人教版 (2019)第二节 金属材料练习题
展开第三章《铁金属材料》测试题
一、单选题(共12题)
1.下列过程中,没有明显实验现象的是( )
A.向溶液中滴加稀硫酸 B.将HCl通入溶液中
C.将CO2通入饱和溶液中 D.向碳酸氢钠溶液中滴加氢氧化钠溶液
2.下列离子反应方程式正确的是
A.铁和盐酸反应:
B.铁红与硫酸反应:
C.澄清石灰水中通入过量的二氧化碳:
D.浓度相同、体积相同的溶液和溶液充分反应:
3.下列指定溶液中能大量共存的离子组是
A.澄清透明的溶液:、、、
B.含有大量的溶液:、、、
C.插入铝片有气泡产生的溶液:、、、
D.所含溶质为的溶液加入:、、、
4.下列操作可以达到实验目的的是( )
A.将Fe(OH)2露置在空气中加热灼烧可以得到FeO
B.为防止FeSO4被氧化而变质,常在溶液中加入少量的铁粉
C.要证明某溶液中不含Fe3+而可能含Fe2+,先加氯水,再加少量的NaOH溶液
D.将浓硫酸与碳混合加热,生成的气体通入足量的澄清石灰水可检验气体产物中的CO2
5.铁铵矾[]常用于制备高铁酸盐。下列反应的离子方程式正确的是
A.铁铵矾溶液与氨水混合反应:
B.向铁铵矾溶液中通入气体:
C.在强碱溶液中,铁铵矾与次氯酸钠反应生成;
D.向铁铵矾溶液中加入过量溶液:
6.向500mL稀硝酸中加入一定量的铁粉,铁粉完全溶解后,放出NO气体4.48L(标准状况下),同时溶液质量增加8.0g。下列判断不正确的是
A.原溶液的物质的量浓度是
B.原溶液中投入铁粉的物质的量是0.25mol
C.反应后的溶液中
D.反应后的溶液还可溶解4.8g铜粉
7.0.2 mol A2和0.6 mol B2完全反应生成0.4 mol的化合物C,则C的化学式为
A.AB B.AB2 C.AB3 D.AB4
8.下列实验操作、现象和结论都正确且它们之间有相关性的是( )
选项
操作
现象
结论
A
分别测定浓度相同的NaX、NaY溶液的pH
pH前者较大
电离常数:HX>HY
B
在Fe(NO3)2溶液中滴加盐酸
溶液变黄色并产生气泡
HNO3易分解
C
向某溶液中通入CO2
产生白色沉淀
原溶液一定含SiO32-
D
在酸化的KMnO4溶液中滴加葡萄糖溶液
紫红色溶液变无色溶液
葡萄糖具有还原性
A.A B.B C.C D.D
9.元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具,它指的是以元素的化合价为纵坐标,以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图象。下图为铁元素的价类二维图,其中的箭头表示部分物质间的转化关系,下列说法正确的是
A.铁与高温水蒸气的反应可实现上述①转化
B.加热Fe(OH)3发生转化⑥,Fe2O3加水溶解可转化为Fe(OH)3
C.由图可预测:高铁酸盐(FeO42- )具有强氧化性,可用于饮用水的消毒
D.FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热,迅速被氧化成Fe2O3
10.现向含有和的某混合溶液中加入,充分反应后(忽略溶液体积变化),下列说法正确的是
A.析出 B.剩余
C.溶液中 D.反应后溶液中
11.下列实验方法合理且离子方程式正确的是
A.用稀硫酸除去Cu中的Fe2O3杂质:Fe2O3 +6H+=2Fe3+ +3H2O
B.实验室利用稀硝酸和石灰石制CO2: CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
C.用盐酸制硅胶:Na2SiO3+ 2H+=2Na++H2SiO3↓
D.检验溶液中的Fe3+:Fe3+ +3SCN- =Fe(SCN)3↓(红色)
12.欲除去铁粉中混有的少量铝粉,应选用的试剂是
A.稀盐酸 B.稀硝酸 C.硫酸铜溶液 D.氢氧化钠溶液
二、非选择题(共10题)
13.铁及其重要化合物的“价类二维图”如下图所示。
(1)该“价类二维图”中缺失的类别A应为 。
(2)生活中的钢铁制品如废旧铁锅,使用时间长久后若要丢弃,应归为_______。
A.干垃圾 B.湿垃圾 C.有毒有害垃圾 D.可回收垃圾
(3)某实验小组在探究实验后,想要检验废液中是否存在Fe3+,该怎么做? 。
(4)将足量铁粉投入溴化铁溶液中充分反应,写出该反应的化学方程式 。
(5)在上述反应液中继续加入足量氯水,此时溶液中发生反应的离子方程式为 。
(6)工业上曾经通过反应“3Fe+4NaOHFe3O4+2H2↑+4Na↑”生产金属钠,下列说法正确的是_______。
A.用磁铁可以将Fe与Fe3O4分离 B.该反应条件下铁的氧化性比钠强
C.每生成1 mol H2,转移的电子为4 mol D.将生成的气体在空气中冷却可获得钠
14.氯化铁是常见的水处理剂,工业上制备无水FeCl3的一种工艺如下:
(1)由FeCl3· 6H2O晶体制备无水FeCl3应采取的措施是: 。
(2)六水合氯化铁在水中的溶解度如下:
温度/℃
0
10
20
30
50
80
100
溶解度(g/100gH2O)
74.4
81.9
91.8
106.8
315.1
525.8
535.7
从FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶体的操作步骤是:加入少量盐酸、 、 、过滤、洗涤、干燥。
(3)常温下,若溶液的pH控制不当会使Fe3+沉淀,pH=4时,溶液中c(Fe3+)= mol·L-1。(常温下Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39)。
(4)FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定:称取2.300g无水氯化铁样品,溶于稀盐酸,再转移到100mL容量瓶,用蒸馏水定容;取出10.00mL,加入稍过量的KI溶液,充分反应后,滴入某一指示剂并用0.1000mol·L-1Na2S2O3溶液滴定用去12.50mL。
已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
① 写出加入稍过量的KI溶液反应的离子方程式: 。
② 求样品中氯化铁的质量分数(写出计算过程)。
15.氧化还原反应是一类非常重要的反应。回答下列问题:
(1)按如图所示操作,充分反应后:
①Ⅰ中发生反应的离子方程式为 ;
②Ⅱ中铜丝上观察到的现象是 ;
③结合Ⅰ、Ⅱ实验现象可知、、的氧化性由强到弱的顺序为 。
(2)火药是中国的“四大发明”之一,永远值得炎黄子孙骄傲。黑火药在发生爆炸时,发生如下反应: 2KNO3+3C+S=K2S+N2↑+3CO2↑。其中氧化产物是
(3)人体内的铁元素是以和的形式存在。易被人体吸收,服用维生素,可使转化成,有利于人体吸收,说明维生素具有 (填“氧化性”或“还原性”)。
(4)市场上出售的某种麦片中含有微量还原性铁粉,这些铁粉在人体胃酸(主要成分是盐酸)的作用下转化成亚铁盐。此反应的化学方程式为
16.铝镁合金是飞机制造、建筑等行业的重要材料。为测定某铝镁合金(不含其他元素)中铝的质量分数,将一定量铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应,设计了下列实验方案进行探究。填写下列空白:
(1)同学们拟选用下列实验装置完成实验:
你认为最简易的装置其连接顺序是 → → ;连接好装置首先应进行的操作是 。
(2)仔细分析实验装置后,同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差:稀硫酸滴入锥形瓶中,即使不生成氢气,也会将瓶内空气排出,使所测氢气体积偏大;实验结束时,连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在,使所测氢气体积偏小。于是他们设计了如图所示的实验装置。
①装置中导管的作用除了平衡气体压强,使分液漏斗中的稀硫酸能顺利滴下以外,从精确测量氢气体积的角度分析,还有一个作用是 。
②已知金属与酸的反应是放热反应,为了较准确测量室温、一个标准大气压下氢气的体积,在读反应前后量气管乙中液面的读数求氢气体积的过程中,除视线平视外还应注意 (填字母)。
A.冷却至室温再读数
B.乙管中液面不再上升时应该及时读数
C.读数时应上下移动量气管乙,使甲、乙中液面左右相平
D.读数时不必使甲、乙中液面左右相平
③若实验用铝镁合金的质量为,测得氢气体积为(已转换成标准状况),则合金中铝的质量分数为 (保留两位小数)。
17.已知K3[Fe(CN)6]溶液遇 Fe2+生成蓝色沉淀,可检验溶液中的Fe2+。某实验小组测定菠菜和黑木耳中的铁元素。实验如下:
I.水煮菠菜(铁元素主要以难溶的 FeC2O4形式存在)检验法:
II.灼烧检验法:
(1)操作i中起分离作用的仪器名称为 ;溶液A中未能检测出Fe2+的可能原因是 。
(2)甲同学取少量无色溶液B,滴加酸性KMnO4溶液,振荡后,溶液紫色消失,因此得出结论,溶液B含有Fe2+。乙同学认为甲同学的实验方法不严谨,理由是 。
有研究表明,黑木耳中铁的含量约为13.93mg/100g,是菠菜含铁量的10倍以上。
III.测定木耳铁中元素含量。
(3)称取2.00g干黑木耳置于 (填仪器名称)中灼烧。经过一系列操作后配制成100mL待测液。过程中,用到盐酸羟胺(在溶液中可完全电离出NH3OH+与Cl-)将溶液中Fe3+还原Fe2+,同时产生一种无污染的气体。该反应的离子方程式为 ;配制100mL一定物质的量浓度的酸性高锰酸钾溶液时,所需要的玻璃仪器除量筒、玻璃棒、烧杯外还有 。
(4)从配制的待测液中取出10mL,利用吸光度法测得其吸光度为0.400(吸光度与Fe2+的浓度关系如下图所示)。试计算该黑木耳中铁元素的含量(溶液密度为1g·mL-1) (mg/100g);若以13.93mg/100g 为标准值,则本次实验的相对偏差为 。(保留三位有效数字)
18.某工厂的废金属屑的主要成分为铝、铁和铜,某化学兴趣小组在学习了元素及其化合物的相关知识后,设计了如图1实验流程,用该工厂的金属废料制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体(CuSO4·5H2O)。
请回答:
(1)写出步骤Ⅱ反应的离子方程式: 。
(2)步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ进行的实验操作中均需用到的玻璃仪有 。
(3)进行步骤Ⅱ时,该小组用如图2所示装置及试剂制取CO2并将制得的气体通入溶液A中一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少,原因是 。
(4)从溶液E得到绿矾晶体的实验操作是 、 过滤。
(5)用固体F制备CuSO4溶液,可设计如图3三种途径:
写出途径③中反应的化学方程式: ,用途径①制备CuSO4溶液时,混酸中硫酸和硝酸的最佳物质的量之比为 。
(6)用惰性电极电解硫酸铜溶液一段时间后,阴极增重3.2g。阳极产生 L气体(标准状况)。
19.现有500mL物质的量浓度为1mol/L的NaOH溶液,与足量的铝完全反应,可消耗 克铝?若产生标准状况下11.2L的H2,转移 mol电子?
20.为探究化合物A(仅含三种元素,摩尔质量为198g/mol)的组成与性质,设计并完成以下实验:取3.96g化合物A溶于水中,一段时间后全部转化为B(红褐色沉淀)、C(一种碱)和气体单质D(可使带火星的木条复燃),向溶液中加入100mL0.6mol/L稀硫酸,再加入含有0.08mol KOH的溶液,恰好完全反应。过滤,将沉淀洗涤后充分灼烧,得到红棕色固体粉末1.60g;将所得溶液在一定条件下蒸发可得到一种纯净的不含结晶水的盐10.44g。
(1)化合物A所含的元素为 ,化合物A与H2O反应的离子方程式为: 。
(2)化合物A可由FeCl3和KClO在强碱性条件下制得,其反应的离子方程式为: 。
21.现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙以及物质D、E、F、G、H,它们之间的相互转化关系如下图所示(图中有些反应的生成物和反应的条件没有标出)。
请回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:B 、丙 、乙 、F 、H 。
(2)写出下列反应的化学方程式:
反应① ;
反应⑤ ;
反应⑥ 。
22.A、B、C、D、E是中学化学阶段学过的常见物质。根据如下转化图填空。
(1)写出C溶液溶质的化学式: 。
(2)溶液E中含有的金属离子检验原理为 (用离子方程式表示)。
(3)写出生成D的化学方程式 。
(4)写出B→C的化学方程式 ;
(5)写出E→B的离子方程式 。
(6)写出E溶液腐蚀覆铜板的离子方程式 。
参考答案:
1.D
A. 酸性条件下,亚铁离子能被硝酸根离子氧化生成铁离子,同时生成NO,溶液由浅绿色变为黄色,有明显现象,不选A;
B. HCl通入偏铝酸钠溶液中先生成氢氧化铝沉淀,当HCl过量时,沉淀会溶解,所以看到的现象是:先生成沉淀后沉淀溶解,有明显现象,不选B;
C. CO2通入饱和溶液生成碳酸氢钠,看到白色沉淀,产生沉淀的原因不是因为碳酸氢钠不溶于水,而是因为碳酸氢钠溶液达到了饱和,不能溶解的碳酸氢钠沉淀了下来,不选C;
D. 碳酸氢钠、NaOH、碳酸钠溶液都呈无色,碳酸氢钠和NaOH反应生成碳酸钠,反应前后溶液都呈无色,没有明显现象,选D;故答案为D。
2.D
A.铁与盐酸反应生成、,A错误;
B.铁红指的是与硫酸反应生成硫酸铁和水,B错误;
C.澄清石灰水中通入过量的二氧化碳,反应生成碳酸氢钙,反应的离子方程式为,C错误;
D.浓度相同、体积相同的溶液和溶液充分反应,则和恰好完全沉淀,而不能完全反应,反应的离子方程式为,D正确;
故选D。
3.A
A.澄清透明的溶液可以有颜色,、、、可以大量共存,A正确;
B.与发生氧化还原反应不能大量共存,B错误;
C.插入铝片有气泡产生的溶液可能是酸性溶液也可能是碱性溶液,酸性溶液中不能大量共存,碱性溶液中、不能大量共存,C错误;
D.所含溶质为的溶液为强酸性,不能大量共存,D错误;
故选A。
4.B
A.将Fe(OH)2露置在空气中易被氧化生成氢氧化铁,加热灼烧,可生成氧化铁,A错误;
B.铁粉具有还原性,可与铁离子反应生成亚铁离子,可达到防止FeSO4被氧化而变质的目的,B正确;
C.先加氯水,可氧化亚铁离子生成铁离子,不能达到实验目的,应加入KSCN或直接加入少量NaOH溶液,C错误;
D.浓硫酸与碳混合加热,生成二氧化硫、二氧化碳,二者都与石灰水反应,D错误。
故选B。
5.B
A.一水合氨为弱碱,应以化学式表示,则铁铵矾溶液与氨水混合反应:Fe3++3NH3∙H2O=Fe(OH)3↓+3,A不正确;
B.向铁铵矾溶液中通入气体,Fe3+将H2S氧化为S,Fe3+被还原为Fe2+,离子方程式为:,B正确;
C.在强碱溶液中,铁铵矾与次氯酸钠反应生成;,另外还发生与OH-的反应,C不正确;
D.向铁铵矾溶液中加入过量溶液:,D不正确;
故选B。
6.D
标况下4.48LNO的物质的量为,NO的质量为6g。根据,反应过程中转移电子为。由题意,可得离子方程式(未配平),设的系数为x;的系数为y,则根据化合价升降法可得关系①,反应过程中引进了Fe元素,失去了NO,溶液总体质量增加,根据差量法可知加进来的Fe的质量为14g,物质的量为0.25mol,则有②。联立①②,解得,。故反应后的溶液中。
A.硝酸部分被还原为NO,其余以和分别存在于溶液中,物质的量分别为0.15mol、0.1mol,根据N原子守恒,原溶液中硝酸的物质的量为,其浓度为,故A正确;
B.经计算,原溶液中投入的铁粉的物质的量为0.25mol,故B正确;
C.根据前面分析可知,,故C正确;
D.反应后的溶液中只有能与Cu反应,根据反应可知,可消耗0.05molCu,其质量为,故D不正确;
故选D。
7.C
由于化学方程式中各物质的化学计量数之比等于它们的物质的量之比,n(A2)﹕n(B2)﹕n(C)=0.2﹕0.6﹕0.4=1﹕3﹕2,所以该反应的化学方程式为A2+3B2=2C.根据质量守恒定律,C的化学式为AB3,故C正确;
答案为C。
8.D
A.浓度相同的NaX、NaY溶液,且pH前者较大,说明HX酸性较弱,电离常数HX<HY,故A错误;
B.加入盐酸,硝酸可氧化亚铁离子,发生氧化还原反应生成三价铁和一氧化氮,故B错误;
C.向某溶液中通入CO2,产生白色沉淀,原溶液中可能含有SiO32-或AlO2-等,故C错误;
D.酸性高锰酸钾溶液具有氧化性,葡萄糖具有还原性,溶液由紫色变为无色,高锰酸根离子被还原为Mn2+,故D正确;
答案选D。
【点睛】弱酸强碱盐的碱性越强,说明弱酸根的水解程度越大,说明弱酸的酸性越弱。
9.C
A..铁与高温水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,不能实现上述①转化,故A错误;
B.加热Fe(OH)3发生转化⑥分解生成氧化铁,Fe2O3不溶于水,加水不溶解不可实现转化③,故B错误;
C.高铁酸盐(FeO42- )具有强氧化性,与水反应生成Fe(OH)3胶体,其中Fe元素化合价由+3价变为+6价,则O元素化合价由−2价变为0价,即有氧气生成,可用于消毒,则反应的离子方程式为:4FeO42−+10H2O═4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH−,生成的氢氧化铁胶体具有较大表面积,吸附悬浮杂质可以做净水剂,故C正确;
D.FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热,部分被氧化,氧化生成Fe3O4,故D错误;
答案选C。
10.C
溶液中铁离子和铜离子的物质的量都是0.2mol。由于氧化性Fe3+>Cu2+,则首先发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+,0.2mol铁离子完全反应消耗0.1molFe,剩余的0.1molFe发生反应Fe+Cu2+=Fe2++Cu,0.1molFe完全反应消耗0.1mol铜离子,反应后还剩余0.1mol铜离子,据此进行解答。
A.根据分析可知,反应后析出0.1molCu,故A错误;
B.反应后还剩余0.1molCu2+,Fe没有剩余,故B错误;
C.反应后溶液中Fe2+的物质的量为:0.3mol+0.1mol=0.4mol,溶液中c(Fe2+)= =0.4 mol•L-1,故C正确;
D.由以上分析可知,反应后溶液中没有剩余的Fe3+,故D错误。
故选:C。
11.B
A.用稀硫酸除去Cu中的Fe2O3杂质时,Fe2O3 +6H+=2Fe3+ +3H2O,生成的铁离子能够溶解铜,故A错误;
B. 硝酸是强酸,碳酸钙难溶于水,实验室利用稀硝酸和石灰石制CO2的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑,故B正确;
C. 硅酸钠易溶于水,应该用离子表示,故C错误;
D. Fe(SCN)3是红色溶液,不是沉淀,故D错误;
故选B。
【点睛】本题考查了离子方程式的正误判断。本题的易错点为AD,A中要注意铁离子具有氧化性,铜能够被铁离子氧化而溶解;D中要注意是溶液变成血红色,不是生成红色沉淀。
12.D
铁粉和铝粉都是金属,都具有金属的通性,都能和酸反应,和盐发生置换反应;但铝粉和铁粉的不同化学性质是:铝粉能和强碱反应生成盐和氢气,而铁粉和强碱不反应,答案选D。
13.(1)盐
(2)D
(3)取少量废液,向其中滴加KSCN溶液,若溶液变红,则废液中存在Fe3+;若溶液不变红,则废液中不存在Fe3+
(4)Fe+2FeBr3=3FeBr2
(5)2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-
(6)C
(1)根据图示铁“价类二维图”可知:物质A类别中含有Fe2+、Fe3+,因此该“价类二维图”中缺失的类别A应为盐;
(2)生活中的钢铁制品如废旧铁锅,由于能够再被从新冶炼利用,因此使用时间长久后若要丢弃,应归为可回收垃圾,故合理选项是D;
(3)Fe3+与SCN-反应产生Fe(SCN)3,使溶液变为红色,据此可检验Fe3+,故想要检验废液中是否存在Fe3+的方法是:取少量废液,向其中滴加KSCN溶液,若溶液变红,则废液中存在Fe3+;若溶液不变红,则废液中不存在Fe3+;
(4)Fe与FeBr3发生氧化还原反应产生FeBr2,反应的化学方程式为:Fe+2FeBr3=3FeBr2;
(5)Fe2+、Br-具有强的还原性,向FeBr2溶液中加入足量Cl2水,反应产生FeCl3、Br2,反应的离子方程式为:2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-;
(6)A.Fe、Fe3O4都可以被磁铁吸引,因此不能用磁铁可以将Fe与Fe3O4分离,A错误;
B.在该反应条件下Fe把Na还原出来,说明该反应条件下铁的还原性比钠强,B错误;
C.根据反应方程式可知:每反应产生2 mol H2,反应过程中转移8 mol电子,则生成1 mol H2时转移的电子为4 mol,C正确;
D.Na蒸气在空气中会被空气中的氧气氧化产生过氧化钠,因此应该在惰性环境中冷却Na蒸气,防止其氧化变质,D错误;
故合理选项是C。
14. 在通HCl气体的氛围下加热 蒸发浓缩;冷却结晶 .6×10-9mol·L-1 2Fe3++2I-=2Fe2++I2 氯化铁的质量分数88.32%
试题分析:(1)FeCl3水解生成的氯化氢易挥发,制备无水FeCl3应在通HCl气体的氛围下加热,故答案为在通HCl气体的氛围下加热;
(2)由表中数据可知,温度越高氯化铁的溶解度越高,由溶液获得晶体需加热蒸发、冷却晶体.Fe3+易水解应先加入少量的盐酸,抑制Fe3+水解,再热蒸发、冷却晶体获得FeCl3•6H2O,故答案为加热浓缩;再冷却结晶;
(3)当溶液pH为4时,溶液中c(OH-)=10-10mol/L,Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)•c3(OH-)=2.6×10-39,所以溶液中c(Fe3+)==2.6×10-9 mol•L-1,故答案为2.6×10-9 mol•L-1;
(4)10ml水样中存在的反应有:2Fe3++2I-=2Fe2++I2,I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,n(FeCl3)=2n(I2)= n(Na2S2O3) ="12.50mL" ×10-3L·mL-1 ×0.1000 mol·L-1=1.25×10-3mol,氯化铁的质量分数= 162.5g.mol-1 ×1.25×10-3mol ×10l/2.300g ×100%=88.32%,故答案为88.32%。
考点:考查了物质的分离提纯、氧化还原反应滴定应用、溶度积有关计算的相关知识。
15.(1) 铜丝上有银白色的固体析出
(2)
(3)还原性
(4)
(1)铁和硫酸铜溶液置换出铜单质,反应方程式为:;铜比银活泼,铜能置换溶液中的单质;根据反应:,,、、的氧化性由强到弱:;
(2)根据反应,,化合价升高,被氧化,得到氧化产物为;
(3)维生素可使转化成,维生素具有还原性;
(4)铁粉与人体胃酸中的盐酸反应,生成被人体吸收,反应的方程式为:。
16.(1) E D F 检查装置气密性
(2) 滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积,从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差 AC 53%
装置的组装顺序:合金与酸反应,用排水量气法测定氢气的体积,其中盛水的试剂瓶导管一定要短进长出,增大压强原理将水排出,量筒中水的体积就是生成氢气的体积,量筒内导管应伸入量筒底部;反应放热导致氢气的温度偏高,故应冷却后再进行读取氢气的体积,读取实验中生成氢气的体积时上下移动量筒,使其中液面与广口瓶中液面相平,视线与凹液面的最低点水平读取氢气的体积。
(1)装置的组装顺序:合金与水反应,用排水量气法测定氢气的体积,其中盛水的试剂瓶导管一定要短进长出,利用增大压强原理将水排出,量筒中水的体积就是生成氢气的体积,量筒内导管应伸入量筒底部,故连接顺序为:(A)接(E)(D)接(F),故答案为:E、D、F;一套装置组装好后,都要检查装置是否漏气,故答案为:检查装置气密性;
(2)①滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积,从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差,故答案为:滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积,从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差;
②A.反应放热导致温度升高,气压增大,故应冷却后再读取氢气的体积,故A正确;
B.反应放热导致温度升高,所以不能在乙管中液面不再上升时就读数,应冷却到室温后再读取氢气的体积,故B错误;
C.读取实验中生成氢气的体积时应上下移动量气管乙,使甲、乙中液面左右相平,以保证甲中气体压强与大气压相等,故C正确;
D.读取实验中生成氢气的体积时应上下移动量气管乙,使甲、乙中液面左右相平,以保证甲中气体压强与大气压相等,故D错误;
故选AC;
③设5.1g镁铝合金中铝的质量为x,则产生的气体由Mg、Al与稀硫酸反应产生,则由关系式:解得:
解得:,解得x=2.7g,则合金中铝的质量分数为。
17.(1) 分液漏斗 菠菜中铁主要以FeC2O4形式存在,但FeC2O4在水中溶解度小,加热水煮过程中二价铁被氧化为三价铁
(2)酸性条件下,Cl-等杂质可能将MnO还原
(3) 坩埚 2Fe3++2NH3OH+=2Fe2++4H++N2↑+2H2O 100 mL容量瓶、胶头滴管
(4) 11.2 -19.6%
由实验可知,I中加四氯化碳萃取后,操作i为分液,上层溶液与K3[Fe(CN)6]混合未见明显变化,则A中含铁离子,下层溶液含菠菜中有机色素;II中加盐酸酸浸后,过滤分离出无色溶液B含铁离子、亚铁离子,因铁离子与KSCN溶液结合时溶液为血红色,亚铁离子与K3[Fe(CN)6]反应生成蓝色沉淀,Ⅲ.根据吸光度曲线图可进行计算出木耳中Fe2+的含量,据此分析解答。
(1)由分析可知,I中操作i为分液,故起分离作用的仪器名称为分液漏斗,由题干信息可知,菠菜中铁主要以FeC2O4形式存在,但FeC2O4在水中溶解度小,Fe2+易被O2氧化为Fe3+,加热水煮过程中二价铁被氧化为三价铁,导致溶液A中未能检测出Fe2+,故答案为:分液漏斗;菠菜中铁主要以FeC2O4形式存在,但FeC2O4在水中溶解度小,加热水煮过程中二价铁被氧化为三价铁;
(2)由题干转化流程信息可知,制备无色溶液B的过程中是加入了盐酸进行酸溶解的,酸性条件下,Cl-等杂质可能将MnO还原,故取少量无色溶液B,滴加酸性KMnO4溶液,振荡后,溶液紫色消失,得出不出溶液B含有Fe2+的结论,故答案为:酸性条件下,Cl-等杂质可能将MnO还原;
(3)灼烧固体需在坩埚中进行高温灼烧,即称取2.00g干黑木耳置于坩埚中灼烧。经过一系列操作后配制成100mL待测液。过程中,用到盐酸羟胺(在溶液中可完全电离出NH3OH+与Cl-)将溶液中Fe3+还原Fe2+,同时产生一种无污染的气体,由电子得失守恒和元素守恒可知,该气体为N2,根据氧化还原反应配平可得,该反应的离子方程式为:2Fe3++2NH3OH+=2Fe2++4H++N2↑+2H2O,根据配制一定物质的量浓度的溶液的实验步骤和仪器可知,配制100mL一定物质的量浓度的酸性高锰酸钾溶液时,所需要的玻璃仪器除量筒、玻璃棒、烧杯外还有100mL容量瓶和胶头滴管,故答案为:坩埚;2Fe3++2NH3OH+=2Fe2++4H++N2↑+2H2O;100mL容量瓶和胶头滴管;
(4)根据吸光度与Fe2+的浓度关系图可知,吸光度为0.400时,对应的Fe2+的物质的量浓度为0.04mmol/L,故该黑木耳中铁元素的含量(溶液密度为1g·mL-1)=11.2(mg/100g),若以13.93mg/100g 为标准值,则本次实验的相对偏差为≈-19.6%,故答案为:11.2;-19.6%。
18. AlO2-+ CO2 + 2H2O =Al(OH)3↓ + HCO3 烧杯、玻璃棒、漏斗 由装置a制取的CO2中含HCl气体,通入溶液A中会溶解Al(OH) 蒸发浓缩 冷却结晶 Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O 3:2 0.56
试题分析:铝、铁和铜的合金中只有金属铝可以和氢氧化钠反应,过滤后,得到溶液A含有NaAlO2,固体B为Cu和Fe.溶液A中通入过量的二氧化碳可以得到氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠,过滤分离,得到C为Al(OH)3,D为NaHCO3溶液,C和碳酸氢钠溶液D.固体B用试剂X反应,过滤分离得到溶液E,溶液E蒸发浓缩、冷却结晶可以获得绿矾晶体,可知试剂X为稀硫酸,E为FeSO4,F为Cu,Cu转化得到硫酸铜,CuSO4溶液蒸发浓缩、冷却结晶可以获得胆矾晶体。
(1)步骤Ⅱ中偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀,反应的离子方程式为AlO2-+ CO2 + 2H2O =Al(OH)3↓ + HCO3;,故答案为AlO2-+ CO2 + 2H2O =Al(OH)3↓ + HCO3;;
(2) 步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都涉及固液分离,固体和液体的分离用过滤法;进行过滤操作时,所用到的玻璃仪器主要有烧杯、漏斗、玻璃棒,故答案为烧杯、玻璃棒、漏斗;
(3)进行步骤Ⅱ时,该小组用如图2所示装置及试剂制取的CO2中含HCl气体,通入溶液A中会溶解Al(OH)3 ,故答案为由装置a制取的CO2中含HCl气体,通入溶液A中会溶解Al(OH)3 ;
(4)从硫酸铜溶液中获得晶体,需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作,故答案为蒸发浓缩;冷却结晶;过滤;
(5)途径①中Cu与混酸反应生成铜盐、NO与水,反应离子方程式为:3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O,混酸中硫酸和硝酸的最佳物质的量之比为:2=3:2;途径②铜不能和稀硫酸反应,但是当加热并通入空气之后,铜和氧气反应生成氧化铜,然后氧化铜会和硫酸反应生成硫酸铜,不会产生污染大气的气体,该过程原料利用率高,所以途径②最佳,途径③中铜与浓硫酸反应生成二氧化硫,反应的化学方程式为Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O;故答案为Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O;3:2;
(6)用惰性电极电解硫酸铜溶液一段时间后,阴极铜离子放电生成铜,3.2g铜的物质的量为=0.05mol,转移的电子的物质的量为0.1mol,阳极上生成氧气0.025mol,标准状况下的体积为0.56L,故答案为0.56。
考点:考查了物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用的相关知识。
19. 13.5 1
根据题中所给信息和化学反应方程式2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑计算即可;据此解答。
由题意知,n(NaOH)=0.5L×1mol/L=0.5mol,根据2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑可知,n(Al)=n(NaOH)=0.5mol,其质量为m(Al)=0.5mol×27g/mol=13.5g,若产生标准状况下11.2L的H2,H2的物质的量n(H2)==0.5mol,转移电子为0.5mol×2=1mol;答案为13.5,1。
20. K、Fe、O 4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3↓+3O2↑+8OH- 2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl+5H2O
化合物A溶于水中,一段时间后全部转化为B(红褐色沉淀)、C(一种碱)和气体单质D(可使带火星的木条复燃),则B、D分别为氢氧化铁和氧气,说明A含有Fe元素、O元素。向溶液中加入100mL 0.6mol/L稀硫酸,再加入含有0.08mol KOH的溶液,恰好完全反应。过滤,将沉淀洗涤后充分灼烧,得到红棕色固体粉末1.60g,该红棕色固体粉末为氧化铁,由铁元素守恒可知,3.96g化合物A含铁为:×2=0.02mol,将所得溶液在一定条件下蒸发可得到一种纯净的不含结晶水的盐10.44g,该盐为硫酸钾,说明A中含有钾元素,3.96g化合物A含钾为:×2-0.08mol=0.04mol,则3.96g化合物A含氧(3.96g-0.02mol×56g/mol-0.04mol×39g/mol)÷16g/mol=0.08mol,K、Fe、O的个数比为0.04mol:0.02mol:0.08mol=2:1:4,根据摩尔质量,可得A的化学式为K2FeO4。
(1)根据分析可知,化合物A所含有的元素为:K、Fe、O;化合物A与H2O反应的离子方程式为:4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3↓+3O2↑+8OH-;
(2)化合物A可由FeCl3和KClO在强碱性条件下制得,根据电子守恒,其反应的离子方程式为:2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl+5H2O。
21. Al HCl Cl2 FeCl2 Fe(OH)3 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ Cl2+2FeCl2=2FeCl3 3NaOH+FeCl3=Fe(OH) 3↓+3NaCl
金属A焰色反应为黄色,证明A为Na,与水反应生成气体甲为H2,D为NaOH,金属B和氢氧化钠溶液反应生成氢气,说明B为Al,黄绿色气体乙为Cl2,与氢气反应生成丙为HCl,溶于水得到E为盐酸,物质D(氢氧化钠)和G反应生成红褐色沉淀H为Fe(OH)3,说明G中含有Fe3+,金属C与盐酸反应得到F,F与氯气反应得到G,可推知,C为Fe,F为FeCl2,G为FeCl3,则
(1)由上述分析可知,B为Al,丙为HCl,乙为Cl2,F为FeCl2,H为Fe(OH)3;(2)反应①为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,反应⑤为:Cl2+2FeCl2=2FeCl3,反应⑥为:3NaOH+FeCl3=Fe(OH) 3↓+3NaCl。
22. KCl Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 FeCl2+2KOH=Fe(OH)2↓+2KCl 2Fe3++Fe=3Fe2+ 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
由图示转化关系分析,白色沉淀在空气中变为灰绿色,最终变为红褐色,则白色沉淀为氢氧化亚铁,D为氢氧化铁;D和盐酸反应生成E,E为氯化铁溶液;E与单质A生成B,且单质A与盐酸反应得到B和气体,则单质A为铁,气体为氢气,B为氯化亚铁;C与酸性硝酸银反应生成白色沉淀,且所得溶液焰色试验为紫色,则C为氯化钾溶液,据此分析解答。
(1)根据上述分析,C溶液为氯化钾溶液,则溶质为KCl,故答案为:KCl;
(2)E为氯化铁溶液,铁离子用硫氰化钾溶液检验,反应原理为:Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3,故答案为:Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3;
(3)白色的氢氧化亚铁被氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁沉淀,有水参加反应,化学方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故答案为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(4) B→C是氯化亚铁与氢氧化钾反应生成白色氯化亚铁沉淀和氯化钾,反应方程式为:FeCl2+2KOH=Fe(OH)2↓+2KCl,故答案为:FeCl2+2KOH=Fe(OH)2↓+2KCl;
(5)E→B为氯化铁与铁反应生成氯化亚铁,离子方程式为:2Fe3++Fe=3Fe2+,故答案为:2Fe3++Fe=3Fe2+;
(6)氯化铁溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,离子方程式为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,故答案为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。
人教版 (2019)必修 第一册第二节 金属材料当堂达标检测题: 这是一份人教版 (2019)必修 第一册第二节 金属材料当堂达标检测题,共19页。试卷主要包含了单选题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
人教版 (2019)必修 第一册第二节 金属材料当堂检测题: 这是一份人教版 (2019)必修 第一册第二节 金属材料当堂检测题,共19页。试卷主要包含了单选题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
高中第二节 金属材料习题: 这是一份高中第二节 金属材料习题,共21页。试卷主要包含了单选题,非选择题等内容,欢迎下载使用。