第三章《铁金属材料》测试题
一、单选题(共12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CuSO4溶液中加入铁粉,有红色固体析出 氧化性:Fe2+>Cu2+
B 在酒精灯上加热铝箔,铝箔熔化,熔化的铝并不滴落 熔点:氧化铝>铝
C 取等物质的量的Al和Fe分别与足量的盐酸反应,Al产生的氢气多 金属性:Al>Fe
D 将稀盐酸滴入碳酸钠溶液中,充分振荡,产生大量气泡 非金属性:Cl>C
A.A B.B C.C D.D
2.已知2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。该反应中有关物理量的描述正确的是(NA表示阿伏加 德罗常数)( )
A.每生成6.72 L的H2,溶液中AlO2﹣的数目就增加0.2 NA
B.每生成0.15 mol H2,被还原的水分子数目为0.3 NA
C.当加入2.7 g Al时,转移的电子数目为0.3 NA
D.溶液中每增加0.1 mol的AlO2﹣,Na+的数目就增加0.1 NA
3.对下列各实验现象的判断正确的是
A.图1产生红褐色沉淀 B.图2溶液颜色变红
C.图3放出大量气体 D.图4先出现白色胶状沉淀,后沉淀溶解
4.下列除杂试剂选择正确的是
选项 待提纯物质 杂质 除杂试剂
A Cl2 HCl NaOH溶液
B CO2 CO O2
C FeCl3溶液 FeCl2 Cl2
D Na2CO3溶液 NaHCO3 盐酸
A.A B.B C.C D.D
5.化学与生产、生活、科技密切相关。下列说法正确的是
A.燃煤脱硫有利于实现“碳达峰、碳中和”
B.“用过天晴云破处”所描述的瓷器青色,来自
C.“朝坛雾卷,曙岭烟沉”中的雾是一种胶体,能产生丁达尔效应
D.京东方生产的可折叠柔性屏中的灵魂材料——纳米银与硝酸不会发生化学反应
6.金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的运用。下列关于金属的一些说法中,不正确的是( )
A.合金的性质与其成分金属的性质不完全相同
B.工业上金属Mg、Al都是电解熔融氯化物制得的
C.金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属单质
D.越活泼的金属越难冶炼
7.A、B、C、D、E分别是 Cu、Ag、Fe、Al、Mg五种金属中的一种。已知:(1)A、C、E均能与稀 H2SO4反应放出氢气;(2)B与D的硝酸盐反应,置换出单质D;(3)C与强碱溶液反应放出氢气;(4)A的盐溶液中加入氢氧化钠有白色沉淀,继续加入过量氢氧化钠沉淀不溶解;由此可以推断A、 B、 C、 D、E依次为( )
A.Fe、Cu、Al、Ag、Mg B.Al、Cu、Mg、Ag、Fe
C.Mg、Cu、Al、Ag、Fe D.Mg、Ag、Al、Cu、Fe
8.如下图所示,在托盘天平的左右两托盘中各放置一只烧杯,调节天平使之平衡,向烧杯中分别注入足量且等质量、等浓度的稀硫酸,然后向两只烧杯中分别加入相同质量的锌片和铁银合金,反应完成后,天平仍保持平衡。合金中铁和银的质量比为( )
A.65 ∶56 B.56 ∶108
C.56 ∶9 D.65 ∶9
9.铁在一定条件下可以和许多物质发生反应。下列对有关反应现象的描述,正确的是( )
A.铁和水蒸气反应时能得到Fe2O3
B.在氯气中点燃细铁丝会产生白色的烟
C.铁粉和硫粉混合加热会生成黑色的固体
D.将一枚铁钉浸入CuSO4溶液,溶液由蓝色变为黄色
10.劳动创造幸福。下列与劳动项目有关的化学知识正确的是
选项 劳动项目 化学知识
A 制作豆腐时加入石膏或卤水 电解质能使蛋白质变性
B 用的乙醇杀菌消毒 乙醇具有强氧化性
C 糕点包装袋内放置 有吸水性
D 用硝酸铵和水合碳酸钠混合制作冰袋 硝酸铵和水合碳酸钠反应是吸热反应
A.A B.B C.C D.D
11.向 100 mL 3.0 mol/L 的FeBr2溶液中逐渐通入Cl2,其中 n(Fe3+)、n(Fe2+)、n(Br-) 随通入Cl2的物质的量 n(Cl2)变化如图所示,下列说法错误的是
注意:②代表离子的物质的量变化图没有完全画出
A.②代表Br-,③代表Fe3+
B.还原性强弱:Fe2+>Br-
C.n(Cl2)=0.5 mol时,总的离子方程式为:2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-
D.n(Cl2)=0.35 mol时,溶液中c(Fe3+)=c(Br-)
12.工业生产中以为氧载体,化学链制氢联合甲烷干重整制备合成气(、)的原理如图所示。下列有关叙述错误的是
A.M为
B.“干重整”时,装置中可能出现积碳
C.“氧化Ⅱ”中发生的主要反应是
D.该过程能有效实现温室气体(、)的回收利用
二、填空题(共9题)
13.粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验:
①取适量A进行铝热反应,产物中有单质B生成;
②另取20 g A全部溶于0.2 L 6.0 mol·盐酸中,得溶液C;
③将①中得到的单质B和溶液C反应,有气体放出,同时生成溶液D,还残留有固体物质B。请回答:
(1)①产物中的单质B是 。
(2)②中所发生的各反应的化学方程式是 、 。
(3)③中所发生的各反应的离子方程式是 、 。
(4)若溶液D的体积仍视为0.2L,则该溶液中c(Mg2+)为 ,c(Fe2+)为 。
14.漂白粉在生活、生产中应用广泛。回答下列问题:
(1)久置于空气中的漂白粉可能会失效:
①漂白粉的有效成分为,则2.86g中所含氯元素的质量为 g。
②漂白粉失效的原因为 (用化学方程式表示)。
③将少许久置于空气中的漂白粉加入足量的稀盐酸中,产生的气体可能有HCl、和 。
(2)工业上主要采用将氯气通入消石灰中的方法制取漂白粉:
①消石灰的摩尔质量为 。
②氯气与消石灰发生反应的化学方程式为 。
(3)浓盐酸和次氯酸钙发生反应的化学方程式为:
①该反应中的还原剂为 。
②每生成35.5g,此时消耗浓盐酸中氯化氢的质量为 。
15.物质的量是高中化学常用的物理量,请完成以下有关计算:
(1)0. 6 g H2中含有氢原子的物质的量为 mol。
(2)标准状况下,含有相同氧原子数的CO和CO2 的体积之比为 。
(3)100mL硫酸钠溶液中n(Na+)=0.2mol,则其中c(SO42-)= 。
(4)6.72 L(标准状况)CO 与一定量的Fe2O3恰好完全反应,生成Fe的质量为 g。
16.根据要求填空
(1)明矾的化学式 ,的电子式 。
(2)使用焦炭和制取粗硅的主要反应方程式: 。
(3)硫酸酸化的条件下可用草酸还原制,填空并配平该反应: + + = + + 。
(4)《新修本草》有云“青矾()本绿,新出窟未见风者,正如瑠璃…烧之赤色…”。请写出“青矾”高温分解时发生的化学反应 。
17.铜是生活中常见的金属,请回答下列问题:
(1)Cu不活泼,通常情况下不与稀硫酸反应,但向Cu和稀硫酸的混合物中滴入H2O2溶液后,溶液很快变蓝色,试写出该反应的离子方程式: 。
(2)将硫酸铜溶液和碳酸钠溶液混合,会析出Cu2(OH)2CO3绿色固体,试写出该反应的离子方程式: 。
(3)火法炼铜的原理为Cu2S+O22Cu+SO2,在该反应中每生成1 mol Cu,转移 mol e-。
(4)据报道,有一种叫Thibacillus Ferroxidans的细菌在有氧气存在的酸性溶液中,可将黄铜矿CuFeS2氧化成硫酸盐:4CuFeS2+2H2SO4+17O2=4CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O。利用反应后的溶液,按如下流程可制备胆矾(CuSO4·5H2O):
①检验溶液B中Fe3+是否被除尽的实验方法: 。
②在实验室中,设计两个原理不同的方案,从溶液B中提炼金属铜(要求:一种方案只用一个反应来完成)。写出两种方案中涉及的化学方程式:
方案一 ;方案二 。
18.工业上用铝土矿(主要成分是Al2O3·H2O、Al2O3·3H2O以及少量Fe2O3、SiO2等)提取纯Al2O3作冶炼铝的原料。(提示:SiO2为酸性氧化物)提取的操作过程可用以下流程图表示:
(1)写出滤液A中一种溶质与过量NaOH溶液反应进入滤液B中的离子方程式: 。
(2)若步骤①中没有过滤操作而直接进入步骤②,对后面操作将产生的影响是 。
19.某学习小组为认识铁及其化合物的性质、分散系的性质做了如下一组综合实验,根据实验流程回答相关问题
(1)请写出Fe2O3与①反应的离子方程式 。
(2)请写出FeCl3与铁粉反应的化学方程式 。
(3)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最终生成Fe(OH)3浊液,该过程的现象为 ,此过程中发生的氧化还原反应为(用化学方程式表达) 。
(4)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中,并继续煮沸至红褐色,制得分散系③为 ,它与FeCl3溶液、Fe(OH)3浊液的本质区别是 。
20.大气污染物主要成分是SO2、NO2、NO、CO及可吸入颗粒等,主要来自于燃煤、机动车尾气和工业废气,会导致雾霾、酸雨等。
(1)汽车的三元催化转化器中,在催化剂作用下NO和CO转化为无毒气体,反应的化学方程式是: 2CO+2NO 2CO2+N2,该反应中,氧化剂是 (填化学式),氧化产物是 (填化学式),当生成2mol N2时,转移电子的物质的量是 。
(2)以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”、“脱硝”。控制溶液的pH=5.5,将烟气中的SO2转化为SO42―。已知0.1mol/L 100mLNaClO溶液,可以恰好吸收0.01moL SO2,则反应的离子方程式是 。
(3)SO2通过如图过程既能制得H2SO4又能制得H2。图中可循环利用的物质X是 (填化学式),制得H2SO4的化学方程式是 。
(4)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应的化学方程式如下:NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O
现有V L某NaOH溶液能完全吸收n mol NO2和m mol NO组成的大气污染物。所用烧碱溶液的物质的量浓度至少为 mol·L 1。若所得溶液中c()∶c()=1∶9,则原混合气体中NO2和NO的物质的量之比n∶m= 。
21.如图是一些常见含氯产品,根据情况回答下列问题。
(1)下列有关氯单质和氯水的说法正确的是 (填序号)。
①液氯是纯净物,氯水是混合物
②氯气可使湿润的红色布条褪色,所以氯气具有漂白性
③过量的铁在少量的氯气中燃烧生成FeCl2
④新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色
⑤新制氯水放置数天后酸性将减弱
(2)用化学方程式表示漂白粉的漂白原理 ;
(3)向FeSO4溶液中滴加氯水,溶液变为黄色,写出反应的离子方程式
(4)据报道,在清洗卫生间时,因混合使用“洁厕灵”(主要成分为稀盐酸)与“84”消毒液(有效成分NaClO),而发生氯气中毒事件,请从氧化还原的角度分析原因 (用离子方程式表示)。
(5)一定量铁粉与氯气充分反应后,加适量水,完全溶解后无固体剩余,此时所得溶液中Fe2+和Fe3+的物质的量浓度恰好相等,则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的质量之比是
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【分析】A、Fe与硫酸铜发生置换反应;
B、氧化铝的熔点高,包裹在Al的外面;
C、等物质的量的Al和Fe,与足量盐酸反应时Al失去电子多;
D、稀盐酸滴入碳酸钠溶液中,先反应生成碳酸氢钠。
【详解】A、Fe与硫酸铜发生置换反应,由现象可知氧化性:Fe2+<Cu2+,故A错误;
B、氧化铝的熔点高,包裹在Al的外面,则熔化的铝并不滴落,故B正确;
C、等物质的量的Al和Fe,与足量盐酸反应时Al失去电子多,失去电子多少不能比较金属性,故C错误;
D、稀盐酸滴入碳酸钠溶液中,先反应生成碳酸氢钠,开始无现象,且盐酸为无氧酸,不能比较非金属性,故D错误;
答案选B。
2.B
【详解】A. 非标准状况下,6.72 L的H2的物质的量不一定是0.3mol,所以生成6.72 L的H2,溶液中AlO2﹣的数目不一定增加0.2 NA,故A错误;
B. 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,反应中只有水是氧化剂,每生成0.15 mol H2,被还原的水分子数目为0.3 NA,故B正确;
C. 当2.7 g Al参加反应时,转移的电子数目为0.3 NA,加入2.7 g Al,参加反应的铝不一定是0.1mol,故C错误;
D. 根据钠元素守恒,溶液中Na+的数目不变,故D错误。
【点睛】本题考查化学方程式有关计算,侧重考查学生分析计算能力,注意:该反应中氢氧化钠不作氧化剂,易错选项是B,注意气体摩尔体积适用范围及适用条件。
3.D
【详解】A.将氯化铁饱和溶液加入到沸水中加热至液体呈红褐色可得到氢氧化铁胶体,故A错误;
B.三价铁离子遇硫氰化钾变红色,二价铁离子不变色,故B错误;
C.镁与氢氧化钠溶液不反应,故C错误;
D.氯化铝与氢氧化钠反应先生成氢氧化铝白色沉淀,NaOH过量时氢氧化铝与氢氧化钠继续反应生成可溶性的NaAlO2,沉淀溶解,故D正确;
故选D。
4.C
【详解】A.除去Cl2中的HCl,不能用NaOH溶液,因为Cl2也能和NaOH溶液反应,应该用饱和食盐水,故A错误;
B.除去CO2中的CO,不能用在氧气中点燃的方法,因为CO是少量的,CO2不支持燃烧,还有可能引入新杂质O2,故B错误;
C.通入Cl2,Cl2和FeCl2反应生成FeCl3,可以除去FeCl3溶液中的FeCl2,故C正确;
D.盐酸和NaHCO3以及Na2CO3都能发生反应,故不能用盐酸除去Na2CO3溶液中的NaHCO3,可以加入适量的NaOH溶液,使NaHCO3和NaOH反应生成Na2CO3,故D错误;
故选C。
5.C
【详解】A.燃煤脱硫不能减少二氧化碳的排放,对实现“碳达峰、碳中和”无作用,故A错误;
B.氧化铁为红色固体,不为青色,故B错误;
C.雾属于气溶胶,能产生丁达尔效应,故C正确;
D.银能够被硝酸氧化,所以纳米银与硝酸会发生化学反应,故D错误;
故选:C。
6.B
【详解】A.合金的性质与组分金属的化学性质相同,但物理性质不同,故A正确;
B.工业上金属Mg可用电解法熔融氯化物冶炼,但铝是电解熔融的氧化铝,故B错误;
C.金属阳离子得到电子被还原生成金属单质,为金属冶炼的本质,故C正确;
D.活泼金属对应的阳离子难以得到电子,难以冶炼,故D正确。
故选B。
7.C
【详解】(1)A、C、E均能与稀硫酸反应放出气体说明A、C、E的活动性顺序位于氢元素之前;
(2)B与D的硝酸盐反应,置换出单质D,说明B的金属性比D强,由(1)有可知B、D活动顺序位于H之后,即为Ag、Cu,所以B为Cu,D为Ag;
(3)C与强碱反应放出气体,为铝;
(4)A的盐溶液中加入氢氧化钠有白色沉淀,继续加入过量氢氧化钠沉淀不溶解,则A为镁,活动性顺序位于氢元素之前的有Fe、Al、Mg,A为Mg,C为Al,则E为Fe,
综上所述A、 B、 C、 D、E依次为Mg、Cu、Al、Ag、Fe,故答案为C。
【点睛】本题的突破口在能和强碱反应放出气体的金属是铝。
8.C
【详解】反应后天平仍保持平衡,说明反应后两边放出气体的质量相等。根据反应:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,设反应的Zn为65 g,铁银合金质量也为65 g,其中铁、银质量分别为xg、yg,则x+y=65,再由生成的H2量相等解得x=56,y=9,故合金中铁、银质量比为56 ∶9。故选C。
9.C
【详解】A.铁与高温水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,故A错误;
B.铁与氯气燃烧反应生成棕黄色烟,故B错误;
C.铁粉和硫粉混合加热生成FeS,FeS为黑色固体,故C正确;
D.铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,溶液呈浅绿色,故D错误;
故选C。
10.D
【详解】A.制作豆腐时加入石膏或卤水,发生的是蛋白质的盐析而不是变性,A错误;
B.用75%的乙醇杀菌消毒是因为乙醇能破坏细菌的蛋白质结构,乙醇没有强氧化性,B错误;
C.糕点包装袋内放置FeSO4,Fe2+容易被氧气氧化生成Fe3+,能消耗掉包装袋中的氧气,起到减缓食品腐败的作用,与硫酸亚铁的吸水性无关,C错误;
D.硝酸铵和水合碳酸钠反应生成硝酸钠、氨气、二氧化碳和水,该反应为吸热反应,故两者混合可制作冰袋,D正确;
故答案选D。
11.D
【分析】还原性强弱:Fe2+>Br-,Cl2先与Fe2+反应,后与Br-反应,所以①表示Fe2+,②代表Br-,③代表Fe3+,0.15mol氯气先与亚铁离子发生反应,离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,当通入氯气的物质的量为0.45mol,溴离子完全被氧化为溴单质,据此分析解答。
【详解】A.根据上述分析可知,②代表Br-,③代表Fe3+,A正确;
B.结合图像及理论可知,氯气先氧化亚铁离子,则还原性:Fe2+>Br-,B正确;
C.n(Cl2)=0.5 mol时,溶液中的亚铁离子和溴离子全部被氧化,氯气过量,则总的离子方程式为:2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-,C正确;
D.n(Cl2)=0.35 mol时,溶液中Fe2+完全转化为Fe3+,n(Fe3+)=3.0 mol/L0.1L=0.3mol,消耗的氯气物质的量为0.15mol,剩余的氯气用于氧化溶液中的溴离子,则剩余的溴离子的物质的量为0.6mol-0.4mol=0.2mol,所以溶液中c(Fe3+):c(Br-)=0.3:0.2=3:2,D错误;
故选D。
12.C
【详解】A.“氧化Ⅰ”中主要发生高温下铁和水蒸气生成四氧化三铁和的反应,则M为,A正确;
B.甲烷中碳元素是-4价,二氧化碳中碳元素是+4价,因此“干重整”时有可能生成单质碳,装置中可能出现积碳,B正确;
C .“氧化Ⅱ”中发生的主要反应是,C错误;
D.根据题图和已知信息可判断该过程能有效实现温室气体(、)的回收利用,D正确;
故选C。
13. Fe MgO+2HCl=MgCl2+H2O Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O Fe+2H+=Fe2++H2↑ Fe+2Fe3+=3Fe2+ 0.5mol/L 2.5mol/L
【分析】(1)①铝热反应本质是置换反应,金属性Mg>Al>Fe,所以发生Al与Fe2O3反应,置换出铁;
(2)②MgO与盐酸反应生成氯化镁与水,Fe2O3与盐酸反应生成氯化铁与水;
(3)③加入Fe放出气体,说明生成氢气,Fe2O3与盐酸反应生成氯化铁与水,溶液C为氯化铁、氯化镁、盐酸的混合溶液,Fe和溶液C反应为:Fe与盐酸反应生成氯化亚铁与氢气,铁与氯化铁反应生成氯化亚铁;
(4)令MgO和Fe2O3的物质的量都为xmol,根据二者质量计算x的值,溶液D为氯化镁、氯化亚铁的混合溶液,根据镁元素守恒可知,n(Mg2+)=n(MgO),再根据c=计算镁离子浓度。
【详解】(1)①MgO和Fe2O3组成的混合物行铝热反应,发生Al与Fe2O3反应Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe,置换出铁;
(2)②MgO与盐酸反应生成氯化镁与水,反应方程式为MgO+2HCl=MgCl2+H2O;Fe2O3与盐酸反应生成氯化铁与水,反应方程式为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;
(3)③有气体放出,说明生成氢气,溶液C为氯化铁、氯化镁、盐酸的混合溶液,Fe和溶液C反应为Fe与盐酸反应生成氯化亚铁与氢气,反应离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑;铁与氯化铁反应生成氯化亚铁,反应离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+;
(4)令MgO和Fe2O3的物质的量都为xmol,则40x+160x=20,解得x=0.1,溶液D为氯化镁、氯化亚铁的混合溶液,根据镁元素守恒可知,n(Mg2+)=n(MgO)=0.1mol,溶液D的体积仍视为0.2L,所以c(Mg2+)==0.5mol/L;溶液C中加入Fe后,铁有过剩,说明溶液D中只含有Fe2+、Mg2+和Cl-,Cl-的物质的量为0.2L×6.0mol/L=1.2mol,由电荷守恒可知溶液中Fe2+的物质的量为(1.2mol-0.1mol×2)×=0.5mol,故溶液中c(Fe2+)==2.5mol/L。
14.(1) 1.42g CO2
(2) 74g/mol
(3) HCl 36.5g
【详解】(1)①2.86g中所含氯元素的质量为。
②漂白粉失效的原因是与空气中的二氧化碳、水反应生成碳酸钙和次氯酸,化学方程式为。
③久置的漂白粉中含有CaCO3,加入足量的稀盐酸还可能发生反应,故产生的气体可能有HCl、和CO2。
(2)①消石灰为,摩尔质量与相对分子质量在数值上相等,故摩尔质量为74g/mol。
②氯气与消石灰发生反应的化学方程式为。
(3)①同种元素的不同价态发生氧化还原反应时,化合价只靠近不交叉,在该反应中,中Cl元素化合价降低为0价,HCl中Cl元素化合价升高为0价,失去电子,被氧化,作还原剂,故该反应中的还原剂为HCl。
②35.5g物质的量为0.5mol,根据方程式的化学计量数可知,每生成35.5g,消耗1molHCl,则此时消耗浓盐酸中氯化氢的质量为36.5g/mol1mol=36.5g。
15. 0.6 2:1 1.0mol·L-1 11.2
【详解】(1)0.6gH2的物质的量是=0.3mol,其中含有氢原子的物质的量为0.3mol×2=0.6mol;
(2)根据分子式可知标准状况下,含有相同氧原子数的CO和CO2的体积之比为;
(3)100mL硫酸钠溶液中n(Na+)=0.2mol,则硫酸根离子的物质的量是=0.1mol,因此c(SO42-)==1.0mol/L;
(4)标准状况下6.72LCO的物质的量是=0.3mol,根据方程式3CO+Fe2O32Fe+3CO2可知,生成Fe的质量为0.2mol×56g/mol=11.2g。
16. KAl(SO4)2·12H2O ; 2C+SiO22CO↑+Si 1 2 2H+ 2 2 2H2O 2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O
【详解】(1)明矾是十二水合硫酸铝钾,化学式是KAl(SO4)2·12H2O,根据价键规律,的电子式是;
(2)焦炭和高温条件下反应生成硅和一氧化碳,反应方程式是2C+SiO22CO↑+Si;
(3)硫酸酸化的条件下可用草酸还原制,中氯元素化合价由+5降低为+4,草酸中碳元素化合价由+3升高为+4,根据电子守恒、电荷守恒,反应离子方程式是 。
(4)烧之赤色说明高温分解生成氧化铁,铁元素化合价升高,一定有硫元素化合价降低,所以还有二氧化硫气体生成,根据得失电子守恒、质量守恒,高温分解时发生的化学反应2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O。
17. Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O 3 取少量溶液B于试管中,加入KSCN溶液,若溶液变红证明含有Fe3+,若不变红证明不含Fe3+ CuSO4+Fe=FeSO4+Cu(答案合理即可) 2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4(答案合理即可)
【详解】(1)金属铜投入稀硫酸中不发生反应,但再加入H2O2溶液后铜开始溶解,溶液逐渐变为蓝色,说明过氧化氢在酸性溶液中具有氧化性,能溶解铜,离子方程式为:Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O;
(2)将硫酸铜溶液和碳酸钠溶液混合,Cu2+和CO32-会发生双水解反应生成,反应的离子方程式为:;
(3)反应Cu2S+O22Cu+SO2中Cu元素化合价由+1价降低到0价,O元素化合价由0价降低到-2价,S元素化合价由-2价升高到+4价,在该反应中每生成2 mol Cu,转移电子6mol,故该反应中每生成1 mol Cu,电子转移数目为3NA;
(4)①检验溶液B中Fe3+是否被除尽的试剂是KSCN溶液;取少量溶液B于试管中,加入KSCN溶液,若溶液变红证明含有Fe3+,若不变红证明不含Fe3+;
②从硫酸铜溶液中得到金属铜,可以加入铁粉置换出铜,反应的化学方程式为CuSO4+Fe=FeSO4+Cu;也可用惰性电极电解硫酸铜溶液,反应的化学方程式为2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4。
18. 反应①后的不溶物SiO2是酸性氧化物,在操作②中会被氢氧化钠溶液溶解,最后所得Al2O3中将含有SiO2
【分析】Al2O3为两性氧化物,能溶于盐酸和氢氧化钠;Fe2O3为碱性氧化物,溶于盐酸而不溶于氢氧化钠;SiO2为酸性氧化物,溶于氢氧化钠而不溶于盐酸,故铝土矿(主要成分是Al2O3·H2O、Al2O3·3H2O以及少量Fe2O3、SiO2等),加入盐酸后,滤液A中含金属离子Al3+、,加过量氢氧化钠后,沉淀为氢氧化铁,滤液B含,通入CO2,得沉淀氢氧化铝,依此解答。
【详解】(1)滤液A中Al3+与过量NaOH溶液反应生成的离子方程式:;
(2)反应①后的不溶物SiO2是酸性氧化物,若不过滤,在操作②中会被氢氧化钠溶液溶解,最后所得Al2O3中将含有SiO2。
19.(1)Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
(2)Fe+2FeCl3=3FeCl2
(3) 生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(4) Fe(OH)3胶体 分散质粒子大小不同
【分析】(1)
①是盐酸,Fe2O3与盐酸反应生成氯化铁和水,反应的离子方程式是Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;
(2)
FeCl3与铁粉反应生成氯化亚铁,反应的化学方程式是Fe+2FeCl3=3FeCl2;
(3)
向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液生成氢氧化亚铁沉淀,氢氧化亚铁最终被氧化为Fe(OH)3,该过程的现象为生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色;
(4)
将FeCl3饱和溶液滴入沸水中,并继续煮沸至红褐色,制得氢氧化铁胶体,分散系③为Fe(OH)3胶体;根据分散质粒子直径不同,把分散系分为溶液、胶体和浊液,所以它与FeCl3溶液、Fe(OH)3浊液的本质区别是分散质粒子大小不同。
20. NO CO2 8mol ClO-+SO2+H2O=SO42-+Cl-+2H+ I2 SO2+I2+2H2O= H2SO4+2HI 3∶2
【分析】(1)化学反应中元素化合价降低的做氧化剂被还原生成还原产物,元素化合价升高的做还原剂被氧化生成氧化产物,结合化学方程式定量关系计算电子转移总数;
(2)NaClO溶液吸收烟气中SO2,发生氧化还原反应生成硫酸和氯化钠,结合电荷守恒和原子守恒书写离子方程式;
(3)反应Ⅰ是碘单质与二氧化硫反应生成硫酸和氢碘酸,反应的化学方程式为:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4,反应Ⅱ是氢碘酸分解生成氢气和碘单质,2HBrBr2+H2;
(4)①根据气体和氢氧化钠的关系式计算;
②根据二氧化氮、一氧化氮和氢氧化钠反应的方程式中各个物理量之间的关系式计算;
【详解】(1)反应的化学方程式是:2CO+2NO 2CO2+N2,氮元素化合价+2价降低为0价,NO做氧化剂,CO做还原剂被氧化得到氧化产物CO2,
故答案为:NO,CO2;
反应的化学方程式是:2CO+2NO 2CO2+N2,元素化合价变化计算生成1mol氮气电子转移4e-,当生成2mol N2时,转移电子的物质的量是8mol,
故答案为:8mol;
(2)NaClO溶液吸收烟气中SO2,0.1mol/L 100mLNaClO溶液,可以恰好吸收0.01moL SO2,物质的量比为1:1,发生氧化还原反应生成硫酸和氯化钠,反应的离子方程式是:SO2+ClO-+H2O═SO42-+Cl-+2H+,
故答案为:SO2+ClO-+H2O═SO42-+Cl-+2H+;
(3)由图可知反应Ⅰ是碘单质与二氧化硫反应生成硫酸和氢碘酸,反应Ⅱ是氢碘酸分解生成氢气和碘单质,该过程可循环利用的物质是I2和HI,X为I2
故答案为:I2;
②反应Ⅰ是碘单质与二氧化硫反应生成硫酸和氢碘酸,反应的化学方程式:SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI,
故答案为:SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI;
(4)根据方程式2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O和NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O知,只要NO不剩余,氮原子和氢氧化钠的关系式是1:1,所以完全吸收n mol NO2和m mol NO组成的混合气体所用氢氧化钠的物质的量等于氮氧化物的物质的量之和,所以n(NaOH)= ,
故答案为:;
设原混合气体中NO2和NO的物质的量n和m,
NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O,
1 1 2
mmol mmol 2mmol
2NO2+2NaOH=NaNO2 + NaNO3+H2O,
2 1 1
(n-m)mol mol mol
所得溶液中c(NO3-):c(NO2-)=mol:[2m+mol]=1:9,
所以n:m=3:2,
故答案为:3:2;
【点睛】本题考查二氧化硫性质物质性质、氧化还原反应的分析应用、元素守恒的物质的量有关计算,根据方程式中各物理量之间的关系式来分析解答,难点(4)根据方程式找关系式计算。
21. ①④ Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- Cl-+ClO-+2H+ = Cl2↑+H2O (或2:3)
【分析】(1)根据氯气和氯水的性质进行分析;
(2)石灰乳和氯气反应制备漂白粉;
(3)氯气具有氧化性,能够把亚铁离子氧化为铁离子;
(4)NaClO与HCl在酸性环境下发生氧化还原反应生成氯气;
(5)Fe与Cl2在点燃条件下生成FeCl3,将反应后的固体投于水中,Fe3+能与剩余的Fe反应生成FeCl2,反应的方程式:2Fe+3Cl2=2FeCl3,2Fe3++Fe=3Fe2+,据以上分析进行计算。
【详解】(1)①液氯为液态氯,为纯净物,氯水为氯气与水反应后的混合物,故①正确;
②氯气使湿润的红色布条褪色,其原因是氯气与水反应生成了具有漂白性的HClO,氯气本身不具有漂白性,故②错误;
③铁与氯气燃烧反应生成FeCl3,与反应物的量无关,故③错误;
④新制氯水中含有H+,能够使蓝色石蕊试纸变红,新制氯水中含有HClO,具有漂白性,能够使变红的试纸褪色,故④正确;
⑤新制氯水长期放置过程中,因HClO稳定性较差,见光或受热易发生分解生成HCl、O2,会使溶液的酸性增强,故⑤错误;
故答案为:①④;
(2)漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2,其与空气中CO2反应生成具有漂白性的HClO,其反应方程式为:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3 +2HClO;
故答案为:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3 +2HClO;
(3)FeSO4中Fe2+具有还原性,氯水中Cl2具有氧化性,二者可发生反应生成黄色Fe3+,其反应的离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
故答案为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
(4)Cl-具有还原性,ClO-具有氧化性,二者可发生氧化还原反应,根据氧化还原反应化合价变化规律可知,二者发生归中反应生成Cl2,根据守恒关系配平反应离子方程式为:Cl-+ClO-+2H+ = Cl2↑+H2O;
故答案为:Cl-+ClO-+2H+ = Cl2↑+H2O;
(5)Fe与Cl2在点燃条件下生成FeCl3,将反应后的固体投于水中,Fe3+能与剩余的Fe反应生成FeCl2,设与Cl2反应的Fe的物质的量为xmol,与FeCl3反应的Fe的物质的量为ymol,则
所得溶液中Fe2+和Fe3+的物质的量浓度恰好相等,则1.5y=x-y,可解得x=2.5y;
已反应的Fe3+的物质的量为ymol,未反应的Fe3+的物质的量为(x-y)mol=(2.5y-y)mol=1.5ymol,因此已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比为=,其质量之比等于其物质的量之比=;
故答案为:(或2:3)。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页