
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高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 金属材料同步达标检测题
展开这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 金属材料同步达标检测题,共20页。试卷主要包含了单选题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
第三章《铁金属材料》测试题
一、单选题(共12题)
1.下列物质的制备方法正确的是( )
A.实验室用1体积酒精和3体积浓度为的硫酸制乙烯
B.将溴乙烷与氢氧化钠溶液共热制取乙烯
C.的溶液中滴加2%的溶液5滴得新制悬浊液
D.用电解熔融氯化铝的方法制得单质铝
2.实验室用FeCl2和烧碱制备Fe(OH)2,为了生成的产物不容易被氧化,下列说法不正确的是
A.配制FeCl2和烧碱溶液所用的蒸馏水通常要煮沸
B.可在FeCl2溶液的上面加一层苯,以隔绝空气
C.向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时,胶头滴管尖嘴不能伸入到试管内
D.产生Fe(OH)2沉淀后,不能振荡试管
3.类推的思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论,因此类推的结论最终要经过实践的检验,才能决定其正确与否,下列几种类推结论中,错误的是( )
①钠与水反应生成NaOH和H2;所有金属与水反应都生成碱和H2
②铁露置在空气中一段时间后就会生锈;性质更活泼的铝不能稳定存在于空气中
③化合物KC1的焰色为紫色;K2CO3的焰色也为紫色
④生铁比纯铁的熔点低;钠钾合金的熔点也应介于Na和K熔点之间
A.①② B.①④ C.①②③④ D.①②④
4.将一定质量的铁、氧化铁、氧化铜的混合物粉末放入70 mL 4.0 mol/L盐酸中,充分反应后产生448 mL H2(标准状况),残留固体0.64 g。过滤,滤液中无Cu2+。将滤液加水稀释到200 mL,测得其中c(H+)为0.20 mol/L。则原混合物中单质铁的质量是
A.2.80g B.3.25g C.3.36g D.4.48g
5.将Na2O2投入FeCl3溶液中,对观察到的现象描述准确的是 ( )
A.生成白色沉淀
B.既有气泡产生,又生成红褐色沉淀
C.既有气泡产生,又生成白色沉淀
D.有气泡产生,无沉淀生成
6.下列物质在常温下能使铁发生钝化的是
A.浓盐酸 B.浓硫酸 C.烧碱溶液 D.氯化铁溶液
7.为了确定(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O(硫酸亚铁铵晶体)的成分,下列实验操作及叙述中错误的是
A.取少量样品放入试管中,加热,试管口放一团蘸有无水硫酸铜粉末的棉花团,变蓝则可证明晶体的成分中含有结晶水
B.取少量样品溶于水,向溶液中滴入2滴KSCN溶液,无现象,再滴入几滴新制氯水,溶液变为红色,则可证明晶体的成分中含有Fe2+
C.取少量样品溶于水,加入HCl酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成,则可证明晶体的成分中含有
D.取少量样品放入试管中,加入少量浓NaOH溶液并加热,在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变蓝,则可证明晶体的成分中含有
8.下列方程式书写正确的是
A.氯化钙的电离方程式:CaCl2=Ca2++2Cl-
B.碳酸钙与盐酸反应:CO+2H+=H2O+CO2↑
C.氯化铁溶液与铜反应的离子方程式:Fe3+ + Cu=Fe2++ Cu2+
D.铝与氢氧化钠溶液反应:Al+2NaOH=NaAlO2+H2↑
9.中国传统文化对人类文明贡献巨大,古代文献中记载了古代化学研究成果。下列常见古诗文对应的化学知识正确的是
常见古诗文记载
化学知识
A
《梦溪笔谈》中对宝剑的记载:“古人以剂钢为刃,柔铁为茎干,不尔则多断折”
铁的合金硬度比纯铁的大,熔点比纯铁的高
B
《本草纲目拾遗》中对强水的记载:“性最烈,能蚀五金,其水甚强,惟玻璃可盛”
强水为氢氟酸
C
《天工开物》中记载:凡火药,硫为纯阳,硝为纯阴
硫指的是硫黄.硝指的是硝酸钾
D
《泉州府志》中记载:安南人黄姓者为宅煮糖,墙塌压糖,去土而糖白,后人遂效之
糖白的过程发生了化学变化
A.A B.B C.C D.D
10.常温下,将四份质量相同的铝片分别投入下列足量的酸中,产生同等条件下气体最多的是
A.浓硫酸 B.稀硝酸 C.浓硝酸 D.稀盐酸
11.氧化铝用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器,是利用了氧化铝
A.是白色固体 B.不溶于水
C.熔点很高 D.是金属氧化物
12.下列叙述中不正确的是
A.实验室中金属钠通常保存在煤油里
B.浓硝酸通常保存在棕色试剂瓶中,置于阴凉处
C.保存溶液时,通常在溶液中加少量的单质铁
D.浓硫酸具有吸水性,可以用作干燥剂,例如可用于的干燥
二、非选择题(共10题)
13.实验室用氧化锌矿粉(主要含ZnO、FeCO3、CuO等)制备碱式碳酸锌[Zn2(OH)2CO3],并将其用于合成氨工艺脱硫研究。
(1)“酸浸”时保持H2SO4过量的目的是 。
(2)已知:Mn2+开始沉淀的pH=8.1。
①写出加入KMnO4溶液除铁的离子方程式: 。
②流程中调节pH=5.4所加试剂X为 (填化学式);试剂X、KMnO4溶液加入顺序能否互换?请判断并说明理由 。
(3)上述流程中的“滤液”可以用作化肥,该滤液的主要成分为 (填化学式)。
(4)合成氨原料气脱硫原理如图,碱式碳酸锌吸收硫化氢的化学方程式为 。
14.(1)等物质的量的NO2和N2O,在标准状况下的体积之比 ,所含O原子个数之比 ,二者的质量之比 。
(2)同温、同压下,等质量的CH4、H2、O2、N2四种气体,体积最大的是 ,分子数最多的是 ,密度最大的是 ,原子数最多的是 。(填化学式)
(3)NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液,若物质的量浓度相同,则三种溶液中氯离子的物质的量浓度之比为 ;若体积相同、物质的量浓度之比为1∶2∶3,则三种溶液中氯离子的物质的量浓度之比 ;若体积相同、物质的量浓度相同的AgNO3溶液,与等浓度上述三种溶液恰好反应,则消耗三种溶液的体积之比为 。
15.在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验,三组实验均各取30mL同浓度的盐酸,加入同一种镁铝合金粉末,产生气体,有关数据见表:
实验序号
甲
乙
丙
合金质量/m g
255
385
459
生成气体体积/mL
280
336
336
(1)甲组实验中,盐酸 (填“过量”、“适量”或“不足量”),理由是 ;
(2)丙组实验中,盐酸 (填“过量”、“适量”或“不足量”),理由是 。
16.某化学兴趣小组的同学进行草酸亚铁晶体(FeC2O4·nH2O)分解的实验探究。经小组讨论,他们设计了如下装置进行实验。烧瓶B中盛有饱和NH4Cl和饱和NaNO2混合液(常用于实验室制N2),干燥管C1、C4中装有碱石灰,试管E1、E3、E4中装有澄清石灰水。
(1)充分反应后,将D1中的固体残余物投入足量经煮沸的稀硫酸中,固体完全溶解且无气体放出,取反应液加入KSCN溶液无血红色,证明固体产物为 。
(2)该实验装置中有3个酒精灯,至少应该点 次酒精灯,最先点燃的酒精灯是 ,最后点燃的是 。
(3)该实验装置中有4个直立的试管,它们与盛放试剂体现不同的作用,其中E2的作用是: 。
(4)该实验装置中有4个干燥管,C3中盛装的试剂是 。
(5)取7.2 g样品充分反应后,测得D1中的固体残余物为2.88 g,D2中固体质量减轻0.64 g,则草酸亚铁晶体(FeC2O4·nH2O)分解的方程式为 。
17.铁是人体必需的微量元素,治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物,“速力菲”(主要成分为的琥珀酸亚铁,即丁二酸亚铁)是市场上一种常用的补铁药物,它难溶于水,但在人体胃酸的作用下可以释放出Fe2+,从而被人体吸收。
(1)某同学为了检验其中的Fe2+,将药物研磨、水溶后过滤。
①如图是某学生的过滤操作示意图,其操作不规范的是 (填标号)
a.玻璃棒用作引流
b.漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁
c.将滤纸湿润,使其紧贴漏斗壁
d.滤纸边缘高出漏斗
e.用玻璃棒在漏斗中搅动以加快过滤速度
②取少量所得滤液,分别加入 K3Fe(CN)6溶液(一种检验Fe2+的试剂)和KSCN溶液(一种检验Fe3+的试剂),均未出现明显现象。其主要原因是 。
(2)取酸性环境下“速力菲”溶解过滤后的滤液敞口放置在空气中一段时间,然后滴入KSCN溶液,溶液立即呈现血红色说明有Fe3+生成,说明Fe2+ 。
(3)医生通常会建议:与维生素C同时服用,能增强“速力菲”的补铁效果。此举是利用了维生素C的 。(填“氧化性”、“还原性”或“碱性”)
18.铁是人体必需的微量元素,人体缺铁就会出现贫血症状,严重缺铁时需要服用补铁剂。某化学兴趣小组为了探究一种常见补铁剂有效成分的性质和含量,展开如下探究。
已知:补铁剂的有效成分为硫酸亚铁,其他成分不含铁元素且性质稳定,不与酸或碱反应。
(1)探究补铁剂有效成分的性质
小组成员将补铁剂捣碎后加酸溶解,滤去不溶物,取少量滤液,向其中加入KSCN溶液,溶液变为 色,说明该补铁剂的有效成分具有 (填“氧化性”或“还原性”)。
(2)测定补铁剂有效成分的含量
①将a g补铁剂捣碎、酸溶、过滤后得滤液A,向A中加入适量的过氧化氢溶液,完成其中主要反应的离子方程式 :2Fe2++H2O2+2_______=2_______+2H2O。
②在不断搅拌下向①中所得溶液中加入足量的NaOH溶液,反应的离子方程式为 。充分反应后过滤、 (填操作名称)、干燥,将所得固体放在 (填仪器名称)中灼烧至恒重,冷却后称得固体质量为bg。则该补铁剂有效成分的质量分数为 (用含a、b的代数式表示)。
19.将FeCl3、CuCl2混合溶液加入一定质量的铁粉中充分反应,所加混合溶液的体积与反应后剩余固体质量如图所示。已知原混合溶液中Cu2+浓度为0.140 mol·L-1,经检测M点时溶液中无Cu2+。
求:(1)c(FeCl3)= mol·L-1。
(2)铁粉的质量为 g。
20.取等物质的量浓度的溶液两份A和B,每份10mL,分别向A、B中通入不等量的,再继续向两溶液中逐滴加入的盐酸,标准状况下产生的气体体积与所加的盐酸溶液体积之的关系如下图所示,试回答下列问题:
(1)原溶液的物质的量浓度为
(2)曲线A表明,原溶液中通入后,所得溶液中的溶质为(写化学式) ;其物质的量之比为 ;
(3)曲线B表明,原溶液中通入后,所得溶液加盐酸后产生气体体积(标准状况)的最大值为 mL。
21.在标准状况下进行下列实验:甲、乙、丙各取30.00mL同浓度的盐酸,加入同一镁、铝合金,产生气体,测得有关数据列表如下:
实验序号
甲
乙
丙
合金质量
0.255g
0.385g
0.459g
气体体积
280mL
336mL
336mL
(1)分析上表数据后填空:
①盐酸的物质的量浓度为 mol/L,在表中可作为计算依据的是(填实验序号,要求全部写出)
②据(填实验序号) 中的数据,可计算出合金中镁与铝的物质的量之比为
(2)在丙实验之后,向容器中加入一定量1.00mol/L的NaOH溶液,使合金中的铝恰好完全溶解,再滤出不溶固体请计算:
①滤液中溶质的物质的量 。
②加入NaOH溶液的体积 。
22.A、B、C、D四种化合物,其中B、C、D 焰色反应均为黄色,而A的焰色反应为紫色,B、D和盐酸反应均得到C,将固体B加热分解可得到D,若在D的溶液中通入一种无色无味气体,又可得到B的溶液;若A的溶液滴加到FeCl2溶液中,先出现白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色沉淀E。
(1)试推断各物质的化学式:
A: B: C:
(2)按要求写出下列方程式:
①D与盐酸反应的离子方程式: ;
②E固体受热分解的化学方程式: 。
参考答案:
1.C
A.3mol/L的硫酸不是浓硫酸,应用浓硫酸,故A错误;
B.溴乙烷制取乙烯,是卤代烃的消去反应,反应条件是氢氧化钠的醇溶液,故B错误;
C.制Cu(OH)2悬浊液时碱过量,操作科学规范,故C正确;
D.氯化铝属于分子晶体,在熔融状态不导电,工业上用电解熔融氧化铝的方法冶炼Al,故D错误;
答案选C。
2.C
实验室用FeCl2和烧碱制备Fe(OH)2,由于Fe(OH)2有强还原性,极易被氧化,故在制取的过程中的关键是要防氧化,据此分析。
A.FeCl2和烧碱溶液要现用现配,且配制溶液的蒸馏水要煮沸以除去氧气,确保Fe(OH)2的生成在无氧的环境里,故A正确;
B.在FeCl2溶液的上面加一层苯或一层油,以隔绝空气防止氧气溶入,故B正确;
C.向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时,要将胶头滴管的尖嘴伸入到FeCl2溶液中,防止氢氧化钠溶液在滴入时接触空气溶有氧气,故C错误;
D.产生Fe(OH)2沉淀后,若振荡试管,会增大沉淀与空气的接触的机会,使沉淀更易被氧化,故D正确。
【点睛】Fe(OH)2固体、FeCl2溶液和Fe(OH)2胶体制备均需要保持无氧的环境,所用到的试剂需要现配现用,在制备过程中常加入隔氧剂(苯、汽油、植物油等比水轻的有机溶剂)隔绝氧气。
3.D
①钠是活泼金属,与水反应生成NaOH 和H2,但铁需要在高温下与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,所以①错误;
②铁因含有杂质,露置在空气中由于发生电化学反应而生锈,但性质更活泼的铝由于易被氧化,在表面形成致密的氧化膜而得到保护,所以铝具有较好的抗腐蚀能力,可稳定存在于空气中,即②错误;
③焰色反应是用来检验某些金属元素的,所以只要含有钾元素,焰色都是紫色的,即③正确;
④合金的熔点比构成合金的成分金属熔点都低,钠钾合金的熔点也比钠和钾的低,所以④错误;
错误的为①②④;答案选D。
4.C
试题分析:设Fe的物质的量为xmol,Fe2O3的物质的量为ymol,根据得失电子守恒:2x=2y+n(CuO)×2+n(H+),2x-2y=×2+×2;根据氯元素守恒:(x+2y)×2=70×10-3×4-200×10-3×0.2,两式联立解得x=0.06mol,y=0.03mol,原混合物中单质铁的质量是0.06×56=3.36g,C正确。
考点:考查化学反应计算。
5.B
将Na2O2加入FeCl3溶液,先发生Na2O2与H2O反应,然后NaOH与FeCl3发生反应,据此分析;
将Na2O2投入FeCl3溶液中,Na2O2与水先反应: 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,然后生成NaOH与FeCl3发生反应:3OH-+Fe3+=Fe(OH)3↓,看到的现象是有大量气泡生成,有红褐色沉淀生成,故选项B正确;
答案为B。
6.B
试题分析:常温下能使铝、铁钝化的是浓硫酸和浓硝酸,因此B正确。
考点:考查铝铁的钝化
7.C
A.取少量样品放入试管中,加热,试管口放一团蘸有无水硫酸铜粉末的棉花团,若晶体加热后能使无水硫酸铜变蓝,即CuSO4+5H2O=CuSO4•5H2O,说明有水生成,则证明晶体中含结晶水,故A正确;
B.取少量样品溶于水,先滴入2滴KSCN溶液无现象,再滴入几滴新制氯水,发生2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3,溶液变为红色,则证明晶体的成分中含有Fe2+,故B正确;
C.加入HCl酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成,有可能发生Ag++Cl-=AgCl↓,则不能证明晶体的成分中含有,故C错误;
D.取少量样品于试管中,加入浓NaOH溶液并加热,若产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,即+OH-=NH3↑+H2O,有NH3产生,则证明硫酸亚铁铵中含有,故D正确;
答案为C。
8.A
A.氯化钙完全电离成钙离子和氯离子,电离方程式正确,故A正确;
B.碳酸钙不溶于水,在离子方程式里不能拆成离子,故B错误;
C.选项中的离子方程式电荷不守恒,正确的离子方程式为:2Fe3+ + Cu=2Fe2++ Cu2+,故C错误;
D.选项中的化学方程式质量不守恒,正确的化学方程式为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,故D错误;
故选A。
9.C
A. 剂钢为Fe的合金,铁的合金硬度比纯铁的大,熔点比纯铁的低,A项错误;
B. 能蚀五金可知为王水,为盐酸、硝酸的混合物,而HF酸与玻璃反应,B项错误;
C. 古人以“得”为阴,以“失”为阳;从现代的化学观点来看,硝酸钾、硫在一定条件下发生氧化还原反应:,硫指的是硫黄,硝指的是硝酸钾,硝酸钾是氧化剂,得电子,碳为还原剂,失电子,C项正确;
D. 该古诗文指元代南安黄长者发现墙塌压糖后,去土红糖变白糖,说明泥土具有吸附作用,能将红糖变白糖,发生的是物理变化,D项错误;
答案选C。
10.D
浓硫酸、浓硝酸可以使Al钝化,产生的气体极少;稀硝酸与Al反应生成NO,方程式为:Al+4HNO3=Al(NO3)3+ NO↑+ 2H2O,n(Al)与气体比例为1:1;稀盐酸与Al反应的方程式为:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,n(Al)与气体比例为2:3,产生的气体最多,故答案为:D。
11.C
氧化铝俗称刚玉,具有很高的熔点,所以常用来用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器,故答案为C。
12.D
A.实验室中金属钠通常保存在煤油里,可以隔绝空气,故A正确;
B.浓硝酸见光分解,所以应保存在棕色试剂瓶中,置于阴凉处,故B正确;
C.溶液部分变质转变成,能和Fe生成,所以保存溶液时,通常在溶液中加少量的单质铁防止被氧化,故C正确;
D.浓硫酸与氨气反应,不能用作氨气的干燥剂,故D错误;
故答案为D。
13. 提高矿石的浸出率(或防止Zn2+、Fe2+、Cu2+等金属离子水解) 3Fe2++ MnO4-+7H2O=3Fe(OH)3↓ + MnO2 ↓+5H+ ZnO(或答碱式碳酸锌、碳酸锌、氢氧化锌、氨水等均给分) 不能;强酸性条件下KMnO4被还原成Mn2+,在除去Mn2+时,会使Zn2+同时沉淀 (NH4)2SO4 Zn2(OH)2CO3 + 2H2S=2ZnS↓+CO2↑+3H2O
(1)“酸浸”时,硫酸与ZnO、FeCO3、CuO反应,生成硫酸盐等,溶液中存在金属阳离子,均会发生水解反应,所以酸浸时硫酸过量的目的是提高矿石的浸出率,防止Zn2+、Fe2+、Cu2+等金属离子水解;
(2)①由流程图可知,加入高锰酸钾除铁时,Fe元素以氢氧化铁的形式除去,同时生成二氧化锰,所以加入KMnO4溶液除铁的离子方程式是3Fe2++ MnO4-+7H2O=3Fe(OH)3↓ + MnO2 ↓+5H+;
②最终的产物是碱式碳酸锌流程中调节pH=5.4所加试剂X既能除去过量的硫酸调节溶液的pH又不能引入新的杂质,所以X只能是ZnO或碱式碳酸锌、碳酸锌、氢氧化锌等;
试剂X与高锰酸钾不能互换,因为在酸性条件下,高锰酸根离子被还原为锰离子,而锰离子沉淀时的pH=8.1>5.4,此时Zn2+也会沉淀,所以不能互换;
(3)由流程图可知,除铜后的溶液中的溶质为硫酸锌,加入碳酸铵后,主要得到碱式碳酸锌和硫酸铵,硫酸铵可做化肥,所以滤液中的溶质是(NH4)2SO4;
(4)碱式碳酸锌吸收硫化氢后得到ZnS沉淀,同时又二氧化碳、水生成,过滤后可达到除硫的目的,所以碱式碳酸锌吸收硫化氢的化学方程式为Zn2(OH)2CO3 + 2H2S=2ZnS↓+CO2↑+3H2O。
14. 1∶1 2∶1 23∶22 H2 H2 O2 H2 1∶2∶3 1∶4∶9 6∶3∶2
(1)根据n=V/Vm、n=m/M进行计算。
(2)同温、同压下,等质量的气体中,摩尔质量较大的,物质的量较小,再根据n=V/Vm可知,气体的物质的量较大,气体的体积就越大,结合以上分析可知,四种气体的物质的量大小顺序:n(H2)>n(CH4)>n(N2)>n(O2),据此进行分析;
(3)溶液中某一离子浓度=该物质的浓度×该离子的个数,与溶液的体积无关;根据Cl-+Ag+=AgCl↓可知,n(AgNO3)=n(NaCl)=1/2n(MgCl2)=1/3n(AlCl3),根据c=nV可以求出等浓度上述三种溶液,耗三种溶液的体积之比。
(1)根据n=V/Vm可知,等物质的量的NO2和N2O,在标准状况下的体积之比1∶1;假设NO2和N2O的物质的量均为1mol,所含O原子个数之比1×2×NA: 1×1×NA=2∶1;根据n=m/M可知,二者的质量之比:1×46:1×44=23∶22;
答案是:1∶1;2∶1;23∶22 ;
(2)同温、同压下,等质量的气体中,摩尔质量较大的,物质的量较小,再根据n=V/Vm可知,气体的物质的量较大,气体的体积就越大,所以CH4、H2、O2、N2四种气体中,摩尔质量分别为:16g/mol,2g/mol,32g/mol,28g/mol,所以气体体积最大的是H2;结合以上分析可知,四种气体的物质的量大小顺序:n(H2)>n(CH4)>n(N2)>n(O2),所以根据n=N/NA可知,分子数最多的是H2;气体体积大小顺序为:V(H2)>V(CH4)>V(N2)>V(O2),等质量的气体中,体积最小密度最大,所以气体密度最大为O2;假设四种气体的质量均为1克,所以四种气体的物质的量为:1/16、1/2、1/32、1/28,所含原子的量为:1/16×5、1/2×2、1/32×2、1/28×2;所以四种气体中原子数最多的是H2;
答案是:H2,H2,O2,H2;
(3)设NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液的物质的量浓度均为cmol/L,则三种溶液中氯离子的物质的量浓度之比为:c×1:c×2:c×3=1∶2∶3;若体积相同、假设三种物质的物质的量浓度分别为1 mol/L,2 mol/L,3 mol/L,则三种溶液中氯离子的物质的量浓度之比:1×1:2×2:3×3=1∶4∶9;假设消耗n(AgNO3)=1mol,根据Cl-+Ag+=AgCl↓可知,n(AgNO3)=n(NaCl)=1/2n(MgCl2)=1/3n(AlCl3),即n(MgCl2)=2 n(NaCl),n(AlCl3)=3 n(NaCl),根据c=nV可知,等浓度上述三种溶液,耗三种溶液的体积之比:c/n(NaCl):c/2 n(NaCl);c/3 n(NaCl)=6∶3∶2;
答案是:1∶2∶3;1∶4∶9;6∶3∶2。
15. 过量 盐酸浓度、体积一定,甲中合金质量小于乙中合金质量,且甲中生成气体体积小于乙中气体体积,说明甲中盐酸过量 不足量 酸浓度、体积一定,丙中合金质量大于乙中合金质量,且丙中生成气体体积等于乙中气体体积,说明丙中金属过量、盐酸完全反应
(1)盐酸浓度、体积一定,甲中合金质量小于乙中合金质量,甲中生成气体体积小于乙中气体体积,说明甲中反应取决于金属的量,金属完全反应,则盐酸过量;
故答案为:过量;盐酸浓度、体积一定,甲中合金质量小于乙中合金质量,且甲中生成气体体积小于乙中气体体积,说明甲中盐酸过量;
(2)盐酸浓度、体积一定,丙中合金质量大于乙中合金质量,丙中生成气体体积等于乙中气体体积,说明丙中金属过量、盐酸完全反应;
故答案为:不足量;酸浓度、体积一定,丙中合金质量大于乙中合金质量,且丙中生成气体体积等于乙中气体体积,说明丙中金属过量、盐酸完全反应。
16. FeO 4 A1 A1 验证气体中的CO2是否除尽 )P2O5或CaCl2 FeC2O4∙2H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O
草酸亚铁晶体(FeC2O4·nH2O)分解的实验探究:烧瓶B中盛有饱和NH4Cl和饱和NaNO2
的混合液,混合加热反应生成氮气、氯化钠和水,发生NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O制N2,利用氮气排除装置中的空气,避免空气中二氧化碳对实验造成干扰,减少误差,干燥管C1干燥氮气,结晶水合物分解生成水蒸气,干燥管C2中装有无水硫酸铜验证水蒸气存在,C3中盛装的试剂是P2O5或CaCl2,干燥生成的气体,E1中是澄清石灰水,生成沉淀证明生成二氧化碳,E2中装有氢氧化钠吸收二氧化碳,E3中装有澄清石灰水,验证气体中的CO2是否除尽,一氧化碳还原氧化铜反应生成二氧化碳通过装有澄清石灰水的E4,澄清石灰水变浑浊,证明一氧化碳生成。
(1)加入足量的煮沸的稀硫酸,防止氧气的影响实验(将Fe2+氧化成Fe3+),无气体产生,说明无,加入KSCN溶液物血红色,说明铁元素以+2价存在,因此固体产物是FeO;
(2)该装置中有3个酒精灯,先点A1加热烧瓶B一段时间,其目的是利用氮气排除装置中的空气,避免空气中二氧化碳对实验造成干扰,生成氮气排装置中的空气,然后停止加热,再点生成A2、A3,进行反应,最后点燃A1,目的是实验结束,利用生成的氮气将装置吹冷,防止氧气氧化氧化铜,减少测定误差,故至少应该点4次酒精灯;
(3) E1是检验FeC2O4分解的气体中是否含有CO2,E3是验证气体中的CO2是否除尽;
(4) C2的作用是检验水蒸气,盛放无水硫酸铜,C3的作用可以是防止E1中水蒸气进入C2,产生干扰,C3盛放干燥剂,但不能盛放碱石灰或生石灰,因此应是P2O5或CaCl2;
(5)根据(1) 残留物是FeO,其物质的量为2.88/72mol=0.04mol,根据铁元素守恒,FeC2O4·nH2O的物质的量为0.04mol,D2固体质量减轻0.64g,减少的氧原子的质量为0.64g,即CO的物质的量为0.64/16mol=0.04mol,根据碳元素守恒,CO2的物质的量为0.04mol,固体质量为7.2g,因此有7.2/(144+18n)=0.04,解得n=2,因此草酸亚铁晶体的化学式为FeC2O4·2H2O,因此受热分解的反应方程式为:FeC2O4∙2H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O。
17. bde 补铁药物“速力菲”难溶于水 容易被氧化为Fe3+(或具有强还原性) 还原性
(1)①根据过滤操作的要求进行分析;
②药物主要成分为的琥珀酸亚铁,即丁二酸亚铁,琥珀酸亚铁难溶于水,故滤液中不含亚铁离子或铁离子;
(2)酸性环境下“速力菲”溶解过滤后的滤液中含有,敞口放置在空气中一段时间,被氧化为铁离子;
(3)维生素C有还原性,能将铁离子还原为亚铁离子。
(1)①a. 玻璃棒用作引流,使液体顺利流下,a正确;
b. 漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁,漏斗末端颈尖应紧靠烧杯壁,故b错误;
c. 将滤纸湿润,使其紧贴漏斗壁,防止液体从滤纸与漏斗的缝隙流下,故c正确;
d. 滤纸边缘应低于漏斗上边缘,故d错误;
e. 玻璃棒不能在漏斗搅动,可能捣破滤纸,过滤失败,故e错误;
②药物主要成分为的琥珀酸亚铁,即丁二酸亚铁,琥珀酸亚铁难溶于水,故滤液中不含亚铁离子或铁离子,所以加入 溶液和溶液,均未出现明显现象,
答案为:bde;补铁药物“速力菲”难溶于水;
(2)酸性环境下“速力菲”溶解过滤后的滤液中含有,敞口放置在空气中一段时间,然后滴入KSCN溶液,溶液立即呈现血红色,说明被空气中的氧气氧化生成了,因此说明容易被氧化,或还原性很强;
故答案为:容易被氧化为Fe3+(或具有强还原性);
(3)维生素C有还原性,能将铁离子还原为亚铁离子,人体能够吸收亚铁离子,与维生素C同时服用,能增强“速力菲”的补铁效果。
故答案为:还原性。
18. 红 还原性 H+ ;Fe3+ Fe3++3OH− = Fe(OH)3↓ 洗涤 坩埚 (或%等合理答案均可)
补铁剂的有效成分为硫酸亚铁,具有还原性,易被氧气、双氧水等氧化剂氧化,可用多种方法测定含量,本题最后一问根据反应2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,Fe3++3OH− = Fe(OH)3↓, 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O,得关系式,2FeSO4~Fe2O3,从而进行计算。
(1)补铁剂的有效成分为硫酸亚铁,将补铁剂捣碎后加酸溶解,操作过程中部分亚铁离子被氧化生成铁,滤去不溶物,取少量滤液,向其中加入KSCN溶液,溶液变为红色,说明该补铁剂的有效成分硫酸亚铁具有还原性,易被氧化。故答案为:红;还原性;
(2)①将a g补铁剂捣碎、酸溶、过滤后得滤液A,主要成分的阳离子是亚铁离子,向A中加入适量的过氧化氢溶液,亚铁离子被氧化成铁离子,根据电荷守恒,反应前补充氢离子,主要反应的离子方程式:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。故答案为:H+ ;Fe3+;
②①中所得溶液中含有铁离子,加入足量的NaOH溶液生成红褐色的固体沉淀,反应的离子方程式为Fe3++3OH− = Fe(OH)3↓。充分反应后过滤、洗涤、干燥,得氢氧化铁固体,灼烧固体在坩埚中进行,将所得固体放在坩埚中灼烧至恒重,冷却后称得三氧化二铁固体质量为bg。根据关系式2FeSO4~Fe2O3, 则该补铁剂有效成分的质量分数为=(或%等合理答案均可)(用含a、b的代数式表示)。故答案为:Fe3++3OH− = Fe(OH)3↓;洗涤;坩埚;(或%等合理答案均可)。
19. 0.04 8.96
铁离子的氧化性大于铜离子,铁离子首先氧化金属铁,经验测M点时溶液中无铜离子,固体质量不变,根据2Fe3++Fe=3Fe2+、Cu2++Fe=Cu+Fe2+可知,消耗铁的质量等于析出铜的质量,据此分析作答。
根据上述分析可知:
(1)1L溶液内氯化铜的物质的量为0.140 mol,设铁离子的物质的量为x mol,则(0.140+0.5x)mol56g/mol=0.14064g/mol,解得x=0.04,则c(FeCl3)==0.04 mol·L-1,故答案为0.04;
(2)加入8.0 L溶液时固体全部溶解,说明铁只与铁离子反应,则铁离子的物质的量为0.04 mol·L-18.0 L=0.32 mol,则根据2Fe3++Fe=3Fe2+可知,铁的物质的量为56g/mol=8.96 g,故答案为8.96。
20. 0.75mol/L Na2CO3、NaOH 1:3 112
(1)先向氢氧化钠溶液中通入二氧化碳,后向通入二氧化碳的氢氧化钠溶液中滴加盐酸,当二氧化碳气体完全放出时,溶液的溶质是氯化钠,该反应的实质是盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠,根据盐酸的物质的量计算氢氧化钠的物质的量浓度;
(2)当生成CO2气体时,发生反应HCO3-+H+=H2O+CO2↑,对于A溶液来说,滴加盐酸60mL时没有气体生成,可能发生OH-+H+=H2O和CO32-+H+=HCO3-,根据消耗盐酸体积相对大小确定所得溶液中的溶质;
(3)先确定B溶液中的溶质,再根据碳酸氢钠和盐酸的反应方程式计算生成二氧化碳的体积。
(1)加入75mL盐酸时二氧化碳的体积达最大,此时溶液为氯化钠溶液.根据氯离子、钠离子守恒,则n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.075ml×0.1mol/L=0.0075mol,所以c(NaOH)==0.75mol/L;
(2)CO2与NaOH反应为①CO2+NaOH=NaHCO3,②CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,
当n(CO2):n(NaOH)≥1,反应按①进行,等于1时,CO2、NaOH恰好反应生成NaHCO3;大于1时,生成生成NaHCO3,CO2有剩余;
当<n(CO2):n(NaOH)<1,反应按①②进行,CO2、NaOH反应,无剩余,生成物为NaHCO3、Na2CO3;
当n(CO2):n(NaOH)≤,反应按②进行,n(CO2):n(NaOH)等于时,CO2、NaOH恰好反应生成Na2CO3;n(CO2):n(NaOH)小于时,生成Na2CO3,NaOH有剩余;
由曲线A可知从60mL到75mL为碳酸氢钠与盐酸反应,反应方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,所以n(NaHCO3)=n(HCl)=(0.075-0.06)L×0.1mol/L=1.5×10-3mol;根据C原子守恒,所以n(CO2)=n(NaHCO3)=1.5×10-3mol,由①可知,n(NaOH)=0.0075mol,所以n(CO2):n(NaOH)=1.5×10-3mol:0.0075mol=1:5,小于1:2,所以反应按②进行,NaOH有剩余,溶液中溶质为Na2CO3和NaOH;根据C原子守恒,所以n(Na2CO3)=n(CO2)=1.5×10-3mol,再根据钠离子守恒,得溶液中氢氧化钠的物质的量为0.0075mol-1.5×10-3mol×2=0.0045mol,所以溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为0.0045mol:1.5×10-3mol=3:1;
(3)由曲线B可知从25ml到75ml为碳酸氢钠与盐酸反应生成二氧化碳,反应方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,则n(CO2)=n(HCl)=(0.075mL-0.025mL)×0.1mol/L=0.005mol,所以CO2气体体积为0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL。
21. 1.00 乙、丙 甲 1:1 NaCl为0.03mol,NaAlO2为0.009mol 39mL
(1)①乙、丙中盐酸完全,可以根据反应生成氢气体积计算盐酸的物质的量浓度,根据n= 计算氢气的物质的量,根据氢元素守恒可知n(HCl)=2n(H2),据此计算;
②甲中盐酸有剩余,金属完全反应,此时生成氢气280mL,故可以根据甲组数据计算金属的物质的量之比,令镁、铝的物质的量分别为xmol、ymol,根据二者质量之和与电子转移守恒列方程计算x、y的值,据此解答;
(2)①在丙实验之后,向容器中加入一定量1.00mol/L的NaOH溶液,使合金中的铝恰好完全溶解,再滤出不溶固体,溶液中溶质为NaCl、NaAlO2,根据氢气的体积计算HCl的物质的量,溶液中(NaCl)=n(Cl-),设0.459g合金中含铝的物质的量为xmol,结合(1)中Mg、Al物质的量关系,根据质量列方程计算,由Al元素守恒n(NaAlO2)=n(Al);
②根据钠离子守恒n(NaOH)=n(NaCl)+n(NaAlO2),进而计算氢氧化钠的体积。
(1)①乙和丙相比,增加合金质量气体体积没有增加,说明乙中盐酸完全反应,生成的气体为氢气,体积为336mL,则n(H2)==0.015mol,根据元素守恒可知n(HCl)=2n(H2)=2×0.015mol=0.03mol,故盐酸的物质的量浓度为=1mol/L;
②甲中盐酸有剩余,金属完全反应,此时生成氢气280mL,故可以根据甲组数据计算金属的物质的量之比,令镁、铝的物质的量分别为xmol、ymol,根据二者质量可知24x+27y=0.255,根据电子转移守恒有2x+3y=×2,联立方程解得:x=0.005mol、y=0.005mol,故合金中镁与铝的物质的量分别为0.005mol、0.005mol,则合金中镁与铝的物质的量之比为1:1;
(2)①在丙实验之后,向容器中加入一定量1.00mol/L的NaOH溶液,使合金中的铝恰好完全溶解,再滤出不溶固体,溶液中溶质为NaCl、NaAlO2,盐酸完全反应生成氢气336mL,氢气的物质的量==0.015mol,根据氢元素守恒可知n(HCl)=2n(H2)=2×0.015mol=0.03mol,溶液中(NaCl)=n(Cl-)=0.03mol,设0.459g合金中含铝的物质的量为xmol,由(1)中计算可知,Mg的物质的量也是x mol,则:27x+24x=0.459,解得x=0.009mol,n(NaAlO2)=n(Al)=0.009mol;
答:滤液中溶质的物质的量:NaCl为0.03mol,NaAlO2为0.009mol;
②根据钠离子守恒n(NaOH)=n(NaCl)+n(NaAlO2)=0.03mol+0.009mol=0.039mol,故需要氢氧化钠溶液的体积==0.039L=39mL;
答:加入NaOH溶液的体积39mL。
22. KOH NaHCO3 NaCl CO32-+2H+=H2O+CO2↑ 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
B、C、D 焰色反应均为黄色,则均为钠的化合物,A的焰色反应为紫色,则A为钾的化合物;若A的溶液滴加到FeCl2溶液中,先出现白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色沉淀E,可知A为KOH,E为Fe(OH)3;B、D和盐酸反应均得到C,将固体B加热分解可得到D,若在D的溶液中通入一种无色无味气体,又可得到B的溶液,可知B为Na2CO3,D为NaHCO3,C为NaCl,据此进行解答。
(1)据分析可知答案为:KOH;NaHCO3;NaCl;
(2)①碳酸钠和盐酸反应离子方程式为:CO32-+2H+=H2O+CO2↑;
②氢氧化铁受热反应方程式为:2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O。
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