【化学】北京市朝阳区2018-2019学年高一上学期期末考试试卷(解析版)
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北京市朝阳区2018-2019学年高一上学期期末考试试卷
(考试时间90分钟 满分100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Mg 24 S 32
第一部分(选择题,共42分)
每小题只有一个选项符合题意。14个小题,每小题3分,共42分。
1.运输汽油的车上,贴有的危险化学品标志是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】试题分析:运输汽油车上,应该贴上易燃液体的标志,答案选B。
2.一定条件下,当光束通过下列分散系时,能观察到丁达尔效应的是( )
A. 盐酸 B. 蔗糖溶液 C. NaCl溶液 D. Fe(OH)3胶体
【答案】D
【详解】A.盐酸属于溶液,不是胶体,不能产生丁达尔效应,故A不符合题意;
B.蔗糖溶液属于溶液,不是胶体,不能产生丁达尔效应,故B不符合题意;
C. NaCl溶液属于溶液,不是胶体,不能产生丁达尔效应,故C不符合题意;
D. Fe(OH)3胶体是胶体能产生丁达尔效应,故D符合题意;
综上所述,本题应选D。
3.合金具有许多优良的物理、化学或机械性能。下列物质属于合金的是( )
A. 青铜 B. 陶瓷 C. 石墨 D. 水银
【答案】A
【详解】A.青铜为铜的合金,所以A符合题意;
B.陶瓷为无机非金属材料,不属于合金,故B不符合题意;
C.石墨为碳的单质,不属于合金,故C不符合题意;
D.水银为金属单质,不属于合金,故D不符合题意;
综上所述,本题应选A。
4.下列物质中,属于电解质的是( )
A. 金属铝 B. 蔗糖 C. NaCl D. NaOH溶液
【答案】C
【详解】A.金属铝是单质,既不是电解质也不是非电解质,故A不符合题意;
B.蔗糖是非电解质,故B不符合题意;
C.NaCl是在水溶液或熔融状态下能导电的化合物,为电解质,故C符合题意;
D.NaOH溶液是混合物,故D不符合题意;
综上所述,本题应选C。
5.化学为人类的进步做出了巨大贡献。下列过程中,不涉及化学反应的是( )
A.铁矿石炼铁
B.活字印刷
C.煤制药物
D.氯气制消毒液
【答案】B
【详解】A、铁矿炼铁是过程中有新的物质(如铁单质)生成,属于化学变化,涉及化学反应,故A不符合题意;
B、活字印刷过程中没有新的物质生成,属于物理变化,不涉及化学反应,故B符合题意;
C、用煤为原料制取药物的过程中有新的物质生成,属于化学变化,涉及化学反应,故C不符合题意;
D、氯气与碱液反应生成次氯酸钠,故氯气制备消毒液涉及化学反应,故D不符合题意;
综上所述,本题应选B。
6.下列有关物质用途的说法中,不正确的是( )
A. 铝用于制造电缆 B. 氨气用于制造化肥
C. 常温下用铁制容器盛装浓硫酸 D. 四氧化三铁用作红色油漆
【答案】D
【详解】A.铝具有良好的导电性,可以用来制造电缆,故A不符合题意;
B.以氨气为原料可以生产多种氮肥,故B不符合题意;
C.浓硫酸具有强的氧化性,常温下能够使铁钝化,所以常温下可以用铁制容器盛装浓硫酸,故C不符合题意;
D.三氧化二铁为红棕色固体,可用作红色油漆,而四氧化三铁是黑色的物质,不能用作红色油漆,故D符合题意;
综上所述,本题应选D。
7.下列行为不符合安全要求的是( )
A. 不慎洒出的酒精在桌上着火时,立即用湿毛巾盖灭
B. 做实验剩余的金属钠不得直接丢弃在废液缸中
C. 大量氯气泄漏时,迅速离开现场并尽量往低处去
D. 配制稀硫酸时,将浓硫酸缓慢倒入水中并不断搅拌
【答案】C
【详解】A.酒精在桌上着火时,立即用湿毛巾盖灭,故A不符合题意;
B.钠易与水反应生成氢氧化钠和氢气,做实验剩余的金属钠不得直接丢弃在废液缸中,故B不符合题意;
C.氯气密度大于空气,低处的空气中氯气含量较大,所以大量氯气泄漏时,迅速离开现场并尽量逆风、往高处逃离,故C符合题意;
D.由于浓硫酸密度大于水,且稀释过程中放出大量热,稀释时应该将浓硫酸缓缓倒入水中并不断搅拌,故D不符合题意;
综上所述,本题应选C。
8.配制100 mL 0.10 mol·L−1的NaCl溶液,下列仪器中不必使用的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据题意,要配制100 mL 0.10 mol·L−1的NaCl溶液,需要用托盘天平、烧杯、100mL的容量瓶、胶头滴管、玻璃棒、药匙等。A为托盘天平,B为冷凝管,C为烧杯和玻璃棒,D为100mL的容量瓶,所以不必使用的仪器是冷凝管;
综上所述,本题应选B。
9.下列实验中,所选装置不合理的是( )
A.实验室制氨气
B.分离乙醇和水
C.除去水中泥沙
D.浓缩 NaCl溶液
【答案】B
【详解】A.实验室制备少量氨气可采用氯化铵与氢氧化钙加热,固固加热时试管口应略向下,故A不符合题意;
B.乙醇与水混溶,不能用分液的方法进行分离,故B符合题意;
C.水与泥沙不互溶,可采用过滤的方法分离,故C不符合题意;
D.浓缩氯化钠溶液时应用玻璃棒不断搅拌,防止局部过热,故D不符合题意;
综上所述,本题应选B。
10.下列说法中,正确的是( )
A. CO2的摩尔质量为44 g·mol-1
B. 16 g O2的物质的量为1 mol
C. 1 L 0.1 mol·L−1 BaCl2溶液中含有0.1 mol Cl-
D. 标准状况下,22.4 L H2O的物质的量为1 mol
【答案】A
【详解】A.CO2的摩尔质量为44 g·mol-1,故A正确;
B.根据公式n=m/M可知,16 g O2的物质的量为16 g÷32g/mol=0.5mol,故B错误;
C.1molBaCl2溶于水可电离出2mol的Cl-,根据公式n=c×V可知, 1 L 0.1 mol·L−1 BaCl2溶液中Cl-的物质的量为0.1 mol·L−1×2×1 L =0.2 mol,故C错误;
D.标准状况下,水不是气态,故D错误;
综上所述,本题应选A。
11.表示下列过程的方程式不正确的是( )
A. 用湿润的淀粉-KI试纸检验Cl2:2I- + Cl2 = I2 + 2Cl-
B. 用稀盐酸与碳酸钙反应制备CO2:CO32- + 2H+ = CO2↑ + H2O
C. 用澄清石灰水检验CO2:Ca2+ + 2OH- +CO2 = CaCO3↓+H2O
D. 用蘸有浓盐酸的玻璃棒检验NH3:HCl + NH3 = NH4Cl
【答案】B
【详解】A.氯气具有氧化性,可氧化碘离子为碘单质,离子反应为2I- + Cl2 = I2 + 2Cl-,故A不符合题意;
B.碳酸钙为难溶物,在书写离子方程式时不能拆,故离子方程式应改为:CaCO3+ 2H+ =Ca2++ CO2↑ + H2O,故B符合题意;
C.氢氧化钙为微溶物,如描述为澄清石灰水即澄清溶液,可拆成离子形式,故C不符合题意;
D.用蘸有浓盐酸的玻璃棒检验NH3,不是在溶液中发生的反应,所以不能写成离子方式,只能写成化学方程式,即HCl + NH3 = NH4Cl,故D不符合题意;
综上所述,本题应选B。
12.下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是( )
A
B
C
D
实验
稀盐酸逐滴加
入含有酚酞的
Na2CO3溶液中
光亮的铁丝插入CuSO4溶液中
石蕊溶液滴入新制的氯水中
热铜丝插入稀硝酸中
现象
红色变浅,最后变为无色
铁丝表面变红
溶液变红,随后迅速褪色
产生无色气体,随后变为红棕色
【答案】A
【详解】A.稀盐酸逐滴加入含有酚酞的Na2CO3溶液中,红色变浅,最后变为无色,发生的反应为:2HCl+Na2CO3= CO2+H2O + 2NaCl,此反应为复分解,不是氧化还原反应,故A符合题意;
B.光亮的铁丝插入CuSO4溶液中,发生的反应为:Fe+Cu2+= Cu +Fe2+,此反应为氧化还原反应,故B不符合题意;
C.氯水具有酸性,可使石蕊变红,氯水中含有次氯酸,具有强氧化性和漂白性,能使石蕊褪色,发生氧化还原化学反应,故C不符合题意;
D. 热铜丝插入稀硝酸中,发生反应为:3Cu+8HNO3=2NO+3Cu(NO3)2 +4H2O ,此反应为氧化还原反应,故D不符合题意;
综上所述,本题应选A。
13.如右图所示,将SO2通入下列不同溶液中,实验现象与所得结论不正确的是( )
溶液
现象
结论
A
品红溶液
红色溶液褪色
SO2有漂白性
B
H2S溶液
产生黄色沉淀
SO2有氧化性
C
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
SO2有漂白性
D
滴有酚酞的NaOH溶液
红色溶液褪色
SO2的水溶液呈酸性
【答案】C
【详解】A. SO2可使品红或某些有机色质褪色,发生的是化合反应,并且生成的无色化合物不稳定,易分解,体现SO2的漂白性,故A不符合题意;
B.SO2与H2S反应生成S单质,该反应中SO2中+4价S元素被还原生成0价的单质S, SO2有氧化性,故B不符合题意;
C.酸性KMnO4溶液能够氧化SO2,导致溶液褪色, SO2表现了还原性,没有表现漂白性,故C符合题意;
D. 显红色的酚酞,NaOH溶液显碱性,通入SO2后红色褪去,NaOH与二氧化硫发生复分解反应,体现其酸性氧化物性质,故D不符合题意;
综上所述,本题应选C。
14.滴有酚酞的Ba(OH)2溶液显红色,在上述溶液中分别滴加X溶液后有下列现象。下列说法不正确的是( )
序号
装置
X溶液
现象
I
盐酸
溶液红色褪去,无沉淀,灯泡亮度没有明显变化
II
Na2SO4
溶液红色不变,有白色沉淀生成,灯泡亮度没有明显变化
III
H2SO4
溶液红色褪去,有白色沉淀生成,灯泡逐渐变暗
A. 实验I中溶液红色褪去,说明发生了反应H+ + OH- =H2O
B. 实验II中溶液红色不变,且灯泡亮度没有明显变化,说明溶液中依然存在有大量的Na+与OH-
C. 实验III中溶液红色褪去,有白色沉淀生成,灯泡逐渐变暗,说明发生了反应Ba2+ + 2OH- + 2H+ + SO42- == BaSO4↓+ 2H2O
D. 将实验II中Na2SO4溶液换成CuSO4溶液,现象与原实验II中的现象相同
【答案】D
【详解】A. 显红色的酚酞,Ba(OH)2溶液显碱性,滴加盐酸,发生酸碱中和反应:H+ + OH- =H2O溶液红色褪去,故A不符合题意;
B. Ba(OH)2 与Na2SO4发生复分解反应:Ba(OH)2 +Na2SO4= BaSO4↓ + 2NaOH,溶液中依然存在有大量的Na+与OH-,故B不符合题意;
C. H2SO4 与Ba(OH)2发生复分解反应:Ba2+ + 2OH- + 2H+ + SO42- == BaSO4↓+ 2H2O,溶液中离子浓度减小,灯泡变暗,氢氧根浓度逐渐减小,红色逐渐褪去,故C不符合题意;
D. CuSO4 与Ba(OH)2发生复分解反应:Ba(OH)2 +CuSO4= BaSO4↓ + Cu(OH)2 ↓,溶液中离子浓度逐渐减小,灯泡逐渐变暗,氢氧根浓度逐渐减小,红色逐渐褪去,与Na2SO4的实验现象不同,故D符合题意;
综上所述,本题应选D。
第二部分 (非选择题共58分)
15.钠、碳及它们的化合物在生产、生活中有着重要的用途。
(1)某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质。当汽车发生碰撞时,NaN3迅速分解产生N2和Na,同时放出大量的热。N2使气囊迅速膨胀,从而起到保护作用。
① KClO4中氯元素的化合价是_______,具有_______(填“还原性”或“氧化性”)。
② Fe2O3可处理产生的Na,反应为6Na + Fe2O3 =3Na2O + 2Fe,反应中Na做______(填“还原剂”或“氧化剂”)。
③ NaHCO3是冷却剂,吸收产气过程中释放的热量而分解,其分解的化学方程式是_______。
(2)Na2O2可用于呼吸面具或潜水艇中氧气的来源。某实验小组利用下图装置探究Na2O2与CO2的反应。请回答下列问题:
① 根据实验目的,将虚线框中的装置补充完整并标出所用的试剂_______。
② 装置C中观察到的现象是_______,反应的化学方程式是_______。
③ 装置D的作用是吸收未反应的CO2便于O2的检验。吸收CO2的离子方程式是_____。
【答案】(1). +7 (2). 氧化性 (3). 还原剂 (4). 2NaHCO3Na2CO3 + H2O + CO2↑ (5). (6). 淡黄色固体变为白色 (7). 2Na2O2 + 2CO2= 2Na2CO3 + O2 (8). CO2 + 2OH- = CO32- + H2O(或CO2 + OH- = HCO3- )
【详解】(1) ①KClO4中K为+1价,O为-2价,根据化合物中总化合价为0,计算得到Cl化合价为+7价,处于最高价态,因此KClO4具有氧化性;
②反应6Na + Fe2O3 =3Na2O + 2Fe中,Na由0价升为+1价,失去电子,发生氧化反应,为还原剂;
③碳酸氢钠受热易分解为碳酸钠,二氧化碳和水,反应方程式为:2NaHCO3Na2CO3 + H2O + CO2↑
(2) ①碳酸氢钠受热易分解为碳酸钠,二氧化碳和水,本实验主要探究Na2O2与CO2的反应,应先除去水蒸气,可采用盛有浓硫酸的洗气瓶,连接方式应为长进短出,故装置图为;
②过氧化钠为淡黄色固体,与二氧化碳反应后生成碳酸钠白色粉末,因此实验现象为淡黄色固体变为白色,反应方程式为2Na2O2 + 2CO2= 2Na2CO3 + O2
③二氧化碳为酸性氧化物,与氢氧化钠溶液发生反应,当二氧化碳少量时离子方程式为CO2 + 2OH- = CO32- + H2O,当二氧化碳过量时离子方程式为 CO2 + OH- = HCO3- 。
16.某工业粗盐水中含有Ca2+、NH4+等杂质,可用下列方法去除(部分产物、步骤略去):
请回答下列问题:
(1)过程I中,除去粗盐水中Ca2+需加入的试剂a是______。
(2)盐泥的成分是_______。
(3)实验室由MnO2与浓盐酸混合加热制取Cl2的化学方程式是_______。
(4)若1 mol MnO2完全反应,在标准状况下生成Cl2的体积是_______L。
(5)过程II中,在碱性条件下Cl2将NH4+氧化为N2而除去,其离子方程式是_______。
【答案】(1). Na2CO3 (2). CaCO3 (3). MnO2 + 4HCl(浓)MnCl2 + 2H2O + Cl2↑ (4). 22.4 (5). 3Cl2 + 2NH4+ + 8OH-== 6Cl- + N2 + 8H2O
【详解】(1)Ca2+可采用沉淀法除去,加入沉淀剂使Ca2+转化为难溶物碳酸钙,因此试剂a为Na2CO3;
(2)试剂a中的CO32—与粗盐水中的Ca2+发生反应Ca2++CO32—=CaCO3↓,因此盐泥的主要成分为CaCO3;
(3)实验室采用MnO2与浓盐酸混合加热制取少量Cl2的化学方程式为:MnO2 + 4HCl(浓)MnCl2 + 2H2O + Cl2↑;
(4)根据方程式MnO2 + 4HCl(浓)MnCl2 + 2H2O + Cl2↑可知,若1 mol MnO2完全反应,则生成1mol Cl2,转化为标准状况下的体积为1mol ×22.4L/mol=22.4L;
(5)在碱性条件下Cl2将NH4+氧化为N2,而Cl2被还原为Cl-,因此粒子反应方程式为: 3Cl2 + 2NH4+ + 8OH-== 6Cl- + N2 + 8H2O。
17.某工业烟气中含有CO、CO2、N2、SO2等气体,用Na2SO3溶液吸收并回收SO2的过程如下图所示。
(1)SO2的浓度:I________II(填“>”或“<”)。
(2)在这个过程中可以循环使用的物质是________。
(3)上述吸收过程中主要反应的化学方程式是________。
(4)解吸过程需要加热,在这个过程中常伴有少量SO42-产生。
① 证明产物中含SO42-的实验方法是:取少量解吸产物的溶液,________(填操作和现象)。
② 产生SO42-的原因是_______。
【答案】(1). < (2). Na2SO3 (3). Na2SO3 + SO2 + H2O = 2NaHSO3 (4). 先加入过量盐酸,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成 (5). 加热过程中,SO32-(或HSO3-)被空气中的氧气氧化成SO42-(或2SO32- + O2 = 2SO42- )
【详解】(1)烟气中含有CO、CO2、N2、SO2等气体,通过亚硫酸钠吸收二氧化硫,因此富集了二氧化硫,亚硫酸氢钠受热易分解,生成二氧化硫,因此SO2的浓度:I<II;
(2) 烟气中含有CO、CO2、N2、SO2等气体,通过亚硫酸钠吸收二氧化硫,因此富集了二氧化硫,亚硫酸氢钠受热易分解,生成二氧化硫、水和亚硫酸钠,因此可以循环使用的是Na2SO3;
(3) 亚硫酸钠溶液吸收二氧化硫发生反应生成亚硫酸氢钠,反应方程式为Na2SO3 + SO2 + H2O = 2NaHSO3;
(4) ①硫酸根的检验方法是,先加入过量盐酸,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成;
②亚硫酸跟或亚硫酸氢根中的硫为+4价,易被空气中的氧气氧化为+6价的硫,即硫酸根,反应方程式为:2SO32- + O2 = 2SO42-。
18.已知氮元素及其化合物的转化关系如下图所示,回答下列问题。
(1)①~④各步转化中,属于氮的固定的是_______(填序号)。
(2)实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气。
① 化学方程式是_______。
② 干燥氨气不可选用的试剂是________(填字母)。
a.浓硫酸 b.碱石灰 c.NaOH固体
(3)工业上用氨气制备NO的化学方程式是_______。
(4)工业制硝酸时尾气中含有NO、NO2,可用以下方法吸收:
① 水吸收法。结合化学方程式说明用水吸收NO2的缺陷________。
② NaOH溶液吸收法。发生的反应有:2NaOH + NO + NO2 = 2NaNO2+ H2O,NaOH + NO2—________ + NaNO2 +H2O(填化学式,不需要配平方程式)。
③ 用不同浓度的NaOH溶液吸收NO2含量不同的尾气,关系如下图:(α 表示尾气里NO、NO2中NO2的含量)
i.根据上图得知_______(填字母)。
a. NaOH溶液浓度越大,氮氧化物的吸收率越大
b.NO2含量越大,氮氧化物的吸收率越大
ii.当α小于50%时,加入H2O2能提升氮氧化物的吸收率,原因是_______。
【答案】(1). ① (2). 2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 +2NH3↑+ 2H2O (3). a (4). 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O (5). 3NO2 + H2O =2HNO3 + NO,NO2有1/3转化成NO没被吸收掉 (6). NaNO3 (7). b (8). 根据图中信息可知,氮氧化物的吸收率随NO2 的含量增大而增大。当混合气体中NO2含量小于50%时,具有氧化性的H2O2的存在,会使NO氧化成NO2,NO2的含量增大,从而使氮氧化物的吸收率增大
【详解】(1)氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程,步骤①中氮气与氢气在催化剂条件下生成氨气,属于氮的固定过程;
(2)氯化铵与氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气与水,反应方程式为:2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 +2NH3↑+ 2H2O;氨气是碱性气体,不能用酸性干燥剂:浓硫酸;
(3)工业上利用氨气与氧气发生催化氧化生成NO与水反应方程式为;4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O
(4) ①水与NO2 反应生成硝酸和NO,反应方程式为:3NO2 + H2O =2HNO3 + NO,NO2有1/3转化成NO没被吸收掉;
②根据电子转移守恒可知,NO2发生歧化反应,NO2中+4价的N部分化合价降低为NaNO2 中+3价的N,则还应有部分N化合价升高,应转化为NaNO3中+5价的N,因此方程式中的另一个产物为NaNO3;
③i.根据上述图像可知,a.随着NaOH溶液浓度增大,氮氧化物的吸收率先增加后减小,故a错误;
b.当氢氧化钠浓度一定时,NO2含量越大,氮氧化物的吸收率越大,故b正确;
综上所述,本题应选b;
ii;当混合气体中NO2含量小于50%时,具有氧化性的H2O2的存在,会使NO氧化成NO2,NO2的含量增大,从而使氮氧化物的吸收率增大。
19.实验小组研究二价铁的还原性,设计如下实验。
序号
实验方案
现象
Ⅰ
现象a:生成白色沉淀,3 min后沉淀基本变为红褐色
Ⅱ
现象b:生成白色沉淀,3 min后沉淀颜色几乎不变
(1)实验所用的FeSO4溶液由Fe2(SO4)3溶液和足量铁粉反应制得,离子方程式是____。
(2)实验I中沉淀变为红褐色的化学方程式是________。
(3)关于实验II中白色沉淀的组成,小组同学展开研究。
① 已知Fe(HCO3)2在水中不存在。对沉淀组成作出如下假设,请补充完整。
假设a:依据NaHCO3溶液显_______性,推测白色沉淀可能为Fe(OH)2;
假设b:白色沉淀可能为_______。
② 研究白色沉淀组成的实验如下:
i.取少量白色沉淀,充分洗涤,向其中加入稀硫酸,沉淀完全溶解,产生无色气泡;
ii.向所得溶液中滴入KSCN试剂,溶液几乎不变红;
iii.向ii溶液中再滴入少量H2O2,溶液立即变为红色。
由此说明,白色沉淀中一定含有_________离子。
③ 研究过程中发现白色沉淀在空气中久置,最终变为红褐色。则该沉淀比实验I中所得的Fe(OH)2______(填“难”或“易”)于被空气氧化。
(4)对比实验I,研究酸碱性对二价铁还原性的影响,设计实验III:
将实验方案补充完整______。
(5)据以上实验,为避免二价铁被空气氧化,可采取的措施是______。
【答案】(1). 2Fe3++Fe=3Fe2+ (2). 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe(OH)3 (3). 碱 (4). FeCO3 (5). Fe2+和CO32- (6). 难 (7). 滴加H2SO4溶液 (8). 控制溶液为酸性环境、使二价铁以碳酸盐的形式沉淀
【解析】
【分析】Fe2+具有还原性,易被空气中的氧气氧化,实验I中向FeSO4溶液中滴加氢氧化钠溶液,先发生复分解反应生成氢氧化亚铁白色沉淀,3min后沉淀基本变为红褐色,说明氢氧化亚铁被空气中的氧气氧化为红褐色氢氧化铁;实验IINaHCO3溶液显碱性,向FeSO4溶液中滴加NaHCO3溶液,同样产生白色沉淀,白色沉淀3 min后沉淀颜色几乎不变,与实验I现象不一致,因此推测白色沉淀可能是别的物质,根据参加反应的物质推测,沉淀还有可能是碳酸亚铁;且碳酸亚铁被氧气氧化的速率小于氢氧化亚铁氧化的速率,据此解题。
【详解】(1)Fe与Fe3+发生氧化还原反应生成Fe2+,书写此反应方程式时应注意电荷守恒和质量守恒。反应方程式可表示为: 2Fe3++Fe=3Fe2+ ;
(2)实验I中沉淀变为红褐色,说明氢氧化亚铁被空气中的氧气氧化为红褐色氢氧化铁,反应方程式为:4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe(OH)3 ;
(3)①碳酸氢钠溶液呈碱性;根据加入的试剂和实验现象可知白色沉淀还有可能为碳酸亚铁FeCO3 ;
②i.取少量白色沉淀,充分洗涤,向其中加入稀硫酸,沉淀完全溶解,产生无色气泡,则无色气泡应为二氧化碳,则沉淀中应含有碳酸根;ii.向所得溶液中滴入KSCN试剂,溶液几乎不变红,说明溶液中不含有三价铁离子;iii.向ii溶液中再滴入少量H2O2,溶液立即变为红色,说明原溶液中存在亚铁离子,被H2O2 氧化为铁离子;因此可以说明沉淀中一定含有Fe2+和CO32- ;
③实验II,3min后白色沉淀无变化,在空气中久置,最终变为红褐色。而实验I中的氢氧化亚铁在3min后完全被氧化,因此实验II中沉淀比实验I中所得的Fe(OH)2难于被空气氧化。
(4)实验III的实验目的是研究酸碱性对二价铁还原性的影响,而实验I已经研究了碱性条件对二价铁的还原性的影响,因此实验III应为研究酸性条件的影响,实验方案应为向硫酸亚铁溶液中滴加H2SO4溶液;
(5)实验III的现象显示,在酸性条件下,二价铁离子不易被氧化,因此为避免二价铁被空气氧化,可采取的措施是控制溶液为酸性环境,或使二价铁以碳酸盐的形式沉淀。