第3章《物质的性质与转化》测试卷
一、单选题
1.在给定条件下,下列所示的转化关系不能实现的是
A.Fe Fe2O3 FeCl2
B.C CO2 H2CO3
C.AlAl2O3 NaAlO2
D.Na Na2O2Na2CO3
2.下列物质的转化在给定条件下能实现的是
①铝土矿
②盐卤(含)溶液无水
③
④
⑤溶液无水
⑥溶液
A.③⑥ B.③⑤⑥ C.①④⑤ D.②③⑥
3.下列离子方程式书写正确的是
A.向含Mn2+的溶液中加入NH4HCO3生成MnCO3:Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O
B.同浓度同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合:NH+OH-=NH3·H2O
C.将少量SO2气体通入NaClO溶液中:SO2+H2O+2ClO-=2HClO+SO
D.向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液,使沉淀的物质的量最大时:Al3++SO+3OH-+Ba2+=BaSO4↓+Al(OH)3↓
4.在NO2被水吸收的反应中,发生还原反应和氧化反应的物质的量比为
A.3:1 B.1:3 C.1:2 D.2:1
5.下列有关离子方程式书写正确的是
A.铵明矾溶液中滴加少量NaOH 溶液:
B.磁铁矿石溶于稀硝酸:
C.向碳酸氢钠溶液中通人氯气:
D.IBr在KOH溶液中发生非氧化还原反应:
6.下列各组离子能大量共存于同一溶液中,且加入过量NaOH溶液或少量稀硫酸时都能产生白色沉淀的是
A.Na+、Al3+、Cl-、Ba2+ B.NH、Ba2+、Fe3+、Cl-
C.K+、Ba2+、Cl-、CO D.Ba2+、Mg2+、NO、Cl-
7.在一定条件下,将 6 体积的 NO2(不考虑 NO2 转化为 N2O4)和一定体积的 NO 置于试管中,并将试管倒置于盛有水的水槽中,待试管内液面不变后再通入 4.5 体积的 O2 充分反应后,剩余 1.5 体积气体,则原 NO 体积可能为:①3 体积 ;②4 体积;③5 体积;④5.5 体积;⑤2体积
A.①或⑤ B.②或⑤ C.④或⑤ D.②或③
8.下列有关实验的操作正确的是
A.容量瓶、量筒和滴定管上都标有使用温度,量筒、容量瓶无“0”刻度,滴定管有0刻度:它们使用时均需水洗后再润洗
B.为观察条在气体中的燃烧,在一个底部铺有少量沙子的集气瓶中收集满气体,取一小段除去表面氧化膜的条用坩埚钳夹持伸入集气瓶中燃烧
C.检验某溶液是否含有时,应取少量该溶液,依次加入溶液和稀硝酸
D.用干燥且洁净的玻璃棒蘸取溶液,滴到放在桌面的试纸上测值
9.足量铜与一定量的浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、NO的混合气体2.24L(标准状况),这些气体与一定体积的O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入50mL4mol·L-1NaOH溶液,则Cu2+恰好完全沉淀。下列说法正确的是
A.此反应过程中转移的电子为0.3mol
B.混合气体中含NO2(标准状况)1.12L
C.参加反应的HNO3是0.4mol
D.消耗氧气(标准状况)的体积为1.68L
10.下列关于SO2的性质用途叙述错误的是
A.SO2不能用作食品添加剂
B.SO2可用于杀菌消毒
C.SO2能使品红褪色
D.工业上常用SO2来漂白纸浆、毛、丝等
11.利用铜矿石(主要成分为,还含少量,,制备晶体的流程如下图所示。已知在酸性条件下不稳定,易生成金属和,下列说法错误的是
A.“滤渣1”的成分为、
B.“氧化”过程中的离子方程式:
C.“调”所用的试剂a可选用
D.操作X为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
12.以粗铜为原料制取并收集NO2 。从反应后的溶液中回收Cu(NO3)2 6H2O。实验装置如下:
下列设计不能达到实验目的的是
A.用装置①制取NO2
B.用装置②收集NO2
C.用装置③除去反应残液中的不溶物
D.用装置④蒸发浓缩装置③所得滤液,然后冷却结晶、固液分离
13.下列关于铁及其化合物的说法正确的是
A.红热的铁能与水蒸气反应,生成和
B.在空气中充分灼烧得到FeO
C.FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热,迅速转化成红棕色粉末
D.过量铁与氯气或者稀盐酸反应均可制得
14.75%乙醇和84消毒液等是防疫期间常用物品,84消毒液的主要成分是次氯酸钠。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.75%的医用酒精和84消毒液混合使用效果会更好
B.等物质的量的和在溶液中的反应:
C.在足量或硫蒸气中完全反应失去的电子数均为
D.利用氯气和氢氧化钠溶液反应制取次氯酸钠需要消耗2.24L氯气
15.下列关于铁单质的说法中不正确的是
A.3 mol单质Fe完全转变为Fe3O4,失去8NA个电子
B.装月饼的袋子里常放有干燥剂和铁粉,这是利用了铁粉的还原性
C.常温下,Fe与H2O不反应,但在空气中O2、H2O的共同作用下能发生氧化反应
D.56 g铁和71 g氯气完全反应,转移的电子数为3NA
二、填空题
16.根据要求写出反应的方程式
(1)Na投到冷水中的离子方程式___________
(2)Al和氢氧化钠溶液反应的离子方程式___________
(3)Cu和稀硝酸反应的离子方程式___________
(4)氢氧化钙与氯化铵反应的化学方程式___________。
17.按要求完成填空:
(1)除去FeCl2溶液中少量的FeCl3,可加入___________,反应的离子方程式为___________;
(2)除去FeCl3溶液中少量的FeCl2,可加入___________,反应的离子方程式为___________;
(3)电子工业需用30%的FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜,请写出有关反应的化学方程式___________,检验反应后的溶液中存在Fe3+的试剂是___________。
18.对化学反应的原理及物质的性质的认识离不开化学实验。回答下列问题。
(1)探究Ba(OH)2溶液与稀硫酸反应的实质。
向20mL0.01mol·L-1Ba(OH)2溶液中滴入几滴酚酞溶液,然后向其中匀速逐滴加入0.2 mol·L-1H2SO4溶液。测定电导率的变化如图所示。
①Ba(OH)2在水中的电离方程式是_______。
②A-B段,除电导率下降外,还能观察到的现象是_______,用离子方程式表示有关实验现象的原因_______。
(2)探究FeSO4溶液的性质。
①性质预测:从物质类别角度分析FeSO4属于盐,可以与某些碱反应;从元素化合价变化的角度分析FeCl2具有的性质是_______。
②实验探究:
FeSO4溶液 序号 操作
i 滴加NaOH溶液
ii 加入少量锌粉
iii 加入几滴酸性KMnO4溶液
i中的现象是_______,ii中的离子方程式是_______,iii中的现象是_______。
三、计算题
19.将45.0gFeC2O4 2H2O隔绝空气加热使之分解,最终可得到19. 6g某种铁的氧化物,请通过计算推测该铁的氧化物的组成:_______(写出化学式)。并写出计算过程:_______
20.请回答下列问题:
(1)标准状况下,V L氯化氢(HCl)溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g/mL)所得溶液的密度为ρ g/mL,则所得盐酸物质的量浓度为_______
(2)将a mol钠和a mol铝一同投入m g足量水中,所得溶液密度为d g·mL-1,该溶液中溶质质量分数为_______
(3)在200 mL氯化镁和氯化铝的混合溶液中,c(Mg2+)为0.2 mol·L-1,c(Cl-)为1.3 mol·L-1。要使Mg2+全部转化为沉淀分离出来,至少需加4 mol·L-1 NaOH溶液的体积为_______
(4)某铁的氧化物(FexO)1.52 g溶于足量盐酸中,向所得溶液中通入112 mL Cl2(标准状况下),恰好将Fe2+完全氧化。x值为_______
(5)向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 mol·L-1的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出224 mL(标准状况)的气体,在所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物,能得到铁的质量是_______
(6)某无色溶液中含有H+、Al3+、Mg2+三种阳离子,逐滴加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,消耗NaOH溶液体积和生成沉淀之间的关系如下图所示。则溶液中H+、Al3+、Mg2+三种阳离子的物质的量浓度之比为_______
21.把3.04g某铁的氧化物FexO分成两等份,第一份溶于足量盐酸后向溶液中通入标准状况下Cl2112mL,恰好将Fe2+完全氧化;第二份混合物中加入100mL氢碘酸溶液,恰好完全反应,在反应后的溶液中加KSCN溶液,无现象。试计算:
(1)x的值为___________。
(2)氢碘酸溶液的物质的量浓度c(HI)___________。
四、实验题
22.某小组同学在实验室设计实验验证物质的性质及其相互转化。
I.设计了下图所示的实验装置(图中固定装置已略去),进行SO2性质的研究。
(1)从物质分类的角度,SO2属于___________(填“酸性”或“碱性”)氧化物。
①当通入SO2时,A中紫色石蕊溶液变红,用化学用语解释其原因___________。
②图中C装置也可用来验证SO2具有该性质,如果可以看到明显的现象,其中所加入的试剂是___________。
(2)从元素化合价的角度分析,SO2具有___________性。
①当通入SO2一段时间后,可观察B中溶液褪色,说明SO2具有___________性,补充完整反应的离子方程式:___________SO2+___________MnO+___________=___________SO+___________Mn2++___________,___________
②如验证SO2还具有另一方面的性质,可选择的药品是___________(填字母)。
A.氯化铁溶液 B.浓硫酸 C.氯水 D.硫化钠溶液
II.设计了下图所示的实验装置模拟工业生产制备少量硝酸。
(3)实验时先用酒精喷灯预热催化剂,然后通入反应气体,当催化剂红热后撤离酒精喷灯,催化剂始终保持红热,温度可达到700℃以上,由此可知该反应是___________反应(填“吸热”或“放热”),反应的化学方程式是___________。
(4)B中试剂为___________,NaOH溶液的作用是___________。
(5)控制氨气和氧气的比例是制备硝酸的关键。
①当比例不合适时,A中不仅有红棕色气体产生,还伴有白烟。红棕色气体的化学式是___________,白烟的化学式是___________。
②欲使氨气尽可能完全转化为硝酸,理论上n(NH3):n(O2)的最佳比例为___________。
23.如图所示,此装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6mol L-1的硫酸,其他试剂任选。填写下列空白:
(1)B中盛有一定量的NaOH溶液,A中应预先加入的药品是__。A中反应的离子方程式是__。
(2)实验开始时先将活塞a__(填“打开”或“关闭”)。
(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程:__。
(4)实验完毕,打开b处活塞,放入一部分空气,此时B瓶中发生的反应为__。
(5)下列各图示中,___能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。(填序号)
24.浅绿色的硫酸亚铁铵晶体[又名莫尔盐,(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]比绿矾(FeSO4·7H2O)更稳定,常用于定量分析。莫尔盐的一种实验室制法如下:
废铁屑溶液A莫尔盐
(1)向废铁屑中加入稀硫酸后,并不等铁屑完全溶解而是剩余少量时就进行过滤,其目的是___;证明溶液A不含Fe3+的最佳试剂是___(填序号字母)。
A 酚酞溶液 B KSCN溶液
C 烧碱溶液 D KMnO4溶液
操作Ⅰ的步骤是:加热蒸发、___、过滤。
(2)操作Ⅰ得到的莫尔盐晶体用少量乙醇淋洗,其目的是:①除去晶体表面附着的硫酸、水等杂质②______。
(3)用托盘天平称量(NH4)2SO4晶体,晶体要放在天平___(填“左”或“右”)盘。
(4)从下列装置中选取必要的装置制取(NH4)2SO4溶液,连接的顺序(用接口序号字母表示)是:a接___;__接___。
将装置C中两种液体分离开的操作名称是____。装置D的作用是__。
参考答案:
1.A
【详解】A.Fe与水蒸气在高温下反应产生Fe3O4,不是Fe2O3,Fe2O3与HCl反应产生FeCl3,不是FeCl2,因此不能在给定条件下实现物质的转化关系,A符合题意;
B.C与足量O2在点燃时反应产生CO2,CO2能够溶于水,与水反应产生H2CO3,能在给定条件下实现物质的转化关系,B不符合题意;
C.Al能够与O2反应产生Al2O3,Al2O3是两性氧化物,能够NaOH溶液反应产生NaAlO2,能在给定条件下实现物质的转化关系,C不符合题意;
D.Na与O2在加热时反应产生Na2O2,Na2O2与CO2反应产生Na2CO3和O2,D不符合题意;
故选A。
2.A
【详解】①Na[Al(OH)4]中加入足量盐酸,起初生成Al(OH)3,后来溶于过量的盐酸,生成AlCl3,①不正确;
②MgCl2溶液蒸发结晶,生成MgCl2 6H2O晶体,得不到无水MgCl2,②不正确;
③NH3在加热条件下发生催化氧化,生成NO,NO与O2进一步反应生成NO2,NO2用水吸收,生成HNO3和NO,NO循环使用,③正确;
④在点燃条件下,S在O2中燃烧只能生成SO2,不能生成SO3,④不正确;
⑤电解饱和食盐水可生成Cl2,但Cl2与Fe反应一定生成FeCl3,不能生成FeCl2,⑤不正确;
⑥在NaOH溶液中,SiO2溶解生成Na2SiO3,Na2SiO3溶液中通入CO2,利用强酸制弱酸的原理,反应生成H2SiO3沉淀,⑥正确;
综合以上分析,③⑥正确,故选A。
3.A
【详解】A.向含Mn2+的溶液中加入NH4HCO3,Mn2+结合HCO电离出的碳酸根生成碳酸锰沉淀,同时促进HCO的电离,产生氢离子,氢离子和HCO反应生成水和二氧化碳,所以离子方程式为Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O,A正确;
B.同浓度同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合,OH-只够和H+反应,离子方程式为OH-+H+=H2O,B错误;
C.将少量SO2气体通入NaClO溶液中,SO2会被氧化为硫酸根,离子方程式为SO2+H2O+3ClO-=2HClO+SO+Cl-,C错误;
D.向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液,以明矾的物质的量为1mol,含有2molAl3+、3molSO,Al3+恰好生成沉淀时,消耗3molBa(OH)2,SO完全沉淀时,消耗3molBa(OH)2,若所加Ba(OH)2的物质的量大于3mol,则会有Al(OH)3溶解,因此使沉淀的物质的量最大时反应的离子方程式为:2Al3++3SO+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓,D错误;
综上所述答案为A。
4.C
【详解】NO2被水吸收的反应方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO,其中氮元素化合价部分从+4价降低到+2价,部分升高到+5价,因此硝酸是氧化产物,NO是还原产物,则发生还原反应和氧化反应的物质的量比为1:2。
答案选C。
5.D
【详解】A.由能与氨水反应可知,结合的能力强于,故滴加少量NaOH溶液,先反应,A项错误;
B.硝酸会将氧化为,B项错误;
C.次氯酸的酸性弱于碳酸,次氯酸与不反应,最终产物中次氯酸应写分子式,C项错误;
D.IBr中碘元素为+1价,溴元素为-1价,发生非氧化还原反应生成和,D项正确。
故选D。
6.D
【详解】A.Na+、Al3+、Cl-、Ba2+各离子能够大量共存,但加入过量NaOH后将Al3+转化为,得不到白色沉淀,A不合题意;
B.NH、Ba2+、Fe3+、Cl-各离子能够大量共存,但加入过量NaOH后将Fe3+转化为Fe(OH)3红褐色沉淀,得不到白色沉淀,B不合题意;
C.Ba2++CO=BaCO3↓,故Ba2+和CO不能大量共存,C不合题意;
D.Ba2+、Mg2+、NO、Cl-各离子能够大量共存,但加入过量NaOH后将Mg2+转化为Mg(OH)2白色沉淀,Ba2+和生成BaSO4白色沉淀,D符合题意;
故答案为:D。
7.C
【分析】根据4NO2+O2+2H2O=4HNO3、4NO+3O2+2H2O=4HNO3,剩余1.5体积气体,可能为NO,也可能为氧气,以此来计算。
【详解】
则一定体积的NO和3体积的氧气发生4NO+3O2+2H2O=4HNO3
①若剩余气体为NO,则由反应可知,消耗NO为4体积,则原NO的体积为1.5+4=5.5体积;
②若剩余气体为氧气,则4NO+3O2+2H2O=4HNO3中反应的氧气为1.5体积,则原NO的体积为=2体积,
故选C。
8.B
【详解】A.容量瓶、量筒和滴定管都属于量取液体体积的容器,都标有使用温度,量筒、容量瓶无“0”刻度,滴定管有0刻度,滴定管需要水洗后再润洗,量筒需干燥状态时使用,容量瓶洗净后无需干燥和润洗,可以直接使用,故A错误;
B.为防止镁和CO2反应后生成的灼热的物质炸裂容量瓶底,要在一个底部铺有少量沙子的集气瓶中收集满 CO2 气体,取一小段除去表面氧化膜的 Mg 条用坩埚钳夹持伸入集气瓶中燃烧,故B正确;
C.检验某溶液是否含有 时,应取少量该溶液,依次加入盐酸和 BaCl2 溶液,若先加入BaCl2溶液,不能排除Ag+的干扰,也不能加入硝酸,不能排除亚硫酸根离子的干扰,故C错误;
D.NaClO溶液中有强氧化性和漂白性的次氯酸,会使pH试纸褪色,无法测定pH,pH试纸也不能放在桌面上,应放在洁净的玻璃片或表面皿上,故D错误;
故选B。
9.B
【分析】向所得硝酸铜溶液中加入50mL4mol·L-1NaOH溶液,则Cu2+恰好完全沉淀,可知硝酸铜的物质的量是0.1mol,据此分析解题。
【详解】A.向所得硝酸铜溶液中加入50mL4mol·L-1NaOH溶液,则Cu2+恰好完全沉淀,根据反应可知Cu2+的物质的量是0.1mol,所以此反应过程中转移的电子为0.2mol,故A错误;
B.设NO2、NO的物质的量分别是x、y,根据元素守恒 ,根据电子守恒;解方程可知,NO2、NO的物质的量分别是0.05mol、0.05mol,混合气体中含NO2(标准状况)1.12L,故B正确;
C.参加反应的铜的物质的量是0.1mol,则表现酸性的硝酸0.2mol,混合气体的物质的量是0.1mol,则被还原的硝酸是0.1mol,参加反应的HNO3是0.3mol,故C错误;
D.参加反应的铜的物质的量是0.1mol,根据转移电子守恒,可知2Cu~O2,消耗氧气(标准状况)的体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L,故D错误;
故选B。
10.A
【详解】A.二氧化硫有毒,可以用作一定范围内的食品添加剂,但必需严格按照国家有关范围和标准使用,否则影响人体健康,A错误;
B.二氧化硫与水反应生成的酸可使蛋白质变性,SO2可用于杀菌消毒,B正确;
C.SO2具有漂白性,能使品红褪色,C正确;
D.工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、丝毛、草帽等,此外二氧化硫还能够抑制霉菌和细菌的滋生,D正确;
答案选A。
11.B
【分析】由流程可知,原料(含Cu2O、Fe3O4、SiO2)与足量稀硫酸作用后得CuSO4、FeSO4虑液和SiO2、Cu滤渣。在滤液中加过氧化氢将Fe2+氧化为Fe3+,然后调节溶液的pH使Fe3+沉淀而得CuSO4溶液,再将CuSO4溶液蒸发浓缩、降温结晶、过滤洗涤即得晶体CuSO4 5H2O。
【详解】A.因Cu+在酸性条件下不稳定,易生成金属Cu和Cu2+,所以硫酸与氧化亚铜反应方程式为:H2SO4+Cu2O=CuSO4+Cu+H2O,四氧化三铁可溶于硫酸,反应方程式为:Fe3O4+4H2SO4=Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O,部分Cu与硫酸铁反应生成硫酸铜和硫酸亚铁,二氧化硅与硫酸不反应,故“滤渣1”的成分为:SiO2、Cu,A正确;
B.滤液中含Cu2+、Fe2+,Fe2+可被过氧化氢氧化为Fe3+,反应的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,B错误;
C.调节溶液的pH使Fe3+沉淀,为了不引入杂质,试剂a可选用CuO消耗H+来增大pH,C正确;
D.从CuSO4溶液溶液得到带有结晶水的晶体,可以采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥即得晶体CuSO4 5H2O,D正确;
故选B。
12.B
【详解】A.浓硝酸与铜反应生成二氧化氮,同时将球形分液漏斗的顶端与蒸馏烧相连也有利于浓硝酸顺利流入蒸馏烧瓶中,能达到实验目的,故A不选;
B.二氧化氮不仅能溶于水还能与水反应,所以不能用排水法收集二氧化氮,应选用向上排空气法或选用真空收集法收集,故选B;
C.除去反应残液中的不溶物选用过滤装置,故C不选;
D.装置④为蒸发装置可用于发浓缩装置③所得滤液,然后冷却结晶、过滤进行固液分离,故D不选。
答案选B
13.A
【详解】A.铁与水蒸气在高温下生成Fe3O4和H2,故A正确;
B.氢氧化亚铁具有还原性,在空气中灼烧氧气将+2价Fe氧化+3价Fe,最终不能得到FeO,故B错误;
C.FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气里加热,最终被氧化成黑色的Fe3O4,故C错误;
D.铁无论过量还是不足,与氯气在加热条件下反应,均生成FeCl3,故D错误;
答案为A。
14.B
【详解】A.若75%的医用酒精和84消毒液混合使用,84消毒液中具有强氧化性的次氯酸钠会将75%的医用酒精中的乙醇氧化,导致消毒效果减弱,故A错误;
B.等物质的量的溴化亚铁和氯气反应生成氯化铁、溴化铁和溴,反应的离子方程式为,故B正确;
C.铜与氧气共热反应生成氧化铜,32g铜完全反应转移电子数目为×2×NAmol—1=NA,铜与硫蒸气共热反应生成硫化亚铜,32g铜完全反应转移电子数目为×1×NAmol—1=0.5NA,故C错误;
D.缺标准状况,无法计算制取0.1mol次氯酸钠需要氯气的体积,故D错误;
故选B。
15.D
【详解】A.3 mol单质Fe完全转变为Fe3O4,失去8NA个电子,故A正确;
B.装月饼的袋子里常放有干燥剂和铁粉,铁粉做脱氧剂,利用了铁粉的还原性,故B正确;
C.常温下,Fe与H2O不反应,但在空气中O2、H2O的共同作用下铁能发生氧化反应被锈蚀,故C正确;
D.56 g铁和71 g氯气完全反应,铁有剩余,氯气完全反应生成FeCl3,转移的电子数为2NA,故D错误;
选D。
16.(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)Na投到冷水中,生成氢氧化钠和氢气,离子方程式为,故答案为;
(2)Al和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,离子方程式为,故答案为;
(3)Cu和稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,反应的离子方程式为,故答案为: ;
(4)氢氧化钙与氯化铵在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水,反应的化学方程式为,故答案为:。
17.(1) 足量铁粉 Fe+2Fe3+=3Fe2+
(2) 氯水 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
(3) Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2 KSCN溶液
【解析】(1)
FeCl3和Fe反应生成FeCl2,除去FeCl2溶液中少量的FeCl3,可加入Fe粉,反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+;
(2)
氯气能把FeCl2氧化为FeCl3,除去FeCl3溶液中少量的FeCl2,可加入氯水,反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
(3)
电子工业用30%的FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜,FeCl3和铜反应生成FeCl2和CuCl2,反应的化学方程式为Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2;Fe3+遇KSCN溶液变红,检验反应后的溶液中存在Fe3+的试剂是KSCN溶液。
18.(1) Ba(OH)2=Ba2++2OH- 产生白色沉淀,且溶液颜色逐渐变浅直到消失 Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O
(2) 氧化性和还原性 产生白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变为红褐色 Zn+Fe2+= Zn2++ Fe 酸性KMnO4溶液的紫色褪去
【解析】(1)
溶液导电能力强弱受溶液中离子浓度和离子带电荷量的影响。氢氧化钡溶于水完全电离,与硫酸发生酸碱中和反应生成弱电解质H2O和白色难溶盐BaSO4在,使溶液导电能力逐渐降低,离子反应式为:Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O;
(2)
亚铁离子化合价为+2价,处在铁元素化合价最高价态与最低价态之间,既有氧化性又有还原性;结合亚铁离子的化学性质可得:亚铁离子与氢氧根反应生成易被氧化的、难溶于水的白色氢氧化亚铁,加入活动性顺序比铁靠前的锌单质发生氧化还原反应生成锌离子和铁单质,加入强氧化剂KMnO4发生氧化还原反应,KMnO4被还原,溶液褪色。
19. Fe5O7 或Fe3O4 Fe2O3或2Fe2O3 FeO ,
【详解】45.0gFeC2O4 2H2O的物质的量为:,则所含Fe的质量为:m(Fe)=0.25mol×56g/mol=14g,最终可得到19. 6g某种铁的氧化物,其中铁的质量14g,则O的质量为:19.6g-14g=5.6g,n(O)=,n(Fe):n(O)=0.25:0.35=5:7,则氧化物的化学式为:Fe5O7 或Fe3O4 Fe2O3或2Fe2O3 FeO,故答案为:Fe5O7 或Fe3O4 Fe2O3或2Fe2O3 FeO;,;
20.(1)1000Vρ/(36.5V+22400)
(2)
(3)80mL
(4)0.80
(5)2.8g
(6)2∶2∶1
【详解】(1)标准状况下,V L氯化氢的物质的量为mol,故溶质质量m=g,溶液质量为(+1000)g,则所得盐酸溶液的体积为10-3L,则盐酸物质的量浓度c==,故答案为:。
(2)钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,铝再和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,由反应关系可知,,,
所得溶质NaAlO2的质量为82a g,溶液质量为(23+27)a g+m g-()2g=(46a+m)g,则该溶液中溶质(NaAlO2)质量分数为100%=,故答案为:。
(3)溶液中n(Cl-)=0.2L1.3 mol·L-1=0.26mol,n(Mg2+)=0.2L0.2 mol·L-1=0.04mol,根据电荷守恒,溶液中n(Al3+)==0.06mol,将200 mL此混合溶液中的Mg2+全部转化为沉淀分离出来,反应后的溶液为NaCl和NaAlO2的混合溶液,由原子守恒可知n(NaOH)= n(Na)= n(Cl)+n(Al)= 0.26mol+0.06mol=0.32mol,所以至少需加4 mol·L-1 NaOH溶液的体积为=0.08L=80mL,故答案为:80mL。
(4)根据得失电子守恒可知,FexO被氧化为Fe3+转移的电子数和Cl2被还原为Cl-转移的电子数相等,标准状况下112 mL Cl2反应转移电子的物质的量==0.01mol,则有(3-)x=0.01,解得x=0.80,故答案为:0.80。
(5)盐酸恰好使混合物完全溶解,盐酸没有剩余,向反应所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现,说明溶液为FeCl2溶液,根据氯元素守恒可知n(FeCl2)=n(HCl)=0.1L1 mol·L-1=0.05mol;用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物得到铁,根据铁元素守恒可知n(Fe)= n(FeCl2)=0.05mol,质量为0.05mol56g/mol=2.8g,故答案为:2.8g。
(6)向混合溶液中加入NaOH溶液,NaOH先与H+反应,该反应过程没有沉淀生成,由图可知与H+反应的NaOH溶液的体积为10mL,溶液中H+的物质的量为0.01L0.1 mol·L-1=0.001mol;当H+消耗完之后再加入NaOH溶液,会与Al3+和Mg2+反应生成沉淀,随着NaOH溶液的加入沉淀越来越多,但是当沉淀完全时,再加入NaOH溶液,由于氢氧化铝溶于NaOH溶液,所以沉淀的质量会减少,即图中的B-C段,此段消耗的NaOH溶液是10mL,根据氢氧化铝与氢氧化钠的反应方程式得出氢氧化铝的物质的量为0.01L0.1 mol·L-1=0.001mol,溶液中Al3+的物质的量为0.001mol,参与生成沉淀的NaOH溶液在生成沉淀最多时消耗的NaOH溶液的体积是50mL-10mL=40mL,NaOH的物质的量为0.004mol,根据生成的氢氧化铝的物质的量可以得出与Al3+结合的氢氧根的物质的量为0.003mol,所以与Mg2+结合的氢氧根的物质的量为0.004mol-0.003mol=0.001mol,所以氢氧化镁的物质的量为0.0005mol,所以溶液中H+、Al3+、Mg2+三种阳离子的物质的量浓度之比为0.001: 0.001: 0.0005=2:2:1,故答案为:2:2:1。
21.(1)0.8
(2)0.1mol/L
【分析】FexO分成两等份,氧化物中氧元素的化合价为-2价,则Fe的化合价为+,与氯气发生氧化还原反应,根据得失电子数目守恒,计算出x;然后再利用得失电子数目守恒,计算出HI的物质的量,据此分析;
(1)
氧化物中氧元素的化合价为-2价,则Fe的化合价为+,根据得失电子数目守恒,=,解得x=0.8;故答案为0.8;
(2)
+的Fe将I-氧化成I2,本身被还原成+2价,氧化物分成两等份,每份的质量为1.52g,根据得失电子数目守恒,有=n(HI)×1,解得n(HI)=0.01mol,则c(HI)=0.1mol/L;故答案为0.1mol/L。
22.(1) 酸性 SO2和水反应生成H2SO3,H2SO3能电离出H+:H2SO3H++ ,溶液显酸性,能使紫色石蕊试液变红 滴有酚酞的NaOH溶液
(2) 还原性 氧化和还原 5SO2+2MnO+2H2O=5SO+2Mn2++4 H+ D
(3) 放热 4NH3+5O24NO+6H2O
(4) 水 吸收尾气
(5) NO2 NH4NO3 1:2
【分析】I.SO2是酸性氧化物,能使紫色石蕊试液变红;SO2有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液、溴水褪色;SO2有弱氧化性,能和Na2S溶液或氢硫酸反应生成硫沉淀。
II.氨发生催化氧化反应生成NO,NO继续被氧气氧化为NO2,NO2和水反应生成硝酸和NO。
【详解】(1)①SO2能和碱反应生成盐和水,从物质分类的角度,SO2属于酸性氧化物;
②SO2和水反应生成H2SO3,H2SO3能电离出H+:H2SO3H++ ,溶液显酸性,能使紫色石蕊试液变红;
③若用C装置验证SO2的该性质,可以加入滴有酚酞的NaOH溶液,若溶液的红色褪去,则可证明SO2具有酸性氧化物的通性。
(2)SO2中硫元素的化合价是+4价,硫的化合价还有0价、-2价和+6价,所以SO2中硫元素的化合价既可以升高,也可以降低,所以从元素化合价的角度分析,SO2既有氧化性,也具有还原性。
①SO2有还原性,KMnO4具有氧化性,两者发生氧化还原反应,KMnO4被还原为Mn2+,所以可观察B中溶液褪色,说明SO2具有还原性。在该反应中,S的化合价从+4价升高到+6价,升高2价,Mn的化合价从+7价降低到+2价,降低5价,使化合价升降总数相等,找到2和5的最小公倍数10,使化合价升降总数为10,所以SO2和前面的系数为5,和Mn2+前面的系数为2,在根据电荷守恒,需要在生成物中添加4个H+,根据质量守恒,需要在反应物中添加2个H2O,完整的离子方程式为:5SO2+2MnO+2H2O=5SO+2Mn2++4 H+。
②SO2还具有氧化性,若要验证SO2的氧化性,需要用一种还原剂和SO2反应,所以可以选择Na2S溶液,其他三种都是氧化剂,故选D。
(3)反应过程中催化剂终保持红热,且温度可达到700℃以上,说明该反应是放热反应。该反应是氨的催化氧化反应,生成物是NO和水,反应的化学方程式是:4NH3+5O24NO+6H2O。
(4)氨的催化氧化反应生成的NO继续被氧化为NO2,NO2被水吸收生成硝酸,所以B装置中的试剂为水;反应过程中会生成NO,NO2也不一定被吸收完全,为防止污染环境,需要用NaOH溶液吸收。
(5)①若反应物比例不合适时,生成的NO被过量的氧气氧化为有红棕色的NO2,NO2和生成的水反应生成硝酸,硝酸和氨反应生成NH4NO3,可以看到有白烟产生。
②欲使氨气尽可能完全转化为硝酸,根据电子守恒,NH3中的-3价氮转化为HNO3里的+5价,1molNH3失去8mol电子,O2中氧元素的化合价从0价降低到-2价,1molO2得到4mol电子,所以理论上n(NH3):n(O2)的最佳比例为1:2。
23. 铁屑 Fe+2H+=Fe2++H2↑ 打开 关闭活塞a,使FeSO4溶液压入B瓶中进行反应 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 ①②③⑤
【分析】制取氢氧化亚铁使用的试剂是硫酸亚铁和氢氧化钠溶液,但是一定要注意隔绝氧气的氧化,A是产生硫酸亚铁的装置,保证其进入B中,要借助氢气产生的压强,根据实验试剂以及原理来回答分析即可。
【详解】(1)B中盛一定量的NaOH溶液,则A中必须提供亚铁离子,所以应预先加入的试剂是铁粉,A中反应的离子方程式是Fe+2H+=Fe2++H2↑,故答案为铁屑;Fe+2H+=Fe2++H2↑;
(2)为防止生成的氢氧化亚铁被氧化,则需要利用稀硫酸和铁反应产生的氢气排尽装置中的空气,如果不打开活塞E,会造成安全事故,所以要打开活塞a,使生成的气体进入装置B,一方面能除去A和B装置中的空气,另一方面能防止安全事故的发生,故答案为打开;
(3)铁和硫酸反应有氢气生成,关闭活塞a,导致A装置中氢气增大使FeSO4溶液被压入B瓶中进行反应生成氢氧化亚铁,故答案为关闭活塞a,使FeSO4溶液压入B瓶中进行反应;
(4)氢氧化亚铁不稳定,容易被空气中的氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁,反应方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故答案为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(5)对比5个实验明显可以发现选项③、⑤加入有机物作隔离层和空气接触少,②中Fe和稀硫酸生成氢气能排出装置中的氧气,所以也能减少与氧气接触,①中盛有氢氧化钠溶液的滴管伸入放有还原性铁粉的硫酸亚铁溶液中,可以避免试管中部分氧气对氢氧化亚铁的氧化,则能减少与氧气接触;只有④生成的氢氧化亚铁能够与空气中氧气发生反应:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,导致不能长时间观察到氢氧化亚铁,故答案为①②③⑤。
【点睛】考查氢氧化亚铁的制取,氢氧化亚铁极易被氧气氧气,所以制取氢氧化亚铁时注意必须在无氧气条件下进行反应,这是高中化学中较重要的一个实验。
24. 防止Fe2+被氧化为F B 冷却结晶 减少莫尔盐晶体洗涤中的损耗 左 d e f 分液 吸收多余的NH3防止污染空气,防止倒吸
【分析】废铁屑加稀硫酸溶解,得到硫酸亚铁溶液A,加硫酸铵晶体共同溶解,经过蒸发浓缩、冷却晶体、过滤、洗涤、干燥得到莫尔盐,据此解答。
【详解】(1)Fe2+不稳定,易被氧气氧化为Fe3+,剩余少量铁粉防止Fe2+被氧化为Fe3+;检验三价铁离子用KSCN溶液,如果含有三价铁离子溶液呈红色;操作I是从溶液中获得晶体,其操作为加热蒸发、冷却结晶、过滤;故本题答案为:防止Fe2+被氧化为Fe3+;B;冷却结晶;
(2)洗涤的目的应从两个角度回答:①洗去滤渣中的一些杂质;②防止滤渣溶于洗涤液而损耗,故本题答案为:减少莫尔盐晶体洗涤中的损耗;
(3)遵循“左物右码”原则,药品应放置在左盘内,故本题答案为:左;
(4)制取的氨气与硫酸反应生成硫酸铵,剩余的氨气用水吸收,连接顺序为a→d→e→f,
故本题答案为:d;e;f;
(5)分离互不相溶的液体的方法是:分液;氨气有刺激性气味,污染空气,用水吸收多余的氨气防止污染空气,加倒置的漏斗防止倒吸;故本题答案为:分液;吸收多余的NH3防止污染空气,防止倒吸。
【点睛】实验题或者工艺流程题遇到Fe2+时,需要注意Fe2+不稳定,易被氧气氧化为Fe3+,经常直接用铁粉等还原剂防止Fe2+被化为Fe3+。