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8.2常见的酸和碱
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.分类是认识和研究问题的重要方法之一,下列物质分类正确的是
A.混合物:石油、煤、干冰
B.氧化物:过氧化氢、二氧化硅、铁锈
C.单质:液氧、黄铜、水银
D.酸:硝酸、盐酸、碳酸
2.硫酸和盐酸是工农业生产中重要的两种酸。下列有关说法正确的
①沾有浓硫酸的木棒会变黑;②打开盛有浓盐酸的试剂瓶可观察到白雾,说明分子在不断运动;③将两瓶浓溶液敞开,放在空气中,溶液质量都减小;④稀释浓硫酸时要将浓硫酸慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌。
A.①②③④ B.①②④ C.①②③ D.①③
3.在给定条件下,下列物质间的转化能实现的是
A.CuOCu(OH)2 B.SO2H2SO3
C.KClO3 O2 D.FeFeO
4.下列关于实验中伴随的现象描述正确的是
A.将CO通过加热的氧化铁,红色粉末变为银白色固体
B.打开浓盐酸的瓶盖,瓶口有浓厚的白烟出现
C.在空气中点燃镁带,镁剧烈燃烧、产生耀眼白光、生成氧化镁
D.氢氧化钠固体敞放空气中,表面会迅速变潮湿
5.下列图示实验操作中,正确的是
A.熄灭酒精灯 B.称量固体
C.过滤 D.稀释浓硫酸
6.下列分析及推理正确的是
A.化学反应常伴随能量变化,有能量变化一定发生了化学反应
B.酸性氧化物都是非金属氧化物,非金属氧化物不一定是酸性氧化物
C.浓硫酸有吸水性,敞口放置一段时间容易变质
D.生石灰可作为食品干燥剂,原因是它是碱性氧化物
7.下列对产生白烟和白雾现象的描述错误的是
A.红磷燃烧产生大量白烟
B.浓盐酸与浓氨水相遇产生白雾
C.打开盛浓盐酸的瓶塞有大量白雾
D.镁条在空气中燃烧产生大量白烟
8.规范的操作是实验安全和成功的保证。下列图示的实验操作正确的是
A.点燃酒精灯 B.溶解NaCl固体
C.倾倒液体 D.稀释浓硫酸
9.洗涤在生活、生产中不可缺少。下列洗涤方法中利用了乳化原理的是
A.用汽油洗去手上的油污 B.用洗洁精洗去餐具上的油
C.用水冲掉盘子里的水果残渣 D.用稀硫酸洗去铁制品表面的铁锈
10.下列实验操作正确的是
A.点燃酒精灯 B.稀释浓硫酸
C.检查装置气密性 D.过滤
A.A B.B C.C D.D
二、非选择题
11.打开盛有浓盐酸的试剂瓶,瓶口出现白雾,这个现象说明浓盐酸具有 。浓硫酸能夺取木材、皮肤等物质中的水分,使其碳化,所以浓硫酸具有强烈的 性,如果不慎将浓硫酸沾到皮肤或衣服上,应立即用 冲洗,然后涂上3%-5%的 溶液。
12.化学小点滴,生活大智慧。化学知识在生活中有着广泛的应用。
(1)生石灰常作为食品干燥剂,其原理是: (用化学方程式表示)。
(2)用面粉、鸡蛋、牛奶、白糖、橄榄油等原料制作蛋糕,面粉中富含的营养素是 。
(3)用武德合金制电路保险丝,除导电性外,主要利用其 的特性。
(4)床上的杂物着火,立即用棉被将其盖灭,其灭火的原理是 。
13.硼(B)是制造火箭耐热合金的原料。镁还原法生产硼的主要工艺流程如下图。
(1)脱水炉中,硼酸发生分解反应生成B2O3,该反应的化学方程式为: 。
(2)还原炉中,发生反应的基本反应类型为 。
(3)酸煮罐中,加入盐酸的目的是 。
14.鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,杂质不与酸反应,且高温灼烧不分解。现用两种方案测定干燥鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。
【方案一】步骤1:向10g鸡蛋壳中加入足量某试剂,充分反应,产生气体。(剩余步骤省略)
【方案二】步骤1:将10g鸡蛋壳在高温下灼烧。(剩余步骤省略)
请回答:
方案一中“某试剂”可以是 (填试剂名称),充分吸收该方案中生成的气体,最佳试剂是 (填序号)。
A.浓硫酸 B.蒸馏水 C.氢氧化钠溶液
15.化学用语是最简明、信息丰富、国际通用的语言。请用化学用语填空:
(1)3个亚铁离子 。
(2)氢氧化钡溶液中的阴离子 。
(3)地壳中含量最多的金属元素与氧元素形成化合物的化学式 。
(4)已知次氯酸钠的化学式为NaClO,请写出次氯酸的化学式 。
16.用含有二氧化碳和水蒸气杂质的某种还原性气体测定一种铁的氧化物(FexOy)的组成,实验装置如下图所示。(已知各装置中药品足量,装置气密性良好,氢氧化钠能用于吸收二氧化碳生成碳酸钠和水,浓硫酸具有吸水性,白色无水硫酸铜固体吸水变蓝色)。
(1)乙装置中的试剂是 。
(2)甲装置内发生反应的化学方程式为 实验现象:戊装置中没有明显变化,而装置丁中白色固体变成蓝色固体。
(3)该还原性气体是 (填写化学式)。
(4)当丙装置中的FexOy全部被还原成金属后,冷却后称量剩余固体的质量为8.4克,同时测得丁装置的质量增加了3.6克(假设丁中将生成的气体全部吸收)。则FexOy的化学式为 。
(5)有关上述实验,下列说法中正确的是 。
A.丙在加热前应先通入还原性气体一段时间
B.若没有乙装置,测得铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比将偏大
C.反应结束并冷却后玻璃管内固体减少的质量小于丁装置增加的质量
D.该实验缺少尾气处理装置
17.贵州是我国铝土矿的分布大省,占据全国铝资源总量的五分之一。
(1)了解铝的性质。
①铝可以制成薄如蝉翼的铝箔包装纸,说明铝具有 性。
②烧烤通常会用到“锡纸”(贴有铝箔的金属纸),人体不吸收金属铝,但可以吸收。过量被人体吸收后对人体健康有害,用锡纸烧烤食物时,尽量避免使用含 (填“酸性”或“碱性”)物质的调味品。
③将打磨过的铝放入硫酸铜溶液中,可以观察到铝表面有红色物质生成,则得到金属活动性顺序Al (填“强于”或“弱于”)Cu。
④铝在空气中耐腐蚀的原因是 (请用化学方程式表示)。
(2)探究铝的化合物。以铝土矿(主要成分是和少量、杂质)为原料可以制取硫酸铝铵晶体,其工艺流程如图所示。请回答下列问题:
【资料】Ⅰ:不与稀盐酸反应,也不溶于水。Ⅱ:能溶解在NaOH溶液中,生成可溶性钠盐[四羟基合铝酸钠]。Ⅲ:加热分解成氧化铝和水。
①为加快“浸取”的速率,可以采取的方法是 (写一种);请任意写出一个“浸取”过程中发生反应的化学方程式: 。
②工业上通过控制硫酸的用量可以同时生产硫酸铝铵和硫酸铝。欲使制得的硫酸铝和硫酸铝铵的“微粒”个数之比为,则投料时铝土矿中的和的“微粒”数之比为 。
18.CO2的捕集和CH4的资源利用具有重要意义。
(1)烟气中CO2的捕集过程如图所示。
①空气中CO2含量过高导致的环境问题是 。
②“吸收”时采用气-液逆流接触(烟气从吸收塔底进入,KOH溶液从吸收塔顶喷淋),其目的是 。
③载人航天器内,常用LiOH固体而很少用KOH固体吸收呼出的CO2,其原因是 。
(2)将CH4转化为合成气(H2、CO)的原理如图所示。
①反应器Ⅱ中的化学方程式为 。
②理论上16 g CH4完全转化,得到的H2的质量为 g。实际操作得到H2的质量可超过此值,其原因是 。
(3)一种CO2高选择性连续合成乙醇的纳米膜反应器如图所示。
①反应器内生成乙醇(CH3CH2OH)的反应,消耗CO2和H2的分子数目比为 。
②连续反应需解决从溶剂中分离出乙醇的难题。该反应器疏水壳层的优点是 。
③CO2的转化率=×100%;生成乙醇的选择性=×100%。若有44gCO2连续通过反应器,CO2的转化率为8.0%,生成乙醇的选择性为98.0%,则生成乙醇的质量为 g(写出计算过程)。
19.工业上以硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4,含少量难溶杂质)为主要原料制备铁红(Fe2O3)步骤如图1所示。
(1)酸浸:用硫酸溶液浸取烧渣中的铁元素。若其他条件不变,下列措施中能提高铁元素浸出率的有___________(填序号)。
A.适当升高温度 B.适当加快搅拌速率 C.减小硫酸浓度
(2)过滤1:所得滤液中含有的阳离子有:Fe2+、 、 。
(3)沉铁:为得到铁最大转化率,取10mL“酸浸”后的滤液并加入一定量NH4HCO3,铁的沉淀率随氨水用量变化如图-2所示。
①氨水的最佳用量为 mL。
②氨水用量小于4mL时,铁的沉淀率变化幅度很小,其原因可能为 。
③“沉铁”过程温度不宜过高,主要原因是 (任答一点即可)。
(4)过滤2:“沉铁”后过滤,滤渣中含有FeOOH和FeCO3,所得滤液中溶质主要是 。
(5)焙烧:将FeOOH和FeCO3高温焙烧后均可得到铁红。
①FeOOH脱水分解化学方程式: ;
②4FeCO3 + O22Fe2O3 +4 。
(6)测定FeOOH和FeCO3的质量比x:y,利用如图3所示的装置(夹持仪器省略)进行实验。
①实验前首先要 ,再装入样品。装置A的作用是 。
②现控制B装置温度在600℃加热至固体完全变为红色,装置C实验后增重3.6g,装置D实验后增重17.6g。请结合实验数据求出x:y的值 。(写出必要的计算过程)
③若无装置E,则实验测定结果 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
《8.2常见的酸和碱》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B B D A D B C B C
1.D
【详解】A、石油、煤属于混合物,干冰是固态二氧化碳,由二氧化碳一种分子构成,属于纯净物。A分类不正确;
B、过氧化氢、二氧化硅属于氧化物,铁锈的主要成分是氧化铁,铁锈属于混合物。B分类不正确;
C、液氧、水银(汞)是单质,黄铜是铜锌合金,属于混合物。C分类不正确;
D、硝酸、盐酸、碳酸都属于酸。D分类正确。
综上所述:选择D。
2.B
【详解】①沾有浓硫酸的木棒会变黑,是因为浓硫酸有脱水性,能使木材、纸张等炭化,故①说法正确;
②打开盛有浓盐酸的试剂瓶可观察到白雾,是因为浓盐酸有挥发性,挥发出来的氯化氢气体与空气中的泼水蒸气接触,形成盐酸小液滴的缘故;氯化氢气体逸散到空气中,即是氯化氢分子向空气中运动的过程,所以该现象也能说明分子是运动的,故②说法正确;
③浓硫酸有吸水性,能吸收空气中的水蒸气,所以溶液的质量会增加,因为水的质量即溶剂的质量增加了,而溶质质量不变,所以溶液的溶质质量分数减小;而浓盐酸有挥发性,挥发出氯化氢气体,溶液中的溶质质量减小,溶剂质量不变,所以溶液质量减小,溶质质量分数减小。所以两种溶液的溶质质量分数都减小,但溶液质量不都是减小的,故③说法错误;
④稀释浓硫酸时一定要将浓硫酸沿容器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,故④说法正确;
说法①②④正确,故选B。
3.B
【详解】A. 氢气()具有还原性,常用于还原金属氧化物,生成金属单质和水,例如,氧化铜()与氢气在加热条件下反应生成铜和水,而不是氢氧化铜,氢氧化铜是碱,通常由可溶性铜盐(如硫酸铜)与碱(如氢氧化钠)反应制得,因此,该转化不能实现,故A错误;
B. 二氧化硫能与水反应生成亚硫酸(),反应在常温下即可进行,因此,该转化能实现,故B正确;
C. 氯酸钾在二氧化锰催化下加热分解,生成氧气和氯化钾,二氧化锰作为催化剂,不参与反应,仅加快反应速率,这是实验室制氧气的常用方法,但该反应需要加热,常温下氯酸钾与二氧化锰不反应,因此,该转化不能实现,故C错误;
D. 铁在氧气中点燃时,剧烈燃烧生成四氧化三铁(),而不是氧化亚铁(),因此,该转化不能实现,故D错误。
故选:B。
4.D
【详解】A、一氧化碳与氧化铁在加热的条件下反应生成铁和二氧化碳,生成的铁以铁粉的形式存在,铁粉是一种黑色粉末,即将CO通过加热的氧化铁,红色粉末变为黑色粉末,选项错误;
B、浓盐酸具有挥发性,挥发出来的氯化氢气体与空气中的水蒸气接触形成盐酸小液滴再冷却至形成白雾,选项错误;
C、生成氧化镁是实验结论,不是实验现象,选项错误;
D、氢氧化钠固体具有潮解的性质,所以氢氧化钠固体敞放空气中,表面会迅速变潮湿,选项正确,故选D。
【点睛】固体小颗粒在空气中悬浮形成烟,小液滴在空气中漂浮形成雾。
5.A
【详解】A、熄灭酒精灯用灯帽盖灭,故A正确;
B、称量固体质量,托盘天平左盘放固体,右盘放砝码,故B不正确;
C、过滤应用玻璃棒引流,故C不正确;
D、稀释浓硫酸,应将浓硫酸沿器壁注入水中,并用玻璃棒搅拌,以使热量及时散失,切不可将水注入浓硫酸中,故D不正确。
故选:A。
6.D
【详解】A、能量变化可能由物理变化引起(如冰融化),错误;
B、酸性氧化物不都是非金属氧化物,金属氧化物也可以为酸性氧化物,错误;
C、浓硫酸吸水后变稀,但化学性质未变,不属于变质,错误;
D、生石灰作为碱性氧化物能与水反应,因此可作食品干燥剂,正确。
故选D。
7.B
【详解】A、红磷燃烧产生大量白烟,放出热量,故A描述正确;
B、浓盐酸与浓氨水反应生成氯化铵白色固体,所以看到的是白烟,而不是白雾,故B描述错误;
C、浓盐酸具有挥发性,挥发出氯化氢气体,与空气中的水蒸气凝结成盐酸小液滴悬浮在空气中形成白雾,故C描述正确;
D、镁条在空气中燃烧产生大量白烟,放出热量,生成白色固体,故D描述正确;
故选:B。
8.C
【详解】A、禁止用燃着的酒精灯去点燃另一只酒精灯,防止发生火灾,图中操作错误,不符合题意;
B、溶解氯化钠固体应在烧杯中进行,不能在量筒中溶解固体,不符合题意;
C、倾倒液体时,瓶塞应倒放,瓶口应紧挨,标签应朝向手心处,图中操作正确,符合题意;
D、稀释浓硫酸:将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,使热量尽快散发出去,不能将水中注入浓硫酸中,不符合题意。
故选C。
9.B
【详解】A、用汽油洗去手上的油污,是利用汽油能溶解油污来考虑,不符合题意;
B、用洗洁精洗去餐具上的油污,符合乳化作用的特点,属于乳化作用,符合正确;
C、用水冲掉盘子里的水果残渣,属于物理变化,不符合题意;
D、铁锈不溶于水,但能与酸反应生成氯化铁和水,不属于乳化作用,不符合题意;
答案:B。
10.C
【详解】A、不能用燃着的酒精灯引燃另一只酒精灯,易导致失火,应利用火柴点燃,故图中所示操作错误;
B、稀释浓硫酸时,要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时地扩散;一定不能把水注入浓硫酸中,故图中所示操作错误;
C、检查装置气密性的方法:把导管的一端浸没在水里,双手紧贴容器外壁,若导管口有气泡冒出,装置不漏气,故图中所示操作正确;
D、过滤需要引流,图中缺少玻璃棒,且漏斗下端应紧靠烧杯,故图中所示操作错误。
故选C。
11. 挥发性 腐蚀 水 碳酸氢钠
【详解】浓盐酸具有挥发性,挥发出氯化氢气体,溶于水形成盐酸小液滴,出现白雾;浓硫酸具有腐蚀性,能夺取木材,皮肤等物质中的水分,使其炭化;浓硫酸沾到皮肤上先用水冲洗,再涂上3%-5%的碳酸氢钠溶液。
12.(1)
(2)糖类
(3)熔点低
(4)隔绝氧气
【详解】(1)生石灰是氧化钙的俗称,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,反应的化学方程式为:,故填:。
(2)面粉中富含淀粉,淀粉属于糖类,故填:糖类。
(3)合金的熔点低于组成它的金属的熔点,武德合金具有导电性、熔点低的特性,可用作电路保险丝,故填:熔点低。
(4)床上的杂物着火,立即用棉被将其盖住,使可燃物隔绝氧气,从而达到灭火的目的,故填:隔绝氧气。
13.(1)
(2)置换反应
(3)除去硼中的氧化镁
【详解】(1)脱水炉中,硼酸加热发生分解反应生成B2O3和水,该反应的化学方程式为;
(2)还原炉中,镁与B2O3反应生成氧化镁和B,该反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,发生反应的基本反应类型为置换反应; 。
(3)酸煮罐中,加入盐酸,盐酸和氧化镁反应,不和硼反应,然后分离出硼,所以加入盐酸的目的是除去硼中的氧化镁。
14. 稀盐酸 C
【详解】碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,方案一中“某试剂”可以是稀盐酸,故填:稀盐酸。
浓硫酸与碳不反应;二氧化碳溶解水的能力也不大,不能保证把生成的二氧化碳全部吸收;只有氢氧化钠溶液能保证把生成的二氧化碳全部吸收,所以选用氢氧化钠溶液。故填:C。
15.(1)3Fe2+
(2)OH-
(3)Al2O3
(4)HClO
【详解】(1)元素符号右上角的数字表示离子所带电荷数,数字在前,符号在后,且离子符号前的数字表示离子个数,则3个亚铁离子符号为3Fe2+。
(2)氢氧化钡中的阴离子为氢氧根,符号为OH-。
(3)地壳中含量最多的金属元素为铝,在化合物中,铝元素化合价为+3价、氧元素化合价为-2价,则组成的化合物的化学式为Al2O3。
(4)次氯酸钠的化学式为NaClO,钠元素化合价为+1价,根据“化合物中各元素化合价代数和为零”,可知次氯酸根的化合价为-1价,则次氯酸的化学式为HClO。
16.(1)浓硫酸
(2)2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O
(3)H2
(4)Fe3O4
(5)AC
【详解】(1)因为乙装置需要除去气体中的水蒸气,浓硫酸具有吸水性,乙装置中的试剂是浓硫酸。
(2)甲装置被用于除去还原性气体中的二氧化碳应该盛放的是氢氧化钠试剂,二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,化学方程式为:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O
(3)丁装置盛放的是无水硫酸铜,无水硫酸铜遇水会变蓝,装置丁中白色固体变成蓝色固体,说明有水生成,故该还原性气体是氢气,戊装置盛放的是石灰水,二氧化碳能使石灰水变浑浊,戊装置中没有明显变化,故该还原性气体不是一氧化碳,所以该还原性气体是氢气,化学式为H2。
(4)丁装置增加的质量就是反应生成的水的质量,水中的氧元素的质量就是原金属氧化物中氧元素的质量,生成的水中的氧元素的质量为3.6g××100%=3.2g,则氧化物中铁元素和氧元素的质量比为8.4g:3.2g=21:8=56x:16y,x:y=3:4,所以FexOy的化学式为Fe3O4
(5)A、丙在加热前应先通入还原性气体一段时间,排净管内空气,防止发生爆炸,选项正确;
B、若没有乙装置,丁装置中的无水硫酸铜吸收原气体中的水蒸气,增重偏大,计算出的氧元素的质量偏大,测得铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比将偏小,选项错误;
C、反应结束并冷却后玻璃管内固体减少的质量是金属氧化物失去的氧元素的质量,丁装置增加的质量是反应生成的水的质量,等于金属氧化物失去的氧元素的与参加反应的氢气的质量和,所以反应结束并冷却后玻璃管内固体减少的质量小于丁装置增加的质量,选项正确;
D、该实验最后排出的是氢气,氢气不是污染物,可以排出,所以不需要尾气处理装置,选项错误。
故选AC。
17.(1) 延展 酸性 强于
(2) 将铝土矿粉碎(或搅拌、提高温度、增加酸的浓度等) /
【详解】(1)①铝可以制成薄如蝉翼的铝箔包装纸,说明铝具有延展性(延性是指物体在外力作用下能延伸成细丝而不断裂的性质,而展性是指物体在外力作用下能碾成薄片而不破裂的性质);
②烧烤通常会用到“锡纸”(贴有铝箔的金属纸),人体不吸收金属铝,但可以吸收。过量被人体吸收后对人体健康有害,用锡纸烧烤食物时,尽量避免使用含酸性物质的调味品,因为铝易与强酸或强碱反应生成可溶的铝盐;
③将打磨过的铝放入硫酸铜溶液中,可以观察到铝表面有红色物质生成,说明铝能将硫酸铜溶液中的铜置换出来,则得到金属活动性顺序Al强于Cu;
④铝在空气中耐腐蚀,是因为常温下,铝易与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜,阻止内部铝进一步被氧化,化学方程式表示为;
(2)①为加快“浸取”的速率,可以采取的方法是将铝土矿粉碎或搅拌,增大反应物接触面积,加快浸取速率,也可以提高温度、增加酸的浓度等;
“浸取”过程中氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水,氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝和水,化学方程式分别为、;
②欲使制得的硫酸铝和硫酸铝铵的“微粒”个数之比为,则Al3+与的微粒个数比为3:5,Al3+全部来自,全部来自H2SO4,根据 Al3+与守恒,投料时铝土矿中的Al2O3和H2SO4的微粒个数之比为:5=3:10。
18.(1) 温室效应 增大烟气中CO2与KOH溶液的接触面积,使CO2吸收更快更充分 相同质量的LiOH固体可吸收更多CO2
(2) 6 该温度下,CO会继续与H2O反应生成H2
(3) 1︰3 具有选择通过性,蓄积生成的水,排出乙醇,便于连续收集 设生成乙醇的质量为
答:生成乙醇的质量为1.80g。
【详解】(1)①二氧化碳是一种温室气体,空气中CO2含量过高会导致温室效应加剧;
②“吸收”时采用气-液逆流接触(烟气从吸收塔底进入,KOH溶液从吸收塔顶喷淋),其目的是增大烟气中CO2与KOH溶液的接触面积,使CO2吸收更快更充分;
③、,所以吸收44份质量的二氧化碳需要氢氧化钾的质量为56份,需要氢氧化锂的质量为24份,所以常用LiOH固体而很少用KOH固体吸收呼出的CO2,其原因是相同质量的LiOH固体可吸收更多CO2;
(2)①反应器Ⅱ中甲烷和氧化锌在500℃反应生成锌、氢气和一氧化碳,反应的化学方程式为:;
②该转化过程中,总反应的化学方程式为,设生成氢气的质量为,
答:生成氢气的质量为6g;
实际操作得到H2的质量可超过此值,则含有氢元素的化合物(水或甲烷)与其他物质反应生成了氢气。根据总反应化学方程式,则可能原因是该温度下,CO会继续与H2O反应生成氢气和二氧化碳,从而增加氢气的质量;
(3)①反应器内二氧化碳和氢气在一定条件下生成乙醇,反应的化学方程式为:,则消耗CO2和H2的分子数目比为1︰3;
②由图示可知,只有乙醇分子通过了疏水二氧化硅壳层,而水分子、氢气分子等不能通过,所以该反应器疏水壳层的优点是具有选择通过性,蓄积生成的水,排出乙醇,避免后续进行乙醇、水的分离,便于连续收集;
③解析见答案。
19.(1)AB
(2) 铁离子或Fe3+ 氢离子或H+
(3) 10 稀硫酸过量,氨水与稀硫酸反应 防止NH4HCO3受热分解 或 防止氨水挥发或分解
(4)硫酸铵/(NH4)2SO4
(5) 2FeOOHFe2O3+H2O CO2
(6) 检查装置的气密性 吸收空气中水和二氧化碳 根据元素守恒,水中的氢元素全部来自于FeCOOH,二氧化碳中的碳元素全部来自于FeCO3,则有
,解得x=35.6g;
,解得y=46.4g;
则x:y=35.6g:46.4g=356:464=89:116
答:x:y的值为89:116或356:464。 偏小
【详解】(1)适当升温、适当加快搅拌速率,均可以提高单位时间内铁元素浸出率,而减小硫酸浓度,会降低单位时间内铁元素的浸出率,故选AB;
(2)硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4,含少量难溶杂质),加入过量硫酸,硫酸与氧化铁反应生成硫酸铁和水,四氧化三铁与硫酸反应生成硫酸亚铁、硫酸铁和水,故过滤1后所得滤液中含有过量的硫酸、硫酸亚铁和硫酸铁,过滤1,所得滤液中含有的阳离子有:Fe2+、Fe3+、H+;
(3)①由图可知,氨水最佳用量在铁的沉淀率最大处92%,所对应横坐标10mL;
②氨水用量小于4mL时,铁的沉淀率变化幅度很小,其原因可能为氨水与多余的酸发生中和反应;
③由于碳酸氢铵受热易分解,“沉铁”过程温度不宜过高的主要原因是反应温度过高NH4HCO3发生分解,防止氨水挥发或分解,降低产率;
(4)Fe2O3、Fe3O4与硫酸反应生成的硫酸亚铁、硫酸铁,加入氨水、碳酸氢铵,根据“过滤2”所得滤渣的主要成分为FeOOH和FeCO3,则滤液中主要含有(NH4)2SO4;
(5)①FeOOH脱水分解,即为FeOOH高温下反应生成氧化铁(铁红)和水,该反应方程式为;
②根据质量守恒定律,反应前后原子种类和数目不变,反应前有4个铁原子、4个碳原子、14个氧原子,反应后已知物中有4个铁原子、6个氧原子,故未知物中有4个碳原子和8个氧原子,由于化学计量数为4,则未知物的化学式为CO2;
(6)①实验前首先要检查装置的气密性,再装入样品;装置A的作用是吸收空气中的CO2和H2O,防止影响实验结果的测定;
②见答案;
③若无装置E,空气中的水蒸气和二氧化碳会进入D装置,导致计算的二氧化碳质量偏大,从而导致测定结果偏小。
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