第3章 物质的性质与转化 章节测试
一、单选题(共13题)
1.部分含氮物质的“价-类二维图”如图所示。下列推断不合理的是
A.图中所标转化关系中有4个反应是通过氧化还原反应实现的
B.雷雨天可实现B→C→D→E→F转化
C.B→A的反应是实现人工固氮的重要反应
D.H制A的反应通常要加碱并加热来实现
2.下列装置所示的实验中,不能达到实验目的是
A.长时间看到Fe(OH)2白色沉淀 B.证明ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水) C.探究氧化性:KMnO4>Cl2>I2 D.比较NaHCO3、Na2CO3,的热稳定性
A.A B.B C.C D.D
3.部分含氮物质的分类与相应氮元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是
A.在一定条件下,将N2转化为a的过程,属于氮的固定
B.b为红棕色,可转化为c
C.a溶于水显碱性
D.d的溶液与Cu反应可生成b或c
4.实验探究是化学学习的方法之一。下列实验设计、现象和实验结论都正确的是
实验设计 现象 实验结论
A 在坩埚中加入16.4g ,加热一段时间,在干燥器中冷却 称取坩埚中剩余物质质量为12.8g 加热后坩埚内固体为CaO和混合物
B 向溶液X中先滴加稀硝酸,然后再滴加溶液 开始无明显现象,后产生白色沉淀 溶液X中含或
C 分别用蒸馏水、 溶液喷洒甲、乙两张白纸,静置、干燥 喷洒溶液的纸张老化明显 能促进纸张的老化
D 在烧瓶中加入木碳颗粒与浓硝酸,然后加热 烧瓶中有红棕色气体产生 木炭具有还原性,能还原
A.A B.B C.C D.D
5.如图所示为“双色双喷泉”实验装置,图中烧瓶内分别充满氨气和氯化氢,烧杯内盛装滴有石蕊试液的蒸馏水。下列说法错误的是
A.在实验室中,不能直接分解氯化铵制备氨气
B.在实验室中制备干燥的氨气和氯化氢时,不能都选用无水氯化钙作干燥剂
C.实验中同时打开止水夹a、c、d,即可分别形成蓝色和红色喷泉
D.喷泉结束后,将烧瓶内溶液混合后得到氯化铵溶液,蒸干可得氯化铵固体
6.下列说法中正确的是
A.盐酸的酸性比次氯酸强,加入浓盐酸可增强漂白粉漂白效果
B.向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液变红色,说明原溶液中含有Fe2+
C.向某溶液中加入NaOH溶液,得红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+
D.将钠长期暴露在空气中的产物是NaHCO3,原因是钠与氧气反应生成的Na2O与水 、二氧化碳反应
7.甲、乙、丙、丁四种物质中,甲、乙、丙均含有相同的某元素,它们之间具有如下转化关系:甲乙丙。下列有关物质的推断不正确的是
A.若甲为,则丙可能为
B.若涉及反应均为氧化还原反应,则甲可能为
C.若涉及反应均为氧化还原反应,则丁可能为
D.若甲为溶液,则丁可能是NaOH溶液
8.下列实验的操作、现象及结论均正确,且现象和结论具有因果关系的是:
选项 操作 现象 结论
A 向盛有Cu片的试管中加入稀H2SO4,无明显现象,再加入NaNO3固体 铜片逐渐溶解 NaNO3可作催化剂,加快Cu与稀H2SO4反应的速率
B 向蔗糖中加几滴水,再加浓硫酸,并不断搅拌 蔗糖变黑,且有刺激性气味气体产生 浓硫酸具有脱水性和氧化性
C NH4Cl溶液中加入浓NaOH溶液,加热,并在试管口处放一片湿润的蓝色石蕊试纸 产生刺激性气味气体,试纸变红 反应生成了NH3
D 向品红溶液中通入SO2和X混合气体 品红褪色 X气体是Cl2
A.A B.B C.C D.D
9.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.Al2O3熔点较高,可用于制耐火材料
B.FeCl3具有酸性,可用于蚀刻线路板上的铜
C.氨气具有还原性,可用作制冷剂
D.四氯化碳密度比水大,可用于碘水中的碘萃取剂
10.将下端卷成螺旋状的铜丝插入足量热的浓硫酸中进行如下图所示实验(a~d均为浸有相应试液的棉花)。下列分析正确的是
A.a处现象:先变红后褪色
B.b和c处褪色原理相同
C.铜与浓硫酸反应,硫酸只体现酸性
D.试管底部出现白色固体,体现浓硫酸的吸水性
11.对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是
A 、、、 不能共存,与发生氧化还原反应生成S
B 、、、 能够大量共存
C 、、、 不能共存,能催化分解
D 、、、 能够大量共存
A.A B.B C.C D.D
12.将等物质的量的Al2O3和 Fe2O3混合物完全溶于100mL稀硫酸中,向反应后的溶液中缓慢加入NaOH溶液,下列图象中可能正确表示上述反应的是(横坐标表示加入NaOH的体积,纵坐标表示生成沉淀的质量):
A. B. C. D.
13.某地污水中含有Zn2+、Hg2+、Fe3+和Cu2+四种阳离子。甲、乙、丙三位同学设计的从该污水中回收金属铜的方案如下:
下列判断正确的是
A.三种实验方案中都能制得纯净铜
B.乙方案中加过量铁粉可以将四种阳离子全部还原
C.甲方案中的反应涉及到置换、分解、化合、复分解四种反应类型
D.丙方案也会发生环境污染
二、填空题(共8题)
14.完成下列各题:
(1)已知9.6gCu与过量的200mL5mol/L稀硝酸充分反应,已知只生成一氧化氮(忽略反应前后溶液体积的变化):
①写出反应的化学方程式 。
②将这个氧化还原反应中,硝酸体现出了 性和 性;
③反应后,H+的物质的量浓度为 ;
④反应中转移电子的个数为 (用NA表示阿伏伽德罗常数);
⑤标准状况下,产生NO气体的体积为 L。
(2)完成并配平化学方程式在空格内填入系效或化合物的分子式)。
□KMnO4+□KNO2+□ =□MnSO4+□K2SO4+□KNO3+□H2O_____________。
15.(1)实验室制取氨气。
①选用试剂:与 (填化学式)。
②用水吸收多余的氨气时,如将导管直接插入水中,会产生 现象;其水溶液显弱碱性,原因是 (用化学方程式表示)。
(2)用洁净的烧杯取少量蒸馏水,用酒精灯加热至沸腾,向烧杯中逐滴加入某种物质M的水溶液,继续煮沸可制得一种红褐色胶体。
①物质M的化学式为 。
②证明有红褐色胶体生成的最常用实验方法是利用胶体的重要性质,该性质是 。
(3)重铬酸钾溶液是实验和科研中一种常用氧化剂。酸性条件下,通常被还原为。某同学欲用固体配制的溶液。
①需用的玻璃仪器有烧杯、量筒、胶头滴管、 、 。
②应该称取固体的质量为 。
16.按要求完成下列问题。
(1)3.6gH2O的物质的量是 mol,含有 个水分子,含有 molH。
(2)22gCO2的物质的量是 mol;在标准状况下的体积是 L。
(3)某金属氯化物MCl240.5g,含有0.6molCl-,则该氯化物的摩尔质量为 。
(4)写出下列物质在水溶液中的电离方程式:
①Al2(SO4)3: ;
②HNO3 。
③KHSO4 。
(5)请回答下列物质的检验试剂:
①Cl-
②
17.A、B、C、D、E均为可溶于水的固体,组成它们的离子有
阳离子 Na+ Mg2+ Al3+ Ba2+
阴离子 OH- Cl- SO HSO
分别取它们的水溶液进行实验,结果如下:
①A溶液与B溶液反应生成白色沉淀,沉淀可溶于E溶液;
②A溶液与C溶液反应生成白色沉淀,沉淀可溶于E溶液;
③A溶液与D溶液反应生成白色沉淀,沉淀可溶于盐酸;
④B溶液与适量D溶液反应生成白色沉淀,加入过量D溶液,沉淀量减少,但不消失。
据此推断它们是A ;B ;C ;D ;E 。
18.一种以钛铁矿(FeTiO3,含Fe2O3、CaO、SiO2等杂质)为主要原料制备钛白粉(TiO2)的工艺流程如图所示。
已知:①H2TiO3不溶于水和稀酸;
②“酸浸”后钛元素主要以TiO2+形式存在;
③Fe3+在pH=1.8时生成沉淀,pH=4.1时沉淀完全。
流程中加入铁粉的目的是还原体系中的Fe3+。为探究最佳反应条件,某化学兴趣小组在保持反应时间相同的情况下进行探究得到结果如图甲所示。
保持其它反应条件不变,还原体系中Fe(Ⅲ)含量随温度变化如图乙所示。由图可知,还原体系中Fe(Ⅲ)的最佳反应温度为 ℃。
19.硫酸和硝酸是中学阶段常见的两种强酸,请就两者与金属铜的反应情况回答下列问题:
(1)在100mL 18mol·L-1的浓硫酸中加入过量的铜片,加热使之充分反应,产生的气体在标准状况下的体积可能是 (填写代号):
A.7.32L B.6.72L C.20.16L D.30.24L
(2)若使上述反应中剩余的铜片继续溶解,可将溶液稀释并向其中加入硝酸钠,写出反应的离子方程式 。
20.我国“蛟龙号多次刷新“中国深度”,为我国深海矿物资源的开发奠定了坚实的基础。黄铜矿(主要成分为CuReS2)是海洋矿物中的一种,它是制取铜及其化合物的主要原料之一,还可制备硫及铁的化合物。请回答下列问题:
(1)“蛟龙”号外壳用特殊的钛合金材料制成,它可以在7000米的深海中承受710吨的重量。下列说法正确的是 。
A.金属钛属于主族元素
B.钛合金强度不是很大
C.制备钛铝合金时可在空气中将两种金属熔化后混合而成
D.已知金属钛能与H2O反应,可用电解熔融二氧化钛冶炼金属钛
(2)利用黄铜矿冶炼铜的反应为8CuReS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2若CuReS2中Fe的化合价为+2,反应中被还原的元素是 。(填元素符号),生成1molFe2O3时转移电子的物质的量为 。
(3)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3,方法为①用过量稀盐酸浸取炉渣,过滤。②先将滤液氰化,再向其中加入过量NaOH溶液,过滤,将沉淀洗涤、干燥、煆烧得Fe2O3。据以上信息回答下列问题:
a.①中过滤的目的是 ,过滤需要的仪器有 。
b.除去A13+的化学方程式为 。
c.②中将滤液氧化常常选用H2O2,其反应的离子方程式为 。
(4)将Cu放入0.1mol L-1FeCl3溶液中,反应一定时间后取出Cu片,溶液中c(Fe3+):c(Fe2+)=2:3,则Cu2+与Fe3+的物质的量之比为 。
21.(1)机动车大量行驶是污染源之一。汽车发动机废气稀燃控制系统主要工作原理如图所示;写出稀燃过程中NO发生的主要反应的方程式 。
(2)SO2尾气有多种处理方式:
方式一:采用如下装置脱硫(部分装置已省略)
①CaO脱硫后的产物是 。
②加快SO2气体流速,其脱硫效果 (好/不好)。
方式二:用软锰矿浆(MnO2)吸收。请写出反应I的化学方程式:
(3)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。将含有SO2和NOx的烟气通入盛有 NaClO2溶液的反应器中,反应一段时间后,测得溶液中离子浓度的有关数据如下(其他离子忽略不计)
离子 Na+ SO42- NO3- OH- Cl-
浓度(mol/L) 5.5×10-3 8.5×10-4 y 2.0×10-4 3.4×10-4
①SO2和NOx经 NaClO2溶液反应的离子方程式为 。
②表中y= 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【分析】由价类二维图可知,A为NH3,B为N2,C为NO,D为NO2,E为HNO3,F为硝酸盐,H为铵盐,据此分析解答。
【详解】A.有化合价变化的反应是氧化还原反应,5个反应都有化合价的变化,是氧化还原反应,A错误;
B.雷雨天,氮气与氧气放电条件下生成NO,NO会被氧化成二氧化氮,然后与水反应转化为硝酸,最后变为硝酸盐,故雷雨天可实现B→C→D→E→F转化,B正确;
C.将游离态的氮转化为化合态的氮,是氮的固定,C正确;
D.铵盐与碱共热会生成氨气,D正确;
答案选A。
2.D
【详解】A.铁与稀硫酸反应氢气,氢气排出试管内的空气,能防止Fe(OH)2被氧化,长时间看到Fe(OH)2白色沉淀,A能达到实验目的;
B.金属钠在水、煤油的界面上下移动,能证明ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水),A能达到实验目的;
C.KMnO4与浓盐酸反应放出氯气,证明氧化性KMnO4>Cl2,氯气与KI反应生成碘单质,证明氧化性Cl2>I2,C能达到实验目的;
D.因碳酸氢钠不稳定,碳酸钠稳定,加热时,大试管中的温度高于小试管,比较稳定性应将碳酸氢钠放在温度低的小试管中,D不能达到实验目的。
答案为D。
3.B
【分析】a是-3价N元素的氢化物,a是NH3;b是+2价N的氧化物,b是NO;c是+4价N的氧化物,b是NO2;d是+5价N的含氧酸,d是HNO3。
【详解】A.在一定条件下,将N2转化为NH3的过程,氮元素由游离态转化为化合态,属于氮的固定,故A正确;
B.NO为无色气体,和氧气反应可转化为红棕色NO2,故B错误;
C.NH3溶于水得到氨水,氨水呈碱性,故C正确;
D.稀HNO3与Cu反应可生成硝酸铜、NO、水,浓HNO3与Cu反应可生成硝酸铜、NO2、水,故D正确;
选B。
4.B
【详解】A.16.4gCaC2O4·2H2O中含结晶水为,则坩埚中剩余物质质量为12.8g时,坩埚内固体为CaC2O4,A项错误;
B.滴加稀硝酸无现象,可知不含亚硫酸根离子、碳酸根离子等,再加氯化钡生成的白色沉淀为硫酸钡或氯化银,则溶液X中含或Ag+,B项正确;
C.氯化铝溶液中含铝离子和氯离子,由实验操作和现象不能证明Cl-能促进纸张的老化,铝离子也可能使纸张老化,C项错误;
D.红棕色气体也可能是由浓硝酸受热分解生成,故由实验操作和现象不能证明木炭具有还原性,D项错误。
答案选B。
5.D
【详解】A.氯化铵分解生成氨气和氯化氢气体,在试管口遇冷,二者又会化合生成氯化铵,所以实验室不能直接分解氯化铵制备氨气,A项正确;
B.氨气能与氯化钙作用,生成CaCl2 8NH3,所以实验室不能用无水氯化钙干燥氨气,B项正确;
C.实验中同时打开止水夹a、c、d,氨气与氯化氢结合成氯化铵固体,使两烧瓶内气体压强都减小,从而形成喷泉,盛氨气的烧瓶内形成蓝色喷泉,盛氯化氢气体的烧瓶内形成红色喷泉,C项正确;
D.喷泉结束后,将烧瓶内溶液混合后,两溶质发生反应生成氯化铵,溶液显弱酸性,溶液呈紫色或红色,但蒸干时氯化铵会分解,得不到氯化铵固体,D项错误;
答案选D。
6.C
【详解】A.浓盐酸与次氯酸钠混合后可发生氧化还原反应生成氯气,不会增强漂白效果,故A错误;
B.检验溶液中是否含有亚铁离子的方法为:向某溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红色, 然后往溶液里通入氯气(或者滴加新制的氯水),溶液立即变红色,证明溶液里有亚铁离子,先通入氯气,对于原溶液里是否含有亚铁离子的判断造成干扰,故B错误;
C.向某溶液中加入NaOH溶液,得红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+ ,发生反应的离子方程式是: ,故C正确;
D.将钠长期暴露在空气中的产物是Na2CO3,原因是钠与氧气反应生成的Na2O,氧化钠与水 、二氧化碳反应生成碳酸钠,碳酸钠吸收水形成碳酸钠晶体,碳酸钠晶体风化生成碳酸钠,故D错误;
故选:C。
7.A
【详解】A.若甲为,丙为,则乙应为,丁为,但不能与反应生成,应生成乙酸乙酯,故A错误,符合题意;
B.若涉及反应均为氧化还原反应,甲为,则丁为Fe,乙为,丙为,故B正确,不符合题意;
C.如甲为焦炭,丁是,则乙为CO,丙为,则C CO CO2,符合转化,故C正确,不符合题意;
D.若甲为,丁是NaOH,则乙为氢氧化铝,丙为,则AlCl3 Al(OH)3 NaAlO2,符合转化,故D正确,不符合题意;
故选A。
8.B
【详解】A.向盛有Cu片的试管中加入稀H2SO4,Cu和稀硫酸不反应,所以无明显现象,再加入NaNO3固体,酸性条件下硝酸根离子有强氧化性,能将铜氧化,可以看到铜片逐渐溶解,故A结论错误,故A不选;
B.向蔗糖中加几滴水,再加浓硫酸,并不断搅拌,蔗糖变黑,说明浓硫酸具有脱水性,有刺激性气味气体产生,说明浓硫酸被还原为SO2,说明浓硫酸具有强氧化性,操作、现象及结论均正确,且现象和结论具有因果关系,故B选;
C.NH4Cl溶液中加入浓NaOH溶液,加热,并在试管口处放一片湿润的红色石蕊试纸,产生刺激性气味气体,试纸变蓝,操作和现象错误,故C不选;
D.向品红溶液中通入SO2和X混合气体,若X是氯气,则等物质的量的氯气和SO2反应生成硫酸和盐酸:SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4,不能使品红褪色,故D不选;
故选B。
9.A
【详解】A.Al2O3熔点较高、高温难熔,因此可用于制耐火材料,A正确;
B.FeCl3具有氧化性,能腐蚀金属铜,可用于蚀刻线路板上的铜,B错误;
C.液氨汽化时大量吸热,氨气可用作制冷剂,C错误;
D.单质碘易溶于四氯化碳中,可用于碘水中碘的萃取剂,D错误;
答案选A。
10.D
【分析】铜丝插入足量热的浓硫酸反应生成二氧化硫,气体从具支试管支管口进入硬质玻璃管,分别与紫色石蕊、品红、酸性KMnO4、NaOH反应,尾气储存在安全气球,防止污染空气。
【详解】A.二氧化硫为酸性氧化物,能与水反应生成亚硫酸,亚硫酸电离出氢离子,紫色石蕊试液变红,故A错误;
B.二氧化硫具有漂白性,能漂白品红,使品红溶液褪色,二氧化硫具有还原性,能被高锰酸钾氧化,使高锰酸钾溶液褪色,故B错误;
C.Cu与浓硫酸反应,生成硫酸铜,体现浓硫酸的酸性,同时浓硫酸得电子价态降低生成二氧化硫,体现浓硫酸的氧化性,故C错误;
D.浓硫酸具有吸水性,能吸收反应生成的水,故底部只能产生白色的无水硫酸铜,故D正确;
故选:D。
11.C
【详解】A.S2-与在碱性条件下能大量共存,A项错误;
B.Al3+和NH3 H2O反应产生氢氧化铝沉淀和,不能大量共存,B项错误;
C.Fe3+可作为催化剂,催化H2O2的分解,不能大量共存,C项正确;
D.I-、、H+发生氧化还原反应生成I2、NO和H2O,不能大量共存,D项错误;
答案选C。
12.B
【详解】Al2O3和 Fe2O3分别与H2SO4反应生成Al2(SO4)3和Fe2(SO4)3,加入氢氧化钠后开始出现沉淀,发生的反应为Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、Al3++3OH-=Al(OH)3↓,当沉淀达到最大值时再加入氢氧化钠,此时氢氧化铝开始溶解,反应的方程式为NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O,当沉淀不再减少时,所得沉淀全部为Fe(OH)3,根据NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O可知,若溶解Al(OH)3消耗的NaOH体积为10mL,设NaOH的浓度为cmol/L,说明Al3+的物质的量为0.01cmol,则Fe3+的物质的量为0.01cmol,故沉淀Al3+和Fe3+的NaOH的物质的量为(0.01cmol+0.01cmol)×3=0.06cmol,体积为=0.06L=60mL,因此B选项所对应的图象符合题意,故选B。
13.D
【详解】甲方案得到的滤渣中含有Hg(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2,加热后得到HgO、Fe2O3和CuO,通H2还原后不能得到纯净的铜;乙方案中加入过量铁粉,过滤所得的滤渣中含有铁、铜、汞等物质,最后也不能得到纯净的铜;丙方案中用盐酸溶解了滤渣中过量的铁,最后可以得到纯净的铜。因为锌比铁活泼,所以乙方案中加入的铁不能还原Zn2+。甲方案中没有涉及化合反应。丙方案可能会产生汞和酸性废水,从而导致环境污染。
14. 3Cu+8HNO3 =3Cu(NO3)2+2NO↑ +4H2O 氧化性 酸性 3mol/L 0.3NA 2.24 2KMnO4+5KNO2+H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5KNO3+3H2O
【详解】(1)①铜与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。②反应中氮元素化合价降低,同时有硝酸铜生成,则反应中硝酸体现出了氧化性和酸性;③9.6g铜的物质的量是9.6g÷64g/mol=0.15mol,消耗硝酸是0.4mol,剩余硝酸是0.2L×5mol/L-0.4mol=0.6mol,因此反应后,H+的物质的量浓度为0.6mol÷0.2L=3.0mol/L;④反应中转移电子的个数为0.15×2NA=0.3NA;⑤标准状况下,产生NO气体的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L。(2)Mn元素化合价从+7价降低到+2价,得到5个电子,N元素化合价从+3价升高到+5价失去2个电子,根据原子守恒可知反应物还有硫酸参加,根据电子得失守恒可知配平后的方程式为2KMnO4+5KNO2+H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5KNO3+3H2O。
点睛:氧化还原反应方程式的配平是解答的易错点和难点,氧化还原反应的实质是反应过程中发生了电子转移,而氧化剂得电子的总数(或元素化合价降低总数)必然等于还原剂失电子总数(或元素化合价升高总数),根据这一原则可以对氧化还原反应的化学方程式进行配平。配平的步骤:标好价、列变化、求总数、配系数、细检查等。
15. 倒吸 丁达尔效应 玻璃棒 500 mL容量瓶 2.94 g
【详解】(1)①实验室用铵盐与碱加热制取氨气,常用NH4Cl固体与Ca(OH)2固体反应来制取氨气。
②氨气极易溶于水,用水吸收多余的氨气时,如将导管直接插入水中,会产生倒吸现象;氨气溶于水生成,电离出铵根离子和氢氧根离子,溶液显碱性,原因用化学方程式表示为。
(2)①红褐色胶体为氢氧化铁胶体,沸水中加FeCl3溶液,利用Fe3+的水解可制得氢氧化铁胶体,所以M的化学式为。
②胶体具有丁达尔现象,可以利用此性质来验证胶体。
(3)①配制一定物质的量浓度的溶液需要用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒和容量瓶,因为配制480 mL溶液,需要的是500 mL的容量瓶。
②无法直接配制480 mL溶液,只能配制500 mL溶液,此时应该称取固体的质量为0.5 L×0.02 mol/L×294 g/mol=2.94 g。
16.(1) 0.2 1.204×1023 0.4
(2) 0.5 11.2
(3)
(4) Al2(SO4)3=2Al3++3 HNO3=H++ KHSO4=K++H++
(5) 稀HNO3和AgNO3溶液 稀HCl和BaCl2溶液
【分析】(1)
3.6gH2O的物质的量是 =0.2mol,含有0.2mol×6.02×1023mol-1=1.204×1023个水分子,含有0.2mol×2=0.4molH,故答案为:0.2;1.204×1023;0.4;
(2)
22gCO2的物质的量是,在标准状况下的体积是0.5mol×22.4L/mol=11.2L,故答案为:0.5;11.2;
(3)
某金属氯化物MCl240.5g,含有0.6molCl-,故该金属氯化物的物质的量为:=0.3mol,该氯化物的摩尔质量为,故答案为:;
(4)
①Al2(SO4)3为可溶性盐,在水溶液中完全电离,电离方程式为:Al2(SO4)3=2Al3++3,故答案为:Al2(SO4)3=2Al3++3;
②HNO3是强酸,在水溶液中完全电离,电离方程式为:HNO3=H++,故答案为:HNO3=H++;
③KHSO4为强酸的酸式盐,在水溶液中完全电离,电离方程式为:KHSO4=K++H++,故答案为:KHSO4=K++H++;
(5)
①Cl-的检验是:取一定量的待测液于一试管,向其中加入足量的稀硝酸后,再加入AgNO3溶液,若出现白色沉淀,则说明原溶液中一定含有Cl-,故答案为:稀HNO3和AgNO3溶液;
②的检验是:取一定量的待测液于一试管,向其中加入足量的稀盐酸后,无明显现象再加入BaCl2溶液,若出现白色沉淀,则说明原溶液中一定含有,故答案为:稀HCl和BaCl2溶液;
17. Na2CO3 Al2(SO4)3 MgCl2 Ba(OH)2 NaHSO4[或Mg(HSO4)2]
【详解】由题意可知A溶液与B、C、D反应均生成白色沉淀,沉淀且能溶于盐酸或E溶液中,可推出A溶液中一定含有,E溶液是强酸性溶液,与共存的阳离子只有Na+,所以A是Na2CO3,E是NaHSO4〔或Mg(HSO4)2〕。由④B溶液与适量D溶液反应生成两种白色沉淀,且有一种溶于过量D溶液可知B含有Al3+,D含有OH-,所以B是Al2(SO4)3,D是Ba(OH)2,A溶液与C溶液反应生成白色沉淀,沉淀可溶于E溶液,则C为MgCl2。
18.55℃
【分析】以钛铁矿(FeTiO3,含Fe2O3、CaO、SiO2等杂质)为主要原料制备钛白粉(TiO2),钛铁矿加入稀硫酸酸浸,Fe2O3、CaO和稀硫酸反应生成Fe2(SO4)3、CaSO4,“酸浸”后钛元素主要以TiO2+形式存在,FeTiO3和稀硫酸反应生成TiOSO4、FeSO4,CaSO4微溶于水,SiO2和稀硫酸不反应,然后向溶液中加入还原铁粉,得到TiSO4,Fe2(SO4)3被还原为FeSO4,过滤,滤渣①为SiO2、CaSO4和过量的Fe;滤液冷却结晶得到,滤渣②为FeSO4 7H2O晶体,加热水解得到H2TiO3,灼烧H2TiO3得到TiO2。
【详解】保持其它反应条件不变,还原体系中Fe(Ⅲ)含量随温度变化如图乙所示,由图可知,55℃是体系中Fe(Ⅲ)含量最低,故还原体系中Fe(Ⅲ)的最佳反应温度为55℃,故答案为:55℃;
19. AB 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
【详解】(1)n(H2SO4)=0.1L×18mol·L-1=1.8mol,根据反应:2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O,硫酸完全反应,将有0.9 mol的H2SO4被还原为SO2气体,体积为20.16 L,但实际上随反应的进行,硫酸浓度变小,不能与铜反应,则生成的SO2体积小于20.16 L所以可能是AB符合题意。所以本题答案:AB;
(2)加入NaNO3后,剩余的稀硫酸与NO3-相当于存在稀硝酸,发生稀硝酸与Cu的反应生成硝酸铜,一氧化氮和水,其反应方程式为: 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O。所以本题答案:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O。
20. D Cu、O 50 除去SiO2 铁架台、烧杯、漏斗、玻璃棒 AlCl3+4NaOH=3NaCl+NaAlO2+2H2O H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O 3:4
【分析】(1)A.金属钛的原子序数为22,位于第四周期第IIB族;
B.钛合金强度很大,可以在深海中承受700个大气压的压力;
C.在空气中加热金属易被氧化;
D.钛性质较活泼,可以采用电解熔融二氧化钛的方法冶炼金属钛;
(2)8CuReS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2中部分Fe元素化合价由+2价变为+3价、O元素化合价由0价变为-2价、Cu元素化合价由+2价变为0价、S元素化合价由-2价变为+4价,得电子化合价降低的元素被还原,根据氧化铁和转移电子之间的关系式计算;
(3)用过量稀盐酸浸取炉渣,发生的反应有Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、FeO+2HCl=FeCl2+H2O、Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O,过滤后的滤渣是SiO2,滤液先氧化,将亚铁离子氧化为铁离子,然后再加入过量NaOH溶液,发生反应Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,过滤,将沉淀Fe(OH)3洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3;
(4)设原FeCl3溶液的体积为1L,参加反应的Fe3+为xmol,由方程式Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,知(0.1-x):x=2:3,解得:x=0.06,则生成的Cu2+为0.03mol,剩余的Fe3+为0.04mol,据此计算Cu2+与Fe3+的物质的量之比。
【详解】(1)A.金属钛的原子序数为22,位于第四周期第IIB族,属于过渡元素,故A错误;
B.钛合金可以在深海中承受700个大气压的压力,钛合金强度很大,故B错误;
C.在空气中加热熔化,金属易与氧气发生反应,所以不能直接在空气中制备钛铝合金,故C错误;
D.由于金属钛金属性较强,所以可以用电解法冶炼,故D正确;
故答案为:D;
(2) 8CuReS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2中部分Fe元素化合价由+2价变为+3价、O元素化合价由0价变为-2价、Cu元素化合价由+2价变为0价、S元素化合价由-2价变为+4价,得电子化合价降低的元素被还原,所以Cu、O元素被还原;21mol氧气反应时得到84mol电子,而铁元素失去4mol电子,硫元素失去96mol电子,根据得失电子守恒,铜元素应得到16mol电子,所以生成1mol氧化铁时转移50mol电子,故答案为:Cu、O;50;
(3)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3.方法如下:
用过量稀盐酸浸取炉渣,发生的反应有Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、FeO+2HCl=FeCl2+H2O、Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O,过滤后的滤渣是SiO2,滤液先氧化,将亚铁离子氧化为铁离子,然后再加入过量NaOH溶液,发生反应Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,过滤,将沉淀Fe(OH)3洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3;
a.①通过以上分析知,a中过滤为除去SiO2,过滤需要的仪器有铁架台、烧杯、漏斗、玻璃棒;故答案为:除去SiO2;铁架台、烧杯、漏斗、玻璃棒;
b.Al3+与过量NaOH反应生成NaAlO2,然后通过过滤除去,反应方程式为AlCl3+4NaOH=3NaCl+NaAlO2+2H2O,故答案为:AlCl3+4NaOH=3NaCl+NaAlO2+2H2O;
c.②双氧水具有强氧化性,亚铁离子具有还原性,二者发生氧化还原反应生成铁离子和水,离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O,故答案为:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O;
(4)设原FeCl3溶液的体积为1L,参加反应的Fe3+为xmol,由方程式Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,知(0.1-x):x=2:3,解得:x=0.06,则生成的Cu2+为0.03mol,剩余的Fe3+为0.04mol,故n(Cu2+):n(Fe3+)=0.03mol:0.04mol=3:4,故答案为:3:4。
21. 2NO+O2=2NO2 CaSO3 不好 SO2+MnO2=MnSO4 2H2O+2SO2+ClO2-=2SO42-+Cl-+4H+、2H2O+4NOx+(5-2x)ClO2-=4NO3-+(5-2x)Cl-+4H+ 6×10 4
【分析】(1)稀燃过程中NO被氧气氧化生成成二氧化氮,由此书写化学方程式;
(2)方式一:①二氧化硫和氧化钙反应生成亚硫酸钙;
②b中品红很快褪色,说明脱硫效果不好,可以采取增大二氧化硫和氧化钙接触面积,加快反应速率等措施;
方式二:二氧化锰和二氧化硫反应生成硫酸锰;
(3)①根据元素守恒判断反应后产物,结合化合价变化书写离子方程式;
②根据电荷守恒求y的值。
【详解】(1)稀燃过程中NO被氧气氧化生成成二氧化氮,反应方程式为:2NO+O2=2NO2;
(2)方式一:①二氧化硫和氧化钙反应生成亚硫酸钙,CaO脱硫后的产物是:CaSO3;
②b中品红很快褪色,说明脱硫效果不好,可以采取增大二氧化硫和氧化钙接触面积,加快反应速率等措施,加快SO2气体流速,不能更好吸收二氧化硫,其脱硫效果不好;
方式二:尾气也可用软锰矿浆(MnO2)吸收,二氧化锰和二氧化硫反应生成硫酸锰,如图所示“反应1”的化学方程式为:SO2+MnO2=MnSO4;
(3)①根据元素质量守恒,结合表中离子可知SO2经NaClO2溶液吸收后转化为SO42 ,NOx经NaClO2溶液吸收后转化为NO3 ,根据元素守恒、结合化合价变化离子方程式为:2H2O+2SO2+ClO2-=2SO42-+Cl-+4H+、2H2O+4NOx+(5-2x)ClO2-=4NO3-+(5-2x)Cl-+4H+;
②溶液呈电中性,则表中的y=5.5×10-3+2.0×10-4-3.4×10-3-2×8.5×10-4=6×10 4。
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