第三章《铁金属材料》(含解析)测试题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》(含解析)测试题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 2024-01-23 13:41:16

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第三章《铁金属材料》测试题
一、单选题
1.下列有关化学反应速率的说法正确的是
A.NO和CO可以缓慢反应生成和,增大体积减小压强,反应速率减慢
B.100mL2mol/L的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变
C.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率
D.的催化氧化是一个放热反应,所以升高温度,该反应的化学反应速率减慢
2.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是
A.铁是人类最早使用的金属,钢铁属于铁碳合金
B.铁在纯氧中燃烧或高温下与水蒸气反应均能得到Fe3O4
C.Fe3O4可表示为FeO·Fe2O3,故Fe3O4为混合物
D.Fe在少量Cl2中燃烧生成FeCl2,在足量Cl2中燃烧生成FeCl3
3.下列各组反应中能得到 Al(OH)3的是
A.Al2O3加到热水中
B.向 NaAlO2溶液中加入过量盐酸
C.将 Na 投入 NaAlO2溶液中
D.向 AlCl3溶液中加入几滴 NaOH 溶液
4.下列说法中正确的是
①钠在空气中燃烧生成白色的氧化钠
②钠投入硫酸铜溶液中有红色的铜析出
③过氧化钠可在防毒面具中做供氧剂
④铁丝在氯气中燃烧生成棕色的
⑤钠、氢气在氯气中燃烧都能产生白烟
A.①② B.②③ C.③④ D.④⑤
5.下列说法正确的是
A.18世纪70年代瑞典化学家戴维将软锰矿与浓盐酸混合共热,产生一种黄绿色气体
B.焰色试验后,要用稀硫酸洗涤铂丝,并在火焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同
C.向碳酸钠中加入少量水后,温度上升;向碳酸氢钠中加入少量水后,温度下降。
D.是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热,能迅速被氧化成
6.1774年,拉瓦锡提出了燃烧的氧化学说,以下表述不正确的是
A.燃烧是一种放热发光的氧化还原反应
B.燃烧过程中,可以没有氧气的参与
C.金属钠着火后,不可用干粉灭火器灭火
D.铁在氯气中燃烧,所得产物为FeCl2
7.由一种工业废渣(主要成分为、少量Fe、Al的氧化物,其他杂质酸浸时不反应)为原料制备的实验过程如下。下列说法不正确的是
A.将废渣粉碎同时酸浸时不断搅拌可以加快酸浸时反应速率
B.“酸浸”时发生反应的离子方程式为
C.“氧化”后的溶液中存在的阳离子为、、、
D.操作X为萃取分液,使用的玻璃仪器为分液漏斗和烧杯
8.铁与水蒸气反应的实验装置如图,下列说法正确的是
A.实验时,试管口应高于试管底
B.加热时试管内生成黑色物质,点燃肥皂泡可听到爆鸣声
C.反应的化学方程式为2Fe+3H2O(g)Fe2O3+3H2
D.试管中发生化合反应
9.由下列实验及现象推出的相应结论正确的是
实验 现象 结论
A.某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液 产生蓝色沉淀 原溶液中有Fe2+,无Fe3+
B.向Na2SiO3溶液中通入CO2 溶液变浑浊 酸性:H2CO3> H2SiO3
C.向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液 生成黑色沉淀 Ksp(CuS)D.①某溶液中加入Ba(NO3)2溶液 ②再加足量盐酸 ①产生白色沉淀 ②仍有白色沉淀 原溶液中有
A.A B.B C.C D.D
10.下列实验中,依据实验操作及现象,得出的结论不正确的是
操 作 现 象 结 论
A 取久置的Na2O2粉末,向其中滴加过量的盐酸 产生无色气体 Na2O2没有变质
B 将一片铝箔置于酒精灯外焰上灼烧 铝箔熔化但不滴落 铝箔表面有致密Al2O3薄膜,且Al2O3熔点高于Al
C 某溶液中滴加氯水和KSCN,振荡。 溶液显血红色 原溶液中可能含有Fe2+
D 向溶液X中加入稀盐酸,并将产生的无色无味气体通入澄清石灰水中 生成白色沉淀 溶液X中可能含有 CO32-或 HCO3-
A.A B.B C.C D.D
11.下列反应的方程式书写正确的是(  )
A.钠和冷水反应:Na+2H2O===Na++2OH-+H2↑
B.铁与水蒸气反应:Fe + 3H2O == Fe(OH)3 + 3H2↑
C.金属铝溶于盐酸中:2Al+6H+===2Al3++3H2↑
D.铁与稀硫酸反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
12.下列除杂质的操作方法正确的是
A.NO中有少量的NO2:用水洗涤后再干燥
B.FeCl2溶液中混有少量FeCl3:加过量Cu粉过滤
C.N2中有少量的CO:通过灼热的氧化铜
D.NO2中有少量NH3:用水洗涤后干燥
13.工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3杂质)为原料制较为纯净的氧化铝的工艺流程如下,下列叙述正确的是
A.将试剂X和Y进行对换,最终可以达到相同的效果
B.反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁
C.图中所示转化反应中包含一个氧化还原反应
D.结合质子(H+)的能力由强到弱的顺序是OH->>
14.下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A 分别加热Na2CO3和NaHCO3固体 试管内壁均有水珠 两种物质均受热分解
B 加热盛有NH4Cl固体的试管 试管底部固体消失,试管口有晶体凝结 NH4Cl固体可以升华
C 向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯,振荡、静置 溶液上层呈橙红色 Br-还原性强于Cl-
D 向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液,再滴加H2O2溶液 加入H2O2后溶液变成血红色 Fe2+既有氧化性又有还原性
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
15.硝酸是重要的化工原料,工业上用氨催化氧化法生产硝酸,反应如下:
①氧化炉:4NH3+5O2=4NO+6H2O
②吸收塔:4NO+3O2+2H2O=4HNO3
设空气中氧气的体积分数为0.20,氮气体积分数为0.80。完成下列计算:
(1)1mol NH3完全转化为NO至少需要空气 mol。工业上先将氨气和空气混合好,在氧化炉反应后直接通入吸收塔中用冷水吸收,为了确保吸收效果,第②步反应要求氧气至少过量20%,计算起始时空气与氨气的体积比至少为
(2)硝酸工业产生的氮氧化物尾气(NO和NO2),可用烧碱吸收,反应如下:
①NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
②2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
现有含0.5mol氮氧化物的尾气,用8mol/L的NaOH溶液完全吸收,吸收后的溶液中c(OH﹣):c(NO2﹣):c(NO3﹣)=5:4:1。所用NaOH溶液的体积为 mL。若将尾气中NO与NO2的平均组成记为NOx,则x=
(3)工业上用硝酸与氨气反应制取硝酸铵:HNO3+NH3=NH4NO3,反应时NH3的吸收率为97%,硝酸的利用率为98%。在用氨气制取硝酸时,氨气的利用率为90%。计算生产80吨的硝酸铵共需氨气 吨?(保留1位小数)
16.Al和FeO的混合物在隔绝空气的条件下加热可发生反应,反应的化学方程式为。取4份质量均为mg的Al和FeO的混合物(混合物中Al和FeO的物质的量之比均为2:3),进行如下实验。
(1)将第一份加入过量NaOH溶液中,发生反应的化学方程式为 。
(2)将第二份在隔绝空气的条件下加热充分反应。
①向反应后的混合物中先加入足量稀硫酸,固体全部溶解,并产生气体,写出产生气体的化学方程式: 。
②向①中所得溶液中滴加NaOH溶液至过量,按反应的先后顺序写出该过程中铝元素参与的两个反应的离子方程式: 、 。
(3)将第三份在隔绝空气的条件下加热充分反应后,加入足量稀盐酸,产生标准状况下的气体体积为V1L;将第四份直接加入足量稀盐酸中,产生标准状况下的气体体积为V2L,则V1 V2(填“>”“<”“=”)
17.铁在人体中以Fe2+和Fe3+的形式存在。二价铁离子易被吸收,给贫血者补充铁时,应给予含二价铁离子的铁盐,如硫酸亚铁(FeSO4)。
(1)人体中经常进行转化 Fe2+Fe3+,A反应中Fe2+作 剂,B反应中Fe3+作 剂。
(2)新配制的FeCl2溶液应加入 以防止FeCl2转化为FeCl3,要除去FeCl3溶液中少量的FeCl2杂质,可向其中通入适量的 。
(3)在制作印刷电路板的过程中常利用铜与氯化铁溶液的反应。反应的离子方程式为 。
(4)为消除废气中的Cl2对环境的污染,将废气通过含有铁粉的FeCl2溶液,即可有效地除去Cl2,这一处理过程可用两个离子方程式表示为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 和 ;处理过程中需定期添加的原料是 。
(5)某同学为检验某未知溶液中是否为FeCl2溶液,采取如下实验方案加以验证: 取少许未知试液于试管中溶液呈红色(证明含有FeCl2),你认为此方案 (填“合理”或“不合理”),若不合理,如何改进: 。
18.某科研小组采集到两种铜矿标本,经地理老师辨认为孔雀石和石青,老师说其化学组成均可表示为xCuCO3·yCu(OH)2,属于天然碳酸盐类铜矿.
(1)为了准确测定两种矿石的化学组成,该小组同学将两种矿石分别与足量盐酸反应,孔雀石耗用的盐酸的物质的量与生成的CO2的物质的量之比为4∶1;石青则为3∶1.
请确定它们的化学组成,孔雀石: ;石青: 。
(2)现取两份等质量的两种矿石的混合物样品,一份加入过量盐酸,生成CO2 6.6 g;对另一份样品加热使其完全分解,得到CuO 20 g,则混合物中孔雀石和石青的物质的量之比为 。
19.硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。某课外小组的同学欲测定该补血剂中铁元素的含量。实验步骤如下:
请回答下列问题:
(1)证明步骤①滤液中含有Fe2+的方法是取样,先滴加KSCN溶液,再滴加 ,该过程的现象为 。
(2)步骤②加入过量H2O2的目的是 。
(3)步骤③中反应的离子方程式是 。
(4)步骤④中一系列处理的操作步骤:过滤、 、灼烧、冷却、称量。
(5)若实验中铁无损耗,则每片补血剂中含铁元素的质量为 g。
20.化学计量在化学中占有重要地位,请回答下列问题:
(1)在标准状况下,CO和CO2的混合气体共33.6L,质量为50g。
①两种气体总的物质的量为 。② C与O原子个数比为 。
(2)实验室有一瓶失去标签的盐酸和一块镁铜合金,在0℃、1.01×105Pa时,分别向甲、乙、丙三个容器中加入100mL同浓度的盐酸后,再加入不同质量的同种粉末,得到的有关实验数据列于下表,请确定盐酸的浓度和合金的组成:
实验序号 甲 乙 丙
合金质量/g 8.8 17.6 22.0
气体体积/L 2.24 4.48 4.48
①下列的相关说法正确的是 (填序号)。
A.实验甲中,盐酸已完全反应
B.实验乙中,金属镁和盐酸恰好完全反应
C.若往实验丙的剩余物中添加盐酸,将继续产生氢气
D.金属铜参加反应并产生氢气
② 盐酸的物质的量浓度 ,合金中镁的质量分数 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【详解】A.有气体参加的反应,增大体积减小压强,气体浓度减小,反应速率减慢,故A正确;
B.加入氯化钠溶液,氯化钠不参与反应,但溶液体积增大,盐酸浓度减小,反应速率减小,故B错误;
C.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,适当增大硫酸浓度可以加快反应速率,但硫酸浓度过大,铁遇浓硫酸钝化,不产生氢气,故C错误;
D.升高温度,活化分子百分数增大,无论是放热反应,还是吸热反应,反应速率都增大,故D错误;
故答案选A。
2.B
【详解】A.铜是人类最早使用的金属,选项A错误;
B.铁在纯氧中燃烧生成Fe3O4,铁在高温下与水蒸气反应生成氢气和Fe3O4,选项B正确;
C.Fe3O4有固定的组成,只含一种物质,为纯净物,选项C错误;
D.Fe与Cl2反应的产物为FeCl3,与Cl2的用量无关,选项D错误。
答案选B。
3.D
【详解】A.Al2O3不与水反应,不能得到氢氧化铝,故A不选;
B.NaAlO2与过量的盐酸反应生成氯化铝、氯化钠和水,不能得到氢氧化铝,故B不选;
C.Na与H2O反应生成NaOH,NaOH不与NaAlO2反应,故C不选;
D.少量的NaOH 溶液能够与AlCl3溶液反应生成Al(OH)3和NaCl,故选D;
答案选D。
4.C
【详解】①钠在空气中燃烧生成淡黄色的过氧化钠,故①错误;
②钠投入硫酸铜溶液中,先是钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀,故②错误;
③过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,因此过氧化钠可在防毒面具中做供氧剂,故③正确;
④铁丝在氯气中燃烧生成棕色的,故④正确;
⑤钠在氯气中燃烧能产生白烟,氢气在氯气中发出苍白色火焰,有白雾生成,故⑤错误;
因此③④正确;
故答案为C。
5.C
【详解】A.18世纪70年代瑞典化学家舍勒将软锰矿与浓盐酸混合共热,产生一种黄绿色气体氯气,A错误;
B.焰色试验后,应该用稀盐酸洗涤铂丝,并在火焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同,硫酸盐难挥发,B错误;
C.向碳酸钠中加入少量水后,溶解放出的热量大于水解吸收的热量,温度上升;向碳酸氢钠中加入少量水后,情况正好相反,因此温度下降,C正确;
D.是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热,被氧化成,D错误;
答案选C。
6.D
【详解】A.燃烧是一种放热发光的氧化还原反应,故A正确;
B.燃烧过程中,助燃剂可以是氧气也可以是氯气等,故B正确;
C.钠的金属性强,而且钠燃烧生成的过氧化钠会和二氧化碳反应生成助燃的氧气,则钠能在干粉灭火器产生的二氧化碳中继续燃烧,则金属钠着火时,不能用干粉灭火器来灭火,故C正确;
D.铁在氯气中燃烧,所得产物为FeCl3,故D错误;
故选D。
7.B
【分析】废渣主要成分为MgCO3和少量Fe、Al的氧化物,加入硫酸酸溶,过滤后滤液中含有硫酸镁、硫酸亚铁以及硫酸铝,加入H2O2氧化亚铁离子,然后加入有机萃取剂萃取Fe3+,分液后可除去溶液中的Fe3+,分液后水溶液中含有Mg2+、Al3+,经系列措施,可得到MgCO3 3H2O;
【详解】A.废渣粉碎可以增大反应的接触面积,从而加快反应速率,同时搅拌也有利于反应充分混合接触,增大反应速率,选项A正确;
B.为微溶物,应写化学式,离子方程式为:,选项B不正确;
C.、少量Fe、Al的氧化物加酸时均溶于硫酸得到相应的硫酸盐,再加双氧水将亚铁离子氧化成三价铁,“氧化”后的溶液中存在的阳离子为、、、,选项C正确;
D.操作X为萃取分液,萃取需要用到分液漏斗,烧杯,选项D正确;
答案选B。
8.B
【详解】A.实验时,试管口应略向下倾斜,即试管口应低于试管底,A错误;
B.铁和水蒸气在高温下反应生成Fe3O4和H2,因此加热时试管内生成黑色物质,点燃肥皂泡可听到爆鸣声,B正确;
C.铁和水蒸气在高温下反应生成Fe3O4和H2,反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,C错误;
D.3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,该反应属于置换反应,不属于化合反应,D错误。
答案选B。
9.B
【详解】A.K3[Fe(CN)6]与Fe2+反应生成蓝色沉淀,不能检验Fe3+,由现象可知原溶液中有Fe2+,不能确定是否含Fe3+,故A错误;
B.根据强酸制弱酸的原理,向Na2SiO3溶液中通入CO2后变浑浊,说明有H2SiO3生成,则酸性H2CO3>H2SiO3,故B正确;
C.悬浊液中含Na2S,无法判断发生ZnS沉淀转化为CuS,则不能比较Ksp(CuS)、Ksp(ZnS)大小,故C错误;
D.NO3-在酸性条件下有强氧化性,SO32-与Ba2+生成的BaSO3在盐酸酸化后,能被NO3-氧化生成硫酸钡沉淀,则原溶液中可能有SO32-或SO42-,或二者均存在,故D错误;
故答案为B。
10.A
【详解】A.Na2O2粉末及变质生成的碳酸钠均能与盐酸反应生成气体,所以不能说明是否变质,A错误;
B.将一片铝箔置于酒精灯外焰上灼烧生成氧化铝,氧化铝的熔点高,包裹在Al的外面,则铝箔熔化但不滴落,B正确;
C.原溶液中可能含有亚铁离子,被氯水氧化后生成铁离子,与KSCN溶液反应显血红色,C正确;
D.无色无味气体为二氧化碳,可说明含有CO32-或HCO3-,D正确;
答案选A。
11.C
【详解】A. 钠和冷水反应生成氢氧化钠和氢气,反应的离子方程式是2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,故A错误;
B. 铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,反应的方程式是:3Fe + 4H2O(g) Fe3O4+ 4H2↑,故B错误;
C. 金属铝溶于盐酸中生成氯化铝和氢气,反应的离子方程式是:2Al+6H+=2Al3++3H2↑,故C正确;
D. 铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的离子方程式是Fe+2H+=Fe2++H2↑,故D错误;
故答案选C。
12.A
【详解】A.3NO2+H2O=2HNO3+NO,水洗可除去NO中少量的NO2,故A正确;
B.FeCl2溶液中混有少量FeCl3,加过量Cu粉会引入杂质Cu2+,可加过量Fe粉过滤,故B错误;
C.N2中有少量的CO:通过灼热的氧化铜会生成新杂质CO2,故C错误;
D.NO2中有少量NH3:NO2、NH3都与水反应,故D错误;
选A。
13.D
【分析】工业上用铝土矿的主要成分为Al2O3,含Fe2O3杂质,加入氢氧化钠溶液后,Al2O3能和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,Fe2O3和氢氧化钠溶液不反应,过滤除去Fe2O3,偏铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳,发生反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠,过滤后得到氢氧化铝,加热灼烧氢氧化铝即可得到Al2O3,以此分析解答。
【详解】A.根据上述分析可知,X为氢氧化钠溶液,Y为二氧化碳,如果将试剂X和Y进行对换,是不能达到相同的效果的,因为Al2O3、Fe2O3和二氧化碳都不反应,故A错误
B. 根据上述分析可知,反应①过滤后所得沉淀为氧化铁,故B错误;
C. 根据上述分析可知,图中所示转化反应中没有氧化还原反应,故C错误;
D.根据上述分析可知,结合质子(H+)的能力由强到弱的顺序是OH->>,故D正确;
故答案:D。
14.C
【详解】A、分别加热Na2CO3和NaHCO3固体,NaHCO3固体不稳定分解后有水生成,Na2CO3固体受热不分解,没有水珠生成,错误;
B、升华是物理变化,而NH4Cl固体受热分解生成HCl、NH3,二者又反应生成氯化铵,属化学变化,错误;
C、NaBr溶液中滴入少量氯水和苯,振荡、静置后,观察到溶液分层且上层呈橙红色,说明有Br2生成,可知Br-还原性强于Cl-,正确;
D、向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液,再滴加H2O2溶液,观察到溶液变血红色,可知Fe2+有还原性被氧化成Fe3+,错误。
15. 6.25 10.75 125 1.7 36.8
【详解】(1)由4NH3+5O2→4NO+6H2O,可知1mol NH3完全转化为NO需要氧气物质的量为1mol×=1.25mol,空气中氧气含量为0.2,需要空气最少物质的量为1.25mol÷0.2=6.25mol;
由N原子守恒可知1mol氨气得到NO为1mol,由4NO+3O2+2H2O→4HNO3可知,第二步反应中消耗氧气为1mol×=0.75mol,则第一步反应后剩余氧气物质的量0.75mol×(1+20%)=0.9mol,故需要氧气总体积为(1.25mol+0.9mol)=2.15mol,故需要空气物质的量为2.15mol÷0.2=10.75mol,则起始时空气与氨气的体积比至少为10.75mol:1mol=10.75;
(2)反应后溶液中c(OH-):c(NO2-):c(NO3-)=5:4:1,由N原子守恒可知,n(NaNO2)=0.5mol×=0.4mol、n(NaNO3)=0.5mol×=0.1mol,则n余(NaOH)=5n(NaNO3)=0.5mol,根据钠离子守恒可知n总(NaOH)=n余(NaOH)+n(NaNO3)+n(NaNO2)=0.5mol+0.1mol+0.4mol=1mol,故NaOH溶液体积为=0.125L,即为125mL;
根据方程式2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O可知生成0.1mol NaNO3需要0.2mol NO2,同时产生0.1mol NaNO2,根据方程式NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O可知生成0.4mol-0.1mol=0.3mol NaNO2需要0.15molNO和0.15mol NO2,故NO为0.15mol,NO2为0.35mol,
则混合物中N、O原子数目之比为0.5mol:(0.15mol+0.35mol×2)=1:1.7,则x=1.7;
(3)整个过程中氨气有2部分作用,一是制备硝酸,由N元素守恒可得关系式NH3~HNO3,二是与硝酸反应得到NH4NO3,由方程式可知实际利用的氨气与硝酸物质的量相等,二者质量之比为17:63,
生产80吨的硝酸铵时,参加反应氨气为80吨×=17吨,需要硝酸为80吨-17吨=63吨,
合成NH4NO3时NH3的吸收率为97%,故投入的氨气17吨÷97%=17.53吨,
设合成硝酸需要氨气为m,则:
所以17:63=m×90%×98%:63吨,解得m=19.27吨,故需要氨气总质量为17.53吨+19.27吨=36.8吨。
16.(1)
(2)
(3)=
【详解】(1)反应前的混合物为Al和FeO,加入NaOH溶液中后,Al与NaOH溶液发生反应,反应的化学方程式为;
(2)向反应后的混合物中先加入稀硫酸,再加入NaOH溶液,铁元素参与反应的化学方程式有、、,铝元素参与的反应共3个,依次是、、;
(3)由反应的化学方程式可以得出关系2Al~3Fe,即2mol Al可以生成3mol Fe,2mol Al和3mol Fe分别与足量盐酸反应时产生的物质的量相等,因此。
17.(1) 还原 氧化
(2) 铁粉 Cl2
(3)Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
(4) Fe+2Fe3+=3Fe2+ 铁粉
(5) 不合理 取少量溶液,先加KSCN溶液,溶液不变红色,再加入氯水,溶液变成红色,则证明原溶液有Fe2+
【详解】(1)A反应中铁元素化合价升高,Fe2+作还原剂,B反应中铁元素化合价降低,Fe3+作氧化剂。
(2)Fe2+易被氧化,新配制的FeCl2溶液应加入铁粉以防止FeCl2转化为FeCl3;氯气能把Fe2+氧化为Fe3+,要除去FeCl3溶液中少量的FeCl2杂质,可向其中通入适量的Cl2。
(3)铜与氯化铁溶液的反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应的离子方程式为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+。
(4)为消除废气中的Cl2对环境的污染,将废气通过含有铁粉的FeCl2溶液,即可有效地除去Cl2,这一处理过程可用两个离子方程式表示为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 和Fe+2Fe3+=3Fe2+;总反应为,所以处理过程中需定期添加的原料是铁粉。
(5)此方案不能判断Fe3+是否是由Fe2+氧化而成,所以该方案不合理,改进方法为:取少量溶液,先加KSCN溶液,溶液不变红色,再加入氯水,溶液变成红色,则证明原溶液有Fe2+。
18. CuCO3·Cu(OH)2 2CuCO3·Cu(OH)2 1∶1
【分析】(1)用孔雀石耗用的盐酸与生成的CO2的物质的量比为4:1,计算出化学组成可表示为xCuCO3·yCu(OH)2中x、y的比,再根据x、y为正整数且x≤2,y≤2的限制条件,推断出两物质的化学组成;发生反应:xCuCO3·yCu(OH)2+(2x+2y)HCl═(x+y)CuCl2+xCO2↑+(x+2y)H2O,计算出化学组成可表示为xCuCO3·yCu(OH)2中x、y关系,再根据x、y为正整数且x≤2,y≤2的限制条件解答;(2)设孔雀石和石青的物质的量分别为n1mol、n2mol,根据方程式表示出生成的二氧化碳、CuO,列方程计算解答.
【详解】(1)xCuCO3·yCu(OH)2+2(x+y)HCl===(x+y)CuCl2+xCO2↑+2yH2O
孔雀石: 解得x∶y=1∶1,因为x、y为正整数且x≤2,y≤2,则其化学组成为CuCO3·Cu(OH)2。
石青: 解得x∶y=2∶1,因为x、y为正整数且x≤2,y≤2,则其化学组成为2CuCO3·Cu(OH)2。
(2)设样品中孔雀石和石青的物质的量分别为n1和n2,由反应前后C原子和Cu原子数目保持不变可得
解之得n1∶n2=1∶1。
【点睛】本题考查化学式的推断、化学反应方程式的计算,解题关键:根据方程式进行计算,侧重于考查学生的分析能力和计算能力.难点(1)将两种矿石分别与足量盐酸反应,孔雀石耗用的盐酸的物质的量与生成的CO2的物质的量之比为4∶1;石青则为3∶1,写出方程式,xCuCO3·yCu(OH)2+2(x+y)HCl===(x+y)CuCl2+xCO2↑+2yH2O,列出比例式,问题迎刃而解。
19. 氯水(或双氧水、稀硝酸等合理氧化剂) 溶液由浅绿色变为红色 将Fe2+全部氧化为Fe3+ Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓[或Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+] 洗涤 0.07a
【分析】(1)Fe3+遇KSCN溶液变红色,氯水、双氧水、稀硝酸等氧化剂能把Fe2+氧化为Fe2+;
(2)H2O2具有氧化性,能将Fe2+全部氧化为Fe3+;
(3)步骤③加入X的目的是生成氢氧化铁沉淀,所以X可以是氢氧化钠;
(4)从溶液中分离出固体沉淀的操作是过滤、洗涤;
(5)ag红棕色固体是氧化铁,根据氧化铁的质量计算铁元素的质量。
【详解】(1)证明步骤①滤液中含有Fe2+的方法是取样,先滴加KSCN溶液,再滴加氯水(或双氧水、稀硝酸等),若滤液由浅绿色变为红色,则说明滤液中含有Fe2+。
(2)由于H2O2具有氧化性,加入过量H2O2的目的是将Fe2+全部氧化为Fe3+;
(3)步骤③加入氢氧化钠,反应的离子方程式是Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓;
(4)步骤④是分离出氢氧化铁沉淀并得到纯净的氧化铁,一系列处理的操作步骤:过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量;
(5)ag红棕色固体是氧化铁,氧化铁中铁元素的质量是,则每片补血剂中含铁元素的质量为。
【点睛】在Fe3+存在的条件下检验Fe2+时,不能采取先滴加KSCN溶液再滴加氯水(或双氧水、稀硝酸等)的方法,而应采取加入酸性高锰酸钾溶液的方法,若溶液紫色褪去,则含有Fe2+。
20.(1)①1.5 mol ②3∶4(2)①B C ②4mol·L-1 27.3%
【详解】试题分析:(1)在标准状况下,CO和CO2的混合气体共33.6L,质量为50g。
①两种气体总的物质的量为。
②设CO和CO2的物质的量分别是xmol、ymol ;;,C与O原子个数比为3∶4。
(2)① A.增加金属的量时,氢气体积增加,实验甲中,盐酸有剩余;
B.实验丙,增加了金属质量,但氢气的体积不变,说明实验丙中金属有剩余;所以100mL盐酸完全反应放出0.2mol氢气,则盐酸的物质的量是0.4mol;实验甲中,盐酸有剩余,说明金属完全反应,8.8g金属放出2.24L氢气,则放出4.48L氢气需要金属质量是17.6,所以则实验乙中,金属镁和盐酸恰好完全反应;
C.若往实验丙中金属有剩余,所以剩余物中添加盐酸将继续产生氢气;
D.金属铜不反应参加反应;
②100mL盐酸完全反应放出0.2mol氢气,则盐酸的物质的量是0.4mol,盐酸的物质的量浓度4mol·L-1 ,合金中镁的质量分数
x=2.4g
合金中镁的质量分数 27.3%。
考点:本题考查化学金属。
答案第1页,共2页
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