第三章《铁金属材料》测试题
一、单选题(共13题)
1.根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 向某黄色溶液中加入淀粉KI溶液,溶液呈蓝色 溶液中含Br2
B 如图所示,烧杯中看见白色沉淀 证明酸性强弱:H2CO3>H2SiO3
C 向Fe(NO3)2溶液中滴入硫酸酸化的H2O2溶液,溶液变黄 氧化性:H2O2>Fe3+
D 取5mL0.1mol·L-1KI溶液,加入1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液,萃取分液后,向水层滴入KSCN溶液,溶液变成血红色 Fe3+与I-所发生的反应为可逆反应
A.A B.B C.C D.D
2.下列指定离子反应方程式书写正确的是
A.金属钠与水反应:
B.氯气与水反应:
C.金属铝与氢氧化钠溶液反应:
D.金属铁和硫酸铜溶液反应:
3.对下列实验过程评价不正确的是
A.某无色溶液中滴加足量稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,不能说明含有CO
B.向某溶液中滴加氯化钡溶液产生白色沉淀,该溶液不一定存在硫酸根离子
C.用玻璃棒蘸取某样品进行焰色试验,观察到黄色火焰,该样品中一定含有钠元素
D.向某溶液滴加两滴KSCN溶液,溶液不变血红色,再向溶液中滴加新制氯水,溶液变红色,该溶液中一定含有Fe2+
4.下列关于铁及其化合物的说法正确的是
A.过量的Fe粉与Cl2燃烧生成FeCl2
B.FeCl3溶液与Cu反应,可用于蚀刻电路铜板
C.将过氧化钠投入到氯化亚铁溶液中, 最终生成白色沉淀
D.铁与水蒸气反应生成氧化铁和氢气
5.下列指定反应的离子方程式正确的是
A.和水反应:
B.Fe和稀硫酸反应:
C.和NaOH溶液反应:
D.溶液中通入足量:
6.下列有关金属材料说法正确的是
A.碳钢与生铁的主要成分相同,所以性能相同
B.通常合金的硬度比其成分金属的小
C.铝的化学性质稳定,所以铝制品耐腐蚀
D.镁在空气中燃烧发出耀眼的白光,可用作照明弹
7.下列叙述正确的是(用代表阿伏加德罗常数的值)
A.2.4g Mg与完全反应,转移的电子数为
B.标准状况下,22.4L盐酸中含有NA个HCl分子
C.在标准状况下,22.4L与18g所含有的电子数均为
D.在标准状况下,22.4L的和混合气体中含有的氧原子数为
8.印刷电路板(PCB)是用腐蚀液将覆铜板上的部分铜腐蚀掉而制得,一种用FeCl3溶液制作PCB并将腐蚀后废液回收再生的流程如图:下列说法不正确的是
A.腐蚀池中发生反应的化学方程式是:Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2
B.腐蚀后的废液中,主要的金属阳离子有Fe3+、Cu2+、Fe2+
C.置换池中发生的主要反应为:Fe+Cu2+=Cu+Fe2++和Fe+2Fe3+=3Fe2+
D.再生池中可加入过量的铁粉
9.向含Fe2+、I-、Br-的溶液中通入过量的氯气,溶液中四种粒子的物质的量变化如图所示,已知:b-a=5,线段Ⅳ表示生成一种含氧酸(HIO3),且Ⅰ和Ⅳ表示的物质中含有相同的元素。下列说法不正确的是( )
A.线段Ⅱ表示Fe2+的变化情况
B.线段Ⅳ发生反应的离子方程式为:I2+5Cl2+12OH-=2IO3-+10Cl-+6H2O
C.根据图象可计算a=6
D.原溶液中c(Fe2+)∶c(I-)∶c(Br-)=2∶1∶3
10.下列关于金属的说法正确的是
A.钠与氧气反应时,产物是由氧气的用量决定的
B.铝箔在空气中受热可以熔化滴落
C.铜可以在加热的条件下和氧气反应,生成氧化铜
D.铁与水蒸气反应的产物是黑色的Fe2O3
11.设阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是
A.含中子数目为NA
B.含原子数目为2NA
C.1mol/LH2SO4含数目为2NA
D.与足量盐酸充分反应电子转移数目为0.3NA
12.下列实验设计能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验设计
A 除去FeCl2溶液中的FeCl3 向溶液中加入KMnO4溶液
B 鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液 分别滴入氢氧化钙溶液,观察是否产生沉淀
C 鉴别碳酸钡和硫酸钡固体 取样,分别向样品上滴加稀盐酸,观察固体是否溶解
D 检验溶液中存在I- 滴加淀粉溶液,观察溶液是否变蓝
A.A B.B C.C D.D
13.根据实验目的,下列实验方案设计、现象和结论均正确的是
选项 实验目的 方案设计 现象和结论
A 比较金属活动性 Mg、Al、NaOH溶液构成原电池装置 若Mg片上冒气泡,证明活动性:Al>Mg
B 检验Fe(NO3)2中是否混有Fe(NO3)3 取样品于试管中,滴加稀硫酸溶解,再滴加几滴KSCN溶液 若变红色,说明混有Fe(NO3)3
C 比较Fe3+和I2的氧化性 向FeCl3溶液中滴加淀粉—KI溶液 若溶液变蓝,说明氧化性:Fe3+>I2
D 探究温度对化学反应速率的影响 向两支试管各加入2mL0.1mol L-1酸性KMnO4溶液和2mL0.01mol L-1H2C2O4溶液,将其中一支放入冰水中,一支放入80℃热水中 若80℃热水中褪色快,说明温度升高,反应速率加快
A.A B.B C.C D.D
二、填空题(共8题)
14.为测定某金属冶炼厂排放的尾气中的含量,将尾气样品经过管道通入密闭容器中的250 mL 0.200 mol/L的酸性溶液。若管道中尾气样品流量为8 L/min,经过5 min溶液恰好褪色(假设尾气样品中的其他气体与酸性溶液不反应)。
请回答:
(1)配制250 mL 0.200 mol/L的酸性溶液需用天平称量 g 固体(精确到小数点后3位)。
(2)该尾气样品中的含量为 g/L。
15.钠是一种非常活泼、具有广泛应用的金属。
(1)钠的原子结构示意图为,钠在反应中容易 电子(填“得到”或“失去”)。
(2)金属钠非常活泼,通常保存在 里,以隔绝空气。
(3)汽车安全气囊的气体发生剂 NaN3可由金属钠生产。某汽车安全气囊内含NaN3、Fe2O3和NaHCO3等物质。
i.当汽车发生较严重的碰撞时,引发 NaN3分解 2NaN3 = 2Na + 3N2,从而为气囊充气,该反应属于 反应(填基本反应类型)。
ii.产生的Na 立即与Fe2O3发生置换反应生成Na2O,化学方程式是 。
ⅲ.NaHCO3是冷却剂,吸收产气过程释放的热量。NaHCO3起冷却作用时发生反应的化学方程式为 。
iV.一个安全气囊通常装有 50 g NaN3,其完全分解所释放的 N2为 mol。
(4)下列物质:①Cl2;②Na2CO3;③NaHCO3;④K-Na合金;⑤Na。
广泛用于玻璃、造纸的是 (填编号,下同)可用作原子反应堆的导热剂的是 。
16.钠、铝和钙是中学化学常见的三种重要金属。请回答下列问题:
(1)常盛放在呼吸面具中作为供氧剂的物质为 (填“”或“”)。
(2)能溶于酸或强碱溶液生成盐和水,则是一种 (填“酸性”“碱性”或“两性”)氧化物。
(3)漂白粉的有效成分为 (填“”或“”)。
17.(1)湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的反应体系中有六种粒子:Fe(OH)3、ClO-、OH-、FeO42-、Cl-、H2O。
①写出并配平湿法制高铁酸钾反应的离子方程式: 。
②每生成1 mol FeO42-转移 mol电子,若反应过程中转移了0.3 mol电子,则还原产物的物质的量为 mol。
③低温下,在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾(K2FeO4),原因是 。
(2)地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程,利用Fe粉和KNO3溶液反应,探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响。如图表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中,测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系(部分副反应产物曲线略去)。请根据图中信息写出t1时刻前该反应的化学方程式为[用Fe和HNO3(稀)反应表示] 。
18.A、B、C、D、E 分别代表中学化学中的常见物质,请根据题目要求回答下列问题:
(1)实验室常用A的饱和溶液制备微粒直径为1nm~l00nm的红褐色液相分散系。则该反应的化学方程式为 。
(2)B为地壳中含量最高的金属元素的氯化物,向50.0mL6mol/L的B溶液中逐滴滴入100mL某浓度的KOH溶液,若产生7.8g白色沉淀,则加入的KOH溶液的浓度可能为 。
(3)将A、B中两种金属元素的单质用导线连接,插入一个盛有KOH溶液的烧杯中构成原电池,则电池反应为 。
(4)C、D、E均是短周期中同一周期元素形成的单质或化合物,常温下D为固体单质,C和E均为气态化合物,且可发生反应:C+DE。将一定量的气体C通入某浓度的KOH溶液得溶液F,向F溶液中逐滴滴入稀盐酸,加入n(HCl)与生成n(C)的关系如图所示,则生成F的离子方程式 。
19.垃圾是放错了地方的资源。要使垃圾中宝贵的再生资源得到充分利用,必须对垃圾进行分类回收。
(1)如上图所示四个垃圾分类图示中有害垃圾图示是 ;
(2)小明在整理房间时,清理出如下物品,它们应分别放入哪个垃圾箱(请填字母)?
A.废作业本;B.汽水易拉罐;C.烂苹果;D.过期药品;E.生锈铁钉;F.涂改液瓶G.矿泉水瓶H.废旧电池
i.应放入“可回收垃圾箱”的是 ;
ii.应放入“有害垃圾箱”的是 ;
(3)小明用盐酸除去铁钉上的锈(主要成分为氧化铁),以重新使用它,请写出盐酸除锈的化学方程式: ;
(4)请设计一种从氯化铜溶液中回收铜的方法(用化学方程式说明): 。
20.I、高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂,它的氧化性比高锰酸钾、次氯酸等还强。工业上制取高铁酸钠的化学方程式是(未配平):Fe(NO3)3+ NaOH + Cl2→ Na2FeO4+ NaNO3+ NaCl + H2O
(1)高铁酸钠中,铁元素的化合价是 ;上述制取铁酸钠的反应中,铁元素被 (填“还原”或“氧化”)。
(2)高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂原因铁元素转化为Fe(OH)3胶体。用饱和氯化铁溶液制备Fe(OH)3胶体方法 。
(3)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。
①少量的铜可以完全溶解在FeCl3溶液中,所发生反应的离子方程式为 。
②除去FeCl3溶液中混有的FeCl2可加入或通入 。
A、硝酸 B、稀硫酸 C、氯气 D、氢氧化钠
II、次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,是一元中强酸,具有较强还原性。回答下列问题:
(4)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为银,从而可用于化学镀银。
①利用H3PO2进行化学镀银反应中,氧化剂(Ag+)与还原剂(H3PO2)的物质的量之比为4∶1,则氧化产物为 (填化学式)。
②从分类来看,NaH2PO2属于 。
a.正盐 b.酸式盐 c.钠盐 d.氧化物
(5)H3PO2的工业制法是:将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,后者再与H2SO4反应。配平白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式 。
_______P4 +_______Ba(OH)2 + _______H2O —— _______Ba(H2PO2)2+_______PH3↑
21.根据下列数型图象回答:
(1)图一,用盐酸和氢氧化钠进行中和反应时,反应过程中溶液的pH变化曲线。向盐酸中加入的氢氧化钠溶液质量为mg时,所得溶液中含有的微粒为 (填微粒符号)。
(2)图二,20℃时,取10mL10%的NaOH溶液于烧杯中,逐滴加入10%的盐酸,随着盐酸的加入,烧杯中溶液温度与加入盐酸体积的变化关系。
①由图二可知中和反应是 反应(填“吸热”或“放热”);
②甲同学用氢氧化钠固体与稀盐酸反应也能得到相同结论,乙同学认为不严密,因为 。
(3)图三,含HCl和CuCl2的混合溶液50g,向该溶液中逐滴加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液,生成沉淀的质量与加入NaOH溶液的质量关系。当加入NaOH溶液的质量为ag时,请写出溶液中的溶质的化学式 。混合溶液中CuCl2的质量分数为 ,HCl的质量分数为 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】A.向某黄色溶液中加入淀粉KI溶液,溶液呈蓝色,也可能是氯化铁溶液,故A错误;
B.浓盐酸具有挥发性,也能与硅酸钠反应,故B错误;
C.向Fe(NO3)2溶液中滴入硫酸酸化的H2O2溶液,溶液变黄,无法确定双氧水和硝酸谁是氧化剂,故C错误;
D.取5mL0.1mol·L-1KI溶液,加入1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液,2Fe3+ + 2I -=2Fe2+ + I2,氯化铁不足,由现象可知,铁离子不能完全转化,说明该反应为可逆反应,故D正确;
故选D。
2.C
【详解】A.金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应的离子方程式为:,选项A错误;
B.氯气与水反应生成次氯酸和盐酸,反应的离子方程式为:,选项B错误;
C.金属铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子方程式为:,选项C正确;
D.金属铁和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,反应的离子方程式为:,选项D错误;
答案选C。
3.C
【详解】A. 某无色溶液中滴加足量稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,可能含有CO、HCO,故A正确;
B. 向某溶液中滴加氯化钡溶液产生白色沉淀,该沉淀可能是硫酸钡、碳酸钡、氯化银等,所以该溶液不一定存在硫酸根离子,故B正确;
C. 玻璃中含有钠元素,用玻璃棒蘸取某样品进行焰色试验,观察到黄色火焰,该样品中不一定含有钠元素,故C错误;
D. 向某溶液滴加两滴KSCN溶液,溶液不变血红色,说明不含Fe3+,再向溶液中滴加新制氯水,溶液变红色,说明Fe2+被氯水氧化为Fe3+,该溶液中一定含有Fe2+,故D正确;
选C。
4.B
【详解】A.过量的Fe粉与Cl2燃烧生成FeCl3,故A错误;
B.FeCl3溶液与Cu反应,生成氯化亚铁和氯化铜,可用于蚀刻电路铜板,故B正确;
C.将过氧化钠投入到氯化亚铁溶液中,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,氢氧化钠与氯化亚铁反应生成氢氧化亚铁和氯化钠,氢氧化亚铁不稳定,被氧化生成氢氧化铁, 则最终生成红褐色沉淀,故C错误;
D.铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,故D错误;
故选:B。
5.A
【详解】A.NO2和水反应生成HNO3和NO,反应的离子方程式为,A正确;
B.Fe和稀硫酸反应生成FeSO4和H2,反应的离子方程式为,B错误;
C.和NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2O,反应的离子方程式为,C错误;
D.溶液中通入足量生成Al(OH)3和NaHCO3,反应的离子方程式为,D错误;
答案选A。
6.D
【详解】A.碳钢与生铁都是铁合金,主要区别是含碳量不同,性能不同,故A错误;
B.通常合金的硬度比其成分金属的大,故B错误;
C.铝是活泼金属,易与空气中的氧气反应生成致密的氧化层薄膜,氧化膜阻碍铝继续被氧化,所以铝制品耐腐蚀,故C错误;
D.镁在空气中燃烧生成氧化镁,同时发出耀眼的白光,常用作照明弹,故D正确;
故选D。
7.C
【详解】A.2.4 g Mg的物质的量为0.1 mol,与H2SO4完全反应,化合价由0价升高为+2价,转移的电子数为0.2NA,A错误;
B.氯化氢溶于水完全电离为氢离子和氯离子,盐酸溶液中不存在氯化氢分子,B错误;
C.和分子中均含有10个电子,则1mol和1mol所含有的电子数均为,C正确;
D.标准状况下,22.4L由和组成的混合气体的物质的量为1mol,和的氧原子数均为2,则含有的氧原子数为2NA, D错误;
故选C。
8.D
【分析】分析流程图,覆铜板在腐蚀池中发生反应:Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2,在沉降池中沉降后,在置换池中加入铁粉置换出Cu,同时发生Fe3+被铁粉还原为Fe2+的反应,则固体为Cu以及剩余的Fe,再生池中为FeCl2,通过加入氧化剂将FeCl2氧化为FeCl3,再度循环利用。据此分析。
【详解】A.腐蚀池中为FeCl3溶液与覆铜板发生反应:Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2,A项正确;
B.腐蚀后的废液中,有未反应完的FeCl3和反应过程中生成的CuCl2及FeCl2,故废液中,主要的金属阳离子有Fe3+、Cu2+、Fe2+,B项正确;
C.置换池中铁粉分别与CuCl2、FeCl3发生了化学反应:Fe+Cu2+=Cu+Fe2+和Fe+2Fe3+=3Fe2+,C项正确;
D.再生池中加入过量的铁粉,无法将Fe2+转化为Fe3+,D项错误;
答案选D。
9.B
【详解】A.向仅含Fe2+、I-、Br-的溶液中通入适量氯气,还原性I->Fe2+>Br-,首先发生反应:2I-+Cl2=I2+2Cl-,I-反应完毕,再反应反应:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,Fe2+反应完毕,又发生反应2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,故线段I代表I-的变化情况,线段Ⅱ代表Fe2+的变化情况,线段Ⅲ代表Br-的变化情况,故A正确;
B.线段IV表示一种含氧酸,且I和IV表示的物质中含有相同的元素,该元素为I元素,2I-+Cl2=I2+2Cl-,消耗1mol氯气,所以碘原子的物质的量为2mol,反应IV消耗氯气的物质的量为5mol,根据电子守恒,设该含氧酸中碘元素的化合价为x, (x-0)×2mol=5mol×2,解得x=+5,则该含氧酸为HIO3,离子方程是I2+5Cl2+6H2O =2IO3-+10Cl-+12H+,故B错误;
C.由通入氯气可知,根据反应离子方程式可知溶液中n(I-)=2n(Cl2)=2mol,溶液中n(Fe2+)=2n(Cl2)=2×(3mol-1mol)=4mol,Fe2+反应完毕,根据电荷守恒可知n(I-)+n(Br-)=2n(Fe2+),故n(Br-)=2n(Fe2+)-n(I-)=2×4mol-2mol=6mol,根据2Br-+Cl2=Br2+2Cl-可知,溴离子反应需要氯气的物质的量为3mol,故a=3+3=6,故C正确;
D.根据以上分析,原溶液中e(Fe2+):c(I-):c(Br-)=4:2:6=2:1:3,故D正确。
综上所述,本题应选B。
10.C
【详解】A.钠和氧气反应产物不同时由反应条件决定,常温下钠和氧气反应生成氧化钠,钠点燃条件和氧气反应生成过氧化钠,故A错误;
B.铝箔在空气中受热可以熔化,但表面氧化生成的Al2O3熔点高,形成保护膜,则熔化的铝形成液滴不掉落,故B错误;
C.Cu在加热条件下和O2反应生成黑色CuO,故C正确;
D.Fe在高温下和水蒸气反应的产物是黑色的Fe3O4,故D错误;
故答案为C。
11.D
【详解】A.的物质的量为=0.9mol,则含有的中子数目为0.9,故A错误;
B.无标准状况,无法计算物质的量,故B错误;
C.无体积,无法计算物质的量,故C错误;
D.的物质的量为=0.1mol,Al生成+3价,故与足量盐酸充分反应电子转移数目为,故D正确;
故选D。
12.C
【详解】A.KMnO4溶液会跟FeCl2溶液反应,故A错误;
B.两种溶液均产生沉淀,无法鉴别,故B错误;
C.碳酸钡上滴加稀盐酸,白色固体逐渐溶解,有大量气泡生成,硫酸钡与稀盐酸不反应,故C正确;
D.I 和淀粉不反应,无现象,故D错误;
故选C。
13.C
【详解】A.用金属与碱溶液构成原电池,不能体现金属性的相对强弱,虽然Mg、Al、NaOH构成的原电池中,Al作负极,并不能说明其金属性比Mg强,A不正确;
B.溶液中含有,与酸电离出的H+可构成HNO3,将Fe2+氧化为Fe3+,所以滴加KSCN后溶液变红色,并不能说明Fe(NO3)2中混有Fe(NO3)3,B不正确;
C.向FeCl3溶液中滴加淀粉—KI溶液,若溶液变蓝,说明发生反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2,从而说明氧化性:Fe3+>I2,C正确;
D.向两支试管中各加入2mL0.1mol L-1酸性KMnO4溶液和2mL0.01mol L-1H2C2O4溶液,由于KMnO4过量,两支试管内溶液都不会褪色,则不能探究温度对化学反应速率的影响,D不正确;
故选C。
14.(1)7.900
(2)0.2
【详解】(1)250 mL 0.200 mol/L的酸性溶液中的物质的量为:,质量为;
(2)二氧化硫与反应生成硫酸根和锰离子,根据得失电子守恒可得出关系式:,则该尾气样品中的含量为。
15.(1)失去
(2)煤油
(3) 分解 6Na+Fe2O3=3Na2O+2Fe 2NaHCO3Na2CO3+ CO2↑+H2O 1.15或
(4) ② ④
【分析】(1)
根据Na原子的结构示意图可知,Na在反应中容易失去1个电子,故答案为:失去;
(2)
金属钠非常活泼,可与水、氧气反应,为隔绝空气,通常保存在煤油中,故答案为:煤油;
(3)
i.该反应中反应物只有一种,生成物有两种,属于分解反应,故答案为:分解;
ⅱ.Na与Fe2O3发生置换反应,则反应方程式为:6Na + Fe2O3 = 3Na2O + 2Fe,故答案为:6Na + Fe2O3 = 3Na2O + 2Fe;
ⅲ.碳酸氢钠受热分解,分解过程吸收热量,达到冷却作用,化学方程式为:2NaHCO3Na2CO3+ CO2↑+H2O,故答案为:2NaHCO3Na2CO3+ CO2↑+H2O;
ⅳ.50gNaN3的物质的量为=mol,根据方程式可知生成的N2的物质的量为=mol1.15mol,故答案为:1.15或;
(4)
①Cl2主要用于自来水的消毒;②Na2CO3用于玻璃、造纸;③NaHCO3用于制作糕点;④K-Na合金可用作原子反应堆的导热剂;⑤Na用于制作化工原料等,故答案为:②;④。
16. 两性
【分析】利用物质的性质回答问题,过氧化物的强氧化性,氧化铝的两性和漂白粉的漂白性。
【详解】(1)常盛放在呼吸面具中作为供氧剂的物质为,与呼吸出的水和二氧化碳都能反映产生氧气。
(2)能溶于酸或强碱溶液生成盐和水,则是一种两性氧化物。
(3)漂白粉是由氯气和氢氧化钙反应得到,漂白性是溶于水后水解产生次氯酸的性质,即有效成分为。
17. 2Fe(OH)3+ 3ClO-+ 4OH-=2FeO42—+3Cl-+ 5H2O 3 0.15 mol 该温度下K2FeO4比Na2FeO4的溶解度小 4Fe+NO3-+10H+═4Fe2++NH4++3H2O
【详解】(1)①高铁酸钾是生成物,氢氧化铁是反应物,根据高铁酸钾和氢氧化铁中铁元素化合价的变化知氢氧化铁是还原剂,而氧化剂得电子反应后元素的化合价降低,根据所给离子中化合价变化的另一种元素是氯,且次氯酸根离子作反应物,氯离子作生成物,所以离子方程式为2Fe(OH)3+ 3ClO-+ 4OH-=2FeO42—+3Cl-+ 5H2O,
因此,本题正确答案是:2Fe(OH)3+ 3ClO-+ 4OH-=2FeO42—+3Cl-+ 5H2O;
②反应中Fe元素化合价由+3价升高到+6,故每生成1mol FeO42—转移电子,1mol×(6-3)=3mol,还原产物为Cl-,若反应过程中转移了0.3 mol电子,则还原产物的物质的量为=0.15mol,
因此,本题正确答案是:3 ;0.15 mol;
③该温度下,K2FeO4比Na2FeO4的溶解度更小,在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾(K2FeO4),
因此,本题正确答案是:该温度下K2FeO4比Na2FeO4的溶解度小;
(2)由图象可知反应的产物有Fe2+、NH4+和NO气体,所以该反应的离子方程式是:4Fe+NO3-+10H+═4Fe2++NH4++3H2O,
因此,本题正确答案是:4Fe+NO3-+10H+═4Fe2++NH4++3H2O。
【点睛】本题考查了铁及其化合物的性质,涉及氧化还原反应的配平与计算。本题易错点为几个氧化还原反应的书写与配平,要注意氧化还原反应的基本规律的应用。
18. FeCl3+3H2O(沸)Fe(OH)3(胶体)+3HCl 3mol/L或11mol/L 2Al+2H2O+2KOH=2KAlO2+3H2↑ CO2+2OH—=CO32—+H2O
【详解】分析:(1)红褐色液相分散系是氢氧化铁胶体,则A是FeCl3,据此解答;
(2)地壳中含量最高的金属元素是Al,则B为AlCl3,根据碱不足或碱过量时生成氢氧化铝和偏铝酸钾来计算;
(3)Al-Fe-KOH溶液组成的原电池中Al为负极,Fe为正极;
(4)C、D、E均是短周期中同一周期元素形成的单质或化合物,常温下D为固体单质,C和E均为气态化合物,C+DE只可能为C、N、O三元素组成的化合物,综合分析可知:C为CO2,D为碳,E为CO,以此解答该题。
详解:(1)红褐色液相分散系是氢氧化铁胶体,则A的饱和溶液是氯化铁饱和溶液,FeCl3饱和溶液在加热条件下水解生成氢氧化铁胶体,反应的化学方程式为FeCl3+3H2O(沸)Fe(OH)3(胶体)+3HCl;
(2)地壳中含量最高的金属元素是Al,则B为AlCl3,氢氧化铝的质量是7.8g,其物质的量为7.8g÷78g/mol=0.1mol,则
①若碱不足,由Al3++3OH-=Al(OH)3↓可知KOH的物质的量为0.1mol×3=0.3mol,其物质的量浓度为0.3mol÷0.1L=3mol/L;
②如果碱过量,生成的氢氧化铝部分溶解,则由方程式可知
Al3++3OH-=Al(OH)3↓
0.3mol 0.9mol 0.3mol
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
(0.3-0.1)mol 0.2mol
则消耗的碱的物质的量为0.9mol+0.2mol=1.1mol,其物质的量浓度为1.1mol÷0.1L=11mol/L;
(3)Al和氢氧化钠溶液能发生反应,Fe和氢氧化钠溶液不反应,因此Al-Fe-KOH溶液原电池中Al为负极,Fe为正极,总反应式为2Al+2H2O+2KOH=2KAlO2+3H2↑;
(4)C、D、E均是短周期中同一周期元素形成的单质或化合物,常温下D为固体单质,C和E均为气态化合物,C+DE只可能为C、N、O三元素组成的化合物,综合分析可知:C为CO2,D为碳,E为CO;根据图象可知横坐标0~2之间没有气体产生,2~4之间生成二氧化碳气体,且两个阶段消耗的盐酸相同,这说明所得F溶液是碳酸钾溶液,开始发生CO32-+H+=HCO3-,然后发生HCO3-+H+=CO2↑+H2O,因此生成F的离子反应方程式为CO2+2OH—=CO32—+H2O。
点睛:本题考查比较综合,涉及无机物推断、化学计算、原电池等,推断元素及其化合物是解题的关键,需要学生具备扎实的基础,难度中等。(4)中图象分析是解答的难点,注意碳酸钾与盐酸反应是分步进行的,首先生成碳酸氢钾,然后碳酸氢钾再与盐酸反应生成氯化钾、二氧化碳和水。
19.(1)图2
(2) ABEG DFH
(3)Fe2O3 +6HCl = 2FeCl3 + 3H2O
(4)CuCl2 + Fe = FeCl2 + Cu
【详解】(1)图1可回收垃圾,图2有害垃圾,图3厨余垃圾,图4其他垃圾,故选图2;
(2)烂苹果属于厨余垃圾,ABEG属于可回收垃圾,DFH属于有害垃圾;
(3)铁锈的主要成分是氧化铁,盐酸除锈的化学方程式Fe2O3 +6HCl = 2FeCl3 + 3H2O;
(4)铁的还原性强于铜,可将铜盐中的铜离子置换出来回收利用:CuCl2 + Fe = FeCl2 + Cu。
20.(1) +6 氧化
(2)向沸水中逐滴加入5~6滴饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热
(3) C
(4) H3PO4 ac
(5)
【详解】(1)高铁酸钠化学式为,其中Na元素+1价、O元素-2价,根据化学式为电中性,所以Fe元素化合价为;工业上制取高铁酸钠的化学方程式是,其中Fe元素化合价升高,被氧化,故填+6;氧化;
(2)用饱和氯化铁溶液制备Fe(OH)3胶体方法为:向沸水中逐滴加入5~6滴饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,故填向沸水中逐滴加入5~6滴饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热;
(3)①少量的铜可以完全溶解在FeCl3溶液中,生成氯化铜和氯化亚铁,其离子方程式为,故填;
②除去FeCl3溶液中混有的FeCl2时,不引入新杂质,且加入的试剂或采用的方法只影响杂质;
A.加入硝酸,引入硝酸铁杂质,故A不选;
B.稀硫酸不与氯化亚铁反应,不能除杂,故B不选;
C.通入氯气,与氯化亚铁反应生成氯化铁,能除去氯化亚铁,故C选;
D.加入NaOH与氯化铁和氯化亚铁都反应,不能用于除杂,故D不选;
故填C;
(4)利用H3PO2进行化学镀银反应中,氧化剂(Ag+)与还原剂(H3PO2)的物质的量之比为4∶1,根据电子守恒,其反应为,其中氧化产物为,故填;
只能电离出一个氢离子,为正盐也是钠盐,故填ac;
(5)白磷与Ba(OH)2溶液的反应属于氧化还原反应,根据电子得失守恒配平该反应为,故填。
21.(1)Na+、Cl-、H+
(2) 放热 氢氧化钠固体溶于水放热
(3) NaCl、NaOH 27% 7.3%
【详解】(1)向盐酸中加入的氢氧化钠溶液质量为mg时,盐酸过量,发生反应的化学方程式是NaOH+HCl=NaCl+H2O,所得溶液中含有的微粒为Na+、Cl-、H+;
(2)①由图可知中和反应过程中温度升高,是放热反应;
②NaOH固体溶于水剧烈放热,导致温度升高,因此不能确定是中和反应放热还是NaOH溶于水放热;
(3)由图可知,NaOH溶液在0-40g时,发生反应NaOH+HCl=NaCl+H2O,40g至B点所对应的位置时,发生反应CuCl2+2NaOH=Cu(OH)2+2NaCl,ag时,NaOH过量,溶质为NaCl、NaOH;Cu(OH)2的物质的量为=0.1mol,n(CuCl2)=n[Cu(OH)2]=0.1mol,m(CuCl2)= 0.1mol×135g/mol=13.5g,混合溶液中CuCl2的质量分数为=27%;中和盐酸的NaOH溶液质量为40g,m(NaOH)= 40g×10%=4g,n(NaOH)==0.1mol,故n(HCl)= n(NaOH)= 0.1mol,m(HCl)=36.5g/mol×0.1mol=3.65g,HCl的质量分数为=7.3%。
答案第1页,共2页
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