第三章《铁金属材料》测试题(含解析)2023--2024学年上学期高一化学人教版(2019)必修第一册

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名称 第三章《铁金属材料》测试题(含解析)2023--2024学年上学期高一化学人教版(2019)必修第一册
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-01-22 14:34:06

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第三章《铁金属材料》测试题
一、单选题
1.在中学化学中经常提到的铁的氧化物有、和,在一定条件下它们之间可以相互转化,如:在超过1400℃的温度下加热时,会部分失去氧,生成。下列有关说法错误的是
A.热稳定性:
B.俗称铁红,可作油漆的红色颜料
C.为黑色固体,其中+2价铁与+3价铁的物质的量之比为
D.由、和组成的混合物中,铁元素与氧元素的质量比可能为
2.为探究铁及其化合物的性质,某化学兴趣小组利用铁与水蒸气反应所得的固体进行了实验,先用过量盐酸溶解,并分成4份,继续如下实验:
实验 操作与现象
① 加入高锰酸钾溶液,紫色褪去
② 加入溶液,生成蓝色沉淀
③ 加入KSCN溶液,无明显现象
④ 加入NaOH溶液,生成的白色沉淀逐渐变为灰绿色,最后变为红褐色
依据上述实验现象,下列结论合理的是
A.实验①说明溶液中一定含有
B.实验③说明该固体中不含三价铁
C.实验②③说明反应后的固体中有铁粉剩余
D.实验④中灰绿色的沉淀是
3.下列实验操作及现象与结论的对应关系正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A 通入溶液中 产生白色沉淀 具有氧化性
B 通入氯水中 溶液褪色 具有漂白性
C 向某溶液中先通,再滴加KSCN溶液 溶液变红 溶液中含有
D 将铜片放入浓硝酸中 产生红棕色气体,溶液变为蓝色 浓硝酸表现强氧化性和酸性
A.A B.B C.C D.D
4.下列应用或现象对应的离子方程式不正确的是
A.用FeCl3溶液腐蚀电路板上的铜:
B.钠浮于水面且能与水剧烈反应:
C.将FeCl3溶液加入滴有淀粉的KI溶液中,溶液变为蓝色:
D.将KOH溶液加入FeCl3溶液中,产生红褐色沉淀:
5.下列反应对应的离子方程式表达正确的是
A.向溶液中通入足量氯气:
B.氧化铝与氢氧化钠溶液反应:
C.稀盐酸与铁屑反应:
D.少量硫酸镁与氯化钡溶液反应:
6.下列指定反应的离子方程式正确的是
A.用盐酸溶解氧化铝O2-+2H+=H2O
B.用氯化铁溶液蚀刻铜电路板:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
C.Na2O2与H2O反应:Na2O2+H2O=2Na++2OH-+O2↑
D.CaCl2溶液中通入少量CO2:Ca2++CO2+H2O=CaCO3↓+2H+
7.下列说法不正确的是
A.有少量酸(或碱)滴到实验桌上,应立即用湿抹布擦净,然后用水冲洗抹布
B.实验室制取氯气时,可用饱和NaCl溶液除去氯气中的氯化氢
C.容量瓶在使用前需检查是否完好,瓶口处是否漏水
D.高温下,红热铁粉与水蒸气反应,生成Fe2O3和H2
8.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是(  )
A.Cu2S(s)CuO(s)CuCl2(aq)
B.SiO2(s)H2SiO3(s)Na2SiO3(aq)
C.Fe(s)Fe2O3(s)Fe2(SO4)3(aq)
D.NaCl(aq)Na2CO3(s)NaOH(aq)
9.下列说法正确的是 ( )
A.铝、铁、铜相比,铁元素在自然界中的含量最高
B.用焦炭冶炼铁会产生温室气体
C.过氧化钠是白色粉末
D.氧化铝可用作耐火材料,火碱可用于治疗胃酸过多
10.下列关于“氧化铝”的叙述正确的是(  )
A.氧化铝与酸、碱都能反应生成铝盐和水
B.氧化铝既是碱性氧化物又是酸性氧化物
C.氧化铝既不是碱性氧化物又不是酸性氧化物
D.氧化铝溶于水可得到氢氧化铝
11.固体粉末可能由Na2CO3、KNO3、MgCl2、CuSO4、FeCl3、FeCl2中的几种等物质的量混合而成,进行如下实验:
①取11.46g固体溶于足量水中,得到澄清透明溶液,将溶液分为三等份。
②在第一份溶液中滴加足量稀盐酸无明显现象,再滴加足量BaCl2溶液,过滤、洗涤、干燥,得到2.33g固体。
③在第二份溶液中滴加KSCN溶液无明显现象,继续滴加双氧水,溶液显血红色。
④在第三份溶液中滴加足量NaOH溶液,过滤、洗涤、灼烧,得到固体2.00g。
下列说法正确的是( )
A.固体粉末中肯定没有Na2CO3、CuSO4、FeCl3
B.根据④中的沉淀颜色能判断固体粉末中是否含有MgCl2
C.固体粉末中肯定含有MgCl2、CuSO4、FeCl2
D.上述实验无法确定固体粉末含有KNO3,需进一步通过焰色反应确定
12.用如图所示装置进行下列实验:将①中溶液滴入②中,预测的现象与实际不相符的是
选项 ①中物质 ②中物质 预测②中的现象
A 浓盐酸 二氧化锰 立即产生黄绿色气体
B 浓硝酸 用砂纸打磨过的铝条 无明显现象
C 浓氨水 硫酸亚铁溶液 产生白色沉淀,后迅速变为灰绿色,最终变为红褐色
D 亚硫酸氢钠溶液 酸性高锰酸钾溶液 溶液逐渐褪色
A.A B.B C.C D.D
13.某小组为探究K3[Fe(C2O4)3·3H2O(三草酸合铁酸钾晶体)的热分解产物,按如图所示装置进行实验。下列有关叙述错误的是
A.通入氮气的目的有;隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续装置
B.实验中观察到装置F中澄清石灰水变浑浊,装置E中固体变为红色,由此可判断热分解产物中一定含有CO2和CO
C.为防止倒吸,停止实验时应进行的操作是:先熄灭装置A、E的酒精灯,冷却后停止通入氮气
D.样品完全分解后,取少许装置A中残留物于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液变红色,可证明残留物中含有
14.用铝屑、稀硫酸、氢氧化钠溶液制备Al(OH)3有如下三种方案:
方案一:2A1+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4
方案二:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
2NaAlO2+H2SO4+2H2O=2Al(OH)3↓+Na2SO4
方案三:2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
2A1+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
Al2(SO4)3+6NaAlO2+12H2O=8Al(OH)3↓+3Na2SO4
欲制取相同质量的Al(OH)3(假设原料的利用率为100%),有关说法正确的是
A.方案二中消耗硫酸的质量最小.
B.方案三中消耗的氢氧化钠质量最小
C.三种方案中消耗铝屑的质量不相等
D.三种方案中产生氢气的质量不相等
二、填空题
15.(1)在MgCl2溶液中滴加过量NaOH溶液,现象为 ;在AlCl3溶液中滴加过量NaOH溶液,现象为 ,写出该现象的离子反应方程式 。
(2)铝制易拉罐中充满CO2,然后往易拉罐中充入足量的浓NaOH溶液,立即用胶布封严罐口,一会儿听到罐内发出“咔、咔”的响声,且易拉罐变瘪;再过一会儿易拉罐又恢复原样,请根据现象填空。
①易拉罐变瘪是因为 ,写出反应的化学方程式 ;
②易拉罐恢复原样原因是 ,写出反应的化学方程式 ;
(3)有A、B、C三瓶失去标签的无色溶液:K2CO3、BaCl2、Na2SO4.将它们分别与H2SO4作用,A产生白色沉淀,B产生无色气体,C中无明显现象。则A是 ,B是 ,C是 。
16.氯气是一种重要的化工原料,在工农业生产、生活中有着重要的应用。实验室制取氯气除了用浓盐酸和二氧化锰反应外还可利用下列反应:KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O,该反应的优点是反应产生氯气速度快、不需加热。请你根据所学知识回答下列问题:
(1)上述反应中 是氧化剂,该反应中氧化产物与还原产物的物质量之比为 。
(2)把氯气通入紫色石蕊溶液中,可以观察到的现象是: 。
(3)实验室配制好2.0 mol·L-1的NaOH溶液,需要这种溶液 mL才能与2.24 L氯气(标准状况)恰好完全反应。
(4)已知Br2的水溶液因浓度不同而呈现橙色或红棕色,NaBr溶液中缓缓通入Cl2时,可以看到无色溶液逐渐变为红棕色,请写出对应的离子方程式并用双线桥法表示出电子转移情况: 。
(5)现需490 mL 2.0 mol·L-1 NaOH溶液:
①所需称量的氢氧化钠固体的质量是 。
②上述实验需要的仪器有天平(含砝码)、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、 。
③在配制溶液的过程中,下列操作可能造成结果偏高的是 。
A.定容时俯视
B.容量瓶不干燥,含有少量蒸馏水
C.溶解所用烧杯未洗涤
D.NaOH溶解后,未冷却即进行实验
17.草酸(H2C2O4)及其化合物泛分布于动植物体中。某实验小组用灼烧检验法对菠菜中的铁元素(主要以难溶的FeC2O4形式存在)进行检测。实验如下:
(1)灼烧菠菜时应将其放在 (填仪器名称)中加热。
(2)取溶液A,先滴加H2O2溶液,再滴加KSCN溶液,溶液呈红色。用离子方程式表示H2O2的作用: 。
(3)甲同学取少量溶液A,滴加酸性KMnO4溶液,振荡后,溶液紫色消失,因此得出结论,溶液A含有Fe2+。乙同学认为甲同学的实验方法不严谨,理由是 。
18.在鲜活水产品的长途运输中,必须考虑以下几点:①水中需要保持适量的氧气;②及时去除鱼排出的二氧化碳;③防止细菌的大量繁殖。
(1)过氧化物具有杀菌消毒的性质,金属的过氧化物能与水反应产生氧气,现有两种在水中能起供氧灭菌作用的物质:过氧化钠和过氧化钙(CaO2),已知过氧化钙能缓慢与水反应。根据以上介绍,运输鲜活水产品时应选择 (填“CaO2”或“Na2O2”)放入水中,理由是 。
(2)写出过氧化钙与水反应的化学方程式 。
(3)一养鱼爱好者欲测定过氧化钙样品中过氧化钙的质量分数,做如下实验:称取样品2.0g,加入到足量的水中,生成0.32g氧气(杂质不产生氧气)。试计算所用样品中过氧化钙的质量分数为 。
19.(1)用稀硫酸浸泡由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜得到的滤渣,取少量所得溶液,滴加KSCN溶液后呈红色,则溶液中存在 (离子符号)。写出上述反应的离子方程式: 。
(2)铜在自然界存在于多种矿石中,如
矿石名称 黄铜矿 斑铜矿 辉铜矿 孔雀石
主要成分 CuFeS2 Cu5FeS4 Cu2S CuCO3·Cu(OH)2
请回答下列问题:
①上表所列铜化合物中,铜的质量百分含量最高的是 (填化学式)。
②工业上以黄铜矿为原料,采用火法熔炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应:2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑(Cu2S中S的化合价为-2),该反应的氧化剂是 。若此反应得到64克铜,则过程中转移的电子数 。
20.请按要求填空做答。
(1)NaHCO3能用于治疗胃酸过多,反应的离子方程式为 。
(2)铁和水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,该反应中84g Fe参加反应,转移电子的物质的量为 。
(3)制备Fe(OH)3的实验操作:向煮沸的蒸馏水中加入几滴FeCl3溶液, 。
(4)密度为1.84g/cm3,质量分数为98%的浓硫酸的物质的量浓度为 。
21.(1)0.5molH2O的质量为 ,其中共含有 个原子(用阿伏加德罗常数表示)。
(2)质量都是50g的HCl、NH3、CO2、O2四种气体中,含有分子数目最少的是 (填分子式,下同),在相同温度和相同压强条件下,体积最大的是 。
(3)在 mL0.2mol/LNaOH溶液中含1g溶质;配制500mL0.2mol/LCuSO4溶液,需要CuSO4·5H2O g。
(4)现用Zn与实验室中的盐酸反应制取4.48LH2(标准状况)。
如果选用所贴标签为2.0mol·L-1的盐酸,至少需该盐酸 ml
22.化合物甲(,),性质类似卤素单质。将2.335g甲加热至完全分解,生成0.01mol液体乙和224mL(标准状况下)黄绿色的单质气体丙。请回答:
(1)甲加热至完全分解的化学方程式是 。
(2)乙与水反应的离子方程式是 。
(3)下列有关化合物甲和乙的说法正确的是 。(填字母)
A.甲不能与可燃物、碱类一起储运
B.一定条件下乙能与乙烯或苯反应
C.甲分子中各原子均达到8电子稳定结构
D.粗碘中常混有乙,可直接用升华法分离提纯碘
23.铁是人类较早使用的金属之一。运用铁及其化合物的有关知识,回答下列问题:
(1)铁和铁合金是生活中的常用材料,下列叙述中,正确的是 。
A.纯铁硬度比生铁高
B.纯铁耐腐蚀性强,不易生锈
C.不锈钢是铁合金,只含金属元素
D.铁在一定条件下可与水蒸气反应
E.铁在冷的浓硫酸中钝化
(2)向沸水中逐滴加1mol/LFeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色,该反应的离子方程式为 ,形成该分散系的微粒直径范围是 。
(3)电子工业需用30%FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜,制造印刷电路板。请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式 。欲从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeCl3溶液,现有下列试剂:①氯气、②铁粉、③浓硝酸、④浓盐酸、⑤烧碱、⑥浓氨水,需用用到的一组试剂是 。
A.①②④ B.①③④⑥ C. ②④⑤ D.①④⑥
(4)高铁酸钠Na2FeO3是一种新型净水剂。
①高铁酸钠主要通过如下反应制取:2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3X+5H2O,则X的化学式为 。
②高铁酸钠在水中可以发生如下反应:FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3+8OH-+3O2。由此看来,高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有 性,而能够除去水中悬浮物是因为 。
③下列物质能作净水剂的有 。
a.KAl(SO4)2·12H2O b.聚合硫酸铁[Fe(OH)(SO4)]n c.ClO2 d.“84消毒液”
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.在超过1400℃的温度下加热时,会部分失去氧,生成,则热稳定性:,故A不选;
B.颜色是红棕色,俗称铁红,可作油漆的红色颜料,故B不选;
C.为黑色固体,可以写成 ,则+2价铁与+3价铁的物质的量之比为 ,故C不选;
D. 在中,铁元素与氧元素的质量比可能为,在中,铁元素与氧元素的质量比可能为,则、和组成的混合物中,铁元素与氧元素的质量比可能在和之间,故D选;
故选:D。
2.C
【详解】A.高锰酸钾溶液会与盐酸发生氧化还原反应而褪色,A错误;
B.实验③说明溶液中不含,但不能说明固体中没有三价铁,也可能溶于盐酸时,过量的铁单质把三价铁还原了,B错误;
C.实验②说明溶液中含有,实验③说明溶液中不含,而铁与水蒸气能生成三价铁,所以可以推知反应后的固体中有铁粉剩余,C正确;
D.灰绿色的沉淀是转化为的中间过程,D错误;
故本题选C。
3.D
【详解】A.SO2通入溶液中,发生氧化还原反应生成硫酸钡沉淀,S元素化合价升高,可知SO2具有还原性,A错误;
B.通入氯水中,发生氧化还原反应生成硫酸和盐酸,S元素化合价升高,可知SO2具有还原性,B错误;
C.先通,可氧化亚铁离子,不能排除铁离子的干扰,不能检验亚铁离子,应先加KSCN溶液无现象,后通,若溶液变红,可知溶液中含有,C错误;
D.Cu与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,则产生红棕色气体,溶液变为蓝色,可知浓硝酸表现强氧化性和酸性,D正确;
故选D。
4.B
【详解】A. 用FeCl3溶液腐蚀电路板上的铜,反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应的离子方程式为:,选项A正确;
B. 钠浮于水面且能与水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气,反应的离子方程式为:,选项B不正确;
C. 将FeCl3溶液加入滴有淀粉的KI溶液中,反应生成氯化亚铁和碘单质,碘遇淀粉变为蓝色,反应的离子方程式为:,选项C正确;
D. 将KOH溶液加入FeCl3溶液中,产生红褐色沉淀氢氧化铁,同时生成氯化钾,反应的离子方程式为:,选项D正确;
答案选B。
5.B
【详解】A.向溶液中通入足量氯气后,氯气除了与碘离子发生反应,还会与亚铁离子发生反应,离子方程式表达不准确,A错误;
B.氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,离子方程式表达准确无误,B正确;
C.稀盐酸与铁屑反应生成氯化亚铁与氢气,不是氯化铁,离子方程式不符合客观事实,C错误;
D.硫酸镁为可溶性盐,在离子方程式中可拆分成离子,离子方程式表达不正确,D错误;
故选B。
6.B
【详解】A.氧化铝是氧化物,离子方程式书写时不能拆,故用盐酸溶解氧化铝的离子方程式为:Al2O3+6H+=2Al3++3H2O,A错误;
B.用氯化铁溶液蚀刻铜电路板的反应方程式为:Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2,故该反应的离子方程式为:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,B正确;
C.原离子方程式质量不守恒,故Na2O2与H2O反应的离子方程式为:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑,C错误;
D.由于盐酸的酸性比碳酸的强,故CaCl2溶液不与CO2反应,D错误;
故答案为:B。
7.D
【详解】A.有少量酸或碱滴到实验桌上,应立即用湿抹布擦净,然后用水冲洗抹布,故A说法正确;
B.氯化氢极易溶于水,用饱和食盐水除去氯气中氯化氢,还可以降低氯气在食盐水中的溶解度,故B说法正确;
C.容量瓶在使用前,先检查是否漏水,容量瓶中加入少量水,倒置,观察瓶口是否漏水,若不漏水,正立,瓶塞旋转180°,倒立,观察瓶口是否漏水,故C说法正确;
D.红热铁粉与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,故D说法错误;
故答案为D。
8.A
【详解】A. 涉及反应的化学方程式为Cu2S+2O22CuO+SO2、CuO+2HCl=CuCl2+H2O,A项正确;
B. SiO2不溶于水,与水不反应,所以二者不能直接生成H2SiO3,B项错误;
C. 铁和水蒸气在高温时反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2,C项错误;
D. 在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水,再通入二氧化碳,在溶液中析出溶解度最小的NaHCO3,加热NaHCO3分解生成碳酸钠,不能一步生成碳酸钠,D项错误;
答案选A。
9.B
【详解】A、地壳中含量最多的前五种元素是:氧、硅、铝、铁、钙、其中铝铁钙是金属元素,铝、铁、铜相比,铝元素在自然界中的含量最高,A项错误;
B.焦炭冶炼铁是一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳,会产生温室气体,B项正确;
C. 过氧化钠是淡黄色粉末,C项错误;
D. 氧化铝熔点高可作耐火材料,火碱是强碱有腐蚀性,不可用于治疗胃酸过多,D项错误;
答案选B。
10.C
【详解】A. 氧化铝与酸反应生成铝盐,与碱反应生成偏铝酸盐,故A错误;
B. 氧化铝既不是碱性氧化物也不是酸性氧化物,而是一种两性氧化物,故B错误;
C. 氧化铝是两性氧化物,不是碱性氧化物又不是酸性氧化物,故C正确;
D. 氧化铝不溶于水,不能与水反应生成氢氧化铝,故D错误;
故选C。
【点睛】氧化物中除了酸性氧化物、碱性氧化物还有两性氧化物,不成盐氧化物等分类。
11.C
【分析】②滴加足量稀盐酸无明显现象,再滴加足量BaCl2溶液,过滤、洗涤、干燥,得到2.33g沉淀,该沉淀为BaSO4,说明原溶液中含有CuSO4,则不含有Na2CO3,根据硫元素守恒,推出11.46g混合溶液中硫酸铜的物质的量;
③滴加KSCN溶液,溶液无明显现象,说明原溶液中不含有FeCl3,继续滴加双氧水,溶液显血红色,说明原溶液中含有FeCl2,NO3-在酸性条件下具有强氧化性,能将Fe2+氧化,本身转化成NO,根据②加入盐酸无明显现象,说明原溶液中不含有KNO3;
④根据固体中质量为11.46g,以及几种物质的物质的量相等,分析是否含有MgCl2;据此分析解答。
【详解】①取11.46g固体溶于足量水中,得到澄清透明溶液,说明不发生反应;
②滴加足量稀盐酸无明显现象,再滴加足量BaCl2溶液,过滤、洗涤、干燥,得到2.33g沉淀,该沉淀为BaSO4,说明原溶液中含有CuSO4,则不含有Na2CO3,根据硫元素守恒,推出一份溶液中n(CuSO4)==0.01mol,则11.46g混合溶液中硫酸铜的物质的量为0.03mol,其质量为0.03mol×160g·mol-1=4.8g;
③滴加KSCN溶液,溶液无明显现象,说明原溶液中不含有FeCl3,继续滴加双氧水,溶液显血红色,说明原溶液中含有FeCl2,NO3-在酸性条件下具有强氧化性,能将Fe2+氧化,本身转化成NO气体,根据②加入盐酸无明显现象,说明原溶液中不含有KNO3,几种物质以等物质的量混合,则n(FeCl2)=0.03mol×127g·mol-1=3.81g;
④CuSO4和FeCl2总质量为(4.8g+3.81g)=8.61g<11.46g,说明原溶液中含有MgCl2;
A. 根据上述分析,肯定不含有的物质是Na2CO3、KNO3、FeCl3,故A错误;
B. Cu(OH)2蓝色沉淀,Fe(OH)2为白色沉淀,Mg(OH)2为白色沉淀,因此不能根据沉淀颜色判断是否含有MgCl2,故B错误;
C. 根据上述分析,肯定含有的物质是MgCl2、CuSO4、FeCl2,故C正确;
D. 根据上述分析,原溶液中一定不存在KNO3,故D错误;
答案:C。
【点睛】分析离子时一般遵循:①肯定性原则,根据题中信息推出肯定含有的离子或肯定不含有的离子;②互拆性原则,通过肯定存在的离子,根据不能大量共存,推出不存在的离子;③电中性原则,溶液呈现电中性,即有阴必有阳,有阳必有阴,或者是阴离子所带电荷数等于阳离子所带电荷数;④进出性原则,指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。本题易错点是对KNO3的检验,应注意NO3-在酸性条件下具有强氧化性,能将还原性离子氧化。
12.A
【详解】A、浓盐酸与二氧化锰反应需要加热,故A错误;
B、浓硝酸能够使铝钝化,故B正确;
C、浓氨水与硫酸亚铁溶液反应产生氢氧化亚铁白色沉淀,随后迅速变为灰绿色,最终变为红褐色氢氧化铁,故C正确;
D、亚硫酸氢钠溶液能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,溶液逐渐褪色,故D正确;
故选A。
13.B
【分析】探究三草酸合铁酸钾[K3[Fe(C2O4)3] 3H2O]受热分解的产物,连接好装置后,加入药品前,应该进行的实验操作是检验装置气密性,利用氮气提供惰性环境,避免干扰分解产物的分析和验证,装置A:三草酸合铁酸钾[K3[Fe(C2O4)3] 3H2O]受热分解,装置B:将气体产物通过澄清石灰水,观察到澄清石灰水变浑浊,有CO2生成,装置C:用氢氧化钠将CO2除尽,装置D:净化(干燥)剩余产物气体,装置E:检验CO(用CuO,变红),装置F:检验有CO2生成(CO的氧化产物),以此解答该题。
【详解】A.在反应开始前通入N2,可排净装置中的空气,以免O2和CO2对实验干扰,同时用N2把装置A、E中反应生成的气体排出进行后续检验,故A正确;
B.E中固体变红、F中澄清石灰水变浑浊证明分解产物中有还原性气体CO,只有B中澄清石灰水变浑浊才可证明分解产物中一定含有CO2,故B错误;
C.为防止倒吸,需要先关闭反应装置中的酒精灯,冷却至常温过程中需保持一直通入N2,故C正确;
D.结束实验后,待A中固体冷却至室温,取少量于试管中,加稀硫酸溶解,滴加1-2滴KSCN溶液,溶液变红,说明生成铁离子,即证明残留物中含有,故D正确;
故答案为B。
14.B
【分析】方案一的关系式为2A1~3H2SO4~3H2~6NaOH~2Al(OH)3,方案二的关系式为2A1~H2SO4~3H2~2NaOH~2Al(OH)3,方案三中Al2(SO4)3与NaAlO2的系数比为1:6,即Al3+与的比例为1:3,若与H2SO4反应的Al为2mol,则与NaOH反应的Al为6mol,所以关系式为2A1~H2SO4~3H2~NaOH~2Al(OH)3。
【详解】A.由分析可知,方案三消耗硫酸质量最少,A错误;
B.由分析可知,方案三中消耗的氢氧化钠质量最小,B正确;
C.由分析可知,三种方案中消耗铝屑的质量相等,C错误;
D.由分析可知,三种方案中产生氢气的质量相等,D错误;
故选B。
15. 有白色沉淀生成 先产生白色沉淀,后沉淀逐渐溶解 Al3++3OH-=Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-=+2H2O; 二氧化碳与氢氧化钠溶液反应,使得罐内气体的压强减小 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 铝制的易拉罐与氢氧化钠溶液反应产生氢气,导致罐内气体压强又增大 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 BaCl2 K2CO3 Na2SO4
【详解】(1)在MgCl2溶液中滴加过量NaOH溶液,反应生成氢氧化镁沉淀,观察到有白色沉淀生成;在AlCl3溶液中滴加NaOH溶液,先生成氢氧化铝沉淀,氢氧化钠溶液过量,氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液,沉淀又溶解,观察到的现象为先产生白色沉淀,后沉淀逐渐溶解;反应的离子方程式为:Al3++3OH-=Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-= +2H2O;
(2)①铝制易拉罐中充满CO2,然后往易拉罐中充入足量的浓NaOH溶液,立即用胶布封严罐口,二氧化碳与氢氧化钠溶液反应,二氧化碳被吸收,使得罐内气体的压强减小,外界大气将易拉罐压瘪;反应的化学方程式为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
②金属铝能够氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,铝制的易拉罐与氢氧化钠溶液反应产生氢气,导致罐内气体压强又增大,易拉罐又鼓起来;反应的化学方程式为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2;
(3)有A、B、C三瓶失去标签的无色溶液:K2CO3、BaCl2、Na2SO4,将它们分别与H2SO4作用,氯化钡与硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀,所以A为BaCl2;碳酸钾与硫酸反应生成硫酸钾、二氧化碳和水,所以B为K2CO3;硫酸与硫酸钠不反应,C中无明显现象,所以C为Na2SO4.。
16.(1) KClO3 5∶1
(2)先变红,后褪色
(3)100
(4)
(5) 40.0 g 500 mL容量瓶 AD
【详解】(1)上述反应中氯酸钾中氯元素化合价从+5价降低到0价,得到5个电子,氯酸钾是氧化剂。氯化氢中氯元素化合价从-1价升高到0价,失去1个电子,氯气既是氧化产物,也是还原产物,根据电子得失守恒可知反应中氧化产物与还原产物的物质量之比为5∶1,故答案为:KClO3;5∶1;
(2)氯气溶于水生成盐酸和次氯酸,生成的盐酸使石蕊变红色,生成的次氯酸具有漂白性使红色褪去,因此把氯气通入紫色石蕊溶液中,可以观察到的现象是先变红,后褪色,故答案为:先变红,后褪色;
(3)标准状况下2.24L氯气是0.1mol,由反应的方程式Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O可知,需要0.2mol氢氧化钠才能恰好反应,所以需要2mol/L氢氧化钠的体积为=0.1L=100mL,故答案为:100;
(4)已知Br2的水溶液因浓度不同而呈现橙色或红棕色,NaBr溶液中缓缓通入Cl2时,可以看到无色溶液逐渐变为红棕色,说明溴离子被氧化为单质溴,对应的离子方程式和电子转移情况为,故答案为:;
(5)①现需490 mL 2.0 mol·L-1 NaOH溶液,则选用500mL容量瓶,则所需称量的氢氧化钠固体的质量是0.5L×2mol/L×40g/mol=40.0g,故答案为:40.0 g;
②根据溶液配制步骤:计算 称量 溶解、冷却 移液 洗涤 定容 摇匀 装瓶贴签,可知实验需要的仪器有天平(含砝码)、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、500 mL容量瓶,则还需要500 mL容量瓶,故答案为:500 mL容量瓶;
③A.定容时俯视刻度线,液面在刻度线下方,导致溶液体积偏小,溶液浓度偏高;
B.容量瓶不干燥,含有少量蒸馏水,对溶质的物质的量和溶液体积都不会产生影响,溶液浓度不受影响;
C.溶解所用烧杯未洗涤,导致部分溶质损耗,溶质的物质的量偏小,溶液浓度偏低;
D.NaOH溶解后,未冷却即进行实验,导致热溶液就转移到容量瓶中,等冷却到常温溶液体积偏小,溶液浓度偏高;
答案选AD。
17. 坩埚 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 酸性条件下,H2C2O4和Cl 都可能将还原
【详解】(1)灼烧菠菜时应将其放在坩埚中加热,故答案为:坩埚;
(2)取无色溶液A,先滴加H2O2溶液,再滴加KSCN溶液,溶液呈红色,用离子方程式表示H2O2的作用为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(3)甲同学方案中KMnO4溶液可氧化HCl、H2C2O4,不能判断溶液A含有Fe2+,则甲同学反思自己的方法不严谨,理由是酸性条件下,H2C2O4和Cl 都可能将还原,故答案为:酸性条件下,H2C2O4和Cl 都可能将还原。
18.(1) CaO2 过氧化钠与水反应剧烈,生成的氢氧化钠溶液碱性太强,不利于鲜活水产品的存活(或过氧化钙在水中溶解缓慢,供氧时间长,水溶液碱性弱,有利于鲜活水产品存活)
(2)2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑
(3)72%
【详解】(1)因为过氧化钠与水反应剧烈,生成的氢氧化钠溶液碱性太强,不利于鲜活水产品的存活(或过氧化钙在水中溶解缓慢,供氧时间长,水溶液碱性弱,有利于鲜活水产品存活),故选择过氧化钙作为运输鲜活水产品的供氧剂。
(2)过氧化钙与水反应生成氢氧化钙和氧气,故化学方程式为2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑。
(3)根据反应2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑,反应生成0.32g氧气时,消耗的过氧化钙的质量为=1.44g,故样品中过氧化钙的质量分数为×100%=72%。
19. Fe3+ Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 Cu2S Cu2O、Cu2S NA或6.02×1023
【分析】(1)用稀H2SO4浸泡熔渣,取少量所得溶液,滴加KSCN溶液后呈红色,说明含有Fe3+;
(2)①铜化合物中,铜的质量百分含量=,据此计算;
②反应2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑中,Cu元素化合价降低,S元素化合价升高,结合元素化合价变化判断。
【详解】(1)用稀H2SO4浸泡熔渣,取少量所得溶液,滴加KSCN溶液后溶液呈红色,说明溶液中含有Fe3+,反应的离子方程式为:Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3;
(2)①铜化合物中,铜的质量百分含量=,则黄铜矿中铜的含量=×100%=35%;斑铜矿中铜的含量=×100%=63%;辉铜矿中铜的含量=×100%=80%;孔雀石中铜的含量=×100%=58%,可见斑铜矿中的铜的质量分数最高,斑铜矿化学式是Cu2S;
②在反应2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑中,从元素化合价来看,铜从反应前Cu2O、Cu2S中的 +1价变为反应后Cu单质的0价,化合价降低,那么含Cu的物质Cu2O和Cu2S作氧化剂,S元素的化合价由反应前Cu2S中的-2价变为反应后SO2中的+4价,化合价升高,失去电子,故Cu2S作还原剂,反应中转移的电子数为6e-,根据方程式可知:每反应产生6 mol Cu,反应转移6 mol电子,现在得到64 g铜的物质的量n(Cu)=64 g÷64 g/mol=1 mol,故转移电子物质的量是1 mol,转移的电子数目N(e-)=NA(或6.02×1023)。
【点睛】本题考查了离子的检验、元素含量的计算及氧化还原反应中的基本概念和计算计算。掌握元素及化合物的知识及氧化还原反应基本原理是本题解答的关键。一定要弄清问题是微粒数目与还是微粒的物质的量,这是两个不同的概念。
20. HCO3-+H+=CO2↑+H2O 4mol 继续煮沸,至溶液出现红褐色液体 18.4mol/L
【详解】(1)NaHCO3治疗胃酸过多实际上是跟HCl反应,离子方程式为:HCO3-+H+=CO2↑+H2O,故答案为:HCO3-+H+=CO2↑+H2O;
(2) ,解得n= 4mol,故答案为:4mol;
(3)制备Fe(OH)3的实验操作:向煮沸的蒸馏水中加入几滴FeCl3溶液,继续煮沸,至溶液出现红褐色液体即制得氢氧化铁胶体,故答案为:继续煮沸,至溶液出现红褐色液体;
(4)由得:=18.4mol/L,故答案为:18.4mol/L。
21.(1) 9g 1.5NA
(2) CO2 NH3
(3) 125 25
(4)200
【分析】(1)根据m=nM计算质量,根据N=nNA计算原子个数;
(2)根据质量计算物质的量,物质的量越小,分子数越少,物质的量越大,体积越大;
(3)根据质量计算物质的量,根据n=cV计算体积或浓度;
(4)根据氢气的体积结合化学方程式计算盐酸的物质的量,根据n=cV计算体积。
【详解】(1)0.5molH2O的质量为:0.5×18=9g,含原子个数为:0.5×3×NA=1.5NA;
答案是:9g;1.5NA;
(2)质量都是50g的HCl、NH3、CO2、O2四种气体的物质的量分别为:n(HCl)=50/36.5mol;n(NH3)=50/17mol;n(CO2)=50/44mol;n(O2)=50/32mol;物质的量越小,分子数越少,在相同温度和相同压强条件下,物质的量越大,体积越大;所以含有分子数目最少的是CO2,在相同温度和相同压强条件下,体积最大的是NH3;
答案是:CO2;NH3;
(3)1gNaOH的物质的量为1/40mol=0.025mol,则有:0.2=0.025/V,V=0.125L,即125mL;500mL0.2mol/LCuSO4溶液,n(CuSO4·5H2O)=0.5×0.2=0.1mol,m(CuSO4·5H2O)=0.1×250=25g;
答案是:125;25;
(4)根据化学方程式计算:已知Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑反应,关系为:2HCl-H2↑,所以2:22.4=2×V:4.48,V=0.2L,即200mL;
答案是:200。
22. ICl3ICl+Cl2↑ ICl+H2O═HIO+H++Cl- AB
【分析】黄绿色的单质气体丙为Cl2,其物质的量为=0.01mol,甲的物质的量为=0.01mol,0.01mol甲加热至完全分解,生成0.01 mol液体乙和0.01molCl2,由原子守恒可知乙为ICl,以此来解答。
【详解】(1)甲加热至完全分解的化学方程式是ICl3ICl+Cl2↑;
(2)乙与水反应的离子方程式是ICl+H2O═HIO+H++Cl-;
(3)A.甲不能与可燃物、碱类一起储运,会发生化学反应,故A正确;
B.一定条件下乙能与乙烯或苯反应,前者为加成,后者为取代,故B正确;
C.甲分子中I为+3价,不满足8电子稳定结构,故C错误;
D.粗碘中常混有乙,加热碘升华,乙气化,不能直接用升华法分离提纯碘,故D错误;
故答案为:AB。
23. BDE Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+ 1~100nm 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ A NaCl 氧化 生成的Fe(OH)3在水中形成胶体能吸附水中的悬浮杂质 ab
【详解】(1)A、合金的硬度比各成分金属的硬度都大,所以纯铁硬度比生铁低,错误;B、生铁易发生吸氧腐蚀,所以纯铁耐腐蚀性强,不易生锈,正确;C、不锈钢是铁合金,含有碳元素的,不只含金属元素,错误;D、铁在一定条件下,可与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,正确;E、铁在冷的浓硫酸中钝化 ,正确,故选BDE;
(2)向沸水中逐滴滴加1molL-1FeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色,即制的氢氧化铁胶体,该反应的离子方程式为Fe3++3H2O==Fe(OH)3(胶体)+3H+,因透明的红褐色是胶体,胶体的粒子直径1nm<d<100nm,故答案为Fe3++3H2O==Fe(OH)3(胶体)+3H+;1~100nm;
(3)Fe3+能与铜反应得到Fe2+与Cu2+,离子方程式为:2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+;腐蚀废液中含有氯化铜、氯化亚铁以及氯化铁,加入过量的铁可以和氯化铁反应生成氯化亚铁,和氯化铜反应生成金属铜和氯化亚铁,即Fe+Cu2+=Fe2++Cu、Fe+2Fe3+=3Fe2+,过滤,所得的滤液是氯化亚铁,滤渣是金属铜和过量的铁,铜不能盐酸反应,而金属铁可以,Fe+2H+=Fe2++H2↑,向滤渣中加入足量的盐酸可以将铜分离,再过滤,得到的滤液是氯化亚铁,氯气具有氧化性,能将亚铁离子氧化为三价铁,2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,再向滤液中通入氯气即可,故选A。故答案为2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+;A;
(4)①根据2Fe(OH)3+3X+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O和质量守恒定律可知:反应前铁、氧、氢、钠、氯的原子个数分别是:2、10、10、4、0,反应后铁、氧、氢、钠、氯的原子个数分别是:2、13、10、7、3,所以每个X中含有1个钠\1个氯和1个氧,是次氯酸钠,故答案为NaClO;
②高铁酸钠在水中可以发生如下反应: 4FeO4+10H2O=4Fe(OH)3+8OH+3O2。高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有强氧化性,而能够除去水中悬浮物是因为水解生成的氢氧化铁胶体能吸附水中的悬浮物;故答案为氧化性;生成的Fe(OH)3在水中形成胶体能吸附水中的悬浮杂质;
③a、KAl(SO4)2l2H2O水解生成氢氧化铝胶体,可以用作净水剂;b、聚合硫酸铁水解生成氢氧化铁胶体,可以用作净水剂;c、ClO2具有氧化性,可以杀菌消毒,不能用作净水剂; d、“84”消毒液具有氧化性,可以杀菌消毒,不能用作净水剂。故选ab。
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