧气四氧化三铁
解析:(1)铁丝在盛有氧气的集气瓶中燃烧,生成的熔融物温度很高,直接溅落瓶底会炸裂瓶底,所以集气瓶底部加一些水,故答案为:防止集气瓶炸裂;
(2)铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,文字表达式为:铁+氧气四氧化三铁,故答案为:铁+氧气四氧化三铁;
20.72 5.6 700
解析:(1)①32 gCu的物质的量是n(Cu)==0.5 mol,由于Cu是+2价金属,则反应中转移电子的物质的量n(e-)=0.5 mol×2=1 mol;反应产生的标准状况NO和NO2的混合气体8.96 L气体的物质的量n(气体)==0.4 mol,假设混合气体中NO物质的量是x mol,则NO2的物质的量为(0.4-x)mol,根据氧化还原反应中电子守恒可知3x+(0.4-x)mol=1 mol,解得x=0.3 mol,其在标准状况下的体积V(NO)=0.3 mol×22.4 L/mol=6.72 L;
②在反应中Cu失去电子变为Cu2+进入溶液,HNO3得到电子变为NO和NO2,将盛有此混合气体的容器倒扣在水中,通入标准状况下一定体积的O2,NO和NO2与O2恰好使气体完全反应产生HNO3,则通入O2得到电子与Cu失去电子数目相等,故n(O2)=n(e-)=×1 mol=0.25 mol,其在标准状况下的体积V(O2)=0.25 mol×22.4 L/mol=5.6 L;
(2)HNO3的物质的量n(HNO3)=0.8 mol/L×0.1 L=0.08 mol,反应产生气体物质的量n==0.01 mol,所以反应结束后溶液中n ()=0.08 mol-0.01 mol=0.07 mol,铁只以Fe2+形式存在,则溶质为Fe(NO3)2,由钠离子、硝酸根守恒可知:n (NaOH)=n(NaNO3)=n ()=0.07 mol,故V(NaOH)==0.7 L= 700 mL。
21.SO3 2K2S2O82K2SO4+2SO3↑+O2↑ 2Mn2++5S2O82-+8H2O=2MnO4-+10SO42-+16H+
【分析】不含结晶水的白色正盐X(仅含三种元素)5.40g,加热分解生成混合气体A和无色固体A,无色固体A加入盐酸和足量氯化钡溶液生成白色沉淀C为BaSO4,物质的量==0.02mol,说明A中含硫酸根离子,混合气体A冷却至室温得到气体B和无色液体B,加入盐酸和足量氯化钡溶液得到白色沉淀D为BaSO4,物质的量==0.02mol,说明无色液体B为SO3,气体B通过灼热氧化铜网,铜网变黑色增重0.32g,说明气体B为O2,增重的是生成氧气的质量,氧气物质的量==0.01mol,混合气体A为SO3和O2的混合气体,已知:M(X)=270g mol-1,灼烧X并透过蓝色钴玻璃片可看到紫色火焰,证明X中含钾元素,利用元素守恒计算得到X的化学式,含n(S)=0.04mol,无色固体A为K2SO4,n(K)=0.04mol,混合气体A为SO3和O2的混合气体,则X中含氧元素物质的量n(O)==0.16mol,n(K):n(S):(O)=0.04:0.04:0.16=1:1:4,结合元素物质的量和原子守恒得到反应生成物为2K2SO4+2SO3+O2,原子守恒得到反应物2K2S2O8,分解的化学方程式:2K2S2O82K2SO4+2SO3↑+O2↑,据此分析回答问题。
解析:(1)分析可知无色液体B的化学式是SO3;
(2)固体X加热分解的化学方程式是:2K2S2O82K2SO4+2SO3↑+O2↑;
(3)将X加入MnSO4溶液中,溶液变成紫红色,说明锰离子被氧化为高锰酸钾,反应的离子方程式:2Mn2++5S2O82-+8H2O=2MnO4-+10SO42-+16H+。
22.K2S2O8 K2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2KCl
【分析】正盐X (三种常见元素组成的纯净物,摩尔质量为270 g/mol),13.5 gX的物质的量为n(X)==0.05 mol。X分解产生的混合气体甲经浓硫酸后得到的气体丙能使带火星的木条复燃,则丙为O2;该步反应原理与工业制硫酸吸收塔中的原理一致,则该步反应为SO3+H2SO4=H2SO4·SO3,可知气体甲中还含有含有SO3,甲为SO3、O2的混合气体,乙和丁均为纯净物,且含有相同元素,焰色试验透过蓝色钴玻璃呈紫色,说明其中含钾元素,结合④生成BaSO4沉淀,可知乙为K2SO4,其物质的量n(K2SO4)==0.05 mol,丁为K2SO3,n(K2SO3)==0.05 mol,步骤③发生2K2SO3+O2=2K2SO4。X含K、S、O三种元素,则X为K2S2O8,以此来解答。
解析:根据上述分析可知X是K2S2O8,其分解的化学方程式为2K2S2O82 K2SO4+2SO3↑+O2↑;步骤④是K2SO4与BaCl2发生复分解反应产生BaSO4沉淀,该步反应方程式为:K2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2KCl;
(2)丁为K2SO3,具有还原性,能够被酸性KMnO4溶液氧化而使溶液紫色褪去,反应的离子方程式为:。
23.(1) KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O 还原性和酸性
(2)饱和氯化钠溶液 干燥氯气
(3)冷凝,使升华的FeCl3顺利凝结,便于收集FeCl3
(4)E和F之间缺少除水装置,F中的水蒸气易使FeCl3潮解
(5)不能 过量的三价铁离子能将少量单质铁氧化
【分析】A制备氯气、B除氯气中的氯化氢、C干燥氯气、D中铁粉和氯气反应生成氯化铁、E收集FeCl3、F吸收氯气,防止污染。
解析:(1)A中KClO3和浓HCl反应生成Cl2、KCl、H2O,反应的化学方程式为KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O。该反应中,部分浓盐酸中Cl元素化合价升高被氧化,部分氯元素化合价不变生成盐,浓盐酸表现的性质是还原性和酸性;
(2)装置B的作用是除氯气中的氯化氢,B中的试剂是饱和氯化钠溶液。装置C的作用是干燥氯气,C中的试剂是浓硫酸;
(3)FeCl3易升华,E装置中冰水浴的作用是冷凝,使升华的FeCl3顺利凝结,便于收集FeCl3;
(4)FeCl3易升华、遇水蒸气易潮解,E和F之间缺少除水装置,F中的水蒸气易使FeCl3潮解;
(5)过量的三价铁离子能将少量单质铁氧化,根据上述实验现象,不能确定产品中是否含有铁单质